Brevet FR2568700A1 — publié le 19860207

_1_. 2568700 DESCRIPTION Le dispositif présent est un "calculateur de vents et de route" qui permet à un navigateur à bord d'un bateau en route, de déterminer très facilement sans aucun tracé et sans risque d'erreur, le vent réel (direction, intensité, force) à partir du cap, de l'allure, de la dérive, de la vitesse du bateau et de celle du vent apparent. De plus, dans le cas le plus fréquent o l'on su- bit un courant marin, il permet aussi de déterminer le vent surface, le cap à prendre pour corriger la dérive de courant, la route fond, ainsi que le vent surface futur lié à l'évolution du courant. Ce calculateur s'adresse donc à tous les navires, mais principalement aux voiliers en général et aux régatiers en particulier. A l'heure actuelle le calcul de ces différents paramètres est réalisé à l'aide de méthodes graphiques nécessitant table à carte, papier ou carte, crayon, gomme, rapporteur et com- pas, tout cela entaché de risque d'erreur Ln cas de manque de rigueur ou d'attention. Ce calculateur (FIG. 1) est composé de deux disques, en matière trans- parente, solidaire l'un de l'autre. Le disque mobile (1) coulisse sur le disque support (2) grace à des guides parallèles (3) à l'axe du disque support tout en restant libre en rotation. De plus, deux butées l'empêchent de s'en échapper, l'une positionnant les deux disques concentriquement. Le disque mobile est cons- titué d'un réseau de cercles concentriques correspondant aux vitesses en noeuds nautiques et de droites concourantes en son centre qui divise le disque en sec- teurs de 5 , de O à 360 correspondants aux caps. De plus, des zones alternées de couleurs délimitent les différentes plages de "l'échelle BEAUFORT" qui fi- gurent aussi sur celui-ci. Le disque support (2) d'un diamètre d'environ 20 cm est lui aussi transparent et muni d'indications. Il est divisé en!deux parties égales; tribord amure, babord amure, de part et d'autre de son axe. Chacunede ces parties est de plus divisée en secteurs correspondants aux différentes al- lures utilisées dans la marine. En haut du disque, on trouve l'indication CAP, munie d'une flèche (5) située sur son axe, puis de part et d'autre, l'indica- tion des allures ainsi que les valeurs angulaires correspondantes -de 30 à toujours de 5 en 5. En bas du disque, on trouve l'indication.COURANT, mu- nie aussi d'une flèche (6) opposée à la précédente. Au centre du disque figure une échelle de vitesse (7) graduée en noeuds (identique à celle du disque mo- bile) et se dirigeant vers l'indication CAP (5), le zéro partant du centre du disque. Sous le disque se trouve un index composé d'un bras de manoeuvre (8) qui le relie au disque support (2) par l'intermédiaire d'un rivet (9) placé en son centre qui lui permet de pivoter librement. Ce bras de manoeuvre est relié _2_ 2568700 à une flèche (10) qui se situe vers l'extérieur du disque et permet d'indiquer les différentes allures, par l'intermédiaire de deux tiges en acier (11) sur lesquelles coulisse un curseur (12) muni en son milieu d'un point (13) qui ser- vira à obtenir les différents résultats par simple lecture sur le disque mobile (1). D'autre part, la flèche (10) est guidée par une gorge circulaire (14) qui la maintient plaquée au disque support (2). Une cordelette peut être passée par le trou (15) en bas du disque support (2) pour les manipulations sur le pont du bateau. Son utilisation détaillée est traitée dans les exemples suivants o l'on adoptera les conventions et les nominations ci-dessous. Il est entendu que la direction du vent est celle d'o il souffle et pour le courant celle o il porte. Avant chaque manipulation, le disque mobile sera centré sur l'autre, c'est-à-dire en butée (Vitesse = 0). LEGENDE VA: vent apparent, VR: vent réel, VS: vent surface, VSF: vent surface futur CV: cap vrai (cap compas corrigé de la déviation, la déclinaison et de la dé- rive; ce