Brevet FR2587674A1 — publié le 19870327

L'invention oonoerne un dispositif pour un voilier multicoque permettant par rotation soit de modifier l'inclinaison de l'un au moins des flotteurs pour retrouver la symétrie des lignes d'eau lorsque le voilier gite, soit dans le cas de voiliers à deux flotteurs (catamarans ou praos) de retourner les flotteurs après chavirage du bateau afin de reconstituer un chassis lui permettant de retrouver sa ligne de flottaison originale, ceoi sans retourner obligatoirement la plateforme ou les bras de liaison. I1 est bien connu de l'homme de l'art qu'un voilier multicoque dans le cas d'un catamaran ou d'un prao est constitué de deux flotteurs reliés entre eux, ou bien dans le cas d'un trimaran est constitué d'une coque centrale associée à deux flotteurs. Comme tout voilier un voilier à deux flotteurs peut chavirer, mais dans ce cas l'écartement de ses flotteurs procure au bateau chaviré une grande stabilité et il est alors très difficile de le redresser0 Quelques moyens ont cependant été proposés afin de permettre une remise å flot correcte de ce type de voilier après chavirage. Un premier moyen illustré par la figure n01 permet de redresser le bateau par immersion des deux tiers avant des flotteurs. Sur la figure 1 A on remplit d'eau le oompartiment avant (4) ; l'avant du bateau commenue alors à s'enfoncer0 Sur la figure 1 B on remplit d'eau la partie centrale du bateau (3). Le bateau s'oriente alors vers une position verticale, les étraves dirigées vers le fond.Le mât (4 rempli de mousse assure une flottabilité procurant une poussée d'Archimède permettant de dépasser cette position du bateau vertical (figure I C). I1 suffit alors de vider les compartiments (3) et (4) de leur eau pour achever la rotation et, le bateau à l'endroit, retrouver une flottaison correcte (1) (figure 1 D). Ce procédé présente plusieurs inconvénients majeurs - il necessite de couler les deux tiers du bateau, ce qui n'est pas très agréable. - la cloison (5) située entre les compartiments immergeables et les com partiments étanches doit entre très solide. La moindre fuite ou avarie sur cette cloison entraîne rapidement la perte du navire. - il nécessite une mer relativement calme pour pouvoir réussir. Or cette oondition est rarement présente à la suite d'un chavirage. - lorsque le bateau démâte au cours d'un chavirage, ce qui est très fréquent en multicoque, le procédé se complique. L'absence de pous sée d'Archimède (6) sur le mu ( ne permettant plus de franchir le point d'équilibre de la position verticale des flotteurs. - l'immersion de la partie avant du bateau interdit l'utilisation de matériaux sandwichs de plus en plus utilisés en multicôques en rai son de leur solidité et de leur légèreté. En effet ces matériaux possèdent une flottabilité intrinsèque gênant l'immersion des flot teurs. - l'immersion de la partie avant du bateau interdit le resplissage de mousse polymère dans celle-oi. Or on utilise fréquemment ce matériau pour lui faire jouer le rôle de pare-choo en cas de rencontre aveo un objet flottant (arbre par exemple), dans le but de ne pas endom mager la structure du multicoque et d'assurer la flottabilité du flotteur même lorsque celui-ci est éventré. Un deuxième moyen illustré par la figure n02 permet de redresser un catamaran en utilisant un mat flottant inclinable. Sur le dessin n 2 A on voit que le mat flottant (1) empoche le retournement complet du ca tamaran. Sur la figure n02 B on raccourcit le hauban (2) au moyen d'un palan (3) et on mollit le hauban (4) au moyen du palan (5); le chassie (4) du catamaran prend alors une inclinaison telle que le bateau peut se redresser sous l'action de son propre poids (7). Sur la figure n03 B on redresse le mât (1) à l'aide des palans (3) et (5) en redonnant la longueur adéquate aux haubans (S) et (4). Ce procédé peut être valable sur un catamaran léger (jusqu'à 200 kg) mais est difficilement applicable au catamaran habitable de croisière. Sn effet ce procédé nécessite la présence du mât, et an catamaran d'une taille supérieure à huit mètres démâte fréquemment lors d'un chavirage. De plus, ce procédé nécessite un mât flottant, ce qui augmente les efforts qu'encaisse.l'espar lorsqu'il rentre en contact avec l'eau. lono plus la flottabilité d'un mât est importante, plus les chances de démâtage sont élevées. Enfin pour un bateau de croisière lourd la flottabilité requise dans le mât sera importante et nécessitera l'adjonction d'un volume supplémentaire en tête de mât, sous forme de soucoupe en général, ce qui offre une résistance aérodynamique non négligeable. Un troisième moyen est un projet appelé "Reoto-Verso" paru dans les revues "Voiles et Voiliers", "Les cahiers du Yatohing" et "Die Yacht" utilisant des flotteurs possédant un plan de symétrie houri. zontal passant par les bras de liaison. Sur la figure 3 AS le catamaran est représenté dans l'état initial propre à la navigation. On voit le plan horizontal de symétrie (1) et les bras de liaison (2). Sur les figures 3 B et 3 C, le catamaran chavire. Sur la figure 4 D, le catamaran a chaviré. La strie des flotteurs (3) et (4) permet de conserver le chassis du catamaran dans un état propre à naviguer même lorsque celui-oi a chaviré. Il suffit ensuite de faire pivoter le mât (5) pour retrouver un catamaran prêt à naviguer. Ce projet n'a pas été suivi de réalisation, entre autre pour les inconvénients suivants t - La symétrie verticale des flotteurs selon un plan horizontal, interdit l'association des entrées d'eau fines avec dtimportants volumes en haut des étraves, conditions essentielles d'un bon passage dans la mer en diminuant le risque d'enfournement. - Les poutres (2) doivent être placées dans le plan horizontal de symétrie (1) des flotteurs (3) et (4). Deux alternatives sont alors envisageables0 a) les flotteurs sont d'une hauteur et d'un fardage (résistan ce aérodynamique ) raisonnables. Le bras se trouve alors très bas sur l'eau t il rentrera dans la mer au passage des vagues. Cela fatigue la structure et ralentit la marche du bateau. 3n provoquant un coup de frein brutal sur l'avantS il peut même chavirer par l'avant. Pour le moins, c'est la douche permanente assurée pour l'équipage. b) on situe le bras à une hauteur raisonnable au-dessus de l'eau. Les flotteurs prennent alors un volume et un fardage démesurés. Ainsi l'art connu n'offre pas Jusqu'à présent de solution suffisamment satisfaisante pour résoudre le problème du redressement d'un bateau à deux flotteurs ayant chaviré. C'est pourquoi, poursuivant ses recherches dans ce domaine, le demandeur a trouvé et mis au point un dispositif palliant les inconvénients précités. Car, pour l'utilisateur de ce type de voilier tout système ou tout moyen de redressement d'un bateau chaviré doit répondre aux eri- gences suivantes à ltégard (á) de la conception du bateau, (b) des conditions de l'opération de redressement, (c) de l'état de l'é- quipage après chavirage, (d) de l'état du bateau ou encore (e) de contraintes autres. a) La conception du bateau. La solution doit être compatible avec - les contraintes stucturelles du voilier à deux flotteurs. - les exigences du dessin de carène, conduisant à un bon pas sage dans la mer. - L'habitabilité et les aménagements d'un bateau de croisière. - Le gréement d'un voilier à deux flotteurs. - Les appendices (dérives et safrans, voire hydrofoils). - Les matériaux employés en oonstruction navale. b) Les conditions de l'opération : - La survie sur un voilier à deux flotteurs retourné étant dif fioile, le redressage doit pouvoir s'effectuer quel que soit l'état de la mer et du vent. o) L'équipage. - La manoeuvre ne doit pas demander un effort important, oar 1 'é- quipage peut ttre épuisé. d) Le système et le mât. - étant donné les risques de dématages, la solution ne devra pas utiliser le mât pour redresser le bateau. - la présence éventuelle du mât ne doit pas entraver la manoeuvre. - bu cas où le mât serait présent même brisé, on doit pouvoir l'utiliser pour la navigation. e) Contraintes diverses. - Etant donné la fréquence des chavirages, le système ne -doit pas être conséquent, lourd ou encombrant. - La solution ne doit pas être une gêne en navigation normale, ni au niveau de ltéquipage, ni au niveau de la conduite du ba teau. - la solution doit être fiable et facilement réparable en cas d'a varies, meme en mer. - le système doit être infaillible, car tout échec lors d'une ten tative de redressement peut détériorer une situation précaire de survie. - le système doit pouvoir être utilisé autant de fois que nécessaire sans remise en état intermédiaire, lors de chavirages successifs. Le dispositif selon l'invention, pour bateaux multicoques notamment voiliers comportant des flotteurs assemblés par au moins une poutres se caractérise par le fait que la liaison aux points d'assemblage entre flotteurs et poutres est constituée par une articulation permettant la modification de l'inclinaison de chaque flotteur:par rotation autour de l'axe longitudinal passant par lesdits points d'assemblage. L'articulation selon l'invention est généralement constituée d'éléments mâles et femelles, n étant solidaire du flotteur, l'autre étant solidaire de la poutre0 Bais l'articulation peut également être constituée de moyens mécaniques autres permettant d'assurer la rotation du flotteur tels que par exemple oardans associés à d'autres moyens mécaniques pour le oontrôle du mouvement ou