Brevet FR2628385A1 — publié le 19890915

l 2628385 "YACHT A VOILE EOUIPE D'UN DISPOSITIF DE DERIVE" La présente invention concerne le domaine des constructions navales et a notamment pour objet les yachts à voile équipés d'un dispositif de dérive. On connaît bien des yachts à voile équipés d'un dispositif de dérive du type à lame. A la partie médiane de la coque de ces yachts, est disposé un puits de dérive rectangulaire dans lequel est montée une dérive de forme également rectangulaire de façon qu'on puisse la déplacer verticalement. A l'endroit o la dérive débouche du puits, on la bloque par des axes. Pour faire sortir ou rentrer la dérive, un yachtman doit appliquer des efforts considérables et utiliser, en cas de yachts de classe "Micro" ou de grandes dimensions, un système dérive-palan. La construction d'un yacht à voile pourvu d'un dispositif de dérive du type à lame est telle que lorsque ce dispositif est levé, il se trouve dans le cockpit ou dans la cabine, ce qui influe défavorablement sur le confort du yacht. L'inconvénient principal de ces yachts est leur qualité médiocre en matière de route. Cet inconvénient est dû au fait que l'organisation du dispositif de dérive du type à lame ne permet pas que le yacht suive une route aux caps sous angles aigus du fait que, dans ce cas, la résistance hydraulique croit et la vitesse diminue. On connait également un yacht à voile équipé d'un dispositif de dérive décrit dans le brevet d'invention (US,A, 3547065). Ce yacht réalisé selon cette conception, comporte une dérive en forme de parallélogramme, du type à lame, avec un système de levage et de descente muni de guidages montés à l'intérieur du puits de dérive et pourvus de galets sur lesquels la dérive se déplace. 2 2628385 Le perfectionnement du système de levage et de descente de la dérive facilite sensiblement la conduite de ce yacht. Cependant, il ne résout aucunement le problème de l'amélioration du confort. L'inconvénient principal de ce yacht à voile réside dans ses qualités de marche médiocre résultant de la forme de la dérive qui supprime la possibilité de commander le centre de la voilure du navire et sa fixation par rapport à la coque. Ces inconvénients de cette conception aboutissent également à l'augmentation de la résistance hydraulique et, par conséquent, à la diminution de la vitesse dans le cas des caps sous angles aigus. On connait par le même brevet d'invention (US,A,3 547 065) une tentative visant à supprimer les inconvénients des yachts décrits ci-dessus. Le yacht à voile équipé d'un dispositif de dérive comporte alors une coque à la partie avant de laquelle est disposé un puits de dérive. A l'intérieur du puits, sont montés des guidages curvilignes et une dérive que l'on déplace par l'intermédiaire de galets. Cette dérive se déplace facilement suivant les guidages, et sa forme et l'endroit o elle est disposée permettent de résoudre le problème du confort du yacht en l'éliminant de la cabine ou du cockpit. De plus, la forme curviligne de la dérive permet de régler le centre de la résistance latérale du yacht par variation de la position du centre géométrique. Toutefois, quoi que l'on ait ainsi résolu partiellement les problèmes posés, les inconvénients dé la technique antérieure ne sont pas encore tous éliminés. Parmi ces inconvénients non éliminés, il faut citer les qualités de marche médiocres du yacht. La conception de la dérive supprime toute possibilité d'écart de la dérive dans le plan diamétral du navire ce qui aboutit, dans le cas des caps sous des angles aigus, à l'augmentation de la résistance hydraulique et à la diminution de la vitesse. Pour assurer la possibilité de régler le centre 3 2628385 de la résistance latérale, on a réalisé des guidages curvilignes de façon que la hauteur du puits de dérive soit grande, et la hauteur de la cabine est réduite sensiblement. Cela nuit au confort du yacht. Bien que le dispositif de dérive du yacht permette de résoudre le problème du réglage de la résistance latérale, la plage de ce réglage est assez petite. Dans ce cas, la modification de la résistance latérale du yacht que l'on apporte en levant la dérive dans le puits de dérive conduit à la diminution de sa surface utile et, par conséquent, à la diminution de la résistance latérale, dont la création constitue sa fonction principale. Il convient de noter aussi que la conception du dispositif de dérive complique la réalisation des travaux lors de l'assemblage, du montage et de la réparation, du fait qu'on ne peut engager ou retirer la dérive du puits qu'à travers la sortie du puits de dérive disposée dans le fond du yacht. On s'est donc proposé de mettre au point un yacht à voile dans lequel la conception du dispositif de