Brevet FR2756807A1 — publié le 19980612

La présente invention concerne un engin nautique à voile ou tracté pour permettre une navigation très réactive et rapide avec des virements de bord et des changements de trajectoires lui permettant d'évoluer sur des plans d'eau de petite et de grande surface. L'invention peut être utilisée sur tout les plans d'eau naturels ( mer,étang, rivière, lac etc..) ainsi que sur des plans d'eau recréer dans des salles couvertes pouvant permettre des démonstrations ou des compétitions. L'invention peut être utilisée avec voile ou sans voile dans ce cas elle est tractée par un bateau à moteur de la même façon que pour du ski nautique la maniabilité lui donnant la possibilité d'évoluer en faisant des figures et des parcours sinueux. Parmi les engins nautiques existants à voile ou tracté il n'y a pas de modèle pouvant permettre une navigation en enchainant virement de bord et changement de trajectoire sur de faibles parcourts. Les engins nautiques à voile ou tractés demandent un effort physique relativement important (planche à voilecatamaran,ski nautique ) donc une approche parfois difficile à l'utilisation et découragent les débutants. La présente invention à pour but de donner des sensations encore inconnues .Le plaisir de piloter un engin avec un minimum d'effort et sans aptitudes particulières à la navigation,d'avoir la sensation de piloter une automobile avec le sentiment d'évoluer dans l'espace sans pont ni trampoline avec seulement l'eau sous soi.Le pilote est attaché à un harnais et prends appui sur la structure par les pieds. le pilote peut se mettre partiellement dans l'eau pour bloquer le déplacement de l'engin pendant une attente de de départ par exemple ,cette possibilité facilite la mise à l'eau de l'engin .Sa légèreté est aussi un plaisir, facilement tranportable car démontable ,il peut être fixé sur la galerie d'une voiture ou mis une remorque légère. L'invention concerne plus précisément un engin nautique à voile ou tracté caractérisé par deux flotteurs du style planant ( équipé chacun d'un safran )l'axe longitudinal de chaque flotteur est parallèle dans les 2 plans au l'axe de déplacement de l'engin. Les flotteurs sont reliés entre eux par une structure qui est fixée par des éléments articulés et qui permet aux flot teurs d'être mobiles. Une structure sans pont,ni trampoline permet à un pilote de s'accocher à celle-ci par l'intermédiaire d'un système de harnais fixé sur un arceau solidaire de la stucture et mobile d'avant en arrière par 2 points d'articulation .Chaque flotteur a au moins 1 safran commandé par câble par un système situé sur la partie haute de l'ar ceau appelé(système centralisé et interactif) .Les flotteurs sont commandés en rotation dans leurs axes longitudinaux par des câbles qui sont reliés au même système de commande que celui des safrans. L'arceau a également pour fonction d'in cliner la voile en arrière lorsque le pilote tire sur ce lui-ci par l'intermédiaire de son harnais. le pilote en se déplaçant modifie l'incidence de son poids par rapport au centre de gravité de l'engin. L'invention sera mieux comprise à l'aide des éléments qui vont suivre et par les figures qui lui sont rattachées. La figure 1 est une représentation en perpective et schématique conforme à l'invention. Pour éviter toute confusion chaque partie à détailler sera représentée sur la figl par une lettre et les pièces principales seront indi quées par des chiffres. Pour chaque figure de détail les pièces reprendrons la lettre plus un chiffre,Ex: la fig 2 est le détail B de la fig 1 (les pièces seront numérotées Ex: B1-B2 etc...) Les figures 2 et 9 sont des représentations schématiques conforment à l'invention du système centralisé et intéractif des commandes des flotteurs et des safrans à une échelle surpérieure ( A fig 1). La figure 3 est une représentation schématique à une échelle supérieure du système de liaison de la commande par câble au flotteur ,chaque flotteur a le même système donc un seul plan sera déssiné détail(B fig 1). La figure 4 est une représentation schématique à une échelle supérieure du système de liaison de la commande par câble des safrans ,chaque safran a le même système donc une seule représentation sera dessinée détail (C fig 1). La figure 5 est une représentation schématique à une échelle supérieure du système de fixation du harnais qui maintient