Brevet FR2728533A1 — publié le 19960628

La présente invention vise a perFectionner le planeur aquatique dit "Chiende Mer" (nom déposé), objet des Brevets BF 1.494.784 et BF 2.443.378 du meme auteur. qui comporte une aile marine incurvée semi-immergée, dotée de moyens de stabilisation en roulis, tangage et lacet, à tirer par un cable par un engin "tracteur1 pour lui procurer une réaction sensiblement perpendiculaire a son déplacement et particulièrement perrnettre ainsi une navigation sous l'énergie du vent.L'engin tracteur est alors un bateau à voile, un cerf-volant, un planeur ou parapente, ou un aérostat L'invention a pour objet de faciliter ia manoeuvre d'inversion de direction, d'accroitre la stabiiité et de diminuer ia résistance a l'avancement pour une force transversale donnée. Elle conceme également un bateau à voile de type 'prao" utilisant le meme concept. Le Brevet BF 1.494.784 conceme un Chiende-Mer à symétrie bilatérale comme un planeur aérien, qui avance dans une direction donnée et doit être retoumé pour une inversion de dilection Le Brevet BF 2.443.378 concerne un Chien-de-Mer "amphidrome" a symétrie avant-amère dont le profil peut etre attaqué dans les deux sens et qui garde la même extrémité supérieure émergée.Ces appareils sont stabilisés: - en semi-immersion du fait de ia courbure de l'aile marine, la position en roulis étant imposée, - en lacet et en roulis dans le premier brevet par des cables en patte d'oie pénétrant dans l'eau, et dans le deuxième brevet du fait que le câble de traction est attaché sur un bras proiongeant latéralement le sommet de l'aile, bras pouvant porter un palonnier d'orientation en lacet dès iors qu'on utilise en réalité deux câbles pour un pllotage å distance, - et en tangage par un empennage immergé attaché à la partie immergée de l'aile manne. II a été observé que l'empennage immergé fixé sur l'aile donnait lieu a une excellente stabilisation en tangage même avec une longueur relativement courte, de l'ordre de l'envergure immergée de l'aile. Cependant, la manoeuvre de changement de direction ou "virement" par le jeu des deux câbles, sans intervention manuelle locale, suppose une articulation à axe vertical de cet empennage sur l'aile, fragile sauf si l'on admet des dispositifs donnant lieu à une certaine résistance en trainée. Vautre part, sauf lestage de la partie inférieure, le virement peut échouer, l'aile sortant alors de l'eau et trainant a. la surface. La présente invention à pour objet de procurer à la fois une excellente stabiiisation en tangage, une faible trainée et la possibilité d'un pilotage précis par deux câbles, sans risque d'instabilité lors du virement. Elle a également pour objet un bateau à voile utilisant les memes moyens. A cet effet, la présente invention consiste en un planeur aquatique ou 'chien de-Mer" de type amphidrome à symétrie avant-arrière selon un plan qui reste sensiblement vertical, comportant une aile manne incurvée avec la concavité du côté de l'intrados, un prolongement latéral fixé à la partie supérieure de l'aile, et à l'extrémité de ce prolongement une poutre perpendiculaire portant en extrémités des moyens d'hydroplanage. Des dispositions permettent d'obtenir qu'en marche normale seule l'extrémité arrière de cette poutre touche la surface de l'eau, mais pour éviter tout enfoumement lorsque l'avant de cette poutre vient à entrer dans une vague, ces moyens d'hydroplanage se trouvent relevés en spatules lorsqu'ils se trouvent en position avant. Un tel Chien-de-Mer peut être relié à l'engin "tracteur" piloté qui porte une poulie sur laquelle coulisse un câble dont les deux extrémités aboutissent en des points symétriques sur cette poutre, le pilotage s'effectuant en réglant la différence des longueurs de câbles. En variante, on utilise un seul câble terminé par une patte doie à longueurs télécommandées. Le pilote peut aussi se trouver sur le "ChiendeMer convenablement agencé L'invention propose donc également un bateau à voile genre "prao" correspondant à i invention, c'est à dire pourvu d'une aile marine, d'un prolon- gement d'aile constituant une plateforme pour le pilote, et d'une poutre transversale dite ici "pirogue", portant en extrémités des moyens d'hydroplanage.Ce bateau peut être relié par câbles à un cerf-volant tracteur, ou porter de manière rigide une voilure inclinée de même Fonction L'invention sera décrite en s'aidant des Figures suivantes: - Figure 1. Vue perspective d'un "Chiende-Mer" pour utilisation à partir d'un engin tracteur piloté, - Figure 2. Vue perspective d'un prao piloté portant une voilure inclinée. Sur la Figure 1 on voit i'aile marine 1, son prolongement 2 d'une section comparable, et la poutre transversale 3 qui est ici un tube portant les points daccro chage 4 et 4' des câbles de