liaisons flexibles par bras artsoules. Selon une variante l'articulation constituant le point d'assemblage flotteur-poutre peut se déplaoer dans une fente, enoore appelée lumière, située indifféremment sur flotteur ou poutre. Selon les conditions de navigation, il peut être intéressant de régler l'inclinaison de chaque flotteur, isolément ou simultanément, soit de manière à conserver la symétrie des lignes d'eau des parties immergées des flotteurs, soit de manière à augmenter la distance séparant le centre de carène (centre d'application de la poussée d'Arohizede) et le centre de gravité du bateau dans le but d'augmenter la stabilité. Lorsque le bateau se retourne pour l'une des nombreuses causes connues des navigateurs, telles que survente, vague pyramidale, enfournement, ou encore fausse manoeuvre, le dispositif selon l'invention permet grâce à la présence des articulations, de provoquer le retournement de chaque flotteur après ohavirage sans provoquer le retournement de la totalité du bateau. On reconstitue ainsi avec des efforts modérés un chassies permettant au bateau de retrouver sa ligne de flottaison originale. Pour provoquer la rotation des flotteurs autour de l'are longitudi nal passant par les points d'assemblage flotteur-poutre, le dispositif selon l'invention comporte également des moyens de commande-do; ce mouvement, tels que, par exemple, bielles, manivelles, tringlerie, charnels et pignons, câbles et poulies, palans, vérins, moteurs, engrenages, seuls ou combinés. Le dispositif selon l'invention comporte enfin des moyens de blocage de chaque flotteur à l'inclinaison choisie quelle que soit cette in olinaison, en particulier quand il y a retournement du flotteur. Peuvent-être cités à titre d'exemple des moyens tels que crochets, sangles, crémaillères, cliquets, lumières à crans, vis sans fin et engrenages, vérins, freins à tambour, à disques ou à machoires, etc.. I1 est intéressant d'amortir le mouvement de passage du bateau dans la mer tout en conservant la raideur da chassis. Pour autoriser cet amortissement, le dispositif selon l'invention comporte des moyens permettant une certaine angulation de part et d'autre-de l'inclínai- son choisie du flotteur réglée et maintenue par les moyens de commande et par les moyens de blocage preítés. Parmi ces moyens, on peut oiter à titre d'exemple, deux cylindres embottés dont l'un est maintenu par rapport à la poutre ou au flotteur par les moyens de blocage précités et dont l'autre est libre en rotation par rapport au premier, mais dont la rotation est limitée par des butées par exemple 3 on peut employer aussi les moyens de blocage précités et conçus de marnière à autoriser un oertain débattement, obtenu par exemple par le coulissement d'un ergot dans la lumière d'une biellette ou par un vérin. Le dispositif selon l'invention comporte également des moyens d'amortir oe mouvement de rotation de part et d'autre de l'inclinaison choisie du flotteur réglée et maintenue par les moyens de commande et par les moyens de blocage précités. Parmi ces moyens on peut citer à titre d'exemple, deux cylindres emboltés l'un étant maintenu par rapport à la poutre ou au flotteur par les moyens de blocage précités et dont l'autre est libre en rotation par rapport au premier, mais dont le mouvement de rotation est amorti par des moyens tels que butees à ressort par exemple 3 on peut citer également l'insertion dl une oale-amortisseur entre le flotteur et la poutre, ou encore l'in sert ion d'amortisseurs à ressort, ou pneumatiques ou hydrauliques, ou autres, associés aux moyens de commande et aux moyens de blocage précités. Le fonotionnement du dispositif selon l'invention peut être assuré par tous les moyens connus tels que par exemple des moyens manuels ou des moyens mécaniques plus perfectionnés. L'invention sera mieux comprise grâce à la description des figures 4 à 8. La figure 4 qui représente une coupe d'un catamaran ayant chaviré comporte les flotteurs (1) et (2) reliés entre eux par la poutre (3) par l'intermédiaire des articulations (4) et (5). Par retournement autour des articulations (4) et (5), les flotteurs (1) et (2) viennent en position (6) et (7). La ligne de flottaison passe de la position (8) à la position (9). La figure 5 est une vue par dessus d'un catamaran comportant deux poutres et muni du dispositif selon l'invention dont la position est repérée par les lettres A, B C, D. La figure 6 représente un détail de la coupe YT de la figure 5. Cette coupe permet d'observer l'articulation selon l'invention comportant un élément mâle (10) solidaire du flotteur (1) et un élément femelle (11) solidaire de la poutre (3). On note également sur cette coupe la présence d'un crochet de blocage (12) permettant