Brevet FR2623159A1 — publié le 19890519

La présente invention concerne les plans anti-dérive pour multicoques à voile et en particulier les catamarans. Les dérives-des multicoques conventionnelis comportent soit une aile unique dans le flotteur central pour les trimarans, soit une aile dans chaque flotteur pour les catamarans. Les dérives tirent parti de leur surface afin de contrebalancer des forces exercées par le vent sur les voiles du multicoque, forces qui tendent à pousser le multicoque latéralement sur l'eau. Dans le cas d'un trimaran, l'aile centrale étant symétrique par rapport à un plan longitudinal et vertical, elle est moins efficace que ne le serait un dérive en aile d'avion comportant un profil assymétrique, Dans le cas d'un catamaran, on peut utiliser des dérives assymétriques; la dérive du flotteur au vent étant relevée et celle sous le vent étant en position de travail. Cette configuration est cependant moins efficace aux allures de près que ne le serait une dérive centrale, si celle-ci était assymétrique ce que l'on n'a pu réaliser jusqu'a maintenant, le bateau devant pouvoir naviguer avec le vent venant d'un côté ou de l'autre et cependant présenter l'extrado de sa dérive du côté d'ou vient le vent.De plus, dans tous les cas, ces dérives ne sont pas orientables par rapport à l'axe longitudinal du bateau, ce qui provoque également une perte d'efficacité. La présente invention a pour but de fournir une dérive qui remédie aux problèmes précités en procurant une derive assymetrique orientable latéralement par rapport à l'axe de progression du bateau afin d'en améliorer les performances. Elle permet de plus un gain de poids du fait que le système ne comporte qu'une dérive pour les catamarans, ne comporte pas de puits de derive dans les coques et permet d'utiliser des coques au franc bord moins important, les dérives traditionnelles dans les coques imposant en effet des normes structurelles particulières permettant de répondre aus efforts importants qu'elles mettent en jeu. Suivant l'invention, cette dérive comprenant deux ailes est caractérisée en ses ailes formant une structure unitaire mobile autour d'un arbre longitudinal, lui-même mobile latéralement et des moyens sont prévus pour bloquer d'une manière amovible les ailes dans une de plusieurs positions par rapport au bateau. De préférence, l'ensemble des ailes comprend un arbre porteur central monté à pivotement sur la structure de liaison des coques du bateau. Ensemble unique ou double entre les deux flotteurs d'un catamaran ou un de chaque côte de la coque centrale et entre cette coque et les flotteurs latéraux pour un trimaran, l'arbre porteur est relit; à l'ensemble des ailes en son. centre et dans son plan longitudinal. Comme pour un avion, les ailes peu vent étre dans le prolongement l'une de l'autre ou former un angle à la liaison avec l'arbre porteur. En cours d'utilisation, le bateau naviguant sur un bord, la dérive est verrouillée dans la position convenant le mieux à la direction du déplacement (au près : verticale et la partie convexe du coté d'où vient le vent! lors d'un virement de bord, le dévérrouillage de la dérive permet le change- ment de position par le mouvement du bateau entrainant une pression latérale sur la derive du coté opposé à celui ou elle recevait cette pression avant la maneuvre. Ce changement de position peut néanmoins être contrôlé par un volant de manoeuvre solidaire de l'axe porteur de la dérive. La dérive peut pivoter d'environ 1800 autour de l'arbre porteur.La dérive étant verrouillee, il est possible de l'orienter longitudinalement en faisant varier l'angle de l'arbre la supportant par rapport à l'axe de déplacement du bateau. Afin de permettre ce mouvement, la liaison de l'arbre porteur à la structure de liaison avant des coques comprend soit un cardan, soit un entrainement flexible et la liaison de l'arbre porteur à la structure de liaison arrière des coques comprend un support mobile ; de préférence un palier solidaire d'un chariot coulissant sur un rail, ce chariot étant commandé par des moyens