Brevet FR2813060A1 — publié le 20020222

La présente invention concerne un dispositif de propulsion vélique pour engins nautiques et terrestres caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bras (2) relié à l'engin (1), nautique ou terrestre, par un dispositif articulé (14) permettant au bras (2) de pivoter par rapport à l'engin, et dont à l'autre extrémité du bras (2) prend place en contrepoids un ou plusieurs passagers, d'une ou plusieurs voilures ou structures (6) reliées au bras (2) par des moyens souples et réglables qui, soumises à la force du vent soulèvent le bras (2) avec le(s) passager(s) et procure à l'engin une force de propulsion lui permettant de se déplacer suivant unie direction imposée à l'aide de commandes de fonctionnement activées par le(s) passager(s) installé(s) sur le bras (2). Ce dispositif 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 et se distingue par la position instable et pendulaire des passagers, génératrice de sensations nouvelles et de maniabilité. L'engin terrestre ou nautique libre de tout passager a essentiellement une fonction de support en contact avec le milieu terrestre ou aquatique et permettant d'imposer la direction du déplacement.. L'engin nautique peut être une coque (1). Elle peut être soit de forme allongée de type flotteur de catamaran ou torpille pouvant, du fait de sa densité, de façon momentanée, être totalement immergée sous l'effet des forces transmises par le bras (2), soit de forme aplatie de type surf et évoluer uniquement en surface comme un patin. La coque (1) peut être équipée d'une ou plusieurs dérives. Le choix de la coque (1) est lié au type d' évolution souhaité et aux conditions de navigation (mer, lac, vitesse, raid, course, force et direction du vent,..). La coque (1) impose à l'engin la direction de son déplacement grâce à un ou plusieurs gouvernails (4) orientables de direction et éventuellement de profondeur permettant de modifier rapidement la direction et la profondeur de son déplacement si celle-ci est submersible. L'engin terrestre peut être apparenté aux chars à voile avec une ou plusieurs roues orientables ou aux chars des neiges équipés de skis ou de patins dont un ou plusieurs sont orientables. La ou les voilures ou structures (6) peuvent être un ballon plus léger que l'air, un cerf volant, une aile de parapente, une voilure spécifique. Le(s) gouvernails) (4), roues, patins et skis orientables et les voilures (6) ou structures sont commandés mécaniquement, électriquement ou électroniquement par le(s) pilote(s) installé(s) sur le bras (2). Du fait de l'équilibre instable des passagers, géré grâce aux commandes de direction et de voilure, et pour simplifier le pilotage, le dispositif de propulsion vélique peut être équipé de dispositifs de sécurité limitant automatiquement par exemple la hauteur du bras (2), évitant au(x) passager(s) de basculer par dessus l'engin nautique ou terrestre. Dans le cas spécifié et illustré dans les différentes figures ci-dessous l'engin est constitué d'une coque (1) de forme générale de flotteur de catamaran, sans dérive, la forme de la coque (1) faisant office, équipée d'un gouvernail (4) de direction orientable, sur son arrière, commandé mécaniquement par câbles par le(s) passager(s). La voilure (6), commandée de façon mécanique par deux câbles (10), est un cerf-volant de traction. L'extrémité du bras (2); libre de l'engin, est formée en potence, à laquelle est suspendue par une charnière pivotante, une nacelle (3) dans laquelle prennent place le(s) passager(s) maintenu(s) par effet pendulaire en position assise verticale. Sur le bras (2) est fixé en outre un dispositif de flottaison (5). Le dispositif de flottaison (5) rend la nacelle (3) insubmersible avec ou sans ses passagers. Il offre à l'arrêt une assise suffisamment stable pour que le(s) passager(s) puissent) monter et descendre dans la nacelle sans chavirer. Les figures 1 et 2 nous montre un engin (1) nautique en fonctionnement dans une allure au `portant' respectivement en vue de face se déplaçant en direction de l'observateur et vue de dessus, la voilure (6) est déployée au-dessus de l'eau, la nacelle (3) est soulevée. Le bras (2) est fixé à la coque (1) par un dispositif articulé (14) lui permettant de pivoter sur lui-même et par rapport à la coque (1), d'arrière en avant selon un angle (c>e) dans le plan fixe de symétrie (A) longitudinale de la coque (1), imposant