Brevet FR2460250A1 — publié le 19810123

L'invention concerne les engins nautiques, notamment les voiliers comportant une coque centrale et deux flotteurs latéraux disposés de part et d'autre de la coque centrale et reliés à celle-ci. Le but de l'invention est de réaliser des engins de ce type capables d'atteindre des vitesses plus grandes que celle des engins classiques et moins vulnérables que les grands multicoques composés uniquement d'éléments rigides. A cet effet, suivant l'invention, les deux flotteurs latéraux sont pneumatiques et reliés, chacun, à la coque centrale, par un élément de liaison formant une surface portante continue qui s'étend vers le bas et vers l'arrière à partir d'une certaine distance de la proue de la coque et des flotteurs. Un tel engin est particulièrement léger, surtout si la coque centrale et les éléments de liaison sont également pneumatiques. De plus, la portance des éléments de liaison précités tend à soulever l'engin et, par conséquent, à réduire son tirant d'eau. Pour ces raisons, l'engin est capable d'atteindre des vitesses plus grandes que celle des engins classiques. Les perfs mances peuvent encore être améliorées ai lton donne, aux éléments de liaison, en coupe verticale longitudinale, une forme qui rappelle celle d'un profil d'aile d'avion, car le rendement de la surface portante aérodynamique est meilleur.En outre, la pre- sence desdites surfaces portantes améliore la stabilité de l'engin, puisque ce dernier a tendance & se redresser sous l'effet du supplément de pression qui règne entre la surface portante et la surface de l'eau du côté où penche ledit engin, par rapport à la pression qui règne sous la surface portante qui se trouve de l'autre c8té. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et è l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation d'un voilier suivant l'invention. Sur ces dessins: Fig.1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation de voilier; Fig.2 est, à plus grande échelle, une coupe longitudinale faite suivant la ligne brisée II-II de la Fig.1; Fig.3 est une coupe transversale de la coque, faite suivant la ligne III-III de la Fig.2; Fig.4 est une vue de face d'un autre mode de réalisation; Fig.5 est une vue de profil d'une variante du flotteur latéral de la fig.2; Fig.6 à 9 sont des coupes faites respectivement suivant les lignes VI-VI, VII-VII, VIII-VIII et IX-IX de fig.5; Fig.10 est une vue en plan d'une autre variante; Fig.11 et 12 sont, respectivement, des vues de profil et de face, d'une autre forme d'exécution, et Fig.13 illustre un exemple de comportement de l'engin des fig.11 et 12. Le voilier représenté sur les fig.1 et 2 comporte une coque centrale 1, pneumatique dans cet exemple, et deux flotteurs latéraux pneumatiques 2, 3, disposés de part et d'autre de la coque centrale et reliés à celle-ci par deux éléments de liaison 4, 5, respectivement. Chacun des deux flotteurs latéraux 2, 3, cylindriques dans l'exemple, présente un diamètre décroissant depuis le milieu de sa longueur vers ses deux extrémités, et est constitué de quatre parties 3a, 3b, 3c, 3d dont les configurations sont sensiblement telles que représentées sur la fig. 2. La partie centrale du flotteur pourrait d'ailleurs être cylindrique, en remplacement des deux parties tronconiques 3b, 3c. Dans cet exemple, les deux éléments de liaison 4, 5 sont également pneumatiques et présentent, en coupe verticale longitudinale, une forme qui rappelle celle d'un profil d'aile d'avion comme le montre la partie hachurée de la fig.2. De plus, vus de face, ces éléments de liaison sont en forme de voûtes qui laissent, en dessous d'elles, un espace vide limité vers le bas par la surface du plan d'eau sur lequel évolue le voilier, cet espace allant en s'aplatissant de l'avant vers l'arrière. La fixation de chaque élément de liaison 4 ou 5 sur la coque 1 est renforcée par le fait que l'extrémité correspondante desdits éléments est d'abord collée sur une sorte de selle 11 (Fig.3) elle -même collée sur le dessus d'une gouttière renversée 12, collées son tour, sur la coque 1. Des bandes de tissu 14, 15 sont collées à cheval sur les bords des selles 11 et sur la gouttière 12 et d'autres bandes de tissu 16 sont collées à cheval sur les bords de la gouttière 12 et contre la coque 1, pour renforcer les fixations. La fixation des éléments de