Brevet FR2639318A1 — publié le 19900525

L'invention concerne un dispositif apte à augmenter l'efficacité d'une voile amarrée en tête de mât, et en particulier pour une voile qu'on appelle "fisherman". Actuellement, pour les voiles amarrées en tete de mât, c'est-à-dire les voiles tendues au moyen d'une écoute, dont le point d'écoute correspondant se trouve en tête de mât, c'est-à-dire à l'extrémité supérieure d'un des mSts de l'embarcation, ils ne sont pas prévus d'efficaces moyens de réglage. Une voile de ce genre est la voile qu'on appelle "fisherman" présente sur les embarcations à plusieurs mats, et en particulier sur les embarcations à deux mâts, entre le grand mat et le mat de misaine. Cette voile, de forme trian gulaire, est enverguée sur un étai qui se développe de la tête du grand mat jusqu'au pont supérieur ou bien le long du grand mât même à a place de la grand-voile, et elle est amarrée en tête du mat de misaine au moyen d'une écoute.Le point d'écoute correspondant se révèle fixé en correspondance de l'axe du mat de misaine ou d'artimon. A la fig. 1 est montrée en vue latérale une embarcation à deux mats 1 équipée d'une voilure comprenant un génoa 3, une trinquette 5, une grand-voile 7, une voile de misaine 9 et une voile "fisherman" Il supportée par un étai 13 et amarrée en tête du mat de misaine 14 par une écoute 15 A la fig. 2 (relative à l'état de la technique) est montré le profil assumé par la voile fisherman 11 disposée entre le mat de misaine 14 et le grand mât 16, avec un angle d'attaque (c'est-à-dire l'angle: entre la direction apparente du vent et la corde du profil vélique, indiqué par C à la fig. 2) relativement limité.Lorsque la direction apparente du vent se modifie, les voiles, dont les points d'écoute sont mobiles sur des rails ancrés sur le pont supérieur (en particulier le génoa et la trinquette), peuvent changer leur orientation de sorte à atteindre une valeur optimum de l'angle d'attaque et par conséquent à assurcr le profit maximum de la force du vent et l'efficacité maximum de la voile. Par contre, la voile fisherman traditionnelle ne permet pas ce réglage, étant donné que le point d'écoute de cette voile est fixé en correspondance de la tête du mât de misaine. C'est pourquoi, lorsque la direction apparente du vent se modifie, l'angle d'attaque ne peut être maintenu à la valeur optimum (typiquement d'environ 100). La seule possibilité de réglage consentie avec une voile fisherman traditionnelle est celle montrée à la fig. 3, c'est-à-dire celle de choquer l'écoute en modifiant l'assiette de la voile même. D'autre part, par cette manoeuvre la voile fisherman assume la configuration arquée montrée à la fig. 3, qui fournit un bas rendement (mauvais profit de la force du vent) et en plus elle donne lieu à de considérables ,forces de gîte. Partant, actuellement la voile fisherman est utilisée de façon très limitée et en plusieurs cas elle a été complètement abandonnée à cause de l'efficacité limitée atteinte avec la disposition traditionnelie. L'invention a le but de fournir un dispositif apte à.augmenter le rendement de la voile fisherman, ou de toute façon d'une voile amarrée en tête de mât, en permettant en particulier une adaptation de la position de la voile lorsque la direction du vent apparent se modifie, afin d'avoir toujours un angle d'attaque optimal. Ceux-ci et d'autres buts, qui seront clairs aux experts de la branche d'après le texte qui suit, sont atteints par un dispositif selon l'invention, caractérisé par le fait que ladite voile est amarrée en tête de mât au moyen d'une écoute dont le point d'écoute est mobile le long d'un rail disposé en tête de mât. Zn fait, ledit rail - rectl.- gne ou courbe - est disposé en tête du mât de misaine, de façon approximativement perpendiculaire à l'axe de l'emoar- cation. Le point d'écoute est déplacé le long du rail en fonction des conditions du vent. Avantageusement, le rail peut être relié à la tête du mât correspondant au moyen d'un lien qui ne transmet pas de sollicitations de torsion au mât même, et il est maintenu en position au moyen d'étais ou maroquins ancrés à une extrémité en correspondance des extrémités du dit rail et à l'autre extrémité en tête du grand mât. Ils peuvent aussi être prévus d'autres étais ancrés à une extrémité en correspondance des extrémités du dit rail et