le pilote par rapport à l'arceau. Les Figures 6 etlO sont une représentation schématique à une échelle supérieure de la cinématique de la commande de la voile,cette figure représente que le schémas despositions des points d'accrochage définissant les mouve- ments de la voile lorsque le pilote manoeuvre celle ci détail (E fig 1) La figure 7 est une représentation schématique à une échelle supérieure de l'arceau 2 sans le système de pilotage et avec le câble de fixation du harnais (détail F figl). La figure 8 est une représentation schématique à une échelle supérieure du système de fixation du système de tirage de l'engin dans la version tractée détail (G fig 1 Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à la réalisation d'un engin à voile ou tracté. D'une manière générale et tel que l'illustre schématiquement la figure 1 se réduit suivant l'invention à un engin se composant de 2 flotteurs 3 et 4 qui sont mobiles en rotation par les axes xx' et yy'qui passent par les points d'articulations 6-7 et 8-9 ,les axes xx' et yy' sont figés et parallèles entre eux .Une structure relie les flotteurs par les articulations 6-7 et 8-9, cette structure est formèe de tel façon qu'elle laisse libre le passage entre les flotteurs 3 et 4 pour permettre à un pilote de s'installer sans prendre appui sur un pont ou un trampoline le dégagement est supérieur au 2 tiers de la longeur du flotteuren partant de l'arrière de l'engin, cette structure 1 a un arceau 2 articulé au points 10 et 11, cet arceau est perpendiculaire au axes xx' et yy' et est positionné de façon à ce que le point d'attache du câble de fixation du harnais se trouve en en position avant par rapport au centre de gravité de l'engin Les points 10 et 11 sont sur le centre de gravité de l'engin L'arceau (2) permet par le point A10 de fixer un câble D2 avec son attache de harnais D3 et son système de réglage D4 représenté sur la fig 5. L'arceau (2) a une partie cylindrique 2-1 situé en haut de celui-ci et au milieu de la largeur de l'engin et perpendiculaire à l'axe vv' qui passe par les points 10 et 11 et est parallèle au plan horizontal des flotteurs, la position de cette partie cylindrique peut varier d'angle de positionnement de 30O sur les plans, la partie 2-1 de l'ar ceau reçoit le système de commande centralisé et interactif défini par la fig 2 et 9. L'arceau(2) représenté par la figure 7 montre les 2 butées f2 et f3 qui prennent appui sur la structure (1) lorsque l'arceau (2) est rappelé par les ressorts F2 qui sont eux même fixés sur la structure. La structure(1) a un point de fixation pour le mât de la voile (5) . La fig 10 reprente le mât de tirage pour le mode de fonctionnement par traction, sur la structure(l) il est fixé un mât G5 à la place du mât de voile au point E2 de la structure , ce mât comprend un crochet G4 qui maintien le câble de traction G3, une sécurité G2 ouvre le crochet en cas de problème, G2 est rattaché au harnais du pilote, le mât permet de laisser passer toute la structure sous le câble après une rotation de 360 . La commande des flotteurs 3-4 et des safrans 10-11 est réalisée par des gaines C2 et A4 munies de câble C1 et B1 , ces systèmes de câbles relient les flotteurs et les safrans au système de commande centralisé interactif (A) fig 1. La commande des flotteurs que represente la fig 3 montre le flotteur 3 ou 4 avec son articulation B2 .ZZ' est l'axe de rotation du flotteur par rapport à la structure (1),cet axe est perpendiculaire au flotteur dans les 2 plans horizontaux, la structure (1) a 2 supports 1.1 et 1.2 qui sont fixés sur la structure (l),chaque support est positionné de façon à être du côté de leur point de traction respectif. Les gaines A4 sont bloquées sur les supports 1.1 et 1.2, les câbles B1 sont guidés par des ces gaines et sont rattachées aux points B3 de part et d'autre de B2 2 ressorts B6 sont mis en interface entre le point de fixation B3 pour se déformer sous la contrainte des forces engendrées par les effort de lteau sur les flotteurs. Le mouvement au flotteur est transmis par le déplacement des câbles B1 dans leur gaine respective , quand un câble tire l'autre s'allonge et ce mouvement est transmis par le système centralisé (A) fig 2.Les flotteurs ont un angle de rotation de plus ou moins 500.Cette orientation change l'angle d'attaque par rapport au plan d'eau pour s'opposer au déplacement en latérale des flotteurs sous la poussée des vents et des courants. La figure 4 nous montre les éléments de commande des safrans 12 et 13 situés sur l'arrière des flotteurs, un palier C4 traverse l'épaisseur de celui-ci et guide un axe C5 solidaire du safran 12 ou 13 ,une tige de commande C6 est fixée sur C4 perpendiculairement à C5 et perpendiculaire à l'axe xx'et yy' lorsque le safran est parallèle a l'axe xx' et yy' . 