Brevet FR2678892A1 — publié le 19930115

La présente invention concerne un dispositif aérodynamique à voile a concavité résersible, à surface réductible, affalable, à grande portance réglable, pour la propulsion par le vent. Destiné à tout engin mu partiellement ou entièrement par le vent dont les bateaux, chars à voiles, planches à voiles, maquettes, engins de plage. Actuellement les dispositifs de propulsion par le vent, affalable, à concavité réversible, tel que les voiles classiques, ne peuvent être creusées : plus cambrées pour engendrer une portance supérieure, donc une force de propulsion de l'engin supérieure, sans provoquer des décollements de la couche limite sur l'extrados des voiles, ce qui entraîne finalement des effets inverses à ceux recherchés. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. Le dispositif à voile, objet de l'invention est à concavité résersible, affalable, à surface réductible, vrillable, et à grande portance réglable. I1 se présente ainsi: Le dispositif aérodynamique est composé d'une voile souple qui peut se substituer à toute voile existante: grand voile, foc, gênois, trinquette, yankee, spi ou autre et se manoeuvre d'une manière semblable. Sa forme est adaptée au gréement qu'elle équipe. L'orientation, la position de la voile par rapport à l'engin et au vent est assurée par un système espaceur des différents points de tire de la voile : points d'amure, de drisse, d'écoute et autres points. Les différents mâts, bômes, tangons, wishbones, balestrons, rails d'écoute, palans, manoeuvres courantes ou autres dispositifs font, ou non, parti du système espaceur du dispositif aérodynamique. Le dispositif aérodynamique possède au moins un système qui règle l'intensité et la forme de la cambrure ainsi que le vrillage de la voile. L'intensité de la cambrure et du vrillage de la voile est fixée en réglant la distance entre les différents points de tire de la voile : points d'amure de drisse, d'écoute ou autres points. La forme de la cambrure est ou non donnée par au moins un système réglable. Un système possible répartit une cambrure variable aux différents points de la voile, suivant l'intensité de la cambrure générale. La voile du dispositif aérodynamique présente, ou non, au moins une zone épaisse, et au moins une partie mobile. Au moins une partie mobile peut présenter l'aspect de trappe. Quand une partie mobile engendre le passage à travers la voile de l'air, celui-ci passe de l'intrados à I'extrados en un écoulement dont les lignes de courant sont parallèles à l'extrados, à l'endroit du passage, et à l'écoulement général sur la voile. La/les parties mobiles sont positionnées de telle sorte qu'elles permettent facilement le passage de l'air, dans la même direction et sens que celui de l'écoulement général autour de la voile, aux endroits où des décollements de l'écoulement général de l'air peuvent se produire. La voile présente, ou non, au moins une zone élastique pour compenser des déformations et/ou servir de rappel. La/les parties mobiles sont, ou non, reliées à la voile par une liaison élastique et/ou non élastique pour limiter et/ou freiner leur ébattement. La manoeuvre de chaque partie mobile est ou non automatique sous l'effet des pressions et dépressions engendrées par l'écoulement de l'air et/ou asservie ou non par un système de commande. Un système possible est à base de filins et poulies de renvois rapprochant et/ou éloignant de la voile le bord de fuite de la partie mobile considérée. Un système de réglable possible qui induit une courbure aux différents points de la voile est constitué partiellement ou totalement de latte à section constante et/ou de latte dont certaines de leurs sections droites présentent un produit : moment d'inertie par rapport à un axe passant par le centre de gravité de la section multiplié par le module d'élasticité pondéré dans le cas de latte en plusieurs matériaux, différents. Ce produit, variable dans la longueur de la latte, peut être obtenu par une section variable, et si la section est rectangulaire, à hauteur et/ou épaisseur variable de la latte. Pour obtenir un module d'élasticité variable dans la longueur d'une latte, une solution consiste à rendre solidaire parallèlement au moins deux lattes à sections variables individuellement, faites de matériaux à module d'élasticité différent. Les avantages tirés d'une voile qui se substitue aux voiles classiques existantes et que l'on peut plus cambrer tout en maintenant l'écoulement de l'air collé à la voile, entraînant une plus grande portance et donc une force de propulsion supérieure aux voiles classiques, permettent un gain de vitesse pour tous les