Brevet FR2432431A1 — publié le 19800229

La présente invention concerne un dispositif utilisant la force du vent pour la propulsion de bateaux ou de véhicules terrestres. Dans des dispositifs connus de ce genre, la force du vent s'exerce sur des voiles soutenues et orientées par le moyen de mats et de cordages. De tels dispo sitifs demandent pour leur utilisation une attention constante, une grande expé rience, un personnel nombreux, mais leur efficacité est cependant limitée, et leur manoeuvre est parfois dangereuse. On connaît anssi deautres dispositifs dans lesquels le vent agit sur des voilures rigides orientables, ripais ces dispositifs sont compliqués et fragiles. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, il est possible de faire agir le vent dans les conditions aérodynamiques optimales, avec une grande sécurité, sur une aile verticale pouvant être manoeuvrée sans risque par un personnel réduit. À cet effet, l'invention concerne un dispositif utilisant la force du vent pour la propulsion de bateaux de toute dimension, ou de véhicules terrestres, caractérisé en ce qu'il coaporte : au joins une aile mobile en rotation ; notée sur une nacelle, l'aile et la nacelle constituant la partie mobile du dispositif se déplaçant en rotation sur elle-mme par deux bras mobiles dans un chemin de roulement circulaire horizontal, et par une tourelle verticale solidaire de la nacelle. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation du dispositif pour la propulsion par la force du vent, représenté a' titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une perspective cavalière de l'aile complète - la figure 2 est une vue en élévation de l'aile et de la tourelle - la figure 3 est une vue de côté de l'aile munie des bras et de la tourelle - la figure 4 est une vue de dessus de l'aile avec les bras et le chemin de roulement - la figure 5 est une vue en coupe d'une partie de l'aile, suivant son plan de symétrie - la figure 6 est une vue en coupe de côté d'une partie de l'aile - la figure 7 est une vue en coupe de dessus de l'aile - la figure 8 est une vue en élévation de l'extrémité supérieure de l'aile aile - la figure 9 est une vue en coupe d'une partie du pied de l'aile et de la nacelle ; - la figure 10 est une vue en élévation de la nacelle - la figure 11 est une vue en coupe de côté de la nacelle et d'un bras - la figure 12 est une vue de dessus de la nacelle et d'un bras - la figure 13 est une vue en coupe par la manche de gonflage - la figure 14 est une vue en coupe de côté d'uoevalve de gonflage - la figure 15 est une vue en élévation d'une valve fermée - la figure 16 est une vue en élévation d'une valve ouverte. Selon les figures 1 B 4, le dispositif comporte une aile 1, qui constitue l'organe sur lequel s'exerce la force aérodynamique du vent. Cette aile a son envergare disposée verticalement, elle possède un allongement moyen, une forme en plan rectangulaire ou faiblement trapézoidale, un profil symétrique épais. L'aile 1 est constituée extérieurement d'une enveloppe 2 en tissu inélastique possédant la résistance voulue et assemblée à la forme désirée de l'aile 1. La forme de l'aile 1 est obtenue par gonflage et conservée par le maintien de la surpression interne à la valeur appropriée. Selon les figures 5 à 7, l'aile 1 et notamment la structure de cette aile est ónstituXepar des lits de ballonnets identiques gonflables 3. Les ballonnets 3 sont constitués par des prismes droits de base carrée ou rectangulaire, et ils ont des parois mitoyennes 4 avec leurs voisins. Les ballonnets prismatiques 3 sont disposés de façon que les arêtes des prismes soient perpendiculaires au plan de symétrie de l'aile. Les extrémités 5 des ballonnets 3 touchent ltenveloppe 2 de l'aile, et elles présentent pour résister à la surpression interne une courbure simple dans un plan perpendiculaire la sur face de 1' aile 1.Les parois mitoyennes 4 contreventent les extrémités 5 des ballonnets 3. Toue les ballonnets 3 d'un meme lit communiquent entre eux, et avec ceux des lits situés au-dessous et au-dessus à travers des ouvertures ménagées dans les parois mitoyennes 4. Selon les figures 2, 3 et 13, les lits de ballonnets 3 sont groupés en segments 6 qui constituent des subdivisions de l'aile 1. Les segmente 6 ne cormuniquent pas entre eux. Chaque segment 6 est séparé de son voisin par une cloison textile 7 qui renforce l'aile.Selon les figures 5, 6, 7 et 13, les segments 6 sont gonflés successivement et séparément de bas en haut, et vidés successivement et séparément de haut en bas par le moyen d'une manche souple 8 qui traverse