Brevet FR2639018A1 — publié le 19900518

Bateau à quille La présente invention se rapporte à un bateau dont la partie inférieure est munie d'une quille. Pratiquement tous les voiliers de plaisance habitables portent, à la partie inférieure de leur coque, au moins un élément mince et de poids relativement élevé nommé "quille" qui leur permet de ne pas trop dériver ; ces quilles peuvent, en outre, être lestées notamment dans le cas de certains navires de course dans le but de limiter la gite sans pouvoir la supprimer totalement. L'adjonction de ces quilles quasi indispensable à la bonne marche des voiliers, présente l'inconvénient d'augmenter notablement leur tirant d'eau, et par suite de leur interdire l'accès à des zones peu profondes (bas fonds ou récifs) et d'empêcher leur accostage sur le rivage en dehors des ports spécialement prévus & cet effet. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients susmentionnés en proposant un bateau dont la partie inférieure de la coque est munie d'une quille caractérisé en ce que la quille est formée de deux ensembles articulés l'un par rapport à l'autre et par rapport à la coque du bateau autour d'axes parallèles à l'axe longitudinal de ce dernier et susceptibles de se déplacer entre une position basse ou position de repos dans laquelle ils sont abaissés dans le plan de symétrie de la coque et une position haute ou position d'accostage dans laquelle ils sont respectivement relevés de part et d'autre de la coque. La présence de cette quille relevable qui est destinée aux voiliers de tous tonnages permet à ceux-ci de naviguer quelle que soit la profondeur du fond, et même de venir s'échouer sur une plage : leur équipage n'a alors qu'à faire passer la quille de la position de repos à la position d'accostage. Bien entendu, pour effectuer ce mouvement, le bateau comporte des moyens de commande du déplacement des ensembles de quille de la position de repos à la position d'accostage ou vice versa, par exemple des câbles, notamment des câbles plats, disposés aux extrémités des ensembles de quille associés à une tringlerie et commandés par des treuils. D'une manière similaire, on peut également prévoir des organes de blocage des ensembles de quille en position d'accostage ou en position de repos. Pour que les ensembles de quille susmentionnés donnent un maximum de satisfaction lors de la navigation en eau peu profonde ou de l'échouage, il est souhaitable que, lorsqu'ils sont relevés en position d'accostage, ils ne tendent pas à faire pencher le bateau latéralement d'un côté ou de l'autre et donc, non seulement qu'ils aient la même résistance à l'avancement, mais aussi que, en position de repos, leurs centres de gravité soient superposés dans le plan longitudinal médian du bateau. Bien qu'il ne s'agisse pas la d'une caractéristique limitative de l'invention, la quille du bateau a le plus souvent une configuration telle que les deux ensembles de quille sont articulés autour d'un même axe situé dans le plan longitudinal médian de la coque. Parallèlement aux problèmes liés à la navigation en eau peu profonde et à l'échouage, l'invention cherche également à permettre d'augmenter la vi tesse de navigation des voiliers à quille. Il est, en effet, clair que de tels bateaux pourraient aller beaucoup plus vite si l'on pouvait augmenter la surface de leur voilure. Cependant pour des raisons de stabilité, une telle augmentation oblige également & augmenter le couple de rappel soit en augmentant le poids de la quille, soit en augmentant le tirant d'eau. I1 est cependant impossible d'augmenter au delà d'une certaine limite le poids de la quille, étant donné que le bateau deviendrait alors trop lourd et n'avancerait plus. Conformément à l'invention, on cherche à utiliser la configuration particulière de la quille formée de deux ensembles, pour augmenter le tirant d'eau dans une large mesure, tout en permettant au bateau de naviguer en ayant sa coque parallèlement à l'horizontale. A cet effet, et selon une caractéristique préférentielle de l'invention, la quille du bateau est formée par un premier élément essentiellement plan constituant le premier ensemble de quille et muni, à sa partie médiane, d'un évidement dans lequel vient se loger en position de repos un second élément lui aussi essentiellement plan et constituant le second ensemble de quille. Le premier élément de quille est destiné à être déplacé, vers le haut a l'opposé du sens du vent et en direction de la position d'accostage, vers une position intermédiaire ou position de navigation dans laquelle il permet au bateau de naviguer en ayant sa coque à l'horizontale ; pour obtenir un résultat optimal, il est particulièrement avantageux de prévoir un lest, notamment en plomb, à l'extrémité de ce premier élément de quille opposée à la coque. Le rôle du second élément de quille est d'être déplacé parallèlement en sens inverse, c'est-àdire dans la direction du vent, dans le but d'équilibrer la traînée du bateau afin d'éviter que celui-ci ait tendance à naviguer un peu de travers, ce qui rendrait la barre dure et le freinerait. Pour obtenir le résultat souhaité, il est bien entendu nécessaire que le second élément de quille ne contrarie pas l'effet du premier élément et ait donc un poids nettement inférieur ; dans ce but, et selon une autre caractéristique