Brevet FR2636298A1 — publié le 19900316

ENGIN A VOILURE EN AILE FDEE ARTICULEE AU SOMMET D'UN MAT Le présent brevet présente un bateau ou engin à voile dont la voilure est caractérisée par: - sa forme - sa fixation - son utilisation La forme de la voilure est celle d'une aile symétrique selon un plan; elle peut être proche, en ce qui concerne sa géométrie et sa technologie de celle d'un avion, d'un delta-plane ou d'un ultra-léger-motorisé (ULM). Une aile de ce type est illustrée aux figures 1,2 et 3 équipant un petit catamaran. L'aile (1) est reliée au sommet d'un mât (2) fixe par rapport aux coques (3) (éventuellement à la coque si elle est unique) ou mobile en rotation autour d'un axe, I'aile étant fixée par l'intermédiaire d'une pièce (4) servant d'articulation, pouvant être une rotule ou une pièce souple. Le point de fixation à l'aile se situe sous celle-ci dans son plan de symétrie. Pour être orientée, cette aile peut être équipée d'une tige (5), dite tige de commande, approximativement perpendiculaire au plan de portance moyen et située dans le plan de symétrie de l'aile sous celle-ci. Cette tige (5) peut être éventuellement renforcée par une autre tige et/ou des câbles (6) ou filins. Elle peut être articulée pour se plier sous l'aile. Sur un petit bateau ou un engin de plage à roues, l'aile est tenue et manoeuvrée au moyen d'un guidon (7), d'un volant ou de poignées situés à l'extrémité basse de la tige (5) de commande. Au repos, le guidon (7) est accroché vers le bas du mât, éventuellement par un élastique, de sorte que la tige (5) de commande soit sensiblement verticale et que donc l'aile soit maintenue approximativement horizontale au-dessus du sommet du mât. Pour utiliser la voilure, on oriente l'aile de sorte que son plan de symétrie soit sensiblement vertical et parallèle à la direction du vent, le bord d'attaque de l'aile étant dirigée vers le vent, puis on bascule la tige de commande vers le haut et vers l'arrière du bateau jusqu'à ce que l'aile soit suffisamment verticale; pour border la voile, on amène la tige (5) vers le vent. Pour équilibrer la force du vent, l'utilisateur a intérêt à se pencher en arrière en se tenant au guidon (7) de commande. Selon une variante, l'aile est constituée de 2 demi-ailes, qui ne sont pas dans un même plan mais dans 2 plans faisant entre eux un angle d'au moins 15 et généralement proche de 400. Ainsi, vues de l'avant, les 2 demi-ailes forment un angle alpha d'environ 140 comme montré à la figure 4. Pour son utilisation, I'aile est mise dans une position proche de celle présentée à la figure 4 où la demi-aile supérieure est verticale, la demi-aile inférieure faisant alors un angle beta de 40 environ avec la verticale. Ainsi, lorsque le vent supposé horizontal, souffle dans cette voile, la composante horizontale de la force donnée par l'aile supérieure est plus grande que la composante horizontale de la force donnée par l'aile inférieure. Le centre de poussée horizontale de la voile se trouve alors en un point (par exemple C) situé au-dessus du point de rotation (4) situé au sommet du mât. On peut donc, si l'on fait tourner la voile autour de la tige (5) de commande, prise comme axe de rotation, déplacer le centre de poussée vers l'avant ou l'arrière du bateau. Ainsi. il est possible de diriger un bateau ayant au moins une dérive (8) en utilisant le guidon (7) pour faire tourner la tige (5) sur elle-même dans un sens ou l'autre sens, car on remonte au vent (on loffe) lorsqu'on met le centre de poussée de la voile derrière le centre de réaction de la dérive (sensiblement le barycentre de la dérive), et on descend sous le vent (on abat) lorsqu'on met le centre de poussée de la voile devant le centre de réaction de la dérive. Selon une variante présentée aw figures 5 et 6, le mât (9) est mobile autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de la coque; il est, par exemple, relié à la coque par 2 charnières (10) et (11) dont les axes sont selon l'axe longitudinal de la coque; ainsi, lorsque le mât (9) tourne autour des charnières, son sommet décrit un cercle dans un plan transversal à la coque. Les 2 charnières peuvent être remp]acées