Brevet FR2558790A1 — publié le 19850802

La présente invention concerne un dispositif de propulsion vélique sans effet de tte.Il est destiné à la propulsion des différents engins utilisant l'énergie du vent. Traditionnellement la propulsion s'obtint en règlant l'incidence d'un gréement plus ou moins complexe dressé verticalement. Ce type de gréement présente de nombreux inconvénients Le premier est le mauvais rendement des profils sans épaisseur, augmenté du fardage important de ce type de gréement. Le second est le couple de gîte apparaissant au allure de prèsi , entrainant des défomations de carène pour les monocoques, un danger de chavirage important sur les multicogues. Le troisième se traduit par une phrase / au près, un bon écoulement mal orienté, au portant, un mauvais écoulement bien orienté. La solution des gréements incliné n'est, dans le domaine des acquis techniques , pas satisfaisant non plus.L'ensemble des inventions existantes présentant des défauts, gréements compliqués, difficultés de manoeuvres,gréements efficaces seulement sous certaines allures. La présente invention est donc destinée à pallier à oertains inconvénients des gréements classiques, en ooncervant une efficacité et une facilité de manoeuvre maximum. La solution des profils épais a été choisi car elle offre un rendement maximum dahs un écoulement laminaire. Le dispositif est constitué d1une voilure, d'un pont et d'un engin mobile, ici un catamaran (Fig. 1). La voiiure est formée de trois ailes assemblées en triangle isocèle droit (1). La surface des ailes est perpendiculaire au plan du triangle ( la voilure définit ainsi un prisme isocèle droit). L'intrados des ailes à angle droit est tourne vers l'exterieur du prisme, celui de l'ypoténuse vers l'intérieur; ainsi quelque soit la position de l'aérien (Fig 7) les extrados (E) regardent vers le haut et sous le vent ken tenant compte de l'inoidenca i ), les intrados vers le bas et au vent.Le prisme ainsi formé est mobile,un axe horizontal (2) permet à l'aérien d'effectuer une rotation autour de son angle droit au moyen d'une manoeuvre (7). Cet axe prend appui sur un support solidaire d'un pont (3). Le pont doit pouvoir effectuer uns rotation sans limitation de tours, afin de maintenir l'aérien en position (Fig 7).Cette rotation peut se faire grade à un axe vertical (4) et/ou un chemin de roulement (5) fixés sur l'engin (6),ici un catamaran. l'aérien présente des caraotéristiques qui appa ravissent on étudiant la force aérodynamique développée par la voilure. Le point 0 d'application de la force aérodynamique Fa se situe théoriquement au centre géométrique du triangle fait par les bords d'attaque (b) elle est orientée vers le haut ,inclinée à 450 et perpendiculaire au lit du vent (Fig 2 et 3) (il faut aussi considérer l'incidence i Fig 2 ) La force Fa se décompose en trois forces, Fd pour force de dérives Fp pour force propulsive, Fs pour force de sustentation.L'ensemble ne pré ente pas de couple de renversement de la voilure (appliqué à un mobile c'ost le couple de gîte ) mais une force de traction sur l'axe 2 Toutes les voilurs présentant une symétrie géométrique par rapport à une droite A B passant par l'axe (2) et le centre géométrique de la voilure présenteront cette caractéristique (Fig 4 et5 ). Il est possible de concevoir une élévation de l'aile afin d'augmenter l'angle de rotation de l'aérien. (Fig 6). La figure 7 représente l'évolution de Fa et Fp aux différentes allures Les oas particuliers du vent debout et vent arrière où Fa est égale à Fs ,le mobile subit la torche t qui est la tapinée de l'aile (Fig 8 ) Le virement de bord se fera (au près comme au vent arrière ) en basculant l'aérien d'un bord sur l'autre. (Fig 9 ). Ltinciderce i peut store variable néanmoins elle se mesure entre le corde de l'aile o et la droite p nui est perpendiculaire au plan P définit par les bordes d'attaque.(Fig 10) Les profils peuvent être variable et passer d'un profil biconvexe symétrique (Fig 11) à un profil plat (Fig 12) et à un profil creux (Fig 13). L'écart entre 16 centre de oarène (Co) et le centre de voilure (Cr) rend le bateau mou ou ardent, il faudra donc comme sur un voilier classique regler la dérive suivant l'allure.LEs figures 14 et 15 montrent la variation de écart Cv CC qui varie comme le sinus de l'angle X que fait Idaile avec l'axe de déplacement du bateau. Selon un mode de réalisation les ailes saraient ronstruites sur longeron et membrure entollési eu peintes, assemblées par boulonnage. es coques seraient réalisées de la manière traditionnelle avec simplem ent un aménagement pour l'axe centrsl et le chemin ce roulement 5 réalisé en plastiquc,leb axes ssraient en me;al (tube inox) et le pont serait en plastique . (Fig 1) REVENDICATIONS i) Dispositif de propulsion pour les engins utilisant l'énergie du vent, caractérisé en ce qu'il comporte une partie dénommée aérien, composée de trois ailes disposées en triangle isocèle (1) dont l'angle droit forme articulation (2);oelle-oi relie l'aérien à un pont (3) 2) Dispositif selon la revendication 1 caraotérisé en ce que le pont (3) peut tourner indéfiniment autour d'un axe ( 4) et/ou d'un chemin de roulement (5) 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par uno manoeuvre (7) qui permet de faire basculer l'aile d'un bord sur ltautre. 4)Diggositif selon lee revendications 1 2 3 5 caractérisé par l'incidence variable des ailes. 5) Dispositif selon les revendications 1 2 3 4 caractérise par le profil variable des ailes. 6) Dispositif selon les revendications 2 3 4 5 caractérisé on ce pue l'aérien peut avoir d'autre formes géométriques. 7) Dispositif selon les revendications précédentes oarac térisé en ce que l'ensemble propulsif peut être utilisé comme additif à une propulsion mécanique. 8) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé par l'utilisation sur d'autres engins à propulsion vélique que les engins nautiques.