l'aile dans toute sa hauteur, et qui communique avec les ballonnets de chaque segment par une valve télécommandée 9. Selon la figure 13, chaque valve est fixée dans la paroi de la manche 8 et située iimsiatement au-dessous de la cloison 7 du segment 6 qui lui correspond, et elle communique avec les ballonnets de ce segment par l'intermédiaire d'une culotte 10. Selon les figures 14 b 16, chaque valve 9 est formée d'une lame élastique fermée 11, aplatie sur elle-m8me, dont les deux branches principales, sont rectilignes, parallèles, et rapprochées au repos. La partie comprise à l'intérieur de la lame élastique Il est occupée par une garniture souple et élastique 12 collée à la lame 11 et légèrement débordante de part et d' antre de la lame 11. ha garniture 12 présente une fente 13 dont les bords sont parallèles aux branches de la lame 11. Au repos, les deux branches de la lame 11 appuient les deux bords de la fente 13 l'un contre l'autre, et l'étanchéité est maintenue à travers la valve 9 par la différence, si elle existe, des forces pressantes qui s'exercent sur les bords libres de la garniture 12.Selon la figure 16, l'écartement des deux branches de la lame Il entraîne l'ouverture de la valve 9, tant que cet écartement est maintenu. Selon une réalisation de l'invention, ltécartement des deux branches de la lame il est obtenu par une télécommande électromagnétique. Selon une autre réalisation de l'invention, l'écartement des deux branches de la lame 11 est obtenu par la traction d'un cordon 14 fixé à la branche inférieure de la lame 12. Selon la figure 13, un premier cordon 14 est utilisé pour la manoeuvre des valves de rang impair, et un second cordon 14 pour la manoeuvre des valves de rang pair. Chaque cordon 14 est relié directement b la dernière valve à commander vers le haut de l'aile 1, et à chacune des autres valves 9 par un brin 15 de longueur décroissante de bas en haut. Une telle disposition ne permet la manoeuvre que de la senle valve qui communique avec le segment 6 dégonflé placé immédiatement au-dessus du dernier segment 6 gonflé. La manche 8 est mise en surpression pour le gonflage, et en dépression pour le dégonflage de l'aile 1, à l'aide d'un gon fleur-déganfleur de caractéristiques appropriées, en desdit et en pression. Selon les figures 2 à 4 et 9 à 12, ltaile 1 est montee sur uze nacelle 16, et la base de l'enveloppe 2 de l'aile est renforcée et fixée au bord 17 de la nacelle 16. La forme en plan de la nacelle 16 reproduit le profil de l'aile 1, et son bord 17 a une hauteur suffisante pour que l'aile dégonflée et repliée tienne entièrement dans la nacelle 16. ku cours de l'opération de repliement, l'aile 1 est dégonflée et repliée segment après segment, de haut en bas. Selon une réalisation de l'invention, le repliement s'opère par le seul dégonflage des segments 6, successivement et de haut en bas. À cet effet, la hauteur de chaque segment 6 est une fraction de l'épaisseur de l'aile, et le nombre des sections 7 et des valves 10 est déterminé en conséquence. Selon une autre réalisation de l'invention, le repliement est contrôlé par une série de sangles 21. Selon les figures 1 2, et 8, les sangles 18 sont fixées aD sommet 32 de l'aile 1, et disposées verticalement selon les génératrices de chaque face de l'aile, avèc la possibilité de coulisser sous les passants 19 fixés à l'enveloppe 2. Selon les figures 10 et 11, les sangles 18 s'enroulent sur des tambours 20 montés de part et d'autre de la nacelle 16. Les tambours 20 sont entrainés ensemble par les transmissions 21 qui sont mises en rotation par un dispositif 22 permettant la manoeuvre des tambours 20 de l'intérieur de la coque. Selon les figures 11 et 12, la nacelle est solidaire de deux bras 23 qui sont disposés perpendiculairement au plan de symétrie de la nacelle 16, et à la hauteur de la verticale qui passe par le entre de poussée aérodynamique de l'aile 1. Chaque bras porte à son extrémité extérieure au moins un galet 24 qui se déplace dans un chemin de roulement circulaire horizontal 25 fixé à la structure 31 du du bateau. Un troisième point de fixation de galets 24 est situé sous la partie arrière de la nacelle. Les galets 24 fixés en ce troisième point circulent comme les autres dans le chemin de roulement 25 de façon à maintenir la nacelle 16 en trois points au moins. Chaque bras 23 porte au voisinage de son extrémité extérieure une série de tambours 26 montés sur un axe horizontal commun. Un hauban 27 s' enroule automatiquement sur chaque tambour 26 par l'effet dtun ressort interne de rappel. Selon la figure 3, les haubans 27 