dérive permettrait d'augmenter ses qualités de marche, grâce à la réduction de la résistance hydraulique du yacht dans le cas des caps sous des angles aigus et au réglage du centre de la résistance latérale dans une large plage, et de conserver, en même temps, la surface utile, en améliorant simultanément le confort de la cabine ou du cockpit et en simplifiant les travaux d'assemblage et de montage. Selon l'invention, le problème ainsi posé est résolu dans un yacht à voile équipé d'un dispositif de dérive permettant d'élever ses qualités de marche grâce à la réduction de la résistance hydraulique, comportant une coque dans laquelle est disposé un puits de dérive muni d'une dérive montée de façon qu'on puisse la déplacer par l'intermédiaire de galets le long de guidages curvilignes prévus dans le puits de dérive, caractérisé en ce que les 4 2628385 galets et les guidages sont disposés de part et d'autre des surfaces latérales de la dérive le long de son arête arrière, et en ce que les galets sont montés directement sur la dérive. Ce mode de réalisation permet & la dérive de s'écarter, dans le cas de caps sous des angles aigus, par rapport au plan diamétral, diminuant ainsi sa résistance hydraulique et augmentant la vitesse. L'amélioration des qualités de marche est obtenue grâce au fait que l'angle d'attaque croit lors de l'écartement de la dérive du plan de la direction imposée, d'un angle de 2 à 3 . Cet écartement se produit d'une manière automatique sous l'action du contre-flux d'eau, du fait que le yacht se déplace suivant le cap sous un angle aigu par rapport au vent avec une dérive inévitable. Apres le virage à l'autre amure, la dérive est déplacée sous l'action du contre-flux dans la direction inverse, et tourne par rapport à la ligne reliant les galets montés près de l'arête arrière. La dérive peut être réalisée de façon que le profil de son arête avant coincide avec le profil de la ligne de quille de la coque sous le puits de dérive, tandis que les profils de l'arête arrière et de l'axe longitudinal des guidages sont réalisés en forme d'arcs de circonférences concentriques. Ce mode de réalisation permet de réduire sensiblement la hauteur du puits de dérive grâce à l'utilisation plus totale de son volume, la hauteur de la cabine croit et, par conséquent, le confort du yacht se trouve amélioré. Il est avantageux que le profil de l'arête arrière de la dérive soit réalisé en forme d'arc de circonférence ayant un rayon déterminé à l'aide de la formule suivante: 0,33 LWL Rd = 2 sin (arc tg 0,n3) o: Rd est le rayon de courbure de l'arête arrière de la dérive, et LWL: est la longueur de la coque suivant la ligne d'eau. Ce mode de réalisation assure l'obtention du rapport optimal des dimensions de la dérive, du puits de dérive et de la cabine. Il est possible de réaliser l'axe longitudinal de chacun des guidage sous forme de deux arcs conjugués de circonférence dont les centres se trouvent d'un côté de l'axe longitudinal, et dont le rayon de l'arc le plus proche de la sortie du puits de dérive est inférieur au rayon de l'autre arc. Ce mode de réalisation des guidages permet à la dérive de changer le centre de sa résistance latérale dans une large plage. Dans ce cas, le déplacement du centre de la résistance latérale de la dérive vers l'avant par rapport au centre de la pression de la voile conduit à l'augmentation de la surface utile de la dérive et, par conséquent, à la diminution de la tendance du yacht à dériver. Il est possible de réaliser les guidages curvilignes en-forme de profilé en C. Dans ce cas, on pratique des échancrures dans l'aile supérieure de ce profilé, pour le passage des galets. Grâce au fait que les guidages sont réalisés avec ce profil, on augmente la productivité et on facilite la réalisation de l'assemblage et du montage. Le montage ou la réparation de la dérive peut être réalisé(e) à travers la cabine sans mettre le yacht sur tin. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement, à la lecture de la description explicative qui va suivre de différehts modes de réalisation donnés 6 2628385 uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente de manière schématique un yacht à voile pourvu d'un dispositif de dérive selon l'invention, en vue de côté avec un arrachement, - la figure 2 représente une coupe transversale du puits de dérive à échelle agrandie, - la figure 4 représente une variante de réalisation du guidage curviligne avec une échancrure pratiquée dans l'aile supérieure, - la, figure 5 représente un puits de dérive dans lequel les guidages curvilignes sont incurvés sous forme de deux arcs conjugués de circonférence de rayons différents, - la figure 3 représente un dispositif de dérive vu en plan, - la