le blocage du flotteur dans la position choisie. La figure 7 est une vue de dessus d'un catamaran à deux poutres et nacelle fixe comportant les articulations mâles-femalles A; Bs Cw DS ainsi qu'un moyen de commande selon des cables tels que (13) et poulies telles que (14) manoeuvré par dessmanivelles telles que (15) et dont l'effort est démultiplié et la position bloquée à l'aide d;' engrenages tels que (16). La figure 8 est une coupe du catamaran de la figure 7 dans laquelle on retrouve les moyens précités. REMnEDDICATIONS 1) Dispositif pour bateaux multicoques notamment voiliers- comportant des flotteurs assemblés par au moins une poutre, caractérisé en ce que la liaison aux points d'assemblage entre flotteurs et poutre est constituée par une articulation permettant la modification de l'inclinaison de chaque flotteur par rotation autour de l'axe longitudinal passant par lesdits points d'assemblage. 2) Dispositif pour bateaux multicoques selon la revendication 1, caractérisé en oe que l'articulation est constituée d'éléments mâles et femelles, l'un étant solidaire du flotteur, l'autre étant solidaire de la poutre. 3) Dispositif pour bateaux multicoques selon la revendication 19 carao- térisé en ce que l'articulation est constituée par une liaison flexible à partir de bras articulés ou cardansZou autres moyens connus. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 oaracté- risé en ce que l'articulation constituant le point d'assemblage flotteur-poutre peut se déplacer dans une lumière située sur le flotteur ou sur la poutre. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'inclinaison des flotteurs peut être réglée isolément ou simultanément selon un angle propre, soit de manière à conserver la symétrie des lignes d'eau des parties immergées desdits flotteurs, soit de manière à augmenter la distanoe séparant le centre de carène et le centre de gravité du bateau dans le but d'augmenter la stabilité du bateau. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que , il permet de provoquer par les articulations le retournement des flotteurs après chavirage. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que il comporte des moyens de commande du mouvement de rotation autour des articulations. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en oe que les moyens de commande du mouvement de rotation autour des articulations sont choisis préférentiellement parmi les bielles, manivelles, tringleries, chai- nes et pignons, câbles et poulies, palans, vérins moteurs, engrenages, seuls ou en combinaison. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caracté- risé en ce que, il comporte des moyens de bloquage des flotteurs à l'inclinaison choisie. 10) Dispositif selon la revandioation 9, caracterisé en ce que les moyens de blocage sont choisis préférentiellement parmi les crochets, sangles, crémaillères, cliquets, lumières à crans, vis sans fin et engrenages, vérins, freins à tambour, à disque, à mSchoires , etc... 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, oarac- térisé en ce qu'il permet une certaine angulation de part et d'autre de l'inclinaison choisie de chaque flotteur réglée par les moyens de commande cités dans les revendications 7 et 8 et maintenue par les moyens de blocage cités aux revendications 9 et 10. 12) Dispositif selon la revendication 11 caractérise en ce que les moyens préférentiellement employés pour autoriser oette variation d'angulation sont soit deux cylindres emboîtés dont l'un est maintenu par rapport à-la poutre ou au flotteur par les moyens de blocage cités aux revendications 9 et 10 et dont l'autre est libre en rotation par rapport au premier, mais dont la rotation est limite par des butées, soit choi- Sis parmi les moyens de blocage indiqués dans les revendications 9 et 10 et conçus de manière à autoriser un certain débattement. (13) Dispositif selon les revendications i à 12 caractérisé en ce qu'il permet un amortissement de la variation d'angulation citée à la reven dication 11. 14) ispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que les moyens préférentiellement employés pour l'amortissement sont soit deux cylindres emboîtés dont l'un est maintenu par rapport au flotteur ou à la poutre par les moyens de blocage cités aux revendications 9 et 10, l'autre étant libre en rotation partiellement par rapport au premier, mais dont la rotation est amortie par des Boitées à ressort, soit choi- sis parmi les moyens suivants, cales-amortisseurs intercalées entre le flotteur et la poutre, amortisseurs à ressort, ou hydrauliques, ou pneu matiques, ou autres, associés aux moyens de commande cités aux revendi cations 7 et 8 et aux moyens de blocage cités aux revendications 9 et 10.