à l'autre extrémite en correspondance d'une section intermédiaire du mât supportant le rail même. Dans une possible forme d'exécution, sur ledit rail glisse un chariot portant unepaire de poulies autour de laquelle est renvoyé un bout, dont l'une des extrémités est solidaire du rail, tandis que l'autre extrémité est renvoyée le long du mât afin de permettre de tendre ou choquer la voile. Le rail peut être ancré sur une structure portante engagée en tête de mât au moyen d'un joint sphérique. La structure portante peut avoir en fait une section en C ou bien une section circulaire ou de toute façon une section propre à supporter les efforts de flexion exerces sur elle. La structure portante peut aussi être renforcée au moyen d'épontilles ou de ceux qu'on appelle diamants et tirants correspondants afin d'avoir une plus grande résistance aux sollicitations de flexion même avec des sections relativement limitées. En pratique, un premier des dits diamants est disposé sur le plan défini par les étais ou maroquins qui relient les extrémités du dit rail au grand mât, un deuxième des dits diamants est dirigé comme la composante perpendiculaire au rail de la sollicitation exercée par la voile, et un troisième des dits diamants est disposé en direction approximativement verticale. L'invention sera mieux comprise en suivant la description et le dessin ci-joint, qui montre une exemplification pratique non limitative de l'invention même. Au dessin: la fig. 1 montre une embarcation à deux mâts en vue latérale; les figs. 2 et 3 montrent deux assiettes possibles de la voile fisherman dans une solution selon l'état de la technique, comme exposé ci-dessus; la fig. 4 montre schématiquement ufle assiette possible de la voile fisherman sur une embarcation équipée du dis positif selon l'invention; la fig. 5 montre une vue en perspective d'un schéma de réalisation du dispositif selon l'invention; les figs. 6 et 7 montrent une vue latérale et une vue en plan respectivement, du dispositif schématisé à la fig. 5; la fig. 8 montre une vue latérale d'une forme possible de réalisation du dispositif selon l'invention; et les figs. 9 et 10 montrent une vue selon IX-IX et une vue selon X-X de la fig. 8 respectivement. Selon l'invention, il est prévu que le point d'écoute de la voile fisherman 1l (fig. 1), ou d'une autre voile équivalente, soit mobile le long d'un rail 22 rectiligne ou courbe, disposé en tête du mât de misaine 14, comme il est montré schématiquement à la fig. 5. Le rail 22 est maintenu, de la façon décrite ci-après, constamment horizontal et perpendiculaire à l'axe - (fig. 4) de l'embarcation. Le point d'écoute est constitué par un chariot 24, décrit de façon plus détaillée par la suite avec référence aux figs. de 8 à 10, lequel chariot est apte à glisser le long du rail 22 en permettant à la voile 11 de modifier sa propre assiette par rapport à la direction apparente V (fig. 4) du vent. De cette façon l'angle d'attaque formé par la direction V avec la corde C du profil de la voile ptut être modifié afin d'optimaliser le rendement de la voile. La longueur du rail 22 est déterminée, entre autres, par las- siette optimale de la voile à l'allure au près (de bouline). Comme il a été montré aux figs. de 5 à 7, le rail 22 - supporté par une structure ad hoc décrite par la suite est maintenu dans sa propre position au moyen d'un lien 26 central supporté par l tête du mât de misaine 14, lequel lien peut être réalisé, par exemple, sous la forme d'un joint sphérique. De cette façon le moment de torsion transmis par le rail 22 au mât 14 est nul. Les extrémités 22A, 22B du rail 22 sont reliées, au moyen d'étais correspondants (ou triatic stay ou = roso) 28A, 28B, à la tête du grand mât 16 (voir aussi fig. 1). Deux autres étais 30A, 30B relient les extrémités 22A, 22B du rail 22 au mât 14 dans une section intermédiaire du mât même. La voile 11 est reliée au chariot 24 au moyen d'une écoute 32, à travers laquelle se déchargent sur le chariot 24 (et de celui-ci sur le rail 22) les sollicitations de traction induites par la force du vent. Aux figs. de 5 à 7 est indiqué un système d'axes cartésiens X, Y, Z qui sont respectivement: horizontal et perpendiculaire au rail 22 (axe X); horizontal et parallèle au rail 22 (axe Y); et vertical (axe Z). Les sollicitations Fv induites par la voile à travers