traction, raccordées à un engin volant 5 où se trouverait un pilote agissant sur les longueurs respectives des câbles. Aux extrémités 6 et 6 de ta poutre sont fixées, par articulation avec butées sur des axes verticaux 7 et 7', deux plaques inclinées 9 et 8' d'hydroplanage; profilées en ailes courtes.L'inclinaison moyenne correspond ap?roximativement à celle d'un plan passant par la poutre et par l'extrémité inférieure de 'aile 1 ce qui évite r enfoumement latéral sous la traction des câbles; I'appareil pouvant dès lors fonctionner en ancre marine avec des longueurs égales de câbles. La réaction de l'eau sur ces plaques provoque leur légère rotation dans un sens procurant une Incidence sustentatrice. La pointe de ces plaques peut, a faible vitesse, fonctionner en aile et non en hydroplanage. La distance entre l'aile marine et la poutre est de l'ordre de 1 à 2 fois l'envergure de l'aile, et la demi-longueur de la poutre est de l'ordre de 1,5 à 2 fois la distance précédente. il a été vérifié que dans ces conditions l'appui de l'arrière de la poutre sur la surface de l'eau procure une stabilisation en tangage satisfaisante. La partie avant de la poutre est normalement hors d'eau, car la ligne de traction du ou des câbles, qui tend à soulever l'ensemble, passe un peu en avant du milieu de la poutre. On a figuré une charnière blocable 9 entre l'aile marinel et son prolongement 2, qui permettrait de régler ie degré d'immersion de l'aile, mais qui est généralement Inutile, ce Chiende-Mer, une fois optimise, s'adaptant bien à des variations dans l'intensité et l'orientation de la force de traction. Les essais effectués permettent de prédire une stabiiité à haute vitesse et la possibilité de couplage â un engin aérien, pour une navigation au vent d'un type nouveau. Sur la Figure 2 on voit l'aile manne 1, raccordée par une charnière 9, blocable par une jambe de force 11, a une plateforme 12 pouvant recevoir un pilote. La poutre 3 est remplacée par une coque 13 ou "plrogue" très allongée, assurant la fottabilité et limitant la résistance à i'avancement dans le cas d'un vent faible qui ne permet pas la sortie de l'eau. Le fond de cette pirogue forme un plan incliné 14 dont le prolongement passerait approximativement par ",extrémité inférieure de l'aile, cette disposition permettant encore d'éviter l'enfoumement latéral. Un flotteur auxiliaire 19 sous la plateforme complète l'ensemble flottant. Des plaques 15 et 15' sont articulées sur des chamières formant les aretes d'extrémités du plan de fond 14 de la pirogue, et sont saillantes en ailes courtes pour procurer des appuis sur I'eau à faible surface. Ces plaques sont relevées par des moyens élastiques pour former des spatules anti-enfoumement, et peuvent être abaissées en position arnére pour régler l'assiette de la pirogue hydroplanante et le cas échéant, Si le pilote porte son poids sur l'arrière, pour assurer une fonction de gouvernail. A cet effet e' à titre d'exemple, un filin de commande 16, passant sur une poulie, tire vers l'arrière a bielle 17 actionnant en rotation la plaque 15 repliée en son extrémité supérieure pour former une manivelle. Le "pmo" ainsi décrit dans ses parties marines peut être tiré par un cerf- volant non figuré, dont les câbles de traction aboutiraient à la pirogue. La Figure 2 représente cependant une voilure sustentatrice solidaire du prao, constituée par une voile 20 de planche à voile montée sur un mât courbe 21 et tendu par un cadre genre 'kwishbone", ici constitué par un triangle avec une barre avant transversale 22 en flexion et deux barres comprimées 23 et 23'. La barre 22 est attachée par son milieu en un point du mât. Le mat est supporté en rotule, en un point voisin, au moyen d'un bras oblique 24 planté sur la plateforrne 12 et retenu par un hauban 25. Un filin 30 circule sur des poulies en extrémités de la pirogue 13 et aboutit aux deux extrémités de b barre 22.Faisant circuler ce filin avec une limitation de course procurée par un filin auxiliaire 31, le pilote obtient simultanément la rotation de la voile par l'extérieur correspondant a un changement de bord du prao, et l'inclinaison du bras 24 dans le sens d'une avancée de a voile; nécessaire pour que la résultante aérodynamique sur la voile soit convenab!ement centrée. Le mat courbe 21 étant maintenu en tête par deux haubans 32 et 32'. sa rotation correspond à des variations d'écartement entre son pied et le milieu de pirogue; on dispose donc entre ces points un hauban élastique 33. La voile étant mise en position approximative par la manoeuvre cidessus, ie pilote agit sur une boucle d'écoute 35 aboutissant de chaque côté de l'extrémité du wishbone, pour imposer une incidence précise. tl-agit sur la direction du bateau à la fois par ce réglage d'incidence; par action sur le filin 16 