Brevet FR2505769A1 — publié le 19821119

Cette voilure concerne le domaine des transports maritimes, le domaine des loisirs et dans une certaine mesure celui de l'énergie. Comme toute voilure, elle concentre l'énergie éolienne diffuse en forces ou en couples de toutes natures. Dans un repère cartésien, la force résultante se décompose en force propulsive ou de freinage, en force de sustentation ou de gravité et en force latérale. Un couple résultant se décompose en couple de roulis, couple de tangua -ge et couple de lacet. Selon 11 effet recherché, il est difficile de ne pas obtenir aussi des effets le contrariant.La voilure enroula -ble Lambda peut réaliser un bon compromis,à titre indicatif: sur terre, voilure d'engins roulants tels que chars à voile ou d'engins glissants sur neige et glace, sur mer, lac et fleuve, voilure d'engins de plage, d'engins de survie dynamique, de planche à voile, de monocoques et multicoques de tous types, plaisanciers, marchands ou de course, dans les airs, voilures d'ailes volantes, d'éoliennes ou d'anémomètres et autres machines tournantes. La technique antérieure est issue de traditions anciennes que l'on peut classer en trois groupes pour les voiliers actuels: les voilures marconi sur mit vertical et grand'voile bômée telles que: sloop, coutre, ketch, goélette, etc; toutes sortes de voiles annexes sont nécessaires pour accroître l'efficacité de la grand'voile, pour ne citer que les meilleures: foc, génois, reacher tourmentin, spinnaker, booster, etc; les voilures à wishbone sur mât libre ou encastré dont la grand'voile est tendue entre un arceau: planches à voile, cat -ketch à un ou plusieurs mâts; les voilures sur vergue fixée au bout d'un mat vertical: types aurique, quadrangulaire, latine et généralement de conception trés ancienne. Aucun de ces systèmes s'adapte de fagon convaincante et simple à la force et à la direction du vent par rapport au véhicule. Ceci est le défaut commun à toutes les voilures sur mât vertical. La voilure enroulable Lambda est l'aboutissement d'une remise en cause totale de systèmes issus de techniques anciennes. Or les matériaux légers actuels permettent d'épouser la forme triangulaire des voiles. Si le mât est posé à l'avant avec une inclinaison vers l'arrière, les voiles seront tendues et enroulables facilement. I1 suffit alors de faire varier la surface de toile au vent par enroulement et dédoublement des voiles par vent arrière. Une voilure enroulable Lambda à voiles doublées suffirait à un voilier pour faire route dans les meilleures conditions quelque soient les caractéristiques du vent. Sauf incident,aucun changement de voile est nécessaire, une série de voiles simples de rechange ferait l'affaire en première catégorie. Ce qui suit est l'exposé d'une solution proposée pour aboutir à ce résultat. Le point de départ de cette invention est le concept de voile enroulable. La voile enroulable la plus simple est une voile plate triangulaire tendue entre une vergue d'axe rectiligne et une écoute. L'enroulement est facile si la voile à ses deux chutes libres et si rien n'entrave la rotation-de la vergue. Les espars ne comportent ni bôme, ni wishbone. La vergue et son mode de fixation déterminent ensuite la forme des voiles. I1 est en effet logique de supporter la vergue là où les efforts sont les plus importants, c'est à dire proche de son milieu. Cette fixation est de nature i géner l'enroulement, Bauf si la voilé est en deux parties appelées grand'voile et foc. Ces appellations seront d'ailleurs fidèlea. L'originalité de la voilure est que la vergue comprend deux voiles simples ou doublées enroulables entre le système de fixation prépondérent de la vergue. L'autre point de fixation de la vergue sera à l'une de ses extrémités ou les deux si nécessaire. Le mécanisme d'enroulement pourra être différent pour le foc et pour la grand'voile. A cet effet, il faudra mettre le foc sur un espar tubulaire concentrique à la vergue. Le mécanisme a simple effet ou différentiel sera placé, si possible, entre les zones d'enroulement. Les espars associés dépendent du type de voilure envisagé. Les possibilités sont plus nombreuses, grâce notamment à deux concepts nouveaux qui sont celui de la voilure orientable et celui de la voilure compensée. Les espars associés permettent cette diversité de la façon suivante: sur une voilure libre type planche à voile, l'espar sert à la fois à tenir la voilure et à tendre la voile. I1 peut avoir une forme originale de pagaie et servir d'élément de sécurité. sur une voilure rigide, l'axe de la vergue est fixe par rapport à l'engin considéré. Dans ce type de voilure l'espar peut être un mat court vertical ou un mât incliné ou deux mâts formant tripode avec la vergue. Ce dernier type d'espars rend les haubans inutiles; sur une voilure orientable, la vergue peut changer de position par rapport au véhicule au moyen des deux mâts. Le tripode ainsi formé est déformable soit en déplaçant les pieds de mât soit en faisant varier la longueur des mâts. Une voilure compensée est destinée à compenser l'action déstabilisante du vent. Ceci est faisable en mettant 2 vergues en A de sorte que la vergue auvent a une forte composante pesante, la vergue sous le vent a une composante de sustention ou