Brevet FR2741588A1 — publié le 19970530

Dispositif anti-chavirage et d'aide au redressement pour embarcations. La présente invention concerne un dispositif anti-chavirage et d'aide au redressement pour embarcations, en particulier à propulsion vélique. La stabilité est une composante majeure de la sécurité. Par nature, les petits voiliers sont plus vulnérables que les gros aux grands angles de gîtes car leur fardage est relativement plus important et leur centre de gravité est plus haut placé. A taille égale, le style du bateau et la façon de le mener sont aussi des éléments déterminants. Malgré toutes les précautions prises par les constructeurs, le chavirement ne peut jamais être totalement exclu et il faut que le bateau soit capable d'y faire face, c'est-àdire qu'il conserve un couple de redressement positif quand il se trouve couché sur le flanc. Meme si les bateaux sont conçus aujourd'hui pour conserver un couple de redressement positif avec un angle de gîte égal à 90 degrés, il n'en reste pas moins que la marge de manoeuvre en conditions réelles est beaucoup moins importante que ne le laissent supposer les chiffres théoriques. En effet, une partie de ce couple positif est consommé pour contrecarrer le poids des voiles mouillées et surtout la pression du vent sur la coque qui augmentent le couple de chavirement et ce d'autant plus que la coque est large.De plus, le barreur n'est jamais à l'abri, dans ce type de situation, qu'un équipier ait la mauvaise idée de s'accrocher au mât. Dans ce cas, le chavirement à 180 degrés est garanti. En effet, un surcroît de poids dans les parties hautes provoque très rapidement un entraînement du bateau au-delà de son seuil critique de chavirage. Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients précités en proposant un dispositif antichavirage et d'aide au redressement pour embarcations, en particulier à propulsion vélique, garantissant au navigateur un redressement naturel de son embarcation sans que ce dernier n'ait à agir sur un quelconque élément de ladite embarcation. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'anti-chavirage et d'aide au redressement pour embarcations qui permette au navigateur de rester attaché, en particulier au moyen d'un harnais, à l'embarcation, pendant que l'embarcation se redresse naturellement lorsqu'elle a subi des assauts importants l'amenant dans une position proche du seuil de chavirage. Un autre but encore de la présente invention est de proposer un dispositif d'anti-chavirage et d'aide au redressement pour embarcations qui est susceptible d'être installé sur toute embarcation existante sans modifications de la conception de ladite embarcation. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif antichavirage et d'aide au redressement pour embarcations, en particulier à propulsion vélique, du type comprenant notamment au moins un mât sur lequel peut être fixée une voile, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué d'une enveloppe gonflable dont le gonflage par des moyens de gonflage appropriés est déclenché lors de la détection d'une bande anormale de l'embarcation susceptible de générer un chavirement, cette enveloppe étant dimensionnée et positionnée sur l'embarcation de manière telle que, à l'état gonflé, elle imprime à l'embarcation un angle de gîte autorisant la mise en fonction naturelle du couple de redressement de l'embarcation. Selon une forme de réalisation préférée de 1 invention, les moyens de détection d'une bande anormale de l'embarcation sont constitués par un contacteur électrique déclenchable apte à délivrer, en position déclenchée, un signal, tel qu'un courant électrique, de commande des moyens de gonflage de ladite enveloppe. Les moyens assurant le gonflage de l'enveloppe peuvent quant à eux être constitués par des moyens de stockage sous pression d'un fluide de remplissage de l'enveloppe qui communiquent avec l'intérieur de ladite enveloppe par une liaison obturable, à ouverture commandée par le signal de commande délivré par les moyens de détection d'une bande anormale de 1 'embarcation. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vue schématique simplifiée d'une embarcation équipée d'un dispositif anti-chavirage et d'aide au redressement selon un exemple de réalisation de l'invention ; la figure 2 représente une vue schématique illustrant le fonctionnement du dispositif de l'invention, dans le cas d'une détection d'une bande anormale de l'embarcation et la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'un carter fixé au mât et renfermant une enveloppe gonflable. Les composantes physiques qui participent au chavirement sont aujourd'hui parfaitement identifiées. C'est ainsi que le moment de redressement est directement fonction de la distance séparant le centre de carène (CC) et le centre de gravité (CG). Plus la distance dans un plan horizontal entre ces deux centres est importante, plus le moment de redressement est élevé. Lorsque l'angle de gîte prend une valeur voisine de 90 degrés ou supérieure à cette valeur, la distance horizontale entre CG et CC tend à diminuer jusqu'à devenir égale à zéro. Les deux centres se superposant ou étant placés sur une même verticale, le moment de redressement est nul avant de devenir négatif, entraînant alors le chavirement du bateau. Cet angle critique qui constitue le seuil de chavirage est généralement voisin de 115 degrés.Des conceptions particulières de bateaux, en particulier en augmentant le franc-bord, pour décaler positivement le centre de carène génèrent des inconvénients importants tels qu'un fardage gênant. Le dispositif anti-chavirage, tel que conçu dans le cadre de la présente invention, ne nécessite pas de modifier la conception du bateau et peut être rapporté sur toute embarcation existante. Ce dispositif anti-chavirage et d'aide au redressement s'apparente, en ce qui concerne son fonctionnement, à un dispositif de sécurité encore appelé coussin gonflable ou air-bag (marque déposée) que l'on trouve notamment dans l'habitacle des véhicules automobiles. Ce dispositif antichavirage et d'aide au redressement est constitué essentiellement d'une enveloppe 4 gonflable dont le gonflage est déclenché lors de la détection d'une bande anormale de l'embarcation 1. Cette enveloppe 4 gonflable est dimensionnée et positionnée sur l'embarcation 1 de manière telle que, à l'état gonflé, elle imprime à l'embarcation un angle de gîte autorisant la mise en fonction naturelle du couple de redressement de l'embarcation. Ce phénomène est particulièrement visible sur la figure 2 où ont été représentés, en CG et CC, respectivement le centre de gravité et le centre le carène de l'embarcation.Dans la position A, l'embarcation est représentée dans des conditions de navigation normales. Dans la position B, l'angle de gîte de l'embarcation est voisin de 90 degrés. On constate cependant que, dans cette position, l'embarcation dispose encore d'un couple de redressement positif. Toutefois, la plage angulaire pour atteindre le seuil critique de chavirage est de l'ordre de 20 degrés. Il convient donc d'intervenir dès que l'embarcation se rapproche des 90 degrés de gîte. Pour ce faire, le gonflage de l'enveloppe est déclenché. L'enveloppe ainsi gonflée joue le rôle d'une bouée et va permettre de limiter le chargement en eau des voiles. En outre, en rentrant en contact avec les vagues, elle renforce le travail de la quille et favorise, par la force d'appui générée, le redressement de l'embarcation. On observe alors les phénomènes représentés en C et D où l'embarcation retrouve une position correspondant à une navigation normale. Grâce à cette enveloppe gonflable, on évite ainsi d'atteindre le seuil de chavirage correspondant à un angle de gîte voisin de 115 degrés. L'efficacité de cette enveloppe gonflable 4 peut être optimisée en modifiant le volume de ladite enveloppe ou en la positionnant en des points particuliers de l'embarcation. De préférence, cette enveloppe 4 gonflable est positionnée sur le mât 2 de l'embarcation. Un bras de levier constitué par cette enveloppe 4 et le mât 2 sera d'autant plus efficace contre le chavirage du bateau que la longueur de ce bras de levier sera grande. Il est donc possible d'optimiser le positionnement de l'enveloppe gonflable 4 sur le mât par rapport à la structure de base de l'embarcation et ce, en fonction du volume de l'enveloppe gonflable choisi. Les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation peuvent quant à eux être disposés sur le mât 2 généralement au voisinage de la tête de mât, comme cela est représenté dans le