hydrauliques ou mécaniques. Dans une variante du système* la structure porteuse avant de l'arbre comprend des moyens permettant le déplacement latéral du point de liaison structure/arbre. On peut faire varier l'angle d'attaque de la dérive par des moyens mecaniques ou hydrauliques soit commandés manuellement, soit asservis électroniquement à des capteurs de pression ou de vitesse de l'eau, fixes sur l'intrado et l'extrado de la dérive, la différence entre les pressions ou les vitesses enregistrées permettant d'orienter la dérive dans la position ou elle est le plus efficace. L'aptitude de la dérive à s'adapte à des positions inclinées la rend egalement utile en ce qu'elle permet d'obtenir une composante de, force verticale comme dans l'utilisation d'aile portante. La position maintenue par le verrouillage étant celle dans laquelle on obtient le meilleur rapport force sustentatoire/force anti-derive. La position centrale de 1.1 drive sur un catamaran penet d'autre part un certain dérapage latéral des coques lorsque l'une d'elles se coulève puisque la dérive sort alors de l'eau. Ce drapage tendant à réduire les forces de cha virage. On décrira ci-apres, à titred'exemples limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel - les figures 1 à 3 sont les vues d'une dérive suivant l'invention, prises respectivement : latéralement - de l'arrière - de dessus. - la figure 4 est une vue en coupe de la dérive - la figure 5 est une vue de face du palier supportant l'arbre de la dérive et des vérins commandant le chariot sur lequel palier est monté. - la figure 6 est une vue latérale de la laision de l'axe supportant la dérive à une coque centrale ou à la structure portée par le bras de liaison avant. - la figure 7 est une vue de face d'un système de verrouillage mobile sur un rail. - la figure 8 est une vue de face d'une variante du système où la structure por teuse du palier avant de l'arbre de dérive est déformable et permet de dêpla-- cer le palier latéralement. Si on se réfère aux figures 1 à 3, on y voit la structure générale d'une forme d'éxécution de l'invention qui-est illustrée d'une manière schématique. La dérive représentée comprend un ensemble de 2 ailes (1) montées sur un arbre (4). La liaison entre l'arbre et la dérive sera du type des liaisons entre les meches et les safrans de bateau, c'est-à-dire comportant de préférence des renforts soudes perpendiculaires à l'arbre et inclus dans la dérive qui peut être en matériaux composites. L'arbre porteur (4) est monté à pivotement à l'avant dans un palier souple (6) réprésenté en coupe sur la figure 6 (planche 4/6) on pourra également utiliser une liaison du type cardan,liaison homocinétiqrie;. L'arbre porteur (4) est monté à pivotement à l'arrière dans un palier (6) qui pourra etre en nylon monté sur un chariot (5) coulissant sur un rail (17) fixe au bras de liaison arriere (8). Le systée est réprésenté en détail sur la figure 5 (planche 6/6) oxo on voit que la position du chariot est commandée par des vérins (16). On pourra utiliser également des palans ou une crénaillière pour commander la position du chariot. Ces vérins sont asservis électroniquement à des capteurs de vitesse et de pression fixés sur lintrado et l'extrado de la dérive mais peuvent être également commandés manuellement. Ce système permet le contr- le de l'angle d'incidence de la dérive par rapport à l'axe de progression dû bateau. Pour le contrôle de la position de la derive autour de l'arbre porteur, 3 systèmes peuvent être adoptés séparément 1 : système simple à une position (fig. 2) 2 : système à blocage mobile sur un rail (fig. 7) 3 : systeme à structure porteuse déformable (fig. 8) Les systèmes 1 et 3 pouvant être utilises conjointement, ainsi que les systèmes 2 et 3. 