figure 6 représente d'une manière schématique la variation de la position du centre de pression de la voile en relation avec la position du centre de la résistance latérale de la dérive. Le yacht à voile revendiqué pourvu d'un dispositif de dérive comporte une coque 1 (voir figure 1), un pont 2 et un équipement de voilure 3. A l'intérieur de la coque 1, on dispose un puits de dérive 4 ayant des guidages curvilighes 5, montés de part et d'autre de la dérive 6, laquelle comporte une arête arrière 7 et une arête avant 8 coïncidant avec le profil de la ligne de quille de la coque au-dessous du puits de dérive. Les guidages 5 sont disposés le long de l'arête arrière 7 de la dérive, composée de deux parties (voir figures 1, 2): une partie profilée 9 (en forme de goutte d'eau) constituant la partie immergée de la dérive et une partie non profilée 10 se trouvant toujours à l'intérieur du puits sur laquelle des rouleaux ou galets 11 sont montés directement deux par deux, contre les faces latérales de la dérive près et le long de l'arête 7? 2628385 arrière. En position optimale, les galets se trouvent à l'angle supérieur de la partie non profilée. Le nombre de galets dépend des dimensions de la dérive. On le détermine en partant de l'angle de dérive imposé par rapport au plan diamétral. La disposition des galets à la partie supérieure de la dérive est choisie en partant du fait que ce mode de disposition permet d'assurer une suspension libre de la dérive sur les guidages 5. En conséquence, on confère à la dérive la capacité de s'écarter par rapport au plan diamétral d'un certain angle (figure 3), par exemple, de 2 à 3' (cet angle est optimal pour les yachts de classe "Micro"). Le profil des guidages curvilignes 5 de la dérive est réalisé en C. Des échancrures 13 (figure 4) sont pratiquées dans l'aile supérieure 12 de ce profil pour le passage des galets 11. Lse ailes supérieures 12 des guidages 5 sont montées à un même niveau et ont une courbure identique. Les ailes 14 assurent la suspension de la dérive dans le puits de dérive et son déplacement le long des guidages. Le yacht à voile comprend un dispositif 15 destiné à lever et descendre la dérive 6, qui peut être réalisé sous la forme d'un système de deux câbles 16 (figure 5). Le puits de dérive 4 est pourvu d'un couvercle 17 monté à sa partie supérieure, et.d'un joint élastique 18 disposé à la partie inférieure. Pour le lestage, on a pratiqué dans le corps de la dérive 6, un trou 19 à travers lequel la dérive est remplie d'eau. Le profil de l'arête arrière de la dérive est réalisé en forme d'arc de circonférence, dont le rayon est déterminé à l'aide de la relation suivante: 0,33 LWL Rd 2 sin (arc tg 0,33) o: Rd est le rayon de courbure de l'arête arrière de la dérive, 8 2628385 LWL est la longueur de la coque suivant la' ligne d'eau. La forme de la courbure des guidages curvilignes est choisie compte tenu des dimensions du yacht et de sa destination (yacht sportif, yacht de plaisance). En particulier, dans la variante de réalisation de l'invention, l'axe longitudinal 20 (figure ) des guidages 21 peut être réalisé sous. forme de deux arcs de circonférences R et r conjugués entre eux, dont les centres se trouvent d'un côté de l'axe longitudinal, le rayon de l'arc r le plus voisin de la sortie du puits de dérive 4 étant inférieur au rayon R de l'autre arc, les profils de l'arête arrière de la dérive et de l'axe longitudinal des guidages étant en forme d'arcs de circonférences concentriques. Lors de la Navigation d'un yacht à voile équipé d'un dispositif de dérive conforme à l'invention, il faut opérer de la manière suivante: Au vent arrière, lorsque la dérive 6 est totalement rentrée à l'intérieur du puits de dérive 4, son centre de gravité est disposé au-dessous du centre géométrique ce qui lui assure une position stable à l'intérieur du puits de dérive (figure 1). Cette position de la dérive élimine le risque de sa chute spontanée du puits et ne nécessite aucun système de blocage de cette dérive dans les positons extrêmes de travail et de repos. Au changement du vent, quand la force de dérive est relativement grande par rapport à la force dée traction, il est indispensable de créer une résistance latérale relativement grande au yacht. A cet effet, ayant pris en considération le cap du yacht, on descend la dérive d'une valeur imposée. Lors de la descente de la dérive -6 dans l'eau, elle se remplit d'eau à travers le trou 19. Pour lever et descendre la dérive, on se sert d'un système de câbles 16, dont le levier est disposé 9 ?628385 habituellement dans le cockpit (non représenté sur les dessins). Pour réaliser les travaux d'entretien, on rabat le couvercle 17 du puits de dérive, on met les galets 11 en