2 bagues C3 sont sur la tige C6 et réglable le long de cette tige pour augmenter ou diminuer l'amplitude du mouvement de rotation.Sur les bagues C3 sont fixés les câbles C1 qui arrivent par les gaines C2 fixées sur les flotteurs 3 ou 4 par des supports 7. La figure 2 représente le système de commande centralisé et interactif du pilotage des flotteurs et des safrans. La partie F7 de l'arceau 2 reçoit une poulie A2 épaulée pour recevoir 2 pions A7 perpendiculaires à cet épaulement et diamétralement opposés, ces 2 pions permettent l'entraînement par le volant Al de la poulie A2 dans un plan perpendiculaire à l'axe TT' qui est l'axe de la partie de l'arceau F7. Ces pions sont également utilisés pour servir de rotules au volant Al qui peut aussi s'orienter suivant un anglea défini par l'axe qui traverse la partie de l'arceau F7 et sa perpendiculaire. Le volant Al peut s'orienter de 50 de part et d'autre de son axe de rotation. Les gaines A4 et A4.1 sont fixées sur l'arceau 2 par 2 supports A5 et A6 , les câbles B1 et B1.1 commandant les flotteurs sont positionnés sur la poulie A2, en faisant le tour de la poulie A2 sur 1800au minimum. C haque support A5 et A6 fixera un câble qui passera par le bas de la poulie et l'autre par le dessus. La poulie A2 a 4 rainures pour guider les câbles, ceux-ci sont fixés par des vis de blocage All qui sont en position verticale lorsque les pions A7 sont également verticaux. Par ce principe lorsque la poulie A2 tourne suivant les sens de rotation A12 ou A13 sous l'action du volant Al les câbles d'un même côté s'enroulent et se déroulent simultanément, ce qui permet de transmettre les mouvements aux flotteurs 3 et 4. Sur la poulie A2 il y a 2 supports fixés sur le flanc de la poulie A2 du côté du volant Al, les 2 gaines C2 et C2.1 sont fixées sur les supports A3. Les 2 supports A3 ont chacun une poulie double A9 qui sert de renvoi d'angle aux câbles (C1) qui arrivent de la commande des safrans pour être positionnés perpendiculairement au volant Al .Les câbles C2 sont parallèles aux câbles A4 de façon à pouvoir tourner avec le volant Al de 1800 minimum . Les câbles C2 fixés au volant Al par les attaches A12 , 2 par 2. A chaque attache A 12 il y a un câble de chaque safran. Le volant Al est positionne sur l'épaulement de la poulie A2 et s'enclenche sur les pions A7, deux goupilles A8 stoppent le retour du volant.Un dégagement A13 de chaque côté du volant permet à celui-ci de pivoter . L'ensemble ainsi monté, tourne avec la poulie et peut donc être commandé en même temps que la commande des flotteurs. Les commandes de chaque mouvement peuvent s'effectuer ensemble ou séparé- ment,lorsque le volant Al fait tourner la poulie A2 seule les flotteurs s'orientent.Lorsque le volant modifie l'angle a sans rotation de la poulie A2,seuls les safrans s'orientent. Lorsque le volant tourne la poulie A2 et modifie l'angle a les deux mouvements s' orientent et céent l'interactivité. La figure 9 montre plus précisément les câbles B1 et C1 .La figure représente que partiellement le volant Al pour visualiser le montage du style cardan de son ar ticulation. La figure 6 indique tous les points de la structure 1 sans distinguer leur rôle qui rentre dans la cinématique du déplacement de la voile ,cette vue représente la structure 1 et l'arceau 2 avec ses points d'articulations 10 et 11. Dans le principe de l'invention le mât est fixé au point E2, un hauban E13 est fixé à El etE8 .Les haubans E14 et E15 sont fixés entre E8 et E7, chaque hauban passe respectivement par E3 et E4 pour un côté du mât et par E5 etE6 pour l'autre côté jusqu'au point E7.Les points E3,E4,E5,E6 sontdes renvois d'angle.La voile est tenue à son écoute E9 par une drisse E7 fixée aux pointS E1O,E11 et E9,les points El à E6 sont des points de la structure 1 le point E7 se trouve sur l'arceau 2,les points E10 et Ell sont fixés sur la stucture ou sur les flotteurs (en partie arrière et dans l'axe logitudinal de celui-ci.Lorsque