Brevet FR2813058A1 — publié le 20020222

La présente invention concerne un engin nautique pendulaire tracté par la force du vent caractérisé en ce que les passagers sont suspendus dans une nacelle évoluant au dessus de l'eau. Les passagers, installés dans la nacelle suspendue au bras, disposent des différentes commandes qui permettent de gérer l'évolution de l'engin, la direction du déplacement et sa vitesse. Cet engin est inspiré du dériveur pour ce qui est de la position dite `en rappel', du ski nautique soulevé par une aile de parapente et du surf tracté par un cerf-volant. Son utilisation se distingue par la maîtrise totale de l'évolution de l'engin par les passagers. Leur position instable et pendulaire au dessus de l'eau, affranchie des effets des chocs de l'eau sur la coque, la maniabilité, procurent de nouvelles sensations. L'engin est constitué d'une coque équipée de gouvernes de direction et éventuellement de profondeur, d'un bras solidaire de la coque par une articulation positionnée sur sa partie centrale et son plan de symétrie longitudinal. Sur l'extrémité du bras libre de la coque prend place dans une nacelle suspendue, plusieurs passagers. L'engin est tracté par une ou plusieurs voilures soumises à la force du vent reliées au bras par des moyens souples et réglables,. La coque, libre de tout passager, a essentiellement une fonction de contact avec le milieu aquatique, impose la direction du déplacement et résiste à la dérive de l'engin. La coque peut avoir une forme adaptée au type de navigation souhaitée (course, raid ,mer, lac ..), longue et fine pouvant, du fait de sa densité, de façon momentanée, être totalement immergée sous l'effet des forces transmises par le bras, soit de forme aplatie de type surf évoluant en surface comme un patin. La ou les voilures ou structures peuvent être un ballon plus léger que l'air, un cerf volant, une aile de parapente, une voilure spécifique. Le(s) gouvernails) et les voilures sont commandés mécaniquement par le(s) pilote(s) installé(s) dans la nacelle. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaissent dans la description qui suit et en référence aux dessins La figure 1 est une vue en élévation longitudinale schématique d'une forme de réalisation de l'engin naviguant dans une allure dite au portant . La figure 2 est une vue de dessus de l'engin de la figure 1 La figure 3 est une vue en élévation longitudinale partielle de l'engin mettant en évidence les différentes rotations possibles du bras. Les figures 4 et 5 sont des vues de dessus et en élévation latérale de l'engin des figures 1 et 2 naviguant dans une allure dite au-prés . La figure b est une vue en élévation longitudinale partielle et schématique de l'engin des figures 1 à 5 montrant un dispositif non actif de limitation de hauteur de la nacelle au dessus de l'eau. La figure 7 est une vue en élévation partielle analogue à la figure 6 illustrant un mode de réalisation du dispositif en activité de limitation de hauteur de la nacelle La figure 8 est une vue en élévation partielle montrant le bras, la voilure et les câbles de commande de l'engin des figures 1 à 7 au repos. La figure 9 est une vue de dessus d'une variante de réalisation de la coque. La figure 10 est une vue en élévation longitudinale de la coque de la figure 9. Les figures 11 et 12 sont des vues en coupe transversale situées en 1l-11 et 12-12 de la figure 10. La figure 13 est une vue de dessus schématique d'un mode de réalisation du bras. La figure 14 est une vue en coupe longitudinale schématique du bras décrit figure 13. La figure 15 est une vue en élévation d'un mode de réalisation d'une potence pour une nacelle de deux passagers assis. La figure 16 est une vue en coupe transversale schématique en 16-16 du . bras de la figure 14 et équipé de la potence décrite figure 15. La figure 17 est une vue en élévation schématique du bras des figures 13 et 14 équipé de la potence de la figure 15 et d'un mode de réalisation d'un système de réglage de la position de la nacelle sur le bras. La figure 18 est une vue en élévation partielle et schématique de l'engin équipé d'un mode de réalisation d'un système de réglage de l'angle (cC) maximal de rotation du bras dans le plan de symétrie (A) de la coque. La figure 19 est une vue en élévation partielle et schématique du mode de réalisation d'un engin pour deux passagers, équipé de la coque décrite aux figures 9 à 12, du bras décrit aux figures 14 à 16, de la potence décrite aux figures 13 et 18, du système de limitation de la hauteur de la nacelle décrit aux figures 6 à 8, du système de réglage de l'angle (oc) décrit à la figure 17, et du système de réglage de la position de la nacelle sur le bras décrit à la figure 18. La figure 20 est une vue de dessus partielle et schématique de l'engin décrit à la figure 19. Le cas de l'engin illustré dans les dessins comprend - une coque (1) de forme générale allongée et fine comportant un plan de symétrie longitudinale (A) avec une face supérieure et une face inférieure immergée en position