engins à voile. Selon un mode de réalisation, la voile (1) équipe un bateau (2) muni d'un mât (3) non haubané et d'une bôme (4). L'écoute (5) de la voile (1) est reliée à un chariot (6) coulissant d'une manière réglable sur un rail (7) fixé à la bôme (4) de manière à régler la distance entre les points d'amure et d'écoute et de fixer l'intensité du cambrage général de la voile (1). Des lattes (8) sont à section variable: la hauteur des lattes varie dans la longueur, et l'épaisseur reste constante. Cela permet d'induire à différents endroits (9) de la voile (1) une courbure locale plus importante. D'autres lattes (10) maintiennent une certaine rigidité dans les parties mobiles (11) de la voile (1). La latte (12) en tête de la voile est à section constante. La flexibilité des lattes (8-10-12) permet la réversibilité de la concavité et les changements de bord. La bôme (4) est orientée par rapport à l'engin (2) et au vent par le palan et rail d'écoute (13). Les lattes (8-10-12) sont logées dans des fourreaux aménagés dans la voile (1). La voile est équipée d'un système de réduction de voilure par prise de ris (14). Suivant un mode de réalisation particulier les bords de fuite des parties mobiles (11) sont reliés à la voile (1) par un filin (15) qui limite l'ébattement de la partie mobile (11). Suivant une réalisation particulière chaque partie mobile (11) posséde un système de manoeuvre. Celui-ci est composé de filins (16) fixés à chaque extrémité du bord de fuite de la partie mobile (11) est renvoyé au pied du mât (3) en passant par des guides (17) qui sont des anneaux fixés aux fourreaux des lattes (8). Suivant une réalisation particulière, chaque partie mobile (11) est équipée d'une seule latte (10), qui occupe toute la hauteur de la partie mobile. Dans ce cas la hauteur de chaque partie mobile est dimensionnée pour permettre le pliage de la voile (1). Le dispositif selon l'invention est destiné à tous les engins à voile voulant augmenter leur possibilité de vitesse. Chaque figure dont la description suit représente un des modes de réalisation. La figure 1 est une vue en élèvation du dispositif aérodynamique équipant un bateau. La figure 2 est une section de la vue en élèvation de la figure 1. La flèche indique le sens d'écoulement de l'air entre une partie mobile et la voile. La figure 3 est une vue partielle en perspective de la voile qui montre la disposition d'un système de commande de partie mobile. REVENDICATIONS 1) Dispositif aérodynamique pour la propulsion par l'effet du vent aractérisé en ce qu'il est composé d'une voile (1) présentant au moins une partie mobile (11) et d'un système, es paceur des différents points de tire de la voile : points d'amure, de drisse, d'écoute et au tres points, et d'orientation de la voile (3, 4, 5, 6, 7, 13), en ce que, quand une partie mo bile (11) engendre le passage de l'air à travers la voile, l'air passe de l'intrados à l'extra dos en un écoulement dont les lignes de courant sont parallèles à l'extrados, à l'endroit du passage, et à l'écoulement général sur la voile. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il possède au moins un système qui règle l'intensité et la forme de la cambrure de la voile ainsi que son vrillage (5, 6, 7, 8, 12, 13). 3) Dispositif suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il possède un système de manoeuvre (15, 16) de partie (s) mobile (s) (11). 4) Dispositif suivant l'un quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'au moins une partie mobile (11) présente l'aspect d'une trappe. 5) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce qu'il possède au moins une latte (10, 12). 6) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2, 3,4 ou 5 caractérisé en ce qu'il possède au moins une latte (8) dont certaines sections droites présentent un produit : mo dule d'élasticité pondéré dans le cas de latte en plusieurs matériaux, multiplié par mo ment d'inertie par rapport à un axe passant par le centre de gravité de la section, diffé rent. 7) Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que au moins une latte (8) présente des sections de hauteur différentes. 8) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la voile (1) présente au moins une zone épaisse. 9) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la voile (1) présente au moins une zone élastique. 10) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que au moins une partie mobile (11) est reliée à la voile (1) par au moins une liaison élasti que 11) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que au moins une partie mobile (11) est reliée à la voile (1) par au moins une liaison non élastique (15).