Brevet FR2464878A1 — publié le 19810320

L'invention concerne un navire de haute mer multicoque. L'évolution constante et logique, de l'art de la construction des voiliers vise à un accroissement de la vitesse pour les compétitions sportives. Ce gain de vitesse se fait au détriment de la sécurité notamment sur les voiliers multicoques, au point que le principe même du voilier multicoque de haute mer soit remis en question et que les services officiels de la Marine Marchande se montrent, à juste titre, très réservés vis-àvis de ce type de navire. Dans le but de réaliser un voilier de haute mer multicoque à la fois rapide, c'est-à-dire capable de naviguer à trente noeuds, et fiable, il était nécessaire de rassembler sur un même navire des moyens, déjà connus pour la plupart, qui ne donneraient pas le résultat souhaité, vitesse et sécurité, s'ils étaient employés isolément. Pour l'essentiel, ces moyens sont : a) trois éléments de carène disposés a' peu près aux sommets d'un triangle équilatéral, reliés par une liaison en structure très légère, b) des flotteurs en structure gonflable, c) un gréement totalement libre de s'orienter sur 3600, d) un poste d'équipage, servant à la conduite du navire, formant une sorte de petit voilier remorqué de façon flexible par le navire principal et surtout détachable pour servir de canot de sauvetage, avant qu'il soit nécessaire de gonfler le canot réglementaire qui reste un ultime recours. L'ensemble de ces moyens est pratiquement indissociable. Un navire conçu avec ces moyens est apte à des performances de vitesse pour peu qu'il soit équipé de plans porteurs , la sécurité de l'équipage est comparable à celle obtenue sur les voiliers classiques gracie à la simplicité de contr8le de la voilure et grace à des accessoires de contrôle du tangage comme un gouvernail d'assiette ou decontr81e de la vitesse comme des palettes mobiles pour le freinage hydrodynamique agissant à la manière des aéro-freins sur un avion. L'invention présentée ci-après ouvre donc une voie nouvelle pour la réalisation de voiliers modernes dans les quels les gains en vitesse et en sécurité vont de pair. L'idée de base qui consiste à dessiner une carène éclatée en trois éléments disposés selon un triangle à peu près équilatéral, liés par une structure légère, permettra à l'avenir de doter le navire d'une propulsion auxiliaire par l'énergie solaire grâce à des photopiles disposées sur la très grande surface de la liaison centrale. Ceci souligne les possibilités ouvertes par l'invention. En effet, un voilier conforme à l'invention qui aurait à évoluer dans des zones où l'ensoleillement est important ne serait pas immobilisé par vent nul et pourrait faire route à vitesse réduite sans faire appel à un moteur auxiliaire classique. Face à des conditions méteorologiques extrêmes, l'équipage d'un navire construit selon la présente invention aura de sérieux moyens de défense - à l'approche d'une dépression annoncée par une baisse rapide du baromètre, il pourra chercher à sortir à grande vitesse de la trajectoire de la dépression en courant à plus de vingt noeuds (tribord amure dans l'hémisphère nord) au près, quitte à faire un crochztrsur sa route ; la vitesse est facteur de sécurité ; - si lroption ci-dessus est impossible, on peut prendre la cape sèche, en conservant la possibilité de manoeuvrer grâce au mât servant de tourmentin , - si le vent atteint la force 10 de l'échelle de Beaufort, il peut être préférable de rabattre le mât et le coucher dans l'axe du navire, ce qui est possible en moins de deux minutes par un homme seul ; le navire viendra face au vent et les plans por teurs "accrocheront" le navire à la manière d'une ancre flot tante ; notons que le relevage du mât après la tempête est très facile. Si le navire a été endommagé par collision, voire retourné, la cabine arrière est détachée instantanément et se redresse d'elle-même, il suffit de hisser une petite voilure de fortune et on peut faire route vers un port sans faire appel à des secours extérieurs. Le canot gonflable