Brevet FR2531400A1 — publié le 19840210

La présente invention est relative aux voilures de bateaux On sait que l'action du vent sur les voiles de bateaux et sur les ailes d'avions est comparable et que la propulsion obtenue au moyen d'une voile est due principalement à la dépression qui s exerce sur la face convexe de la voile opposée à celle recevant le vent Il importe donc que l'écoulement de l'air sur la face convexe de la voile soit assuré sans tur- bulences, comme sur l'extrados des ailes d'avions ou des voilures de parachutes ét, pour atteindre ce but sous certaines incidences de la voile par rapport au vent on peut par conséquent utiliser des moyens ana logues à ceux déjà utilisés sur les avions, puis par extrapolation, sur les voilures de parachutes sur les quelles on utilise des tuyères canalisant l'écoulement de l'air sur l'extrados L'utilisation d'ouvertures for mant des tuyères canalisant l'écoulement de l'air sur l'extrados pour améliorer le rendement de la voile est déjà connu e , et un tel agencement a été décrit notam- ment dans le brevet français n 1.299.061 du demandeur, dans lequel on utilise des ouvertures simples qui ont simplement pour fonction-d'orienter le flux d'air sans modifier celui-ci On a maintenant constaté qu'il était possi- ble d'obtenir des effets supplémentaires beaucoup plus avantageux en modifiant les tuyères utilisées de manière à modifier le flux d'air en accélérant de façon importante sa vitesse à la sortie des tuyères en utilisant pour celles-ci une forme appropriée particulière et en disposant les tuyères d'une façon également particulière On a également. constate qu'une tuyère formant venturi et présentant en plan une forme dissymétri- que peut produire une poussée latérale qui est fonction de sa forme. On a enfin constaté que la disposition des tuyères procure également un effet déterminant sur l'écoulement de l'air sur l'extrados de la voile. L'Invention a en conséquence pour but d'utiliser ces différentes propriétés pour réaliser des voiles de bateaux perfectionnées dans lesquelles l'écoulement de l'air est amélioré en produisant non seulement un effet propulsif mais également un effet tendeur dans~la surface de la voile. L'invention a pour objet une voile du type tuyères pour bateaux, caractérisée en ce que lesdites tuyères sont des tuyères-ballon formant venturis. Suivant une autre caractéristique de l'in vention, lesdites tuyères sont disposées en rangées décalées de manière que la sortie des tuyères de chaque rangée s'écoule entre-les sorties de deux tuyères d'une rangée adjacente. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'une au moins des tuyères à l'extrémité d'une rangee à peu près horizontale présente une forme dissymétrique produisant un effet latéral tendeur sur la voile. Suivant un exemple de réalisation, une voile triangulaire comporte ufle rangée verticale de. -L-uyêres orientées horizontalement, au moins l'une des tuyères à l'extrêmité supérieure de ladite rangee pré-. sentant une forme dIssymétrique produisant un effet anti-gîte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faites en se refermant aux dessins anne xés donne uniquement à titre dgexemple et dans lesquels - La Fig. 1 est une vue en plan d'un spinnaker comportant des tuyères suivant l'invention; - La Fig. 2 est une vue latérale schématique en coupe d'un spinnaker tel que représenté à la Fig. 1 montrant la direction des forces obtenues; - La Fig. 3 montre une variante de réalisation d'un spinnaker comportant des tuyères suivant l'in- vention;; - La Fig 4 montre une voile triangulaire pour gréement type marconi comportant trois tuyères dont deux de forme dissymétrique exerçant un effet antigite. - La Fig. 5 montre-un foc comportant une tuyère En se référant aux dessins, on a représenté à la Fig. 1 un spinnaker suivant l'invention qui est une voile symétrique destinée à etre utilisée aux allu- res portantes et notamment