schéma B de la figure 2. Dans ce cas, ces moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation sont par exemple constitués par un contacteur électrique déclenchable par immersion, c'est-à-dire dont le déclenchement est assuré par le milieu aqueux dans lequel est immergé le contacteur. Lors de son déclenchement, ce contacteur est apte à délivrer un signal, tel qu'un courant électrique, de commande des moyens de gonflage de l'enveloppe. De tels contacteurs électriques déclenchables par immersion sont connus.De tels dispositifs sont par exemple décrits dans le brevet FR-A-2.569.305, dans le brevet US-A-3.739.673, dans les brevets FR-A-2.025.679 et FR-A-2.025.680. Les conditions de déclenchement de tels contacteurs sont aménagées pour qu'un déclenchement se produise quelle que soit la nature et la conductance du milieu aqueux d'immersion mais qu'à l'inverse, tout déclenchement par projection ou ruissellement d'eau soit impossible. Ces contacteurs comportent généralement des capteurs de pression ou détecteurs d'immersion tels que des électrodes associées à une alimentation électrique, telle qu'une pile, généralement disposée dans le boîtier du contacteur, de manière à permettre la délivrance d'un signal de commande, tel qu'un courant électrique. Toutefois, un tel contacteur peut également être constitué d'un organe mobile qui, lors de son déplacement, assure la fermeture d'un circuit électrique de manière à délivrer un signal de commande. Ce déplacement peut s'effectuer sous l'effet d'une pression ou de la gravité lorsque l'embarcation occupe une position angulaire de gîte anormale. Cet organe mobile peut être remplacé par un liquide qui, en fonction de la position du bateau, assure ou non la liaison électrique entre deux contacts de manière à permettre la délivrance par l'alimentation électrique d'un signal de commande aux moyens de gonflage de l'enveloppe. En conclusion, ce contacteur peut être déclenché sous l'effet d'une pression, d'une immersion, d'un déplacement d'un organe mécanique ou d'un fluide, etc..Ce contacteur est généralement interposé entre une alimentation électrique et les moyens de gonflage pour assurer, lors de son déclenchement, la fermeture du circuit électrique et, donc, la délivrance d'un signal de commande aux moyens de gonflage de l'enveloppe. On peut également imaginer que le signal de commande délivré soit autre chose qu'un courant électrique, par exemple un choc ou un impact mécanique. Les moyens assurant le gonflage de l'enveloppe sont constitués de moyens 7 de stockage sous pression d'un fluide de remplissage de l'enveloppe qui communiquent avec l'intérieur de ladite enveloppe par une liaison 9 obturable à ouverture commandée par le signal de commande délivré par les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation. Cette liaison 9 est susceptible d'être ouverte au moyen d'un organe d'ouverture approprié commandé en fonctionnement grâce à la délivrance d'un signal de commande par les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation. Ces moyens 7 de stockage sous pression du fluide de remplissage de l'enveloppe peuvent, à titre d'exemple, affecter la forme d'un réservoir. Ce réservoir est fermé au moyen d'un opercule qui assure l'obturation de la liaison 9 avec l'intérieur de l'enveloppe 4. Généralement, le réservoir est une bouteille en acier remplie d'un fluide gazeux sous pression. A titre d'exemple, le réservoir de gaz pourrait affecter sensiblement la forme d'une bouteille dont le volume de contenance serait de l'ordre de 1 à 2 litres et le fluide gazeux serait un gaz tel que de l'azote ou de l'air comprimé. L'opercule est généralement réalisé en métal et permet d'obtenir une fermeture étanche du réservoir, ce qui assure à ce dernier une durée de vie relativement longue avec une maintenance très réduite. La liaison 9 est ouverte par rupture de l'opercule du réservoir de stockage au moyen d'un organe d'ouverture, tel qu'un perforateur, mû en déplacement grâce à un dispositif pyrotechnique 6 dont le déclenchement est commandé par la délivrance d'un signal de commande par les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation. Cet organe d'ouverture peut également affecter un grand nombre de formes. A titre d'exemple, cet organe d'ouverture peut être constitué