l'écoute 32 sur le rail 22 sont décomposables en trois composantes Fvx, Fvy, Fvz parallèles aux axes X, Y, Z respectivement du système de référence indiqué. Ces sollici tations sont équilibrées par une sollicitation de traction sur l'un ou l'autre des marocuins ou étais 28A, 28B. A noter en particulier, qu'un seul des étais 28A, 28B se révèle ten-. du, tandis que l'autre se révèle déchargé, selon la position assumée par le chariot 24. Dans la configuration des figs. de 5 à 7 l'étai 28A est tendu, tandis que l'étai 28B est déchargé (si l'on néglige la sollicitation de pré-tension). Aussi la sollicitation sur l'étai 28A, indiquée par Fm, est décomposable en trois composantes Fmx, Fmy et Fmz, dirigées selon X, Y et Z respectivement. Le lien 26 réagit par une force résultante de trois composantes Fox, Foy et Foz dirigées encore selon les trois directions X, Y et Z respectivement. Aussi les étais 30A et 30B sont tendus et développent une sollicitation déterminée sur le rail 22, qui peut encore être décomposée dans les composantes le long des trois axes cartésiens qui ne sont pasindiquéesaux figures. T1 résulte clair des diagrammes des forces illustrés, en négligeant pour simplifier l'exposition les forces exercées par les étais 30A, 30B, que - ie lien 26 n'étant pas apte à transmettre de moment de torsion - le moment de la force Fv par rapport au lien 26, d'un bras de levier 'ta" (fig. 7) est équilibré par le moment de la force Fm, par rapport au même lien 26, d'un bras de levier "b". Les sollicitations sur l'étai 28A (ou bien sur l'étai 28B) sont déchargées sur le grand mat 16 approximativement sur l'axe de celui-ci, de sorte qu'il n'est pas sollicité à la torsion. Par conséquent, avec la disposition illustrée, l'on réussit à relier le point d'écoute de voile fisherman sur un chariot mobile le long d'un rail sans provoquer de moment de torsion ni sur le mat de misaine, qui supporte directement le rail 22, ni sur le grand mât, sur lequel se déchargent les sollicitations des étais ou maroquins 28A, 28B.Partant, malgré la présence du rail 22 et en conséquence la possibilité d'une sollicitation Fv désaxée par rapport à l'axe du mât de misaine 14, par le dispositif selon l'invention l'on obtient un système de forces parfaitement équilibré, en ne provoquant sur les mâts de l'embarcation que des sollicitatiens de fla* ge (à la fois de pression et de flexion, pour lesquelles les dimensions des dits mâts peuvent être facilement calculées, sollicitations qui de toute façon sont toujours les seules présentes sur les mâts des voilures. Les figs. de 8 à 10 montrent une réalisation pratique possible particulièrement simple du dispositif selon l'invention. Comme il est montré aux dites figures, le rail 22 a une section tn T et il est ancré à une structure portante 36 qui présente une section idoine aussi en fonction des sollicitations combinées à la fois de pression ct de flexion provoquées sur elle. Dans la réalisation du dessin ledit profilé lest réalisé avec une section en C, mais il peut aussi présenter une section différente avec de meilleu res prestations aérodynamiques1 par exemple une section circulaire. En tout cas, dans la zone centrale de la structure portante 36 est réalisé un siège 38 pour le Joint sphérique 40 qui réalise le lien 26 schématisé à la fig. 5. Sur le rail 22 glisse un chariot 24 qui peut être un traditionnel charior d'écoute de type analogue à ceux employés pour les écoutes des autres voiles et glissant sur des rails ancrés sur le pont supérieur. En particulier, le chariot 24 - qui peut être un chariot sur billes afin de réduire les frottements - porte une paire de poulies folles 42 autour desquelles est renvoyé (comme il est montré à la fig. 10) un bout 44 ancré en 44A à la structure portante 36. Une autre poulie 46 portée par la voile est disposée de la façon habituelle dans l'anse 44B formée par le bout 44 entre les deux poulies 42. L'autrc:extrémité libre du bout 44 est faite passer à l'intérieur du mat de misaine 14 afin de permettre la manoeuvre de la voile. En exerçant une traction plus ou moins grande sur le bout 44, en effet, la voile 11 peut être tendue ou choquée. La position prise par le chariot 24 le long du rail 22 est d'autant plus proche à la zone médiane du rail 22 même que la voile est plus tendue. Afin d'augmenter la résistance aux