1 : sur la figure 2, l'arbre porteur est relie à une structure tripode fixe, Cette structure peut être remplacee par une nacelle, un embryon de coque ou une coque (9) formant un ensemble homogène et non déformable avec le bras de liaison avant comme sur la figure 3. La course de la derive est limitée par la butée (7). La dérive (1) se trouve alors en position verticale et est verrouillee dans cette position par le cliquet (19). Dans ce systeme, la dérive pivote d'environ 1800, et jusqu'à environ 220 dans certianes configurations autour d'un axe horizontal ou légèrement incliné situe dans un plan longitudinal.En outre, l'axe (4) peut lui-même être mobile latéralement (de 0 à 30 par rapport à l'axe longitudinal) (fig. 3): 2 : sur la figure 7, on voit que les butées (20) limitant la course de la derive (1) sont montées sur des chariots (22) coulissant sur des rails (21), les chariots etant commandés par des verins (15) qui permettent d'en commander la position et d'amortir le choc de la dérive venant s'appuyer sur les butées. Un cliquet de verrouillage (18) est monté directement sur les chariots (22) ; dans cette position, l'une des ailes se trouve hors de l'eau alors que l'autre se trouve immergée, les deux pouvant volontairement se trouver en même temps hors de l'eau. 3 : la figure 8 montre l'utilisation conjointe des systemes 1 et 3, c'est -dire une butée fixe (7) et une structure porteuse déformable. Un support mobile (13) est commandé par des vérins t12) qui permettent le positionnement latéral du palie (6). Les vérins peuvent egalement être asservis aux capteurs de pression et de vitesse fixés sur les dérives. Dans l'un quelconque des 3 systèmes décrits ci-dessus, l'arbre supportant l'ensemble des ailes (1)(1') est relié à la structure avant par une liaison homoci noétique. REVENDICATIONS 1 - Plan anti-dérive assymétrique pour multicoque pivotant autour d'un axe longitudinal (4) et dont l'angle d'incidence est variable, caractérisé en ce que la dérive pivote d'environ 1800 et jusqu'à environ 2200 dans certaines configurations autour d'un axe horizontal ou légèrement incliné situé dans un plan longitudinal.En outre, l'axe (4) peut lui-meme être mobile latéralement (de O à 30 par rapport à l'axe longitudinal) 2 - Plan anti-dérive selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'étant cons titubés de deux ailes (1) (1') reliées à un même arbre (4) de manière à former uns structure unitaire, l'une des ailes se trouve hors de l'eau alors que l'autre se trouve immergée, les deux pouvant se trouver en même temps hors de l'eau. 3 - Plan anti-dérive selon l'une quelconque des revendivationsprecédentes ca ractérisé en ce que le ou les plans verticaux dans lesquels se trouvent la ou les dérives sont situées entre les coques d'un catamarans ou d'un trimaran. 4 - Plan anti-dérive selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chacune des ailes (1) (1') a une section en profil d' aile d'avion. 5 - Plan anti-derive selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'arbre (4) supportant l'ensemble des ailes (1) 1') est relié à la structure de liaison avant par une liaison homocinétique (6). 6 - Plan anti-dérive selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'arbre (4) supportant l'ensemble des ailes (1) (1') est relie à la structure de liaison arrière (8) par l'intermédiaire d'un chariot coulissant sur un rail (5). 7 - Plan anti-dérive selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le chariot (5) supportant l'arbre porteur de la dérive est commandé par des verins (16) asservis à des capteurs de vitesse ou de pression ou les deux fixés sur l'intrado et l'extrado des ailes (1) (1') 8 - Plan anti-dérive selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent un dispositif à cliquets libérables. 9 - Plan anti-dérive selon l'une quleconque des revendications précedentes caractérisé en ce que la structure supportant le palier avant peut etre une structure tripode (14) ou un embryon de coque, une coque (9) ou une nacelle. 10 - Plan anti-dérive selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la structure supportant le palier avant peut être une structure déformable permettant le déplacement latéral du palier porteur (6) de l'arbre de dérive (4) ce déplacement pouvant être asservi à des capteurs de vitesse ou de pression ou les deux fixés aux ailes (1) (1') constituant la dérive.