Brevet FR2773773A1 — publié le 19990723

La présente invention a pour objet une voilure à double surface pour engin à propulsion vélique, notamment une planche à voile, un char à voile ou un bateau. II est bien connu de réaliser des voilures épaisses à profil aérodynamique en forme d'aile d'avion pour bateau à voile. Ces voilures sont généralement constituées d'une voile à profil épais, mise en forme par une armature centrale rigide. Les gréements en découlant présentent une grande complexité de montage, un poids relativement important avec un coût de fabrication élevé. Ils sont de plus relativement fragiles. Le montage et le démontage de ces gréements connus n'est pas très aisé, et l'opération de pliage est rendue difficile voire impossible, par l'utilisation désormais courante de matériaux de fabrication ne supportant pas d'être froissé, mais demandant un roulage soigneux. Le montage/démontage régulier de ces gréements à profil épais demanderait donc de passer d'un volume à une surface plane et inversement, ceci afin de pouvoir rouler/dérouler la voile, notamment pour les voiles de planche à voile, où une surface développable serait nécessaire. Mais surtout, les gréements connus doivent généralement choisir soit entre une voilure dont le profil reste bien défini par la rigidité de sa structure, et donc symétrique, soit une voilure déformable et asymétrique mais dont la souplesse structurelle ne permet alors pas en dynamique une définition rigoureuse du profil choisi. Le plus souvent, ces gréements connus, quand ils sont étudiés dans une optique de performance, utilisent donc un gréement rigide et asymétrique, qui ne peut alors fonctionner que sur une seule amure (coté). En effet, I'expérience nous montre que les gréements épais à structure souple peuvent se déformer afin de fonctionner dans les deux sens, mais que cette souplesse les pénalise en performance pure car le vent déforme le profil de la voilure au-delà de sa définition originelle. Les gréements à structure rigide voulant fonctionner sur les deux amures doivent donc par définition adopter un profil symétrique, peu performant et n'utilisant pas les avantages de cette rigidité. D'autres gréements connus contournent ces inconvénients, soit par l'utilisation de systèmes compliqués de volets ou de voilures dites à fente , ou bien encore par des systèmes de nervures mécaniques très complexes à biellettes. Ces systèmes connus sont en général lourds et fragiles, complexes de mise en oeuvre, et onéreux de fabrication. De plus leur manipulation requiert une grande pratique et ferme donc leur utilisation à un large public. L'objet de la présente invention consiste à réaliser la voilure à double surface d'un gréement, munie d'un système de nervures autorisant à la fois une grande fidélité dynamique dans la forme du profil choisi et une asymétrie réversible naturelle permettant au dit gréement de fonctionner avec la même efficacité sur les deux amures. De plus, ce système de nervures présente une grande simplicité de construction et de montage; il est léger et robuste, et d'un coût de fabrication réduit. L'invention sera mieux comprise en se référant aux figures: - Le figure 1A représente un exemple de nervure au repos et de son système de fentes. - Les figures 1B et 1C représentent le même exemple de nervure cambrée d'un coté comme de l'autre, grâce à son principe de découpe. - Les figures 2A, 2B représentent une nervure montée flottante dans son système de logement ouvert, et de son fonctionnement dynamique sur tribord. - La figure 3A représente une vue de dessus en coupe de la voilure entre deux nervures et du mode de solidarisation nervure/voilure. - La figure 3B représente une vue agrandie en coupe transverse de la nervure représentée sur la figure 3A selon un axe Y. - Les figures 4A, 4B représentent une vue générale d'un exemple de réalisation complet de voilure, en statique et en dynamique sur bâbord, sans son système de bôme, conventionnel et n'intervenant pas dans la spécificité de la présente invention La voilure selon l'invention est caractérisé en ce que chaque nervure (10) comporte une série de fentes (11) sensiblement parallèles entre elles, situées le long d'un coté de la dite nervure et sur la majeure