réglementaire est en réserve.En résumé, l'invention se présente comme suit a) la carène est divisée en trois éléments disposés en triangle autour d'une structure de liaison t b) il faut souligner que le triangle ainsi formé est isocèle et à peu près équilatéral, alors que sur les trimarans ac- tuels les trois coques, représentées par le centre de pous sée statique, forment à peu près une ligne droite perpendi culaire à l'axe du navire t c) la structure de liaison joue le rôle de "poutre-bateau" ;; elle diffère de la poutre-bateau traditionnelle par le fait qu'elle est totalement au-dessus de la flottaison, qu'elle est perméable au vent, aux embruns et même aux cr8tes des vagues t d) dans un but de légèreté, les flotteurs latéraux sont en structure gonflable e) la cabine arrière est un véritable petit navire, elle est liée de façon non rigide à la liaison centrale et elle est détachable et auto-redressable t f) le gréement est intégralement orientable sur 3600 ce qui per met de régler l'incidence des voiles avec précision quel que doit l'angle entre l'axe du navire et le vent : c'est parce qu'il est indépendant de la poutre-bateau que ce gréement peut comporter un mAt rabattable et relevable tres facilement, des écoutes étagées à la manière chinoise permettant le"con traie tres précis de la courbure de la grand voile, que ce gréement permet enfin d'orienter le spinnaker sans toucher à ses écoutes, de mettre la grand voile à plat dans le lit du vent en deux secondes et bien d'autres manoeuvres de détail g) le pilote peut"contrôler"le navire sur les trois axes aussi efficacement qu'un pilote d'avion ; il peut aussi freiner le navire soit en cas de survitesse, soit face à un obstacle tel un'cétacé, soit pour éviter une collision avec un autre navire. L'invention est représentée, à titre exemple non limitatif, sur les dessins ci-jQints, dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'un mode de réalisation du voilier conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessous de la figure 2. Le voilier construit selon l'invention est assem blé autour d'une structure de liaison centrale, figurée en 1, réalisée pour l'exemple choisi en treillis dans le but de permettre au vent et aux embruns de passer au travers, et d'une forme telle que les centres de poussée des trois éléments de carène, les flotteurs 4 et 5 et la coque arrière 6, forment un triangle isocèle, à peu près équilatéral. Cette structure en treillis 1 est réalisée, dans disposées l'exemple représenté, à l'aide de deux poutres 11 et 12 en T et constituant l'une 12 labase du triangle et l'autre lî la hauteur de ce triangle. Aux extrémités de la poutre transversale 12 formant la base du triangle sont fixés les flotteurs profilés 4 et 5 constitués par des pneumatiques gonflables alors que l'extrémité libre de la poutre ll est pourvue d'une capsule habitable et profilée 6 pourvue d'un lest 7 et constituant le poste de pilotage du voilier, le pilote étant à cet effet protégé par un carénage transparent 8. Cette capsule 6 est pourvue d'un manche et d'un palonnier pour'contrôler"le navire en tangage, roulis et lacet dès que la vitesse devient importante (par exemple supérieure à douze noeuds). Cette capsule comporte également un gouvernail de surface importante 9 pour diriger le voilier à petite vitesse, ainsi qu'un gouvernail de faible surface 10 pour diriger le navire à grande vitesse, des moyens pouvant être prévus pour assurer le blocage du gouvernail 9 dès que le voilier se déplace à une vitesse déterminée au-delà de laquelle le pilotage est assuré par le gouvernail 10. Cette cabine comporte également dans ses oeuvresvives, une dérive et un gouvernail d'assiette 11, ainsi qu'une ou deux palettes mobiles (non représentées) permettant le freinage du voilier lorsqu'il se déplace à grande vitesse, et comparables aux aéro-freins d'un avion. Cette capsule 6 est fixée à l'extrémité arrière de la poutre lî par un axe d'articulation 12, parallèle à la poutre 12 et qui permet donc le débattement de la capsule 6 dans un