par un organe affectant sensiblement la forme d'un couteau ou d'un axe biseauté dont le déplacement est commandé au moyen d'un dispositif pyrotechnique 6. Le déclenchement de ce système pyrotechnique 6 est lui-même commandé par la délivrance d'un signal de commande par les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation, en particulier lors du déclenchement du contacteur électrique décrit ci-dessus.Ainsi, cet organe d'ouverture affectant la forme d'un couteau peut être déplacé sous l'effet des gaz générés au moyen d'un générateur de gaz pyrotechnique. Cet organe d'ouverture et l'équipement pyrotechnique peuvent être rapportés sur le réservoir en regard de l'opercule dudit réservoir au moyen d'un dispositif de maintien approprié. Un tel système pyrotechnique peut par exemple être constitué par un allumeur formé d'un inflammateur dont la perle de composition sensible enrobe le filament de mise à feu et par de la poudre génératrice de gaz contenue dans une enveloppe métallique, comme cela est décrit dans le brevet FR-A-2.569.305. Le filament de mise à feu constitue une résistance électrique interne susceptible d'être parcourue par un courant qui constitue le signal de commande de la mise à feu.Ce signal de commande provient de l'alimentation électrique intégrée dans le contacteur lorsque ce dernier est déclenché, par exemple par immersion. Pour permettre un bon fonctionnement du dispositif, il est nécessaire que les moyens de gonflage de l'enveloppe soient d'une part placés en communication avec l'intérieur de l'enveloppe au moyen de la liaison 9 obturable, d'autre part, soient reliés au moyen 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation au moyen d'une seconde liaison 8. Ces liaisons 8 et 9 sont représentées à la figure 1. A titre d'exemple, la liaison 8 qui relie les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation et les moyens 7 de gonflage de l'enveloppe gonflable 4 intégrés à la structure de base de l'embarcation peut être constituée par une liaison électrique de type câble, de manière à permettre au courant électrique délivré par les moyens 5 de détection d'une banche anormale de l'embarcation d'alimenter le filament de mise à feu du dispositif pyrotechnique. La liaison 9 qui, quant à elle, assure la mise en communication du réservoir de stockage de fluide de remplissage avec l'intérieur de l'enveloppe 4 gonflable peut, quant à elle, être constituée d'une gaine tubulaire blindée souple qui véhicule le gaz du réservoir vers l'enveloppe.Pour des raisons d'encombrement, ces liaisons 9, 8 des moyens de gonflage de l'enveloppe avec l'intérieur de l'enveloppe d'une part et avec les moyens 5 de détection d'une bande anormale de l'embarcation d'autre part, sont disposées à l'intérieur du mât 2. De ce fait, elles doivent être réalisées démontables pour permettre un démontage du mât. L'enveloppe gonflable 4 peut quant à elle être réalisée en un matériau thermoplastique soudé. Cette enveloppe 4 est généralement renfermée à l'état plié correspondant à l'état dégonflé à l'intérieur d'un carter 10 équipé d'un organe de fermeture, tel qu'un couvercle, cet organe étant susceptible de s'ouvrir sous l'effet du gonflement de l'enveloppe ou du déclenchement du gonflage, tel que représenté à la figure 3. Ce carter et cette enveloppe sont fixés par des moyens de fixation appropriés ll au mât 2 de l'embarcation. Ces moyens de fixation 11 du carter 10 et de l'enveloppe 4 au mât 2 incorporent un conduit d'alimentation en fluide de remplissage provenant du réservoir de stockage du fluide de remplissage. Ce conduit sera donc relié à la gaine tubulaire blindée souple 9 disposée à l'intérieur du mât.Ce type de raccordement facilite par la suite le démontage de la liaison lorsqu'il est nécessaire de démonter le mât, par exemple lors des périodes de transport ou d'entretien. Lorsque s'effectue l'ouverture du réservoir de stockage du fluide de remplissage, généralement constitué par un fluide gazeux sous pression, ce fluide est véhiculé à travers la liaison 9 pour arriver, en passant par les moyens de fixation ll de l'enveloppe 4 sur le mât 2, à l'intérieur de l'enveloppe. Cette enveloppe 4 peut alors se gonfler pour remplir son rôle d'aide au redressement de l'embarcation. L'ouverture du couvercle, dont est