Brevet FR2556310A1 — publié le 19850614

Voile gonflable ou partie de voile gonflable et embarcation équipée d'une telle voile ou partie de voile. La présente invention concerne des perfectionne- ments apportés aux voiles gonflables ou parties de voile gonflable comportant un extrados et un intrados réunis par un bord d'attaque et un bord de fuite, définissant au moins une enceinte et constitués en une feuille souple étanche aux gaz, et des moyens de gonflage pour introduire dans l'enceinte un gaz sous pression. L'invention concerne également un agencement particulier d'embarcation équipée d'au moins une telle voile ou partie de voile. Bien que des voiles gonflables soient déjà con- nues (par exemple de par le brevet FR. 2 415 573), ces voiles gonflables connues présentent cependant l'inconvé- nient d'être des structures mises sous tension par des étais, ce qui rend difficile leur conduite par exemple dans la configuration dite "effondrée" (ou dissymétrique ou encore partiellement gonflée). Ces structures de voiles connues ne permettent donc pas d'exploiter jusqu'au maximum leurs avantages, par ailleurs très intéressants, notamment pour ce qui concerne leur rendement. L'invention a donc essentiellement pour but de remédier, dans toute la mesure du possible, aux inconvé- nients des voiles gonflables déjà existantes et de leur apporter des perfectionnements notables permettant d'assu- rer un rendement maximum de la voile quelle que soit la configuration symétrique (ou gonflée) ou dissymétrique (ou partiellement gonflée) - et de la maintenir dans un format qui lui assure les meilleures qualités aérodynamiques. A ces fins, on prévoit qu'une voile gonflable ou partie de voile gonflable agencée conformément à l'invention se caractérise en ce qu'elle comporte en outre des armatures locales réparties de façon discontinue sur la hauteur de la voile, ces armatures épousant approximativement le contour transversal de la voile et comprenant, pour chacune: - une pièce rigide de bord d'attaque, - une pièce rigide de bord de fuite, - deux lattes semi-rigides déformables élastiquement et solidarisées respectivement à l'extrados et à l'intrados, ces lattes s'étendant entre les pièces de bord d'attaque et de bord de fuite et leur étant accouplées, - et un système de liaison mécanique souple reliant les zones d'extrados et d'intrados,au niveau de la paire de lattes. La voile conforme à l'invention peut être faci- lement conduite en faisant varier la pression de l'air à l'intérieur de l'enceinte de manière qu'elle puisse être amenée de son état symétrique à son état dissymétri- que ou inversement. En outre, cette voile possède une ré- sistance plus importante que celle des voiles connues du fait que l'effort dû à la surpression de l'air dans l'enceinte est équilibré mécaniquement par l'armature constituée par les lattes assemblées par paires (latte d'intrados et latte d'extrados). Dans un mode de réalisation préféré, chaque armature est intérieure à la voile et le système de liaison mécanique relie les deux lattes sur toute leur longueur. Dans un mode de réalisation particulier, les extrémités des lattes sont emboîtées dans les pièces rigides de bord d'attaque et de bord de fuite. Pour obtenir un passage franc de la voile d'un état à l'autre,il est souhaitable que les lattes puissent se déformer élasti- quement grâce à une flexibilité plus importante dans leur région mé- diane que dans leurs régions extremes. Pour assurer un gonflage automatique de la voile,il est avan- tageux qu'elle comporte au moins une écope ouverte vers l'avant de la voile pour capter la pression d'arrêt du vent apparent et, de façon automatique, introduire dans l'enceinte de l'air en surpression par rapport à la pression moyenne de l'air extérieur à la voile. De préfé- rence, l'écope est disposée en tête de voile sur le bord d'attaque de la voile et, éventuellement, cette écope comporte des moyens de réglage, places sos la dépendance de moyens de commande, pour ajuster la pression de l'air à l'intérieur de l'enceinte; dans un mode de réalisation intéressant, il a été prévu que les 5563 i moyens de réglage comprennent un corps obturateur de vo- lume réglable placé approximativement dans le col de l'é- cope. Afin de laisser toute liberté de déplacement de la voile par rapport au mât qui la supporte, il a paru souhaitable que, cette voile comportant des moyens d'ac- crochage discontinu à ce mât qui sont répartis sur le bord d'attaque de la voile, les moyens d'accrochage com- prennent des biellettes liées rigidement respectivement aux pièces rigides de bord d'attaque et articulées à ro- tation respectivement sur des coulisseaux destinés à être engagés à coulissement libre dans une glissière longitudi- nale dudit mat. Un autre aspect de l'invention porte sur une embarcation agencée pour être équipée d'au moins une voile gonflable ou partie de voile gonflable telle que susmen- tionnée. Une telle embarcation peut avantageusement