liaison 4, 5 sur les flotteurs latéraux 2, 3 est renforcée semblablement. On pourrait aussi fixer les éléments de liaison 4, 5 directement sur la gouttière renversée 12 et sur les flotteurs latéraux 2, 3, sans selles intermédiaires telles que 11. Les éléments de liaison pneumatiques 4, 5 sont convenablement entretoisés par des bras (non représentés) et par des traverses 18 dont l'une renforce l'emplanture du mat du voilier désigné par 19. Sur la partie arrière de chacun des deux éléments de liaison 4, 5, est articulée une gouverne de profondeur 21. Une dérive fixe ou relevable 17 est disposée sous chacun des deux flotteurs latéraux 2, 3 et au moins un gouvernail relevable 20 à l'arrière de la coque centrale 1. Pour des raisons de sécurité, les différentes parties pneumatiques du voilier sont compartimentées par des cloisons verticales et des cloisons horizontales. Lorsque le voilier vole, l'effet de sol se fait sentir contre la face inférieure des éléments de liaison, ce oui le au moins un fait planer, seules les parties inférieures de la coque et/des deux flotteurs latéraux demeurent immergées de manière à porter l'ensemble, les dérives 17 et le gouvernail 20 évitant les dérapages latéraux. La stabilité de l'engin est très bonne, car l'effet de portance des éléments de liaison est diminuée du côté qui se soulève et, au contraire, augmentée du côté qui tend à s'enfoncer davantage dans l'eau. On a la faculté de doser l'effet de portance de chacun des deux éléments de liaison en faisant varier l'angle d'incidence des gouvernes de profondeur 21. Etant donné que chaque élément de liaison forme une surface portante continue qui s'étend seulement à partir d'une certaine distance de la proue de la coque et des flotteurs latéraux, les vagues atteignent lesdites proues en premier lieu et la poussée d'Archimède commence à soulever l'engin avant que les vagues ne puissent atteindre les bords avant des éléments de liaison et les malmener. Àu lieu d'être pneumatiques, les éléments de liaison pourraient être, par exemple, en métal ou en matériaux stratifiés, ou encore constitués d'une simple toile comme indiqué en 30, 31 sur la fig.4 sur laquelle on a conservé les mêmes chiffres de référence pour désigner la coque 1 et les deux flotteurs latéraux 2, 3. Le flotteur latéral 2 est relié à la coque 1 par des paires de bras articulés tels que 32, 33. D'une manière analogue, l'autre flotteur latéral 3 est relié & la coque par des paires de bras articulés tels que 34, 35.Des traverses, telles que 38, entretoisent lesdits bras de manière à maintenir les flotteurs latéraux dans leur position de service par rapport à la coque 1, comme représenté, pour laquelle les éléments de liaison en toile 30, 31 forment les votes portantes précitées. Au contraire, lorsqu'on replie les bras, comme indiqué par exemple en traits mixtes en 34A et 35A, on ramène les flotteurs latéraux 2, 3 contre la coque 1, ce qui réduit considérablement l'encombrement de l'engin et constitue un avantage appréciable, notamment au mouillage. Sur la fig.5, on a représenté une variante du flotteur pneumatique latéral de la fig.2. Dans cette variante, le flotteur 3 repose sur un lit de mousse de matière plastique 41 (voir aussi Fig.6 à 9) collé dans une gouttière 42 de section en "V" formée de panneaux assemblés entre eux le long de leurs bords inférieurs adjacentes et au flotteur par des bandes souples collées 44. La fixation des panneaux pourrait se faire par d'autres moyens, tels que, par exemple, des platines et des boulons. On peut munir les arrêtes des gouttières de renforts longitudinaux ou tendeurs élastiques 45. Des ceintures, /16 maintiennent le flotteur bien appliqué sur le lit de mousse.L'avant du flotteur est muni d'un déflecteur formant une sorte d'aile 48 en forme de "V" qui ne touche pas nécessairement l'eau, sauf quand l'ensemble descend les vagues en surf; on évite ainsi que l'avant de l'un des flotteurs latéraux ne pénètre dans la houle opposée. Sur la fig.6, on a indiqué en traits interrompus, de quelle manière le déflecteur avant peut siécarter. Les flotteurs pneumatiques sont renforcés efficacement par les gouttières 42, bien que convenablement protégés par les lits de mousse de matière plastique, ce qui leur confère une grande sécurité. Cette sécurité est encore accrue par la présence d'une charnière élastique 49 qui relie