sollicitations de flexion de la structure portante 36, dans l'exemple de réalisation illustré sont prévues trois épontilles ou ceux qu'on appelle diamants 48, 50, 52 respectivement. Lesdits diamants sont diriges selon les directions des sollicitations plus grandes exercées par les étais et par l'écoute sur la structure 36. En particulier, le diamant 48 est dirigé selon la résultante Fmxz (fig. 6) des composantes Fmx et Fmz de la sollicitation de traction exercée par le maroquin ou étai 2BA respectivement 28E. Le diamant 50 est dirigé selon la résultante Fvxz (fig. 6) des composantes Fvx et Fvz de la sollicitation de traction développée par la voile ll sur l'écoute. Le diamant 52, finalement, est placé en substance sur le plan défini par les étais 30A, 308. Sur les diamants 48, 50, 52 sont tendus des tirants correspondants 54, 56, 58 respectivement, ancrés aux extrémités de la structure portante 36. Par l'emploi des diamants 48, 50, 52 l'on peut choisir pour la structure portante 36 une section particulièrement légère, la plus grande partie des sollicitations de flexion étant déchargée sur les tirants 54, 56, 58. Il est entendu que le dessin ne montre qu'une exemplification donnée seulement en tant que démonstration pratique de l'invention, pouvant celle-ci varier dans ses formes et ses dispositions sans pourtant sortir du cadre du concept qui informe l'invention même. L'éventuelle présence de numéros de référence dans les revendications ci-jointes a le but de faciliter le repérage des revendications en se référant à la description et au dessin et ne limite pas le cadre de la protection représentée par les revendications. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le réglage d'une voile amarrée en tête de mât, comme celle qu'on appelle voile fisherman ou similaire, caractérisé par le fait que ladite voile (11) est amarrée en tête de mât au mcyen d'une écoute (32) dont le point d'écoute est mobile le long d'un rail (22) disposé en tête de mât. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit rail (22) est diposé en tête du mât de misaine (14), de façon approximativement perpendiculaire à l'axe de l'embarcation. 3. Dispositif suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit rail (22) est relié à la tête du mât correspondant (14) au moyen d'un lien (26) qui ne transmet pas de sollicitations de torsion au mât même, et il est maintenu en position au moyen d'étais ou maroquins (28A, 28B) ancrés à une extrémité en correspondance des extrémités (22A, 22B) du dit rail et à l'autre extrémité en tête du grand mât (16 > . 4. Dispositif suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'ils sont prévus d'autres étais (30A, 30B) ancrés à une extrémité en correspondance des extrémités (22A, 22B) du dit rail (22) et à l'autre extrémité en correspondance d'une section intermédiaire du mât supportant le rail (22) même. 5. Dispositif suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que sur ledit rail (22) glisse un chariot (24) portant une paire de poulies (42) autour de laquelle est renvoyé un bout (44), dont l'une des extrémités (44A) est solidaire du rail, tandis que l'autre extrémité est renvoyée le long du mât (14) afin de permettre de tendre ou choquer la voile (11). 6. Dispositif suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit rail (22) est ancré sur une structure portante (36) engagée en tête de mât au moyen d'un joint sphérique (26). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite structure-portante (36) a une section en C. 8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite structure portante (36) a une section circulaire. 9. Dispositif suivant une ou plusieurs des revendications de 6 à 8, caractérisé par le fait que ladite structure portante (36) est renforcée au moyen d'épontilles ou de ceux qu'on appelle diamants (48, 50, 52) et tirants correspondants (54, 56, 58). 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait qu'un premier (48) des dits diamants est disposé sur le plan défens par les étais ou maroquins (28A, 2SB) qui relient les extrémités (22.R, 22B) dudit rail (22) au grand mât (16). un deuxième (50) desdits diamants est dirigé comme la composante perpendiculaire au rail (22) de la sollicitation exercée par la voile, et un troisième (52) desdits diamants est disposé en direction approximativement verticale.