non. Cette voilure serait parfaitement adapté sur un multicoque. La planche 1-4 présente le concept de la voilure Lambda avec sa forme caractéristique du > Lambda minuscule de l'alphabet grec. La vergue comporte deux types de zones: des zones réceptrices de l'énergie éolienne ZR et des zones distributrices de cette force sur le véhicule ZD. Une zone réceptrice ZR à deux fonctions impératives: la fixation continue de la voile et l'emmagasinage complet de celle-ci. Une zone distributrice ZD à deux fonctions impératives: la liaison avec le véhicule ou les espars et la rotation guidée ou commandée de la vergue. Une vergue Lambda- est définie par deux ZR alternées avec deux ZD. la planche II-4 représente les divers types de voilures: la voilure à voiles simples sur la Fig. I, à voiles doublées sur la Fig. 2, la voilure souple sur la Fig. 3, la voilure rigide sur la Fig. 4, la voilure orientable. : la Fig. 5, la voilure compensée et orientable sur la Fig. 6. La planche III-4 schématise une application industrielle de la voilure libre type planche à voile. La vergue (V) porte une grand'voile (G) et un foc (F) enroulables et tendues par l'espar en forme de pagaie (E). Cet espar est composé d'une fourche (a) se visant dans un tube (b) qui porte la deuxième fourche (e). La fourche (a) prend appui sur le mât et sur le mécanisme de rotation de la vergue (3). Pour enrouler les voiles sur un tour, il suffit de déplacer la butée (d) en poussant (e) d'un cran puis de tourner la manivelle du mécanisme (B). Cette manivelle se verrouille auto -matiquement sur la fourche (a) grâce à son profil en omega. Le manchon (b) sert ensuite à tendre la voilure, même en marche. Pour l'utilisation en pagaie, l'espar (E) se verrouille par les pièces (c) , les fourches (a) et (e) étant en position extrême. La planche IV-4 schématise la position des espars d'une voilure compensée orientable sur un trimaran. L'effet de compensation est représenté sur la Fig. I où l'on voit que la voilure au vent appuie sur 1e flotteur au vent alors que la voilure sous le vent soulage l'autre flotteur. I1 faut pour cela orienter les vergues pour que la voilure au vent ne dévente pas l'autre, voir Fig. a. La Fig. 4 précise la place des deux mats télescopiques par rapport aux autres espars. La Fig. 3 donne une idée de la voilure double déployée vent arrière. I1 faut ajouter que grâce à l'inclinaison des l'orgues, la force de sustentation des voilures'lambda est supérieure à celle des voilures traditionnelles. En utilisant les techniques et matériaux appropriés, la voilure enroulable Lambda réalise un excellent compromis entre les qualités aérodynamiques, la facilité des manoeuvres manuelles ou automatisées, la sécurité, la robustesse, le devis poids, le coût de la voilure complète avec ses espars. L'adaptation de cette voilure sur des unités existantes est possible sans modification majeure. REVENDICATIONS 1. Voilure enroulable Lambda et espars associés, caractérisée par une vergue (V) d'axe rectiligne sur laquelle deux zones réceptrices (R) de l'énergie éolienne alternent avec deux zones distributrices (ZD) de cette énergie sur le mobile (M). 2. Voilure selon la revendication I, caractérisée par une vergue (V) dont chaque zone réceptrice (ZR) sert à la fixation continue des voiles et sert à l'enroulement des voiles sur la vergue. 3. voilure selon la revendication I, caractérisée par une vergue (V) dont chaque zone distributrice (ZD) sert à liaison de la vergue (V) avec le mobile (M) et sert à la rotation guidée ou commandée de la vergue (V) par rapport au mobile (M). 4. Voilure selon la revendication I, caractérisée par le fait que les voiles (F,F',G,G') ont deu chutes libres de toute bordure de fixation sur une bome. 5. Voilure selon la revendication I, caractérisée par le fait que les espars associés (E) ne sont ni des bômes ni des wishbones. 6. Voilure selon la revendication I, caractérisée par le fait qu'un espar (E) peut avoir la forme d'une pagaie sur une voilure libre. 7. Voilure selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la rotation de la vergue (V) est faite par une manivelle à verrouillage automatique sur l'espar (E), cette manivelle est représentée par (B) sur la planche III-4. 8. Voilure selon la revendication 6, caractérisée par le fait que l'espar (E) est ajustable en longueur de façon à tendre plus ou moins les voiles (F) et (G). 8. Voilure selon la revendication I, caractérisée par le fait que les espars (E) sont deux mats formant tripode avec la vergue (V). 9. Voilure selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les mâts sont de longueur variable pour créer une voilure orientable par rapport au mobile (M). IO. Voilure selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les mâts sont sur des glissieres pour créer une voilure orientable par rapport au mobile (M). REVENDICATIONS II. Deux Voilures selon la revendication 8, caractérisées par le fait que les axes des vergues sont concourants de sorte à créer une voilure compensée contre l'action déstabilisante du vent. I2. Deux voilures selon la revendication 9, caractérisées par le fait que les axes du vergues coupent le plan de symétrie vertical du mobile (X) pour créer une voilure compensée et orientable-que la planche 1V-4 représente.