au vent arrière. Cette voile présente dans son ensemble une forme à peu près carrée ayant un bord inférieur rectiligne X, deux bords latéraux verticaux 2, et une partie supérieure 3 de forme à peu près triangulaire dont la base 1 à la inème longueur que le côté inférieur 1. Un point de drisse 4 est prévu au sommet de la partie supérieure 3 et deux points d'écoute 5 sont prévus aux angles inférieurs de la voile. Suivant le mode de réalisation représenté, la voile comporte cinq rangées A, B, C, C, E, de tu yères s'étendant parallèlement au bord inférieur 1 de la voile; c'est-à-dire une rangée supériéure W, une rangée inférieure E et une rangée médiane C, entre lesquelles sont disposées deux rangées intermédiaires B et D. Les tuyères de toutes les rangées sont des tuyères de type connu telles que celles utilisées sur les voilures de parachute qui sont des tuyeres-ballon formant venturi. La forme et l'agencement de ces tuyères étant bien connus dans la technique des parachutes et ne faisant pas l'objet de l'invention ne seront pas décrites ici. On voit à la Fig. 2 que ces tuyères présentent en coupe longitudinale une forme allongée et renflée au milieu et un orifice de sortie 6 rétréci assurant ainsi aux tuyères leur action de venturis. Les rangées A, C, E, comprennent chacune par exemple cinq tuyères et les rangées B et D comportent chacune quatre tuyères, les orifices de sortie des tuyères de la rangée A étant alignés avec les sorties de tuyères des rangées C et E, et les sorties de tuyères des rangées B et D sont alignées entre les sorties des tuyères des rangées A, C, E, de telle sorte que la sortie de chaque tuyère s'écoule entre les sorties de deux tuyères de la rangée adjacente. Grâce à cet agencement, on obtient une régularisation remarquable de l'écoulement des filets dgair sur l'extrados de la voile ainsi qu'un effet sustentateur qui résulte de l'accélération de l'air à la sortie des tuyères et qui tend à faire remonter la vole comme indiqué par la flèche Fl à la Fig. 2 tandis que la dépression obtenue sur l'extrados procure une force supplémentaire indiquée par les flèches F2 qui s'ajoute à la pression du vent désignée par les flè- ches horizontales F3. On remarquea-quen raison de la-force-erer-- cée vers le haut suivant la flèche F1, les écoutes 7 du spinnaker doivent être fixées beaucoup plus près de l'étrave P, par rapport au point de fixation des écoutes du spinnaker classique. Un effet, la force F1 tendant à faire-remonter la voile doit être appliquée au moyen des écoutes 7 en un point situé le plus près possible de l'avant du bateau de façon que cette force F1 tende à soulever l'étrave en produisant ainsi un effet de déjaugage qui diminue la résistance opposée par l'eau à l'avancement de la coque, augmentant ainsi la vitesse du bateau.Si les écoutes 7 n'étaient pas fixées à l'avant la voile s'élèverait, comme le fait un parachute ascensionnel de façon bien connue, sans exercer une force notable susceptible d'alléger l'avant du bateau. On a représenté à la Fig. 3 un autre mode de réalisation d'un spinnaker comportant un nombre de tuyères réduit mais de dimensions plus grandes. Suivant cet exemple, le spinnaker 8 de forme à peu près classique comporte une rangée inférieure de tuyères compre- nant deux tuyères 9 et une tuyère 10' deux tuyères in termédiaires 11 dont les sorties sont disposées entre les sorties des tuyères 9 et 10 et enfin une tuyère supérieure 12 dont la sortie est alignée avec celle de la tuyère médiane 10 Dans ce mode de réalisation, les tuyères 10, li et 12 sont des tuyères de grande longueur apportant un effet de venturi très important en raison de leur forme étranglée avant leur orifice de sortie comme représenté en 13, procurant ainsi un courant de sortie a très haute vitesse. tes tuyères 9 de la rangée inférieure ont une longueur axiale plus réduite mais une forme dissymE- trique en largeur, ayant un côté -interne à peu