le pilote tire sur le point E7 par l'arceau 2 ,les haubans E14 etE1S sont en traction ce qui fait pivoter le point E8. Le hauban E13 est équipé d'un système ressort E12 qui se déploie lors lors du déplacement E8 lorsque le pilote libère la tension sur les haubans E14 et E15 la puissance du ressort ramène les hauban E14 et E15 à leurs positions initiales ,dans le fonctionnement le point E9 descend quand E7 tire E8 ,automatique la voile se déplace sous la pression du vent .La fonction permet de déplcer le centre de gravité vélique vers l'arrière par vent arrière Le système E12 est réglable suivant l'utilisation.Le point E8 peut se déplacer le long de E16 pour modifier le point de traction. Sur la fig 7 l'raceau 2 est représenté seul avec ses butées F6 et F7 et ses ressort de rapelle.En partie haute de l'arceau 2 il y a un crochet F1 qui permet d'accrocher le point E7 de la commande de la voile. L'arceau 2 est articulé aux points 10 et 11. Les ressorts F2 etF3 assiste le retour de l'arceau à la position de repos. L'invention tel qu'elle est décrite permet à un pilote rattaché par un harnais par le point A10 fixé sur un arceau 2 de manouevrer un volant Al qui actionne soit la commande des flotteurs 3 et 4 soit la commande des safrans 12 et 13 ou l'inclinaison de la voile 5 .Le pilote se dépla- ce par rapport à la structure 1 en changeant ses points appuis sur cette même structure et par la liberté laissée par le système de fixation du harnais. Lorsque le pilote oriente les safrans 12 et 13 le mouvement engendre un phénomène naturel d'orientation des flotteurs 3 et 4 par la création d'un couple de rotation sans qu'il soit nécessaire de commander les flotteurs ,ce couple s'explique par le principe de la rotation d'une hélice dans l'eau en effet le safran dans ce cas représente une pâle d'hélice et le flotteur partie centrale de celle-ci lorsque l'engin avance le flotteur reçoit un effort par l'intermédiaire du safran 12 ou 13 qui tend à le faire tourner par rapport aux axes xx' et yy' dès lors que le safran est orienté .Le système de commande centralisé et interactif dela figure 2 permet de posionner de maitriser la position des flotteurs et des safrans les uns par rapports aux autres. L'ensemble du des criptif de la présente invention ne se limite d'ailleurs pas aux formes de réalisation et de mises en oeuvre décrites et représentées, mais englobe toutes variantes d'exécution et/ou de combinaisons de leurs divers 5 éléments.En particulier la commande des flotteurs ,des safrans et de la voile peut avoir la même action avec des conception différentes , par exemple la commande des flotteurs peut se faire par bielles mécanique directement s reliées au poste de pilotage ,on peut également créer le mouvement de rotation des flotteurs par un système de verins fixés sur la structure et commandés par le poste de pilotage .I1 en de même pour la commande des safrans ,les même principes que pour les flotteurs peuvent être appliqués .I1 est possible d'avoir plusieurs safrans pour améliorer l'efficacité et la répartition des efforts. Dans le descriptif de l'invention le système de pilotage peut utiliser d'autres techniques tel que le remplacement de l'arceau par un bras unique fixé sur la structure ou la mise en forme du système interactif (flotteur, safrans et voile) sou s une forme différente,Exemple levier de commande de jet ski. Le principe de l'invention peut se mettre en place sur toute structure pouvant receoir un système de flotteurs et de safrans à commandes interactives En outre ,le domaine d'application de l'invention comme elle est mentionnée ci-avant , ne se limite pas au domaine nautique , il peut s'étendre également au domaine de la glisse sur neige en effet les flotteurs sont dans ce cas présent des skis et les safrans des petits gouvernails Le système interactif des mouvements restants les même. REVENDICATIONS 1 Engin nautique à voile ou tracté permettant la pratique de la navigation sur tout les plans d'eau naturels ou artificiel engendré par des mouvements très réactif et rapides de l'engin, caractérisé par 2 flotteurs (3et4)du style planant mobiles en rotation par les points 6-7 et 8-9 qui passent par les axes xx' et yy' ,ces axes sont longitudinaux aux flotteurs et parallèles entre eux, une structure 1 relie les flotteurs par les articulations 6-7 et8-9 ,elle laisse le passage libre entre les flotteurs 