les deux moitiés de la gouttière 42, à cet effet séparées l'une de l'autre, vers le milieu de la longueur de l'engin. La fig.10 montre en plan, un autre engin nautique du même genre, mais dans lequel le déflecteur avant 48, prévu aussi bien sur la coque centrale 1 que sur les deux flotteurs latéraux 2, 3, présente des dimensions relativement plus grandes que sur le mode de réalisation de la fig.5, pour tenir compte des grandes vitesses que peut atteindre l'engin. Au point le plus haut de chacun des deux éléments 4, 5 de liaison des flotteurs latéraux 2, 3 à la coque 1, reposent respectivement deux mâts 19a, 19b équipés d'une voile de préférence gonflable et de section aérodynamique (non représentée). Une bulle 55 en forme d'oeuf, en toile renforcée par des lattes ou en matière plastique, reliée solidement aux éléments de liaison 4, 5 sert à protéger les passagers.Sur cette fig.10, on retrouve les gouttières renversées 12 de renforcement dont il a déjà été question au suet de la fig.3. Les parties éventuellement rigides de l'ensemble se trouvent à l'arrière de manière à ne pas être frappées directement par la houle. Les fig.11 et 12 montrent une autre variante pour un bâtiment relativement important dans lequel la partie centrale cylindrique la plus grande de la coque centrale pneumatique 1 est remplacée par une nacelle ou cabine rigide 61 qui repose sur les parties avant et arrière du flotteur et qui est solidement fixée sur celles-ci. Cette nacelle fait partie de l'ensemble des structures rigides de l'engin, elle est protégée, à l'avant et à l'arrière, par les parties du flotteur central convenablement compartimentées, ainsi que des flotteurs latéraux. Les flotteurs sont munis de fermetures à glissière étanches 63 par lesquelles on peut faire passer du fret pour le suspendre à l'intérieur desdits flotteurs au moyen de sangles souples, à l'écart des parois des flotteurs pour que celles-ci ne risquent pas d'être endommagées par mauvais temps. Sur la fig.13, on a représenté un exemple de comportement d'un engin tel que celui des fig.11 et 12; le couple de redressement produit par les gouttières en "V" aigu conjugué avec la poussée d'Archimède exercée sur le flotteur 3 ainsi que la portance de la voate inclinée 5, du côté où deux gouttières 42 sont dans l'eau, permettent d'utiliser de tels trimarans en leur faisant prendre appui sur l'eau seulement par la coque centrale 1 et l'un des deux flotteurs latéraux 2, 3, c'est-à-dire en les utilisant en catamarans, sans aucune crainte. En vue de réduire les frais au port d'attache de tels engens, il est souhaitable de pouvoir stocker les parties rigides indépendamment des parties pneumatiques souples. Ainsi, on peut déjà enlever les flotteurs des gouttières en "V" 42, puis les plier ou les rouler, puisqu'il suffit, pour cela, d'enlever les ceintures d'assemblage 46 (Fig.5); ils occupent alors un très faible encombrement et sont faciles à stocker. Quant aux gouttitres en "V", on peut réduire leur longueur de moitié grâce à la charnière souple 49 (Fig.5) qui se trouve en leur milieu, elles se présentent alors sous la forme de grands skis remplis de mousse enduite d'une pellicule de protection et, par conséquent, facilement transportables. La cabine rigide, une fois séparée du reste de 11 engin, n'occupe pas, non plus, un grand encombrement. On peut aussi diviser les gouttières dans le sens de la longueur; une sous la partie avant du flotteur, une sous la cabine, une sous la partie arrière du flotteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; on peut y apporter de nombreuses modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, de son cadre. C'est ainsi, par exemple, que la coque pourrait être rigide au lieu de pneumatique, bien que les deux flotteurs latéraux soient encore des flotteurs pneumatiques, de manière à bien résister aux efforts de torsion sans casser, tout en étant plus légers que des éléments rigides. Le remplissage de mousse peut être remplacé, au moins partiellement, par des flotteurs pneumatiques de diamètres décroissants (la, lb; 2a, 2b; 3e, 3f) situés sous le flotteur principal, (Fig. 13). REVENDICATIODIS 1.