près pa ralle à l'axe médian de la voile et un côté externe oblique ayant pour résultat une force représentée par les flèches T orientée latéralement et exerçant leur effet tendeur dans le sens latéral de la voile. Dans ce mode de réalisation également, les courants de sortie des différentes tuyères sont orientés entre les sorties des tuyères des rangées adjacentes. On remarquera que dans les deux modes de réalisation représentés aux Fig. 1 et 3, il est prévu des renforts 14 entre les points d'écoute 5 et les tuyères inférieures, qui sont rendus nécessaires par la pousse importante produite par les tuyères et s'exer çant de bas en haut en réaction à l'écoulement de l'air sortant. Se référant à la Fig. 4, on a représente une voile triangulaire constituant par exemple la grande voile d'un gréement marconi. Cette voile 15 comporte trois tuyères 16, 17 alignées verticalement dans la par- tie la plus efficace de la voile située au voisinage immédiat du mât et orientées de façon à diriger 1 'écou- lement de l'air à peu près horizontalement en direction du bord de fuite de la voile.La tuyère infériejure 16 présente une forme classique symétrique analogue à celle des tuyères 9 de l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 3 tandis que les deux tuyères 17 situées audessus de la tuyère 16 ont une forme dissymétrique, comme les tuyères 9 de la Fig. 3, leur bord inférieur 18 étant horizontal tandis que leur bord supérieur 19 s'étend obliquement de haut en bas vers l'arrière. En raison de cette forme, l'air s'écoulant dans les tuyères représenté par les flèches 20 est accéléré à la sortie de façon classique, tout en exerçant sur le bord laté- ral supérieur 19, une force dirigée obliquement vers le haut, qui tend la voile et s'oppose partiellement à la tendance du bateau à giter sous la poussée du vent. On comprend bSen entendu que ce mêrne-agen-- cement peut être appliqué à un foc, comme on l'a représente à la Fig. 5. Le foc 21 est endraillé de fagon classique entre son point d'amure 22 et son point de drisse 23 et comporte un point d'écoute 24. Au moins une tuyère 25 de forme dissymétrique analogue aux tu yères 17 est prévue dans le foc avec sa sortie orientée vers l'arrière, son bord oblique 26 étant orienté de haut en bas et d'avant vers l'arrière. Bien entendu, le foc peut comporter un nombre quelconque de tuyères suivant les résultats que l'on-dEsixe obtenir, des voiles comportant des tuyères de différentes dimensions en nombre différent pouvant être prévues pour être utilisées suivant la force du vent L'effet assuré par ces tuyères sur les différentes voiles améliore leur rendement, ce qui permet d'utiliser des voiles de surface réduite avec le même résultat que des voiles classiquesD Qu à surface égale un rendement supérieur REVENDICATIONS 1. Voile du type a tuyères pour bateaux, caractérisé en ce que lesdites tuyères (A, B, C, D, E, 10, 11, 12) sont des tuyères-ballon formant venturis. 2. Voile suivant la revendications 1, caractérisée en ce que lesdites tuyères (A, B, C, D, E, 9, 10 11, 12) sontdiposéesen rangées décalées de manière que la sortie des tuyères de chaque rangée s'écoule entre les sorties de deux tuyères d'une rangEe adjacente. 3. Voile suivant la revendication 2, carac térisée en ce que l'une au-moins des tuyères (9) à lies trématé d'une rangée à peu près horizontale présente une forme dissymétrique produisant un effet latéral tendeur sur la voile, 4. Voile suivant la revendication 1, carac térisée en ce que ladite voile est une grand' voile et comporte une rangée verticale de tuyères (16, 17) orientées horizontalement, au moins l'une (17) des tu yères à l1extrêmité supérieure de ladite rangée présentant une forme dissymétrique produisant un effet antigîte. 5. Voile suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite voile est un foc (21) ou analogue et comporte au moins une tuyère (25) dissymétri- que exerçant un effet anti-gîte.