pourvu le carter pour permettre ce gonflement de l'enveloppe, peut être commandée soit par le gonflement de l'enveloppe proprement dit, soit par le déclenchement du gonflage qui s'opère lors de la rupture de l'opercule du réservoir de stockage du fluide de remplissage de l'enveloppe. Ce couvercle peut être articulé sur le carter ou au contraire être arraché du carter lors de son ouverture. Un grand nombre de solutions sont possibles. Elles peuvent s'inspirer des dispositifs existant actuellement en ce qui concerne les dispositifs de sécurité utilisés pour les véhicules automobiles du type voiture. Bien évidemment, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation précitées mais englobe au contraire un grand nombre d'autres modes de réalisation restant dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif anti-chavirage et d'aide au redressement pour embarcations (1), en particulier à propulsion vélique, du type comprenant notamment au moins un mât (2) sur lequel peut être fixée une voile (3), caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué d'une enveloppe (4) gonflable dont le gonflage par des moyens de gonflage appropriés est déclenché lors de la détection d'une bande anormale de l'embarcation (1) susceptible de générer un chavirement, cette enveloppe (4) étant dimensionnée et positionnée sur l'embarcation (1) de manière telle que, à l'état gonflé, elle imprime à l'embarcation un angle de gîte autorisant la mise en fonction naturelle du couple de redressement de l'embarcation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (5) de détection d'une bande anormale de l'embarcation sont constitués par un contacteur électrique déclenchable apte à délivrer, en position déclenchée, un signal, tel qu'un courant électrique, de commande des moyens de gonflage de ladite enveloppe. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (5) de détection d'une bande anormale de l'embarcation sont disposés sur le mât (2) généralement au voisinage de la tête de mât et son constitués par un contacteur électrique déclenchable par immersion. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) gonflable est positionnée sur le mât (2) de l'embarcation. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que ladite enveloppe (4) est renfermée à l'état plié correspondant à l'état dégonflé à l'intérieur d'un carter (10) équipé d'un organe de fermeture, tel qu'un couvercle, cet organe étant susceptible de s'ouvrir sous l'effet du gonflement de l'enveloppe ou du déclenchement du gonflage. 6. Dispositif selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens assurant le gonflage de l'enveloppe sont constitués de moyens (7) de stockage sous pression d'un fluide de remplissage de l'enveloppe qui communiquent avec l'intérieur de ladite enveloppe (4) par une liaison (9) obturable, à ouverture commandée par un signal de commande délivré par les moyens (5) de détection d'une bande anormale de l'embarcation. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (7) de stockage sous pression du fluide de remplissage de l'enveloppe affectent la forme d'un réservoir, ce réservoir étant fermé au moyen d'un opercule assurant l'obturation de la liaison (9) avec l'intérieur de ladite enveloppe (4). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison (9) est ouverte par rupture de l'opercule du réservoir de stockage au moyen d'un organe d'ouverture, tel qu'un perforateur, mû en déplacement grâce à un dispositif pyrotechnique (6) dont le déclenchement est commandé par la délivrance d'un signal de commande par les moyens (5) de détection d'une bande anormale de l'embarcation. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 et 6, caractérisé en ce que les moyens de gonflage de l'enveloppe qui sont reliés par des organes de liaison (8) appropriés, tels qu'un câblage électrique, aux moyens (5) de détection d'une bande anormale sont intégrés à la structure de base de l'embarcation. 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 9, caractérisé en ce que les liaisons (9, 8) des moyens de gonflage de l'enveloppe avec l'intérieur de l'enveloppe d'une part et avec les moyens (5) de détection d'une bande anormale d'autre part, sont disposées à l'intérieur du mât (2) et sont réalisées démontables pour permettre un démontage du mât.