Brevet FR2518489A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne les quilles mobiles de voiliers. Pour remonter au vent,Un voilier doit équilibrer la composante transversale de la force aérodynamique appliquée au centre de voilure;avoir un couple de redressement suffisant lui permettant d'équilibrer le couple de chavirement du i la force gérodynamique Pour mieux remonter au vent,les voiliers modernes utilisent des quilles profondes et étroites.Ce type de quille présente l'avantage de développer une meilleure portance,pour une faible incidence des flux d'eau,par rapport à une quille de surface égale mais plus courte.Ces ailerons à fort allongement,en abaissant le point d'application de la portance créent un couple de chavirement plus important qu'un aileron court D'autre part dans le cas d'une quille uniu'e,le bateau devant naviger de façon identique sur les deux bords,le profil utilisé par l'aileron est symétrique et le rendement moins bon qu'avec an profil asymétrique. Four limiter la dérive du voilier on peut envisager plusieurs solutions: augmenter la surface du plan de dérive ce qui accroit la surface mouillée et nuit aux performances,et ce qui rend le bateau dangereux lors d'une forte poussée transversale en ne lui laissant pas la possibilité de déraper facilement. ameliorer les caractéristiques du profil:plasieurs solutions sortit envisageables,mais ne sont soère adaptées aux quilles mobiles:un bulbe en bas de profil permet d'améliorer 1'allongement'.efectf de la dérive,mais il est mal aisd de remonter complétement celui-ci.Un yolet sur le bord de fuite ne peut fonctionner aisément que dérive basse. Dans tous ces systèmes,la portance est à l'origine d'un couple de chavirement. Pour améliorer le couple de redressement,plusieurs solutions existent: augmenter le lest ce qui impose un travail plus important de la structure et requiers un échantillonage renforcé en conséquence.Abaisser le lest,ce qui ne peut se faire que ;dans certaines limites sous peine d'avoir un moment de tangage trop important qui réduira les performances du voilier; il est à noter que la descente du lest ne se fait réellement sentir en ce qui concerne la stabilité qu'à des angles de gite importants.On peut aussi décaler le centre de gravité au vent. Gn obtient ce résultat en déplacant l'équlpage,le décalage est d'autant plus marqué. que le bateau est léger.On peut aussi équiper le bateau de ballasts,mais leurs manoeuvres sont peu pratiques sur un voilier,Pleins,ils augmentent la masse du navire.On peut mettre des plans porteurs sous le vent orientés de telle sorte qu'ils aien$;;une composante verticale dirigée vers le haut.Mais sur un monocoque où il n'est pas facile de les éloigner suffisamment de I'axe longitudinal du bateau,ils sont dangereux en cas de fortes gites,pour peu que la portance de ceux-ci passe en arrière du centre de carène à la gite considérée,aggravant celle-ci.Pour compléter cet exposé sommaire, on pourra consulter des ouvrages généraux traitant de l'hydro- dynamisme et de l'aérodynamisme;en ce qui concerne la marche du navire on pourra se référer au Nouveau Cours de Navigation des Glénans ou à rlémentss de vitesse des coques de Jean-Marie Pinot. Votre système de quille mobile permet d'éviter ces inconvé- nients.Il constitué d'une dérive courbe,concave selon l'enver- gure du coté de l'intrados du profil.En position de fonction elle est placée au-vent par rapport au plan de symétrie du voilier.Cette particularité permet-d'orienter la portance de cette quille de façon à avoir une composante verticale dirigée vers le bas.la partie éfficace de la dérive étant au vent,on peut la lester de telle façon que lors de sa mise en fonction son centre de gravité soit décalé au vent et abaissé.la -composante verticale crée un couple de redressement sans pour autant augmenter le moment d'inertie,cette force n'étant pas induite par une masse.Lors d'une poussée transversale sur les oeuvres mortes,comme celle d'une vague déferlante prenant le bateau sur le travers,le bateau accuse une gite et du fait de la position au vent de la quille mobile celle-ci étant solidaire du bateau,elle remonte.,laissant au bateau la possibilité