coïncidence avec les échancrures 13, on retire la dérive du puits 4 et on effectue la réparation. Pour remettre la dérive dans le puits lors de la réalisation des opérations d'assemblage et de montage, on opère de la manière suivante: on descend la dérive entre les guidages de manière que les galets lI s'engagent dans les échancrures 13 et se posent sur les ailes inférieures 14 des guidages en C. Ce mode d'assemblage est obtenu grâce à la solution constructive du yacht et il a simplifié notablement les travaux qu'on doit réaliser lors de l'assemblage, le montage et la réparation. Pour que le yacht conserve une marche rectiligne imposée, il est nécessaire de mettre en coïncidence le centre de la résistance latérale de la dérive avec le centre de pression de la voile (figure 6). Supposons que le yacht se déplace suivant un cap prescrit, à ce moment, le centre de pression de la voile et le centre de la résistance latérale de la dérive se trouvant alors sur une même ligne aux points B et B' respectivement (figure 6). Supposons que le centre de pression de la voile se déplace au point C: si la dérive reste à cette même position, survient un moment de mouvement de lacet, Pour que le yacht garde le cap imposé, il est nécessaire de mettre le centre de la résistance de la dérive en coïncidence avec le centre situé sur l'autre droite. A cet effet, il faut faire sortir la dérive du puits de sorte que son centre de la résistance latérale se trouve au point C'. Dans ce cas, la surface utile de la dérive croit. Si le centre de pression s'est déplacé au point A, il faut rentrer la dérive dans le puits de façon que son centre de la résistance latérale soit déplacé au point A". Le yacht & voile revendiqué pourvu de ce dispositif de dérive peut être utilisé, comme l'on a démontré dans la description, pratiquement pour toutes les dimensions de yachts. L'utilisation de ce yacht montre une amélioration des qualités marines grâce à la réduction de la résistance hydraulique du yacht lorsqu'il doit prendre des caps sous des angles aigus, et un élargissement de la gamme de réglages du centre de la résistance latérale. Tout cela permet d'augmenter la maniabilité d'un yacht. En augmentant la vitesse du yacht et sa maniabilité, la solution technique revendiquée permet d'améliorer simultanément le confort du navire grâce au fait que l'on a logé la dérive dans un puits de dérive dont la hauteur est minimale, et grâce au fait qu'on l'a disposé à l'intérieur de la coque, on permet d'utiliser au maximum le volume du yacht; de plus, en prévoyant des guidages, on permet de simplifier et de faciliter les travaux d'assemblage, de montage et de réparation sur le yacht en résolvant le problème du montage de la dérive de l'intérieur de la cabine, au lieu de son montage par le fond du yacht, comme auparavant, ce qui supprime la nécessité de monter le yacht sur des tins. ll REVENDICATIONS 1) Yacht à voile équipé d'un dis ositif de dérive, comportant une coque (1) dans laquelle est disposé un puits de dérive (4) muni d'une dérive (6) montée de façon qu'on puisse la déplacer par l'intermédiaire de galets (11) dans le puits de dérive (4) le long de guidages curvilignes (5, 21), caractérisé en ce que les galets (11) et les guidages (5, 21) sont disposés de part et d'autre des surfaces latérales de la dérive (6) le long de son arête arrière (7), et en ce que les galets (11) sont montés directement sur la dérive (6). 2) Yacht à voile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de l'arête avant (8) de la dérive (6) coïncide avec le profil de la ligne de quille de la coque (1) au-dessous du puits de dérive (4) et en ce que les profils de l'arête arrière (7) et de l'axe longitudinal (20) des guidages (5) sont réalisés en forme d'arcs de circonférences concentriques. 3) Yacht à voile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profil de l'arête arrière (7) de la dérive (6) est réalisé sous forme d'arc de circonférence de rayon: -0,33 LWL Rd L 2 sin (arc tg 0,33) o: Rd est le rayon de courbure de l'arête arrière de la dérive, et LWL est la longueur de la coque suivant la ligne d'eau. 4) Yacht à voile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe longitudinal (20) de chaque guidage (21) est réalisé sous forme de deux arcs conjugués de circonférences, dont les centres se trouvent d'un côté de l'axe longitudinal (20) et dont le rayon (r) 12 2628385 de l'arc le plus proche de la sortie du puits de dérive (4) est inférieur au rayon (R) de l'autre arc. ) Yacht à voile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les guidages curvilignes.(5, 21) ont un profil en C, et en ce 3 que des échancrures (13) sont pratiquées dans l'aile supérieure (12) pour le passage des galets (11).