- Engin nautique, notamment voilier, comportant une coque centrale et deux flotteurs latéraux disposés de part et d'autre de la coque centrale et reliés( ceSle-ci, caractérisé en ce que les deux flotteurs latéraux/sont pneumatiques et reliés chacun à ladite coque (1) par un élément de liaison 4, 5 ou 31, 32) formant une surface portante continue qui s'étend vers le bas et vers l'arrière à partir d'une certaine distance de la proue de la coque et des flotteurs. 2.- Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la coque centrale (1) est pneumatique. 3.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de liaison (4, 5) sont pneumatiques , au moins en partie 4.- Engin suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments de -liaison pneumatiques (4, 5) sont renforcés par des bras rigides (18). 5. Engin suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque élément de liaison (31, 32) est constitué par une toile renforcée par des bras (32, 33, 35, 36), de préférence repliables. 6.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque élément de liaison (4, 5) présente, en coupe verticale longitudinale, une forme qui rappelle celle d'un profil d'aile d'avion. 7.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de liaison (4, 5 ou 31, 32) sont en forme de voûtes. 8.- Engin suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la voûte formée par chaque élément de liaison (4, 5 ou 31, 32) laisse, en dessous d'elle, un espace vide qui présente une section dont la forme va en s'aplatissant vers l'arrière. 9.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que-, sur l'arête arrière de chaque élément de liaison (4, 5), est articulée une gouverne de profondeur (21). 10.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins les parties qui se trouvent de part et d'autre de la partie centrale des flotteurs latéraux pneumatiques (2, 3) et éventuellement de la coque pneumatique (1), présentent un diamètre qui va en décroissant vers l'avant ou vers l'arrière. 11.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque flotteur latéral pneumatique (2, 3) et éventuellement la coque centrale pneumatique (1) , reposent sur un lit de mousse de matière plastique (41) collé dans le fond d'une gouttière (42) de section en "V" formée de panneaux rigides assemblés entre eux et aux flotteurs. 12.- Engin suivant la revendication 11, caractérisé en ce que chaque gouttière (41) de section en "V" est divisée, dans le sens de la longueur, en au moins deux parties reliées entre elles par une charnière souple (49). 13.- Engin suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la partie avant de la gouttière (41) de section en "v" porte un déflecteur (48) en forme d'angle dièdre partiellement hors de l'eau. 14.- Engin suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'arête inférieure des gouttières (41) de section en "V" est muni d'un renfort longitudinal (45). 15.- Engin suivant la revendication 11, caractérisé en ce que chaque flotteur pneumatique (1, 2, 3) est maintenu appliqué contre le fond de la gouttière correspondante (41) par des ceintures ou tendeurs élastiques (46), ou de larges bandes latérales collées, moitié sur la gouttière, moitié sur leflotteur, ou équivalents. 16.- Engin suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la coque centrale pneumatique (1) est constituée d'un flot teùr avant et d'un flotteur arrière reliés solidement entre eux par au moins une cabine rigide (61), de préférence amovible. 17.- Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, sur le sommet de chacun des éléments de liaison (4, 5 ou 31, 32) formant surface portante continue entre la coque centrale (1) et les deux flotteurs latéraux (2, 3), est fixé au moins un mat complémentaire (19b) de réception d'une voile, de préférence gonflée et de section en forme de profil d'aile d'avion, en plus du mat central (19). 18.- Engin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que des flotteurs (1, 2, 3) sont munis de cloisons intérieures souples déterminant des compartiments de stockage de fret accessibles par des fermetures à glissière étanches et dans lesquels le fret est retenu par des sangles souples. 19.- Engin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sous le flotteur principal, au moins un flotteur de diamètre inférieur remplace partiellement le lit de mousse et consolide les parois internes du "V". 20.- Engin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les flotteurs latéraux ont une forme en "V" plus aigu vers l'avant et très largement obtus vers l'arrière.