de déraper sans le bloquer. Dans une première sariante,la dérive estnnique.Elie pivote autour d'un axe unique contenu dans le plan de symétrie.Elle a la possibilité de passer d'un bord sur l'autre par étape ou d'une manière continue.Cette disposition permet de faire balayer une grande zone transversale au centre de gravité de Ila quille mobile. Dans une deuxième version il existe deux dérives,Leur mouvement relatif se fait autour de deux axes distincts.Selon le cas on utlise l'une ou l'autre des dérives.Cette disposition permet de réduire la concavité de l'intrados.Dans cette forme on conserve libre ltespace central du bateau. Le dessin annéxé est une vue en coupe du dispositif quand il existe deux dérives. Le voilier I est babord amure,ce qu'indique la borne 2.Le sens du déplacement est tel qu'on voit le bateau de l'arrière ce qu'indique le foc 3 partiellement masqué par la borne 2. La quille mobile gauche 4 est en position basse dans son puit 5 La quille mobile droite b est en position haute dans son puit 7 Sous l'effet de la gite,le centre de carène de la carène au repos s.C.O est passé à une position C.C.I.La portance P dont le point d'application est au point A se décompose en une composante horizontale Ph et une composante verticale Pv.Le centre de gravité dé la qu'ville mobile 4 est au point fl.Celui de la quille mobile 6 est à la position E'. Dans cet état la portance P crée un couple redresseur.Pour avoir cet effet il faut que l'angled soit infeSrieur à 18po( Cet angle est celui formé par la direction de la portance et la droite passant par le point d'application A de cette force et le centre de carène de la carène à cet instant comme représenté sur le dessin.Le centre de carène d'une carène peut être déterminé de maniére précise en fonction des caractéristiques de celle-ci.une quille mobile courbe permet de rendre moins tangente l'intersectioL de celie-ci avec la carènelun tel profil augmente le bras de levier A,.C.I par rapport à un profil plan. Le système de quille mobile selon l'invention peut être réalisé dans les matériaux couramment utilisésen construction navale ou en aéronautique:bois,métal,plastiques.Des techniques propres à ces industries peuvent ayantageusement être utilisées. Le dispositif selon l'invention peut s'appliquer aux voiliers monocoques de course et de croisière.Il permet une amélioration des performances:par une stabilité dynamique amé- liorée,par un gain en cap en utilisant des profils performants, par une réduction de la surface mouillée de la quille mobile. I1 apporte aussi un élément positif quant à l'aptitude des voiliers à affronter les fortes mers. En réduisant le couple chavirant on peut réduire à performances égales la part du lest,donc l'échantillonnage de la coques une réduction du déplacement peut amener une réduction de la surface de voilure.fl s'ensuit une réduction de la taille de l'accastillage. Par rapport à la solution dériveur lesté,outre les éléments pré-cités ce type de quille mobile facilite l'échouage,le transport,le stockage à terre.Il permet de concevoir des dériveurs purs sans émergence d'un puit dans l'espace central. Tous ces éléments doivent abaisser le prix de revient de ce type de voilier et favoriser leur promotion, REVEhDICATIOkS 1. Quille mobile de voiliers monocoques caractérisée par le fait qu'elle est concave selon l'envergure du coté de l'intrados. 2.quille mobile selon revendication I caractérisd par le fait qu'on l'utilise au vent. 3. Quille mobile selon revendications I et 2 caractériséepar le fait que la portance a une composante verticale dirigée vers le bas. 4. Quille mobile de voiliers selon revendications 1,2 et 3 caractérisée par le fait que l'intrados regarde vers le plan central. 5. Quille mobile selon revendications 1,2,3 et -4 caractérisée par le fait qu'il existe un logement pour la lester. 6. Quille mobile selon revendications I,2,j,4 et 3 caracté- risée par le fait qu'il n'y a qu'un axe contenu dans le plan de symétrie. 7. Quille mobile selon revendications ,2,.et 4 caractérisée par le fait qu'elle déporte au vent et abaisse son centre de gravit6 par rapport au plan de symétrie du voilier en position de fonction.