partie de sa largeur, alternées avec une autre série de fentes (13) analogues, situées le long de l'autre coté de la dite nervure. La dite voilure constitue une surface développable, ouverte dans le bas, permettant de supporter des variations de cambrure sans affecter l'état de surface de la dite voilure. Cette mise en cambrure de la voilure peut être autorisée par l'indépendance des deux bords de fuite qui peuvent coulisser l'un contre l'autre, selon un axe sensiblement perpendiculaire au mat. En fonction du matériau utilisé pour la voilure et définissant donc son type de pliage, les nervures peuvent soit rester à poste dans la dite voilure, soit être retirées facilement grâce à leur montage flottant. La nervure (10) représentée selon les figures lA,lB et 1C vue est réalisée dans un matériau semi-rigide, résistant aux chocs et ne craignant pas l'eau, comme par exemple de la mousse polyéthylène de densité et d'épaisseur adaptées. Cette nervure (10) présente une série de fentes sur son flan bâbord (11), alternées avec une série similaire sur le flan tribord (13). Ces découpes sont pratiquées sur la totalité de l'épaisseur de la dite nervure et la plus grande partie de sa largeur. Ces découpes ont pour fonction de permettre à la nervure (10) d'être tordue du coté bâbord ou tribord sans variation sensible de l'écartement en tout point des deux enveloppes (34, 36) solidarisées par la série des dites nervures (10). Lorsque l'on génère une cambrure (fig.lB, fig.lC) sur une nervure (10), on voit alors apparaître sur le coté bombé (extrados) de la dite nervure (10) des écartements (15) au niveau des fentes (11) ou (13) selon le coté déformé. La taille de ces écartements (15) est proportionnelle a la valeur de la cambrure de la nervure. On notera aussi sur la nervure (10) un logement circulaire (18) prévu pour recevoir un mat (20). On remarquera que lorsque l'on met une telle nervure en cambrure, la longueur du coté bombé (I'extrados) devient supérieure à l'autre (I'intrados). II n'est donc pas concevable de fixer rigidement une telle nervure dans la voilure (38), car l'asymétrie de l'ensemble serait impossible. Pour ce faire, on dispose donc comme mode de solidarisation nervure/voilure, de paires de logements ouverts bâbord (12) et tribord (14), eux-mêmes fixés et solidaires des enveloppes correspondantes bâbord (34) et tribord (36). Ces logements sont adaptés à l'épaisseur des nervures (10) qui y sont donc montées flottantes (se reporter fig. 2A et 2B). Les deux enveloppes (34, 36) de la voilure (38) peuvent être solidarisées de façon homogène sur chaque nervure (10) par l'intermédiaire des paires de logements (12, 14) grâce à un lien (16) assurant la cohésion de l'ensemble. Le dit lien permet la dissociation géométrique des deux cotés bâbord et tribord de la voilure (38) lors de la mise en asymétrie de la dite voilure. Lors de cette mise en asymétrie, les nervures (10) coulissent légèrement dans leur logement (12, 14), principalement celui d'extrados (se reporter fig. 2A et 2B). Afin de faciliter une cambrure importante, le lien (16) est extensible. La figure 3A représente vue du dessus d'une nervure, une coupe de la voilure (38), et la figure 3B une coupe transversale de la dite nervure selon un axe Y. Cette nervure (10) vient en butée sur le mat (20), maintenue sur cet axe par un moyen de fixation au bord de fuite (28) comme par exemple une sangle. Cette sangle maintient le fourreau (32) et les deux enveloppes (34, 36) plaqués contre la dite nervure par l'intermédiaire d'une latte (24) qui transmet la poussée exercée par la dite sangle sur un emboutiplaque de compression (22) situé dans une des fentes de la nervure (10) et selon un axe perpendiculaire à cette latte (24). Cette dernière peut aussi être de différentes longueurs, en fonction des efforts à reprendre, jusqu'à traverser la nervure (10) dans sa totalité, du moyen de fixation(28) de bord de fuite jusqu'au mat (20). Un élément rigidificateur (17) telle une bande de matière plastique, est fixé entre les enveloppes (34, 36) et leurs logements de nervure (12,14) afin d'éviter des plis verticaux dans la voilure (38). Par ailleurs, le moyen de fixation de bord de fuite (28), fixé aux enveloppes (34) et (36) par deux tendeurs (26) peut coulisser le long de l'embout (30) de la latte (24), afin de permettre la mise en asymétrie de l'ensemble de la voilure (38) évoquée précédemment. Ce moyen de fixation (28) peut aussi être élastique. L'on sait que dans des conditions de navigation par vent fort, relativement fréquentes dans la navigation sportive de loisir, le principal problème est que les gréements conservent leur forme originale prévue pour être performante. Hors, plus la force du vent est élevée, plus la position du creux d'un gréement a tendance à reculer, posant des problèmes de contrôle au pilote. Quelles que soient les conditions aérologiques, une voilure épaisse équipée du système selon la présente invention, maintient toujours le même écartement entre ses deux enveloppes (34, 36) en tout point de chaque nervure (10). Le profil est stable en permanence. Un des avantages de ce système est donc de pouvoir reproduire avec précision la forme d'un profil donné, qui sera symétrique au repos, et grâce à la prédécoupe des nervures, de faire varier à volonté sa forme, plus ou moins asymétrique, d'un coté comme de l'autre. On obtient ainsi des profils à la fois rigides en terme de fidélité de restitution de forme, mais dont l'asymétrie reste modulable et surtout réversible. Le mode de réalisation décrit de la présente invention utilise de la mousse semi-rigide comme par exemple de la mousse polyéthylène et n'est pas limitatif. Ce matériau a un coût faible et se travaille très facilement. On peut ainsi, par simple découpe, transformer des plaques d'épaisseur adaptée en produit fini prêt à être inséré dans les paires de logements (10, 14) d'une voilure selon la présente invention On peut également réaliser ces nervures dans un matériau gonflable reprenant une forme analogue à celle de l'exemple de réalisation décrit.. Ce système de nervures montées souples permet aussi de tester très simplement un grand nombre de profils différents sur une même voilure, en remplaçant instantanément tout ou partie des nervures par d'autres. REVENDICATIONS 1/ Voilure à double surface pour engin à propulsion vélique, notamment une planche à voile, un char à voile ou un bateau comprenant: - une voilure (38) passant autour de la partie avant d'un mat (20), composée d'une enveloppe bâbord (34) s'étendant entre le dit mat et un bord de fuite bâbord, et une enveloppe tribord (36) s'étendant entre le dit mat et un bord de fuite tribord, - une série de nervures (10) disposées selon un axe sensiblement perpendiculaire au mat (20), découpées dans un matériau semi-rigide de densité et d'épaisseur adaptées, et maintenant un espace prédéterminé entre les dites enveloppes. Caractérisée en ce que chaque nervure (10) comporte: - une série de fentes (11) sensiblement parallèles entre elles, situées le long d'un coté de la nervure (10) et sur la majeure partie de sa largeur, altemées avec une autre série de fentes (13) analogues, situées le long de l'autre coté de la dite nervure. 2/ Voilure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les séries de fentes (11,13) permettent, en s'ouvrant d'un même coté ou de l'autre, la cambrure réversible des nervures (10) sans changer l'espace prédéterminé des enveloppes (34, 36). 3/ Voilure selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les nervures (10) sont fabriquées dans un matériau gonflable ou semi-rigide de densité adaptée. 4/ Voilure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les logements de maintient (12,14) fixés sur les enveloppes (34, 36) y permettent le montage flottant des nervures (10) et la solidarisation des dites enveloppes entre elles. 5/ Voilure selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque nervure (10) est bloquée entre le mat (20) et un moyen de fixation (28) de bord de fuite. 6/ Voilure selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque nervure (10) est traversée par une latte (24) en tout ou partie sur sa longueur, du moyen de fixation (28) de bord de fuite à une plaque/embout (22). 7/ Voilure selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le moyen de fixation (28) de bord de fuite permet le coulissement des deux enveloppes (34) et (36) l'une vis à vis de l'autre, lors de la mise en cambrure de la nervure (10).