n'est pas la route fond) RF: route fond, CF: cap fond (cap de RF). L'exemple traité sera celui de la figure 2. Dans le cas o il n'y a pas de courant, ou s'il est négligeable, on ne calculera bien sûr que VR ou VSF, les autres paramètres n'existant pas. Dans le cas o il y a du courant, on calculera au choix: CV, RF, VS, VS et VR, VS et VR et VSF. CALCULS DE VENT ler cas: Courant négligeable Calcul de E'- indiquer l'allure(suivie avec la "flèche" (utiliser le "braslde manoeuvre") FIG. 3.1, - ajouter la dérive FIG. 3.2 (Il faut toujours ajouter la dérive, quelle que soit l'amure donc l'angle augmente toujours). - indiquer la vitesse du VA avec le "point" du curseur (échelle de 0 à 32 noeuds) FIG. 3.3. - - indiquer le CV en tournant le disque mobile (avec CAP) FIG. 3.4 indiquer la vitesse du bateau avec le centre du disque mobile (conserver le cap) FIG. 3.5. Le "point" donne le VR (vitesse, force, direction) sur le disque mobile. 2ème cas: Avec courant Calcul de VS - procéder comme dans le premier cas et l'on obtient le VS (au lieu du VR). 3_J 2568700 Calcul de VR - indiquer la direction du courant en tournant le disque mobile (en haut du disque: VR) FIG. 3.6, - maintenir le disque mobile et indiquer la direction et la vi- tesse du VS avec le "point" FIG. 3.7, - indiquer la vitesse du courant avec le centre du disque mobile (conserver le cap) FIG. 3.8. Le "point" donne le VR (vitesse, force, direction) sur le disque mobile. Calcul de VSF: (Il n'y a pas de figure pour ce cas pratiquement identique au calcul de VR, voir le tableau qui suit). - indiquer la direction du courant futur en tournant le disque mo- bile (en bas du disque: VSF), - maintenir le disque mobile et indiquer la direction et la vi- tesse du VR avec le "point", - indiquer la vitesse du courant futur avec le centre du disque mobile (conserver le cap avec la flèche du haut: CAP). Le "point" donne le VSF (vitesse, force, direction) sur le disque mo- bile. CALCULS DE ROUTE Les calculs de route n'ont lieu qu'en présence de courant. Il s'agit de celui du CV (pour "faire valoir la route") et de celui de RF (pour porter "l'estime"). Calcul de CV (pas de figure pour la même raison) - indiquer la direction du courant en tournant le disque mobile (en haut du disque: CV), indiquer le CF avec le point (amener le point sur le dernier ! cercle, pour plus de précision), - indiquer la vitesse du courant avec le centre du disque mobile (conserver le cap). Le "point"donne le CV (direction) pour différentes vitesses. Il suffit pour cela de le faire coulisser sur l'index en affichant la vitesse estimée à l'aide des cercles concentriques. On obtient la vitesse de RF en ramenant le disque mobile à zéroen suivant. Calcul de RF - indiquer la direction du courant en tournant le disque mobile (en bas du disque: RF) FIG. 3.9, - maintenir le disque mobile et indiquer le CV et la vitesse du bateau avec le "point" FIG 3.10, indiquer la vitesse du courant avec le centre du disque mobile (conserver le cap avec la flêche du haut: CAP) FIG. 3.11. Le "point" donne la RF (vitesse, direction) sur le disque mobile. _ 4_ Il est utile de préciser que les calculs de route ne nécessitent en aucun cas le calcul préliminaire de vent. Trois instructions suffisent. On obtient donc les résultats suivants, aux données de la figure 2: VS 320 - 17 N - force 5 VR - 315 - 20,5 N - force 6 RF - 60 - 9N. Le tableau suivant résume l'enchainement de toutes les manipulations qui précèdent. Dans chaque cas, le "point" lu sur le disque mobile donne le résultat cherché. ENCHAINEMENT ON CHERCHE; SANS 1 AVEC "FLECHE" "DISQUE" "POINT" "DISQUE, COURANT,_,,_m, VR VS ALLURE+DERIVE VA CV&VITESSE VR Y VS VSF VSF COU RANTVR COURANT YSF YSF VR CCV (DIRECTION) CF(VITESSE) RF D CV&VITESSE Notes: - Ce mnémotechnique sera rappelé sur le disque support. - Dans le cas de petites vitesses de vent et de bateau, on pourra entrer les valeurs multiplier par 2 ou 3 et