par des articulations souples. Au repos, le mât est approximativement horizontal à la surface de l'eau et la voile repose sur l'eau du côté sous le vent (position B de la figure 6 et figure 7 qui montre une vue du haut). Pour son utilisation, on tire sur un bout (12) une corde ou équivalent fixée à l'avant de la voile au centre de son bord d'attaque; ainsi on soulève le bord d'attaque de la voile, ce qui permet au vent de passer sous l'aile et d'aider à la relever. Puis on tire l'aile à soi jusqu'à saisir la tige de commande (5) ou le guidon (7). A l'aide de cettetige, on bascule la voile en position presque verticale (position D de la figure 6) puis on la borde. Selon une variante présentée aux figures 8 et 9, la voilure peut équiper un bateau de taille moyenne ou grande; l'aile est manoeuvrée d'lune part à l'aide de 2 bouts (13), ou cordes ou filins de mise en place, reliant chaque extrémité de l'aile au bateau et d'autre part à l'aide d'une écoute (14) reliant un point situé à lyaxrièrc de l'aile dans son plan de symétrie, au bateau. L'aile est mise en position proche de la verticale en tendant l'un des bouts (13) et la voile est bordée en tirant vers le vent l'écoute (14). Pour une utilisation sur le sol, la voilure peut être adaptée à un véhicule à 2,3 ou 4 roues; elle est montée au sommet d'un mât pouvant faire partie intégrante du cadre du véhicule ou pouvant basculer sur la droite ou la gauche du véhicule comme dans son utilisation sur les petits bateaux de type planches à voile. Une version d'un véhicule à 2 roues et mât fixe est montrée figure 10. L'aile est fixée au sommet du mât (15) par un élément souple; I'utilisateur a les pieds sur la barre (16) inférieure du cadre; il tient la voile par le guidon (7); il guide le véhicule à l'aide de son pied le plus en avant en agissant sur un guidon (17) relié à la roue avant. La voilure peut être réalisée en toile tendue sur une armature de tubes d'alliage léger ou de matériaux composites; elle peut comporter des parties faites d'une enveloppe tanche gonflée . L'aile peut également cotre réalisée frigide en matériau composite rempli de mousse. APPLICATIONS: bateaux de sports et loisirs, engins de plage, planches à voile, véhicules à voile, bicyclette à voile. REVENDICATIONS 1. Engin à voile comportant au moins une voilure faite d'une aile (1) mobile, symétrique selon un plan, caractérisé en ce que cette aile est fixée par un point situé sous elle dans son plan de symétrie au moyen d'une rotule (4) ou d'une pièce élastique servant d'articulation reliant l'aile au sommet d'un mât (2) fixe, ou mobile en rotation autour d'un axe (10) ou (11) parallèle à J'axe longitudinal du bateau ou engin. 2. Engin à voile selon la revendication 1 caractérisé en ce que pour sa manoeuvre et son maintien, I'aile (1) est équipée d'une tige (5) fixée à l'aile rigidement ou articulée, qui, en mode opératoire normal, est approximativement perpendiculaire au plan de portance moyen de l'aile et située sous celle-ci dans son plan de symétrie, la tige comportant à son extrémité un guidon (7), un volant ou des poignées permettant de l'orienter et de la faire tourner sur elle-même. 3. Engin à voile selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'aile (1) est formée de 2 demi-ailes situées dans 2 plans différents faisant entre eux un angle d'au moins 15 et généralement proche de 40, de sorte qu'en utilisation normale la demi-aile supérieure soit sensiblement verticale tandis que l'autre demi-aile fait un angle d'environ 40 avec la verticale. 4. Engin à voile selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'aile est manoeuvrée d'une part à l'aide de 2 bouts (13), cordes ou filins de mise en place, reliant chaque extrémité de l'aile au bateau et d'autre part, à l'aide d'une écoute (14) reliant au bateau un point situé à l'arrière de l'aile dans son plan de symétrie. 5. Engin à voile selon la revendication 2 caractérisé en ce que pour son utilisation sur le sol, la voilure est montée au sommet d'un mât faisant partie intégrante du cadre d'un véhicule à 2 roues dont la roue avant est guidée par l'utilisateur à l'aide de son pied agissant sur un guidon (17),