en gouvernail, et par déplace ment de son poids, le chargement de l'arrière faisant abattre. Des effets de roulis pouvant amener ie pied de mât au contact de l'eau, on pourvoit ceiuici d'un petit flotteur 34. occasionnellement hydropianant et utile à rare. On n'a pas figuré les moyens de réglage a la disposition du pilote sur la jambe de force 1 1 de l'aile marine. sur le haubanage 25 du bras de support de voile, ou sur es longueurs de haubans 32 de tête de mât Adaptant de tels réglages au vent et a l'état de la mer, on doit pouvoir obtenir, par vent suffisant et mer calrne, un fonctionnement stable en déjaugeage complet, l'ensemble touchant l'eau par l'aile semi-immergée, avec un appui léger ou meme seulement occasionnel sur la plaque amère 15. Par rapport à une planche à voile de vitesse, ou i'on exploite également le principe de la sustentation aérodynamique, l'engin décrit, restant léger, permet d'utiliser pour le même vent une voile plus grande avec une mellleure position aérodynamique du pilote, tout en limitant la surface mouillée, d'où des perspectives de grande vitesse. REVENDICATIONS 1 Planeur aquatique dit "Chien-de-mer", destiné à naviguer en semi-immersion selon une route peu éloignée de la perpendiculaire à un cable de traction indigné le reliant à un engin dit tracteur tel qu'un bateau à voile (le câble étant relié par patte d'oie à la mature), un cerf-volant, un planeur, un parapente 5 ou un ballon, auquel il confère la réaction nécessaire à une navigation sous l'énergie du vent, ledit planeur aquatique comportant au moins une aile marine 1 Incurvée semi-immergée et des dispositions permettant l'accrochage par au moins un câble incliné 4, 4' et la stabilisation en roulis, tangage et lacet, ledit planeur aquatique présentant une forme symétrique par rapport à un plan vertical pour permettre la navigation dans une direction ou l'autre sans sortie de l'eau, ledit planeur aquatique étant caractérisé en ce que la partie supérieure émergée de l'aile incurvée est munie d'un prolongement 2 jusqu'à un encastrement sur une poutre 3 perpendiculaire de même symétrie, dont chaque extrémité comporte un moyen d'hydroplanage. 2. Planeur aquatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure de ladite aile est articulée sur ledit prolongement au moyen d'une chamière blocable 9. 3. Planeur aquatique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite poutre présente d'une extrémité à l'autre une face inférieure sensiblement plane 14, selon un plan Incliné passant approximativement par l'extrémité inférieure de ladite aile, et limitée sur sa longueur inférieure et aux extrémités par des aretes anguleuses d'hydroplanage. 4. Planeur aquatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite face inférieure de poutre est prolongée par des volets 15, 15' articulés sur les arêtes d'extrémités, susceptibles d'etre relevés en spatule de proue antienfournement, ou abaissés en volet d'hydroplanage arrière et de direction. 5. Planeur aquatique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite poutre porte en extrémités des plaques d'hydroplanage 8, 8' orientées selon un plan moyen Incliné passant approximativement par l'extrémité Inféneure de l'aile et étant articulées avec butées, autour d'un axe vertical sur la poutre. 6. Planeur aquatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit prolongement de l'aile est constitué par une plateforme 12 et en ce qu'un flotteur auxiliaire de supportage 19, de méme symétne, est fixé sous ladite plateforme. T Planeur aquatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit cable de traction est remplacé par deux câbles 4, 4' de longueurs réglables, attachés en deux points symétriques sur ladite poutre. 8. Planeur aquatique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit câble de traction est remplacé par une voilure inclinée en cert-volant, fixée par un gréement solidaire du planeur aquatique, en une position débordante et orientable par rapport à ladite poutre. 3 Planeur aquatique selon les revendications 6 et 8 et constituant alors un bateau a voile amphidrome de type "prao", caractérisé en ce que ladite voilure est constituée par une voi!e 20 sur mât et cadre de tension dit '!wishbone", un point du mât étant soutenu en rotule par un bras oblique haubané posé sur ledit prolongement et susceptible de pivoter partiellement entre deux positions symétriques correspondant à la direction de navigation par rapport au vent, le sommet dudit mat étant fixé par haubanage réglable, et ladite voile étant commandée d'une part en grande rotation entre les deux positions de navigation par des filins 30 aboutissant à la partie avant du wishbone, d'autre part en angle Fin de fonctionnement par une écoute 35 formant une boucle à partir de l'extrémité du wishbone.