plan vertical par rapport à la structure 1, ce pivotement étant cependant limité par un amortisseur 13, accroché à la capsule 6 et relié par un gousset 14 à la poutre 11. Cet amortisseur a pour but de prévenir les phenomènes de résonance en tangage avec les plans porteurs. La liaison de la capsule 6 à la structure 1 par l'axe d'articulation 12 et l'amortisseur 13 est largable de façon qu'il soit possible par une manoeuvre rapide de séparer la capsule du reste du voilier en cas d'accident ; cette capsule constitue alors une annexe de survie pour les occupants du voilier et avec une petite voilure de fortune, elle permet de rallier un port sans faire appel à l'aide. La voilure du navire est supportée par la structure 1 par l'intermédiaire d'un gréement intégré, orientable sur 3600 et comprenant une roue 15 montée à rotation en 16 sur un axe vertical disposé à l'intersection des deux poutres 1 1 et 12. Cette roue 15 supporte, par l'intermédiaire d'un axe d'articulation horizontal 17, un mât très léger 18 en forme d'aile de planeur tenu dans l'axe par l'étai 181 et sur les côtés par des haubans 182 et 183, étai et haubans solidaires de la roue 15. L'axe 17 constitue une charnière qui permet de coucher le mat 18 par simple largage d'une ferrure de fixation de haubans, le plan de descente du mat étant choisi en orientant de la manière désirée la roue 15 du gréement, sans qu'il soit nécessaire de larguer l'étai avant 181. Le contrôle'de la descente du mat se fait par les haubans dont la ferrure a été larguée on peut se servir d'un espar non figuré sur le dessin et d'un treuil notamment pour le relevage. La grand-voile 2 est pourvue de lattes 21 et la courbure de ces lattes est commandée par des écoutes étagées à la manière chinoise 19 dont le point d'écoute est lié à un chariot se déplaçant sur la roue 15 qui sert ainsi de rail d'écoute orientable et ceci permet de modifier l'incidence de voilure sans action directe sur les écoutes. Pour les allures de largue ou vent arrière par vent faible, le spinnaker 3 est hissé, le point d'écoute au vent étant constitué par le pied de l'étai avant 181. Des moyens particuliers permettent l'orientation de l'ensemble du gréement autour de son axe 16 à partir de la capsule 6, par exemple à l'aide d'un volant manuel à deux vitesses ou d'un servo-mécanisme asservi à la direction du vent rela tif, soit avec la grand-voile 2 soit avec le spinnaker 3, soit avec les deux à la fois. Par cette disposition, on réalise donc un voilier de grande sécurité étant donné qu'en cas de situation météorologique extr & e, les occupants ont la possibilité de rabattre le mât pour ne plus offrir de prise au vent, alors que le gréement rotatif apporte une sécurité permanente et ménage la fatigue de l'équipage par la simplicité et la précision des réglages de la voilure. Ainsi, pour faire face instantanément à un coup de vent subit, il est possible de mettre la voile à plat dans le vent en deux secondes, alors que si l'équipage veut se reposer, il rabat ie mâ en le faisant pivoter autour de l'axe 17 dans la plan de la structure I et se réfugie dans la capsule 6 pour replacer ensuite le mât en position verticale au moment désire. L'effet anti-dérive est assuré par deux dérives sabres 20 et 21, montées pivotantes par des axes 201 et 211 aux extrémités de la poutre transversale 12, ces dérives 20 et 21 étant disposées latéralement aux côtés extérieurs des flotteurs 4 et 5. Si le navire est conçu pour réaliser des vitesses supérieures à vingt noeuds on lui adjoint des plans porteurs Les plans porteurs proprement dits 22 et 23 sont fixés sur des jambes 24 et 25 pouvant pivoter autour d'axes 26 et 27 sous la poutre transversale 12, aussi près que possible des bords internes des flotteurs 4 et 5, sans les toucher. Ainsi les plans porteurs sont escamotables. Ces plans porteurs 22 et 23 pivotant sur les jambes 24 et 25 ont leur position angulaire déterminée soit par des butées, soit par un dispositif de commande pour permettre à l'équipage un contraîe11en roulis. Des câbles (non