les diviser à la sortie pour augmenter la précision de lecture des résultats. La détermination rapide des paramètres précédents permet aux naviga- teurs: - dans)'le cas de louvoyage de connaître le cap que l'on pourra tenir sur l'autre bord et par conséquent le moment o l'on doit virer de bord, - de connaître rapidement le cap à prendre afin de corriger la dérive en fonction de toute variation du courant, particulièrement utile aux vedettes de sauvetage en mer, - de connaître le prochain vent surface en fonction des changements de courant, afin de pouvoir modifier sa route et de se placer au mieux avant la saute de vent, - d'estimer l'allure et la force du vent que l'on aura à subir afin de préparer la voilure en conséquence, - de résoudre des tas de petits problèmes que les régatiers connaissent bien: louvoyage, premier bord à tirer, cône de sécurité, etc... REVENDICATIONS 1 - Dispositif de calcul de vents et de route pour la navigation, composé de deux disques en matière transparente, solidaire l'un de l'autre. Le disque mo- bile coulisse sur le disque support grace à des guides parallèles à l'axedu disque support, tout en restant libre en rotation. De plus, deux butées l'em- pêchent de s'en échapper, l'une positionnant les deux disques concentriquement. Le disque mobile est constitué d'un réseau de cercles concentriques correspon- dant aux vitesses en noeuds nautiques et de droites concourantes en son centre qui divisent le disque en secteurs de 5 , de O à 360 correspondants aux caps. De plus, des zones alternées de couleurs délimitent les différentes plages de "l'échelle de BEAUFORT" qui figurent aussi sur celui-ci. Le disque support d'un diamètre d'environ 20 cm est lui aussi transparent et muni d'indications. Il est divisé en deux parties égales; tribord amure, babord amure, de part et d'autre de son axe. Chacune de ces parties est de plus divisée en secteurs cor- respondants aux différentes allures utilisées dans la marine. En haut du disque, on trouve l'indication CAP, munie d'une flèche située sur son axe, puis de part et d'autre l'indication des allures ainsi que les valeurs angulaires correspon- dantes de 30 à 180 toujours de 5 en 5. En bas du disque, on trouve l'indica- tion COURANT, munie aussi d'une flèche opposée à la précédente. Au centre du disque figure une échelle de vitesse graduée en noeuds (identique à celle du disque mobile) et se dirigeant vers l'indication CAP, le zéro partant du centre du disque. Sous le disque se trouve un index composé d'un bras de manoeuvre qui le relie au disque support par l'intermédiaire d'un rivet placé en son centre qui lui permet de pivoter librement. Ce bras de manoeuvre est relié a une flèche qui se situe vers l'extérieur du disque et permet d'indiquer les différentes allures, par l'intermédiaire de deux tiges en acier sur lesquelles cou- lisse un curseur muni en son milieu d'un point qui servira à obtenir les dif- férents résultats par simple lecture sur le disque mobile. D'autre part, la flèche est guidée par une gorge circulaire qui la maintient plaquée au disque support. Une cordelette peut être passée par le trou en bas du disque support pour les manipulations sur le pont du bateau. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les diff6- rents paramètres seront rentrés suivant l'ordre et à l'aide des éléments figu- rants dans le mnémotechnique ci-dessous qui pourra être rappelé sur le calcu- lateur. _6_ ENCHAINEMENT 4ON CHERCHE4 " USANSAVEC1"FLECHE" "DISQUE" "POINT" "DISQUE" -COURANT. . . _,=_ VR VS ALLURE+DERIVE VA CV&VITESSE VR vs VSF VSF COURANT VR COURANT CV (DIRECTION) CF (VITESSE) ORF _ CV&VITESSE 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les diffé- rentes gravures pourront être imprimées directement sur les disques. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le procédé permettant l'addition de vecteurs pour toute adaptation dans un autre domaine technique.