3et4 pour le passage du pilote sur une longueur au moins égale au 2 tiers de la longueur de l'engin en partant de l'arrière, cette structure a un arceau 2 articulé aux points 10 et 11, cet arceau est perpendiculaire au axes xx' et yy' et est positionné de façon à ce que celui-ci s'oriente vers l'arrière par traction du pilote, se mouvement engendre l'inclinaison de la voile 5 par rapport au point de fixation du mât E2 ,l'arceau 2 a en position haute un système centralisé et interactif (A) positionné sur la partie F7 de l'arceau ,chaque flotteur (3 ou 4) a un safran (12 ou 13) orientable par un système de commande de câbles (C1) reliée à la commande centralisée (A), un volant (Al)relié au système de commande centralisé et interactif (A) permet de manoeuvrer la rotation des flotteurs et des safrans ensemble ou séparément. 2 Engin nautique à voile ou tracté selon la revendication 1 caractérisé par l'articulation des flotteurs (3et4) suivant les axes (xx'etyy')par les points d'articulations(6-7-8-9),les flotteurs sont commandés par un système de cables(B1) qui orientent par traction d'un côté ou de l'autre par rapport au point de rotation (B2) de plus ou moins 50". 3 Engin nautique à voile ou tracté selon la revendication 1 caractérisé par la commande des safrans (12et13) par des câbles (C1) qui les orientent par traction sur les points (C3), la commande des safrans est reliée au système centralisé et interactif (A) 4 Engin nautique à voile ou tracté selon la revendication 1 caractérisé par un système centralisé et interactif(A) fixé sur le haut de l'arceau (2) perpendiculaire à la partie (F7) de l'arceau (2) ,les câbles ( B1 )sont fixés sur la poulie(A2) pour les flotteurs et les câbles(Cl)à un volant (Al) pour les safrans, le mouvement du volant en rotation suivant l'angle a permet de manoeuvrer les cables(C1 et A2), les commandes de chaque mouvement peuvent s'effectuer ensemble ou un par un, lorsque le volant est tourné par le pilote sans modifier l'angle a ( seuls les flotteurs s'orientent, lorsque le volant est seulement orienter suivant l'angle a seuls les safrans s'orientent,les deux mouvements combinés créent l'interactivité, l'angle a est l'angle inscrit par la position du volant par rapport aux axes xx' etyy' (sa position 0 est lorsque le volant(Al) est perpendiculaire à ces axes. 5 Engin nautique à voile ou tracté selon la reven dication 1 caractérisé par un système d'accochage du pilote (D),ce système est fixé dans le haut de l'arceau (2) au centre du système interactif (A) , un élément de réglage (D4)permet d'ajuster sa longueur en fonction du pilote. 6 Engin nautique à voile ou tracté selon la revendication 1 caractérisé par un système de traction (E) des haubans (E14 ET E15) qui permet de déplacer la voile 5 en inclinaison vers l'arrière de l'engin, les haubans sont manoeuvrés par l'arceau (2). 7 Engin nautique à voile ou tracté selon la revendication 1 caractérisé par un système de fixation(G) avec sa sécurité (G2),ce système lui permet d'être tracter et de pouvoir tourner sous sa position de tirage, la sécurité se dévérouille par le pilote 8 Engin nautique à voile ou tracté selon l'une quelconque des revendications 1à6 caractérisé par un principe de fonctionnement défini et engendré par le fonctionnement des safrans (12et13)qui par le principe de l'hélice crée un couple de rotation qui s'applique sur les flotteurs (3et4) et les fait tourner autour des axes xx' et yy' ,le mouvement ainsi créé fait tourner naturellement les flotteurs conjugués à l'orientation des safrans (12 et 13),le système centralisé (A)assure une position relative des mouvements des flotteurs et des safrans. 9 Engin nautique à voile ou tracté selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé par le réglage de la position des flotteurs (3et4) malgré la gîte de l'engin ,le pilote tourne le volant (A2) automatiquement de façon à maintenir la position des flotteurs avec le même angle d'incidence par rapport à l'eau. 10 Engin nautique à voile ou tracté selon la revendication 1 caractérisé par la position d'un pilote rattaché par un harnais au point (A10) par un système de câble(D2) qui est lui même relié à un arceau (2),le pilote peut donc mouvoir en prenant appui sur la structure (1) pour faire reculer l'arceau (2)vers l'arrière, le pilote s'oriente comme il veut afin de modifier en permanence le placement de son corps