de repos, sans dérive, la forme de la coque (1) faisant office. Cette coque est équipée d'un gouvernail (4) de direction orientable, commandé mécaniquement par câbles par le(s) passager(s). - un bras (2) possédant un axe de rotation (D) longitudinal, solidaire de la coque (1) par une articulation (14) positionnée sur la face supérieure de la dite coque, dans son plan de symétrie (A), en sa partie centrale et de façon réglable. Le bras (2) pivote sur son axe de rotation (D) sur 360 , et par rapport à la dite coque, d'arrière en avant dans le plan de symétrie (A) longitudinal de la coque (1) selon un angle (D# maximal, imposant en permanence au bras (2) une position sur l'arrière de la coque (1). - une nacelle (3) suspendue par une charnière pivotante à une potence (15) solidaire du bras (2) dans sa partie libre de la coque (3), dans laquelle prennent place le(s) passager(s) maintenus par effet pendulaire en position assise verticale. La position de la nacelle sur le bras est réglable pour modifier le bras de levier exercé par la nacelle sur le bras. - une voilure (6), de type cerf-volant de traction à deux brins, insubmersible, décelable de l'eau, symétrique en activité, sans action différentielle sur les brins, suivant un plan vertical (B) dans le même plan vertical que celui contenant l'axe du vent (C ). L'activité de la voilure est commandée à partir de la nacelle par deux câbles (10). - un dispositif de flottaison (5) solidaire de la nacelle (3) et de sa potence (15). Le dispositif de flottaison (5) rend la dite nacelle insubmersible avec ou sans ses passagers. Il offre à l'arrêt une assise suffisamment stable pour que les passagers puissent monter et descendre dans la dite nacelle sans chavirer. Les figures 1 et 2 nous montre un engin nautique en fonctionnement dans une allure dite `au portant' respectivement en vue de coté et vue de dessus la voilure (6) est déployée au-dessus de l'eau, la nacelle (3) est soulevée. La figure 3 montre les différentes rotations possibles du bras. Le bras (2) lorsque l'engin est en activité est généralement incliné au dessus de l'eau. Le bras en cours d'évolution est situé dans le plan de symétrie (A) de la coque (1) la dite coque est alors sur un de ses cotés comme le montre les figures 1,2 4 et 5. La voilure prend automatiquement position au-dessus de l'eau de telle sorte que la nacelle (3) est soulevée et maintenue en hauteur. Les brins de la voilure sont fixés à deux câbles (10) commandés depuis la nacelle (3) et circulant dans un anneau (12) fixé au sommet de la potence du bras (2) à proximité de la charnière qui soutient la nacelle (3). La voilure (6) a une hauteur réglable à partir de la nacelle (3), elle peut être `active' ou 'inactive'. Pour la rendre `active' il suffit de libérer les câbles de commande (10) de la voilure (6) jusqu'à une certaine position, et de tirer sur ces câbles (10) grâce à un dispositif d'enroulement actionné par pédalier ou winch pour en régler la distance, la fermer et la rendre 'inactive'. Pour modifier le positionnement de la voilure (6) par rapport à l'axe du vent (C) l'on agit à partir de la nacelle et par traction différentielle sur les câbles de commande (10) de la voilure (6) grâce à une ou plusieurs pédales ou manettes. Ceci a pour effet de faire pivoter la voilure (6) sur elle même et de la déplacer par rapport au plan vertical dans lequel se trouve l'axe du vent (C ) et permet alors à l'engin de naviguer sous une allure dite `au prés' comme illustré sur les figures 4 et 5. Suivant le modèle, la nacelle (3) peut héberger une ou plusieurs personnes. Les commandes de pilotage peuvent être constituées de volant(s), palonmer(s), gaidon(s), winch(es), manette(s) pour manoeuvrer le(s) gouvernail(s) (4), l'activité de la voilure (6), la position de la nacelle (3) sur le bras, l'allure de déplacement de l'engin et le réglage de l'angle Pour limiter les effets produits par les incidents de navigation (risées, vagues,..) qui pourrait faire basculer la nacelle (3) par dessus la coque (1), l'engin est équipé d'un dispositif (7) de limitation de la hauteur de la nacelle (3). La figure 6 montre le dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle au dessus de l'eau en position inactive, la hauteur de la nacelle (3) au-dessus de l'eau n'étant pas suffisante. La figure 7 montre le même dispositif actif. Ce dispositif est constitué d'un câble (8) (ou cordage, ou bout..) d'une longueur adaptable suivant la limitation souhaitée. A chaque extrémité de ce câble (8) sont fixés deux anneaux (9). Le câble (8) est accroché à une cadène (11) fixée au bras (2) dans sa partie basse. Les câbles (10) de commande de la voilure (6) circulent dans les anneaux (9). Le dispositif (7) se met en activité lorsque la nacelle (3) arrive à une certaine hauteur au-dessus de l'eau déterminée par la position de la cadène (11) sur le bras (2) et la longueur du câble (8). Ce dispositif (7) de limitation de la hauteur de la nacelle (3) modifie automatiquement le bras de levier exercé par la voilure (6) sur le bras (2). Ce dispositif (7) peut être actif quelle que soit l'allure de l'engin comme illustré en figures 3 et 4 sous une allure `au prés' respectivement en vue de dessus et de coté : le plan (B) de symétrie de la voilure (6) a pivoté, le dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle s'est adapté à cette nouvelle situation, A l'arrêt, comme le montre la figure 8, les câbles (10) de commande de la voilure (6) sont tirés dans la nacelle (3). Ces derniers et les brins de soutien de la voilure et la voilure (6) elle-même, sont enserrés dans les anneaux (9) du dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle (3) et celui (12) du sommet de la potence (15). La voilure (6) est alors fermée, sa surface au vent est telle qu'elle ne peut plus procurer de force suffisante pour soulever la nacelle (3) et tracter l'engin. En relâchant à partir de la nacelle (3) les câbles (10) de commande de la voilure, la voilure (6) ainsi que les brins de la voilure se libèrent des anneaux (9) et (12), la voilure (6) s'ouvre jusqu`à son ouverture complète, devient alors totalement `active' et prend une position au-dessus de l'eau déterminée par la longueur libérée des câbles (10). Les figures 9 à 12 illustre une forme de coque (1) spécifique de cet engin. La coque (1) ne possédant pas la contrainte du transport des passagers est d'une forme longue et fine pour offrir un compromüs résisiânce à l'avancement, résistance à la dérive et flottabilité optimal. Les figures 13 à 14 montre un mode de réalisation d'un bras (2). recevant la potence (15) décrite en figure 15. Le bras (2) comporte une gorge (27) dans laquelle se déplacent les roulettes (25) de 1a potence (15). Sur la figure 15 est présentée un mode de réalisation d'une potence (15) pour une nacelle (3) de deux passagers assis, équipée de roulettes (25) pour en faciliter le déplacement le long du bras (2). La figure 16 montre un schéma en coupe du bras en 16-16 de la figure 14 avec les roulettes (25) de la potence (15) à l'intérieur de la gorge (27). Le dispositif de flottaison (5) ou flotteur qui apparaît sur la plupart des figures solidaire de façon démontable de la nacelle (3) est en matière caoutchoutée gonflable et dégonflable, pour en limiter l'encombrement. La figure 17 montre un schéma du dispositif de réglage de la position de la nacelle sur le bras. Ce réglage peut être effectué par les passagers eux même directement à partir de la nacelle grâce à un dispositif mécanique d'enroulement du câble (23). Le dispositif de réglage de la position de la nacelle sur le bras est constitué d'un palan (21) à plusieurs poulies. Ce palan (21) est fixé en sommet de bras (2) par un dispositif démontable et à son autre extrémité et aussi de façon démontable à un galet (22) pouvant circuler sur la potence (15). La figure 18 montre un schéma partiel de l'engin équipé d'un dispositif de réglage de l'angle ( , constitué d'un câble (26) de longueur réglable par les passagers avec des moyens mécaniques d'enroulement. Ce câble est fixé à une cadène (24) située sur la coque et une autre (28) située sur le bras. La figure 19 représente en élévation sans la voile ni les passagers l'ensemble de l'engin pour un équipage de deux personnes assises et équipé des différents dispositifs décrits ci-dessus. La nacelle (3) est équipée des différents dispositifs de pilotage un pédalier (19), un volant (20) des pédales et des manettes. Elle est aussi équipée de 2 sièges (17) et de deux dossiers (16). Le gouvernail (4) est activé par le câble (18), le palan (21) est activé mécaniquement par le câble (23), le dispositif de réglage de l'angle (x) est activé mécaniquement par le câble (26). La figure 20 représente l'engin de la figure 19 en vue de dessus. Un même dispositif articulé (14) peut être monté sur une même coque (1) en des points différents de son plan de symétrie (A) et de sa face supérieure de la dite coque soit par déplacement continu et serrage, soit en des positions prédéterminées. De même en ce qui concerne les cadènes (24) et (28) dont la position sur le bras peut être réglé par déplacement continu et serrage. Pour faciliter le transport de l'engin le bras se désolidarise de la coque, la nacelle et la potence du bras, la voilure de la nacelle, le flotteur peut être réalisé en matière caoutchoutée gonflable et dégonflable, les sièges, dossiers et autres dispositifs de commandes sont repliables. Un engin de grandes dimensions est réalisable pôur élréctuer de grandes distances avec un nombres de passagers plus important. Les différentes commandes sont alors motorisées, l'engin disposant d'une source d'énergie embarquée. La nacelle est alors fermée pour maintenir les passagers à l'abri des intempéries, et avec un équipement autorisant la vie à bord pendant plusieurs jours sans rejoindre la terre ferme. Pour effectuer la navigation au large l'engin peut être équipé d'un armement réglementaire. REVENDICATIONS 1) Engin nautique qui se déplace sous l'effet de la force du vent et comprenant - une coque (1) - un bras (2) fixé à la coque (1) par une de ses extrémités - une nacelle (3) solidaire du bras (2) sur la partie libre du dit bras, la dite nacelle est destinée à recevoir au moins un passager une voilure (6) reliée au bras (2) par des moyens souples. 2) Engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coque (1) possède un axe de symétrie (A) longitudinal, une face inférieure, une face supérieure, un avant et un arrière, et flotte à l'état de repos. 3) Engin selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le bras (2) est fixé à la coque (1) dans le plan de symétrie (A) de la dite coque, sur sa face supérieure et en sa partie centrale grâce à une articulation (14). 4) Engin selon la revendication 1 et 3 caractérisé en ce que le bras (2) possède un axe de rotation longitudinal (D) le dit bras pivote sur 360 sur le dit axe de rotation. 5) Engin selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce que le bras (2) pivote d'arrière en avant sur la coque (1), grâce à l'articulation (14), uniquement dans le plan de symétrie longitudinal (A) et dans la partie supérieure de la dite coque et selon un angle aigu ( ) maximal obtenu par des moyens de mise en butée, de sorte que le dit bras est toujours positionné sur l'arrière de l'engin. 6) Engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que la nacelle (3) est suspendue à une potence (15) solidaire du bras (2) en sa partie libre de la coque (1). 7) Engin selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce que la nacelle (3) pivote sur la potence (15), grâce à une charnière, permettant de conserver au(x) passager(s) une position verticale par effet de suspension pendulaire. 8) Engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens souples de liaison de la voilure (6) au bras (2) sont constitués de câbles (10). 9) Engin selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que la voilure (6) est commandée à partir de la nacelle (3) par les passagers à l'aide de moyens mécaniques permettant de tirer sur les câbles (10). 10) Engin selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que les câbles de commande (10) de la voilure (6) sont reliés au sommet de la potence (15) par un dispositif (12) coulissant. 11) Engin selon les revendications 1 et 10 caractérisé en ce que le dispositif coulissant (12), dans lequel circulent les câbles de commande (10) de la voilure (6), est de type anneau, le dit dispositif coulissant permet aussi d'enserrer les câbles (10) et une partie de la voilure (6) pour rendre la voilure (6) inactive lorsque les câbles (10) sont tirés dans la nacelle (3). 12) Engin selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de traction différentiels sur les câbles (10) de la voilure (6) tel(s) que pédale(s), manette(s), ou volant(s), permettant de modifier la position de la dite voilure par rapport à l'axe ( C) du vent. 13) Engin selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce qu'il est équipé d'une voilure (6) de type cerf-volant de traction commandée par des câbles (10), la dite voilure possède, en activité, et sans action différentielle sur les dits câbles, un plan de symétrie (B) dans le même plan vertical que l'axe de l'axe du vent (C ) et se positionne de sorte que le bras (2) et la nacelle peuvent être soulevés. 14) Engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coque (1) est équipée d'au moins un gouvernail orientable à partir de la nacelle (3) par des moyens de réglage mécaniques constitués de câble(s), de volants(s) ou palonnier(s) ou guidon(s) ou manettes. 15)Engin selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce que la position de la potence (15) sur le bras (2) est réglable. 16) Engin selon la revendication 1 et 8 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen automatique de limitation de hauteur de la nacelle (7) au dessus de l'eau le dit dispositif est constitué d'un câble (8) fixé dans la partie basse du bras (2) à une cadène (11) et à chacune des extrémités du dit câble d'un dispositif coulissant (9) dans lesquels circulent les câbles (10) de la voilure. 17) Engin selon la revendication 1 et 16 caractérisé en ce que les dispositifs coulissants (9) des moyens de limitation automatique de hauteur (7) de la nacelle sont de type anneau et permettent d'enserrer les câbles (10) ainsi qu'une partie de la voilure (6) pour la rendre plus ou moins active ou inactive. 18) Engin selon les revendications 1 et caractérisé en ce que le bras (2) comporte en sa partie inférieure un dispositif de flottaison (5) afin que la nacelle (3) ne puisse pas être immergée avec ou sans ses passagers et procure à la nacelle (3), à l'arrêt, une stabilité suffisante pour que le(s) passager(s) puissent) monter et descendre sans basculer. 19) Engin selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le dispositif articulé du bras (14) est fixé à la coque (1) sur des positions réglables. 20) Engin selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que l'angle (cc) de rotation maximal du bras (2) dans le plan de symétrie (A) de la coque (1) est réglable.