de l'invention, le second élément de quille est muni d'un bourrelet creux, appelé bulbe, à son extrémité opposée à la coque du bateau. Il est clair que, du fait de la présence de sa partie creuse, le second élément de quille, plus léger que l'eau, a tendance à remonter vers la surface tandis que le premier élément, lesté, a tendance à se déplacer vers le fond : par suite, ces deux éléments travaillent dans le même sens, en cherchant à redresser la coque dans un plan horizontal. Par ailleurs, il est nécessaire que le diamètre extérieur du bulbe creux soit nettement supérieur à celui du lest du premier élément de quille afin de compenser la différence de longueur des deux éléments, qui pourrait sinon entraîner une différence au niveau des couples de traînée. Bien entendu, lors de chaque changement de bord, il est nécessaire d'inverser les éléments de quille. Le dispositif susmentionné est de nature à permettre la navigation de bateaux extrêmement rapides, munis d'une très grande voilure, étant donné qu'il permet de remédier aux problèmes de la gîte prise par les bateaux lorsqu'ils sont surchargés en voiles ; de tels dispositifs pourront avantageusement équiper des coques spéciales,. genre bateaux à moteur, étudiées pour la vitesse et n'ayant pas le défaut des catamarans qui enfournent dans la vague ; ils peuvent également intéresser les paquebots à voiles et les chalutiers à voiles pour répondre à la demande actuelle d'économie de carburant. Cependant, la différence de poids susmentionnée entre les deux éléments de quille pourrait rendre le dispositif inapte à être utilisé pour éviter l'échouage et permettre la navigation en eau peu profonde ; il est donc nécessaire de prévoir des moyens de nature à compenser au moins partiellement cette différence de poids. A cet effet, selon une autre caractéristique de l'invention, le bourrelet creux prévu à l'extrémité du second élément de quille coopère avec des organes de remplissage d'eau commandables depuis le bateau, notamment un système de pompes commandées du bord ou de Venturi obstrué a distance. Ainsi rempli d'eau, le second élément a un poids nettement supérieur qui permet d'équilibrer, au moins partiellement, le poids du premier élément lesté par du plomb. Cette possibilité de remplir d'eau le bourrelet creux du second élément de quille peut également être utilisée en cas de très forte tempête : en effet, il convient alors d'amener les deux éléments de quille en position de repos (position basse), et, grâce à son fort tirant d'eau et à son couple de rappel élevé, le bateau a ainsi une meilleure tenue a la mer. Les caractéristiques du bateau à quille qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de côté d'un bateau à quil le conforme à l'invention, - les figures 2 à 5 sont des coupes schématiques re présentant schématiquement le bateau en position de repos, en position de navigation, en position d'ac costage et dans une tempête, - les figures 6 et 7 représentent une variante de l'invention respectivement en position d'accostage et en position de navigation. Les figures représentent la configuration préférentielle d'un bateau conforme à l'invention ; il ne s'agit là, bien entendu, que d'un cas particulier, qui ne doit, en aucune façon, être considéré comme étant limitatif de l'invention. Selon la figure 1, la coque 1 du bateau, non représenté, est munie, à sa partie inférieure, d'une quille 2 qui est constituée par deux éléments de quille 20 et 21 essentiellement plans qui sont articulés au moyen de pattes 5, 5' sur un axe 6, lui même fixé au moyen de pattes 7 a la partie inférieure de la coque 1 dans le plan longitudinal x-x' du bateau et parallèlement à celui-ci. Le premier élément de quille 20 est muni, à sa partie inférieure opposée à la coque 1, d'un lest en plomb 3 ; il porte, a sa partie médiane, un évidement 4 pouvant recevoir le second élément de quille 21 dont la partie supérieure 22 est essentiellement plane tandis que l'extrémité opposée à la coque 1 porte un bourrelet creux 30 coopérant avec des organes de remplissage d'eau non représentés qui peuvent être actionnés à partir du bateau. Les éléments de quille 20 et 21 sont munis d'organes 8 permettant la fixation de câbles non représentés qui coopèrent avec une tringlerie commandée par des treuils pour déplacer les éléments de quille 20 et 21 d'une position de repos, représentée sur la figure 2, à une position d'accostage, représentée sur la figure 4, et vice versa. Des organes non représentés peuvent permettre de bloquer les éléments 20 et 21 dans ces positions. Selon la figure 2, lorsque le bateau est au repos, notamment à quai dans un port en eau profonde, les éléments de quille 20 et 21 sont placés dans le plan longitudinal médian x-x' du bateau, le second élément 21 étant logé dans l'évidement 4 du premier élément 20 pour obtenir une quille 2 classique. Dans cette position, le bourrelet (bulbe) 30 peut, bien entendu, être vide ou plein. Si le port est agité, il est préférable de remplir le bulbe, ainsi le bateau sera moins secoué. Selon la figure 3, lorsque le bateau navigue sous l'action d'un vent dirigé selon la flèche I, si l'on maintient les éléments 20 et 21 dans la position représentée sur la figure 2, le bateau a tendance à gîter dans la direction opposée à celle du vent pour se trouver dans la position