sont fixés à une de leurs extrémités sur les tambours 26 et à l'autre extrémité sur les cloisons textiles 7 de l'aile 1. Les haubans 27 sont disposés par paires de part et d'autre de l'aile 1. Les haubans de chaque paire sont tendus par le gonflage complet du segment 6 correspondant. Selon les figures 2, 3, 10 et 11, la nacelle 16 est solidaire d'une tourelle verticale 28. Le prolongement de l'axe vertical de la tourelle 28 passe par le entre de poussée aérodynamique de l'aile 1. La tourelle 28 est un corps creux cylindrique ou tronconique rigide qui coopère avec les bras 23 pour supporter le poids de l'ensemble et transmettre les efforts è la structure 31 du bateau par le moyen du palier 29 et de la butée 30. Un dispositif permet de faire tourner 1' ensemble tourelle 28 - nacelle 16 - aile 1, autour de l'axe de la tourelle et par rapport à la structure du bateau, afin d'orienter l'aile. Dans la tourelle creuse 28 et à travers le plancher de la nacelle 16 passe un flexible de gonflage qui relie le gonfleur à la manche de gonflage 8. Les deux cordons 14 qui commandent les valves 9 passent également dans la tourelle 28 et à travers le plancher de la nacelle 16. Chaque cordon 14 traverse le plancher de la nacelle 16 dans un manchon d'étanchéité en matériau souple et élastique. Le dispositif, objet de l'invention, peut entre utilisé dans tous les cas où l'on désire employer la force du vent pour propulser des bateaux de toute dinension, ou des véhicules terrestres, avec des avantages importants. Une aile conforme à l'invention, de par sa constitution en structure gonflable, est à la fois légère, robuste, et entièrement escamotable, sa manoeuvre ne demande qu'un personnel réduit, et n'entrain aucun risque. Une aile conforme à l'invention résiste aux rafales, grâce à sa flexibilité et à son élasticité, qui sont l'une et l'autre déterminées par la surpression interne, elle augmente la sécurité des bateaux qui en sont munis, grâce à sa grande flottabilité qui arrête les chavirages en donnant naissance à un effort de redreseemenE dès 'elle touche l'eau. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REYENDI C ÂT 10 NS 10) Dispositif de voilure gonflable, pour la propulsion par la force du vent, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une aile gonflable (1), mobile en rotation, montée sur une nacelle (16), l'aile (1) et la nacelle (16) constituant la partie mobile du dispositif se déplaçant en rotation sur elle-mEme par deux bras mobiles (23) dans un chemin de roulement circulaire horizontal (25) et par une tourelle verticale (28), fixée sur la nacelle (16). 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la structure gonflable de l'aile (1), en matériau inélastique, souple et étanche, est constituée par une superposition de lits de ballonnets (3) gonflables en forme de prismes de base carrée, les arêtes des prismes étant perpendiculaires au plan de symétrie de l'aile (1). 30) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les lits de ballonnets prismatiques gonflables (3) sont groupés par superposition en plusieurs segments (6) de l'aile (1), chaque segment (6) étant gonflé et dégonflé par une manche commune (8) et une valve (9). 40) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque valve (9) est munie d'une télécommande lectrique. 5o) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que toutes les valves (9) sont commandées mécaniquement par deux cordons (14), un premier cordon (14) cozindant successivement les valves de rang impair, et un second cordon (14) commandant successivement les valves de rang pair, chaque cordon agissant sur les valves (9) par l'intermédiaire de brins souples (15) de longueurs décroissantes de bas en haut de l'aile (1). 60) Dispositif conforme à. l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la structure gonflable est recouverte d'une enveloppe (2) en tissu inélastique assemblée à la forme de l'aile (1). 70) Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracté- risé par le fait que le repliement de l'aile (1) dans la nacelle (16) est contrôlé par une série de sangles (18) qui coulissent dans des passants (19) et s'enroulent sur des tambours (20) entraînés par les transmissions (21) et la commande (22). 80) Dispositif conforme à 1"nie quelconque des revendications 1, 3, 6 ou 7, caractérisé par le fait que chaque segment (6) de l'aile (1) est assujetti à sa partie supérieure par une paire de haubans (27), chaque hauban étant fixé à son extrémité inférieure à l'extrémité d'un bras (23) par le moyen d'un tambour (26) sur lequel s'enroule le hauban (n).