com- porter deux étais qui sont tendus entre la tête de la voile et l'embarcation et qui traversent une baume à la- quelle est fixé le bord inférieur de la voile et, en outre, des moyens de réglage de tension sont associés à au moins l'un des étais; il est ainsi possible, en agissant sur les tensions respectives des étais, de régler le vrillage de la voile. Dans une embarcation ainsi équipée, on peut en outre prévoir que les deux étais ont le même point de fi- xation inférieur sur l'embarcation, ce grâce à quoi ces deux étais déterminent un axe virtuel de rotation autour duquel la voile peut tourner. Il est alors intéressant que ce point de fixa- tion inférieur soit déplaçable parallèlement à la ligne de foi de l'embarcation, ce grâce à quoi il est possible de déplacer, dans une mesure prédéterminée, le susdit axe virtuel; il est ainsi possible de modifier le dégagement du bord de la voile par rapport au mât et donc de régler l'importance de la fente de recollement s'étendant entre le bord de la voile et le mât. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un de ses modes de réalisa- tion préférés,donné uniquement à titre d'exemple illustra- tif, sans aucun caractère limitatif. Dans cette descrip- tion, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - La figure 1 est une vue schématique de c6té, avec arrachement partiel d'une partie d'embarcation agencée conformément à l'invention avec une voile conforme à l'in- vention - La figure 2 est une vue de dessus, en coupe selon la ligne IIII, et à plus grande échelle, de la voile de la figure 1, montrée dans une première position fonctionnelle; - La figure 3 est une vue schématique, en vue de dessus, montrant la voile de la figure 2 dans son autre position fonctionnelle; - La figure 4 est une vue schématique de côté, à beaucoup plus grande échelle, d'un élément de fixation d'une voile gonflable conforme à l'invention à un mât; - La figure 5 est une vue schématique en perspec- tive d'un autre élément constitutif d'une voile gonflable conforme à l'invention, et - La figure 6 est une vue schématique de dessus d'une embarcation équipée conformément à l'invention de deux voiles (grand-voile et foc) conforme à l'invention. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, une embarcation 1, munie d'un mât 2, est équipée d'une voile gonflable 3. La voile 3 est constituée par une feuille souple 4 étanche aux gaz et fermée pour délimiter une enceinte intérieure 5 susceptible d'être remplie d'air. Le bord inférieur ou bordure de la voile 3 est rendu solidaire d'une bôme 6 tandis que-sa pointe supérieure ou tête est fixée en traction en tête de mât. La voile 3 présente, en coupe horizontale, une forme fuselée depuis un bord d'attaque 7 relativement arrondi jusqu'à un bord de fuite 8 relativement effilé. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un foc dont le bord de fuite s'étend le long du mât. Cette forme fuselée de la voile 3 résulte, d'une part, de l'effort dû à la surpression de l'air dans l'en- ceinte 5 (effort s'exerçant sur la feuille souple 4 de l'in- térieur vers l'extérieur) et, d'autre part, de l'effort antagoniste dû à des armatures 9 réparties sur toute la hauteur de la voile. Chacune de ces armatures 9 est constituée par deux lattes 10 s'étendant le long de l'extrados et de l'in- trados de la voile, ces lattes étant solidarisées (par exemple par un système de goussets) à la feuille souple 4.Une pièce de bord d'attaque 11, de forme frontale arrondie, est prévue pour soutenir la feuille souple le long de son bord d'attaque tandis qu'une pièce de bord de fuite 12, de forme effilée, est prévue pour soutenir la feuille souple le long de son bord de fuite, les pièces de bord d'attaque 1l et de bord de fuite 12 recevant les extrémités des lattes 10 par simple emboîtement et pouvant être supportées par ces dernières sans qu'il soit nécessaire de les solidariser individuel- lement à la feuille 4. Enfin, un système de liaison méca- nique souple relie les deux lattes 10 sur toute leur longueur; comme représenté à la figure 2, il peut s'agir d'un système de laçage 13, de manière à laisser un libre passage pour la circulation de l'air sur toute la hauteur de la voile. Chaque latte possède une flexibilité longitudinale non régulière, la zone médiane de la latte présentant une flexibilité supérieure à la flexibilité des zones d'extré- mités. Grâce à cet agencement, lorsque l'enceinte 5 intérieure à la voile est remplie d'air sous une pression 2556 3 10 supérieure à la pression ambiante moyenne, la voile prend une configuration fuselée symétrique comme représenté à la figure 2 et en tirets.