représentée sur la figure 5. Pour permettre de naviguer malgré tout avec la coque 1 en position horizontale, le premier élément de quille 20 portant le lest 3 est placé dans la direction opposée à celle du vent, tandis que le second élément 21 portant le bourrelet 30 est déplacé en sens opposé. Grâce à son poids, l'élément 3 compense ltef- fet du vent et ramène la coque 1 à l'horizontale ; le second élément 21 a pour rôle d'équilibrer la traînée du bateau et de l'empêcher de naviguer en travers.Il est, en effet, clair que, dans la position de navigation représentée sur la figure 3, l'élément 20, de par son poids, a tendance à se déplacer vers le fond, selon la flèche a, tandis que le second élément 21 a tendance à remonter selon la flèche b ; les deux éléments 20 et 21 travaillent donc dans un même sens pour tendre à redresser la coque 1 vers l'horizontale. Le diamètre supérieur du bourrelet 30 permet de ramener approximativement le couple de traînée de l'élément 21 au niveau de celui de l'élément 20 qui a une longueur (tirant d'eau) supérieure. Selon la figure 4, la subdivision de la quille en deux éléments 20 et 21 permet au bateau de naviguer dans des zones peu profondes ; dans ce but, les deux éléments de quille 21 et 30 sont relevés en position d'accostage le long de la coque 1 du bateau. Pour compenser au moins partiellement le poids du lest 3, et empêcher le bateau de miter pour se trouver dans une position similaire à celle représentée sur la figure 5, le bourrelet 30 est rempli d'eau. Selon la figure 5, en cas de tempête, le bourrelet 30 est rempli d'eau et les éléments 20 et 21 sont placés en position de repos (position basse) dans le plan longitudinal x-x' du navire ; le bateau gîte alors bien entendu dans la direction I du vent, mais, grâce à son fort tirant d'eau et à son couple de rappel élevé, il a une meilleure tenue à la mer. Il est à remarquer que, dans cette position basse de repos dite de sécurité, aucune précaution particulière n'est à prendre lors d'un éventuel changement de bord. Par ailleurs, et selon la figure 6, pour compenser la différence de poids entre les deux éléments de quille 20 et 21 en position d'accostage, la coque 1 du bateau est munie de part et d'autre de deux ballasts 40 et 41 dont la partie supérieure est située au-dessus de la flottaison. Ces ballasts 40 et 41 peu vent se remplir d'eau à volonté. Dans -le cas de la figure 6 (navigation en eau peu profonde ou accostage) afin de compenser le poids du lest 3, on remplit au moins partiellement le ballast 41 situé du côté du bulbe 30 de façon à équilibrer le poids bâbord avec le poids tribord. Dans le même but, il est également possible de remplir dans sa totalité, le ballast 41 puis de remplir le bulbe 30 jusqu'à ce que l'assiette du bateau soit horizontale. Selon la figure 7, en position de navigation, le ballast au vent 40 doit etre rempli partiellement ou complètement suivant la force du vent (flèche I) et le ballast sous le vent 41 doit être vide. Par ailleurs et afin que la barre soit douce, il est préférable de maintenir le bulbe 30 approximativement au même niveau que le lest 3. REVENDICATIONS 1w) Bateau dont la partie inférieure de la coque (1) est munie d'une quille (2) caractérisé en ce que la quille (2) est formée de deux ensembles (20, 21) articulés l'un par rapport à l'autre et par rapport à la coque du bateau autour d'axes (6) parallèles à l'axe longitudinal de ce dernier et susceptibles de se déplacer entre une position basse ou position de repos dans laquelle ils sont abaissés dans le plan de symétrie (X-X') de la coque (1) et une position haute ou position d'accostage dans laquelle ils sont respectivement relevés de part et d'autre de la coque (1). 2 ) Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande (8) du déplacement des ensembles de quille (20, 21) de la position de navigation à la position d'accostage ou vice versa. 39) Bateau selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux ensembles de quille (20, 21) ont la même résistance à l'avancement. 4) Bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est muni d'organes de blocage des ensembles de quille (20, 21) en position d'accostage et/ou en position de repos 5') Bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux ensembles de quille (20, 21) sont articulés autour d'un même axe (6) situé dans le plan longitudinal médian (X-X') de la coque (1). 6') Bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la quille (2) est formée par un premier élément essentiellement plan (20) constituant le premier ensemble de quille et muni, à sa partie médiane, d'un évidement (4) dans le quel vient se loger, en position de repos , un second élément (21) lui aussi essentiellement plan et constituant le second ensemble de quille. 7-) Bateau selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier élément de quille (20) est muni d'un lest, notamment en plomb, à sa partie inférieure (3) considérée en position de repos 8') Bateau selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le second élément de quille (21) est muni d'un bourrelet creux (30) à sa partie inférieure considérée en position de repos. 9') Bateau selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bourrelet creux (30) coopèrent avec des organes de remplissage d'eau commandables depuis le bateau.