représentés) permettent de rabattre les jambes 24 et 25 sous la poutre 12 pour la navigation à faible vitesse. A titre d'exemple, les caractéristiques de deux voiliers conçus selon l'invention sont indiquées ci-après, le voilier A étant un petit voilier de crse et le voilier B étant un grand voilier de croisière qui conviendrait à une utilisation sur l'Océan Pacifique Voilier A Voilier B Longueur HT 17 m 27 m Largeur HT 12 m 19 m Longueur du mAt 19 m 30 m Flotteurs pneumatiques .. diamètre 1,25 m 2 m .. longueur 7,50 m 12 m Voilure normale (mât + GV) 80 m2 200 m2 Spinnaker 160 m2 400 m2 Masse à vide 4 t 16 t Charge utile (20 %) 0,8 t 3,2 t La charge utile de 20 % est considérée comme acceptable sans détérioration des performances ; il est tout-àfait possible de doter le voilier d'une cabine arrière plus vaste et plus lourde s'il n'est pas destiné à des compétitions sportives. Dans l'exemple représenté, le navire ne comporte qu'un seul mât mais pour un voilier de grande taille au lieu de prévoir un mat unique très haut, il pourra être installé deux mâts de dimension moyenne disposés transversalement sur la poutre 12, chaque md-t possédant sa propre voilure et les mécanismes d'orientation. REVENDICATIONS 10) Navire caractérisé en ce que la carène est composée de trois éléments, ou flotteurs, placés aux sommets d'un triangle isocèle, à peu près équilatéral, à savoir deux flotteurs latéraux à l'avant et un flotteur central à l'arrière. 20) Navire conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre les trois éléments de carène est une structure très légère laissant passer le vent et les embruns, structure en treillis ou similaire. 30) Navire conforme aux revendications I et 2, caractérisé en ce qu'il est propulsé par une voilure montée sur un gréement dont les éléments appelé "gréement fixe, notamment étai , haubans, points d'écoute, au lieu d'être fixés à la poutrebateau ou la carène, sont fixés à au moins un dispositif orientable indépendamment de l'axe du navire. 40) Navire conforme aux revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la courbure de la grand-voile est contrée à l'aide d'écoutes étagées à la manière chinoise dont le point d'écoute se déplace sur un rail d'écoute solidaire du dispositif orientable. 50) Navire conforme aux revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que le mât est rabattable et redressable dans un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie du dispositif orientable. 60) Navire conforme aux revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que l'orientation du gréement est obtenue soit par action directe soit par des servo-mécanismes asservis au vent relatif pour garder à la voilure une incidence constante. 70) Navire conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les flotteurs latéraux sont en structure gonflable et de forme profilée. 80) Navire conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le flotteur arrière est un petit voilier détachable de la structure de liaison. 90) Navire conforme aux revendications 1, 2 et 8, caractérisé en ce que la fixation du flotteur arrière à la structure de liaison est articulée autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe du navire permettant des variations angulaires limitées par un dispositif de ressort-amortisseur, éventuellement réglable selon la mer. 100) Navire conforme aux revendications 1, 2, 8 et 9, caractérisé en ce qu'il est équipé de dérives escamotables et de jambes pour plans porteurs, escamotables également. 110) Navire conforme aux revendications 1, 2, 8, 9 et 10 caractérisé en ce qu'il est "piloté" à grande vitesse par manche à balai et palonnier, comme un avion, le manche agissant sur les plans porteurs latéraux pour le roulis, sur un gouvernail assiette pour letcontrôle'du tangage, et le palonnier agissant sur un tab ou un petit gouvernail grande vitesse, pour le lacet. 120) Navire conforme aux revendications 1, 2 et 11, caractérisé en ce qu'il porte à l'arrière une ou deux palettes mobiles agissant comme frein hydrodynamique.