à la figure 3 (contour A).Le -laçage de chaque paire de lattes 10, étant effectué pour l'ensemble des armatures de la voile,s'oppose mécaniquement à l'action de gonflement de la voile résultant de la surpression interne. Par contre, dans le cas o la pression de l'air à l'intérieur de l'enceinte est diminuée, l'une des lattes peut fléchir sous l'action d'une composante de force due à un vent de travers. Les deux lattes présentent alors des courbures tournées du même côté et la voile possède un profil dissymétrique épais (représenté en B en trait plein à ia figure 3) -analogue à celui d'une aile d'avion- particulièrement favorable à l'écoulement de l'air.et dimi- nuant le phénomène de traînée. L'introduction d'air sous pression s'effectue de préfé- rence automatiquement à l'aide d'une ou plusieurs écopes 14 disposées en tête de voile et s'ouvrant sur le bord d'attaque de la voile, ces écopes permettant de capter de l'air ayant une pression correspondant à la pression d'arrêt du vent apparent. Comme représenté à la figure 5, une telle écope peut être constituée par un manchon tronconique ouvert à ses deux extrémités. La grande ouverture 14a s'ouvre vers l'extérieur dans le bord d'attaque de la voile et la petite ouverture 15 s'ouvre dans l'enceinte 5. Dans l'ou- verture 15 est disposé un corps obturateur 16 de volume variable, constitué par exemple par un petit ballon gon- flable ou dégonflable sous l'action de moyens de commande (pneumatique ou hydraulique par exemple) -non représentés- sur l'embarcation. Grâce à cette écope commandable à distance, il est possible de régler la sur- pression de l'air dans l'enceinte 5 et donc de commander l'importance de la dissymétrie du profil de la voile. Par ailleurs, deux étais 17 s'étendent à l'inté- rieur de l'enceinte 5 entre la tête de voile et l'embar- cation, à travers la bâme 6. L'un au moins des étais peut être muni de moyersde réglage de sa tension (par exemple un palan 18) de manière qu'il soit possible d'ajuster le vrillage de la voile sur sa hauteur. Dans ce contexte, il est intéressant de consti- tuer les étais 17 à l'aide d'un même filon, dont une extrémité est, par exemple, fixée à la b8me, qui s'étend jusqu'en tête de voile o il passe sur un réa de tétière 19 puis redescend le long de la chute de voile jusqu'à un réa de b6me 20, s'enroule autour d'un cabestan 21 porté par l'embarcation. En outre, le palan 18 est interposé entre le cabestan 21 et le point de fixation initial tandis que le cabestan 21 est supporté par un chariot 22 qui est suscep- tible de se déplacer le long d'un guide 23 fixé à l'embarca- tion, par exemple sur le pont de celle-ci, et s'étendant selon la ligne de foi. Cet agencement détermine un axe virtuel 24 ou axe neutre, joignant le réa de tétière 19 au cabestan 21, autour duquel la voile 3 est susceptible de pivoter. Le mon- tage susmentionné de la poulie permet de faire varier,dans des limites prédéterminées, la position de l'axe 24 et il est ainsi possible d'ajuster la position de la voile, en particulier son bord d'attaque,de manière à diminuer la traînée, comme cela apparaîtra plus clairement en regard de la figure 6. Pour autoriser le même débattement pour une grand-voile située en arrière du mât (dans le sens de déplacement de l'embarcation), on prévoit un système de liaison articulé de la grand-voile audit mât, comme représenté à la figure 4 (sur laquelle les éléments iden- tiques à ceux des figures 1 et 2 sont désignés à l'aide des mêmes références numériques). Dans cet agencement, pour chaque armature de la voile 3', la pièce de bord d'attaque 11', qui supporte par ailleurs les lattes 10 et maintient la feuille 4 comme pour la voile 3, est prolongée au-delà du bord d'attaque 7 de la voile par un bras ou biellette 24a traversant la feuille 4. L'extrémité de la biellette 24a est articulée en rotation, par un pivot 25, avec une pièce en T ou cou- lisseau 26 formant patin engagée dans une glissière longi- tudinale 27 pratiquée sur toute la hauteur du mât 2. La figure 6 représente, très schématiquement en vue de dessus, l'embarcation 1 de la figure 1 sur laquelle on a réuni toutes les dispositions qui viennent d'être exposées. L'embarcation l est équipée d'une voile avant gonflage ou foc 3 tel que représenté aux figuresl et 2, d'une voile arrière gonflable ou grand-voile 3' agencée sur le même modèle que le foc 3 et raccordée au mât 2 par le système articulé représenté à la figure 4. Le mât 2 peut être un mât profilé susceptible d'être tourné sur lui-même autour d'un axe vertical. L'embarcation est supposée se déplacer selon la flèche 28, naviguant au près babord amure, c'est-à-dire avec vent dirigé trois quart avant babord selon la flèche 29. Le foc 3 et la grand-voile 3' sont effondrés en situation dissymétrique et sont orientés de manière que deux fentes 30, 31 de recollement de couche limite soient constituées entre le bord de fuite du foc 3 et le bord d'attaque du mât 2, d'une part, et entre le bord de fuite du mât 2 et le bord d'attaque de la grand-voile 3', d'autre part; le mât est, bien entendu, lui aussi orienté comme les voiles. Les filets d'air s'écoulant sur l'extrados du foc 3 s'engagent alors dans les fentes de recollement de couche limite 30 et 31 puis circulent le long de l'in- trados de la grand-voile 3', ce qui permet de diminuer dans des proportions considérables la traînée de cette grand-voile 3'. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs 25563 10 déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variante. En particulier, on peut envisager de réaliser des armatures extérieures à la feuille souple, à la ma- nière d'un wishbone de planche à voile. Les lattes peuvent être solidarisées à la feuille souple encore par un système de goussets disposés cette fois sur les faces externes res- pectivement de l'intrados et de l'extrados. Le système de liaison peut encore être par exemple un système de laçage tendu entre les faces internes respectivement de l'intra- dos et de l'extrados au niveau des paires de lattes. REVENDICATIONS 1. Voile gonflable ou partie de voile gonflable (3, 3') comportant un extrados et un intrados réunis par un bord d'attaque (7) et un bord de fuite (8), définissant au moins une enceinte (5) et constitués en une feuille souple (4) étanche aux gaz, et des moyens de gonflage (14) pour introduire dans l'enceinte un gaz sous pression, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des armatures locales réparties de façon discontinue sur la hauteur de la voile, ces armatures épousant approximativement le contour transversal de la voile et comprenant pour chacune - une pièce rigide (11) de bord d'attaque, - une pièce rigide (12) de bord de fuite, - deux lattes semi-rigides (10) déformables élastiquement et solidarisées respectivement à l'extrados et à l'intra- dos, ces- lattes s'étendant entre les pièces de bord d'at- taque et de bord de fuite et leur étant accouplées, - et un système de liaison mécanique souple (13) reliant les zones d'extrados et d'intrados au niveau de la paire de lattes (10). 2. Voile selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque armature est intérieure à la voile et en ce que le système de liaison mécanique relie les deux lattes sur toute leur longueur. 3. Voile gonflable selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les extrémités des lattes (10) sont emboîtées dans les pièces rigides (11, 12) de bord d'attaque et de bord de fuite. 4. Voile gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les lattes (10) possèdent une flexibilité plus importante dans leur région médiane que dans leurs régions extrêmes. 5. Voile gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce-que les moyens de gonflage comportent au moins une écope (14) ouverte vers l'avant de la voile (en 14a) pour capter la pression il d'arrêt du vent apparent et, de façon automatique, intro- duire dans l'enceinte (5) de l'air en surpression par rap- port à la pression moyenne de l'air extérieur à la voile. 6. Voile gonflable selon la revendication 5, ca- ractérisée en ce que l'écope (14) est disposée en tête de voile sur le bord d'attaque (7) de la voile (3, 3'). 7. Voile gonflable selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que l'écope (14) comporte des moyens de réglage (16), placés sous la dépendance de moyens de commande, pour ajuster la pression de l'air à l'intérieur de l'enceinte (5). 8. Voile gonflable selon la revendication 7, ca- ractérisée en ce que les moyens de réglage comprennent un corps obturateur (16) de volume réglable placé approxima- tivement dans le col (15) de l'écope. 9. Voile gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant des moyens d'accrochage discontinu à un mât qui sont répartis sur son bord d'atta- que, caractérisée en ce que les moyens d'accrochage com- prennent des biellettes (24a) liées rigidement respective- ment aux pièces rigides de bord d'attaque (11') et articu- lées à rotation respectivement sur des coulisseaux (26) destinés à être engagés à coulissement libre dans une glissière longitudinale (27) dudit mât (2). 10. Embarcation, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'au moins une voile gonflable ou d'au moins une partie de voile gonflable selon l'une quelconque des re- ventications 1 à 9. 11. Embarcation selon la revendication 10, carac- térisée en ce qu'elle comporte deux étais (17) qui sont tendus entre la tête de la voile et l'embarcation et qui traversent une bâme (6) à laquelle est fixé le bord infé- rieur de la voile ( 3) et en ce que des moyens de réglage de tension (18) sont associés à au moins l'un des étais, ce grâce à quoi il est possible de régler le vrillage de la voile. 12. Embarcation selon la revendication 11, carac- térisée en ce que les deux étais (17) ont le même point de fixation inférieur (en 21) sur l'embarcation, ce grâce à quoi ces deux étais déterminent un axe virtuel (24) de rotation (ou axe neutre) autour duquel la voile peut tourner. 13. Embarcation selon la revendication 12, carac- térisée en ce que le point de fixation inférieur est dépla- çable (en 22) parallèlement à la ligne de foi de l'embarca- tion, ce grâce à quoi il est possible de déplacer, dans une mesure prédéterminée, le susdit axe virtuel (24).