en permanence au bras (2) une position sur l'arrière de la coque (1). Chaque dispositif articulé (14) possède un dispositif de butée spécifique limitant l'angle de rotation (b# du bras sur la coque (1) et pouvant généralement être une valeur comprise entre 30 et 60 . La figure 5 nous montre les pièces en mouvement du dispositif de propulsion vélique ainsi que les déplacements autorisés de ces pièces. La voilure (6) à deux brins, insubmersible, redécollable 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 ), prend automatiquement position au-dessus de l'eau de telle sorte que la nacelle (3) puisse être 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 un pédalier ou un 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 par traction différentielle sur les câbles de commande (10) de la voilure (6) grâce à une ou plusieurs pédales ou manettes. Ceci à 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 (1) de naviguer sous des allures `au prés' comme illustré en figures 3 et 4 respectivement en vue de dessus et de coté. Suivant le modèle, la nacelle (3) peut héberger d'une à plusieurs personnes en position assise. Elle est équipée de l'ensemble des commandes de pilotage constituées d'un volant ou d'un palonnier ou guidon pour manoeuvrer le gouvernail (4), d'un pédalier ou d'un winch pour manoeuvrer l'activité de la voilure (6), de manettes ou pédales pour modifier l'allure de déplacement de l'engin (1). Par action sur les commandes de direction et par traction différentielle sur les câbles (10) de commandes de la voilure (6), l'engin peut être maintenu en équilibre par le(s) passager(s). Pour limiter les effets produits par les incidents de navigation (risées, vagues,..) qui pourrait faire basculer la nacelle (3) par dessus la coque (1), le dispositif de propulsion vélique est équipé d'un dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle (3) constitué d'un câble (8) (ou cordage, ou bout..) d'une longueur déterminée suivant la limitation souhaitée, à chaque extrémité de ce câble (8) sont fixés deux anneaux (9). Le câble (8) circule dans une poulie (13) et permet ainsi à ce dispositif de s'adapter à toutes les allures de l'engin. La poulie (13) est accrochée 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 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 a pivoté, le câble (8) a circulé sur sa poulie (13). le dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle s'est adapté à cette nouvelle situation, La figure 6 nous montre le dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle en position inactive, la hauteur de la nacelle (3) au-dessus de l'eau n'étant pas suffisante. Les figures 7 et 8 illustrent en vues de coté le dispositif (7) de limitation de hauteur de la nacelle (3) respectivement en activité et à l'arrêt. A l'arrêt les câbles (10) de commande de la voilure (6) sont tirés dans la nacelle (3) ces derniers et les brins de soutient de la voilure et la voilure (6) elle-même, sont enserrés dans les anneaux (9) du dispositif de limitation de hauteur de la nacelle (7) et celui (12) du sommet de la potence. 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). La plupart des éléments sont interchangeables pour obtenir un engin adapté aux conditions de navigation souhaitées. Des bras (2) différents peuvent être installés sur un même dispositif articulé (14). Un même dispositif articulé (14) peut être installé sur des coques (1) différentes. Des nacelles (3) différentes peuvent être installées sur un même bras(2). Des voilures (6) différentes peuvent être installées sur des bras (2) différents. Des dispositifs différents (7) de limitations de hauteur de la nacelle au- dessus de l'eau peuvent être installés sur un même bras (2). Un même dispositif articulé (14) peut être monté en des points différents d'une même coque (1) soit par déplacement continu et serrage, soit en des positions prédéterminées de la coque (1). Pour des traversées au large, l'engin peut être équipé d'un armement réglementaire. REVENDICATIONS 1) Dispositif de propulsion vélique pour engins nautiques et terrestres caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bras (2) relié à l'engin (1) nautique ou terrestre, par un dispositif articulé (14) permettant au bras de pivoter, et dont à son autre extrémité prend place un ou plusieurs passagers, d'une ou plusieurs voilures ou structures (6) reliées au bras (2) par des moyens souples et réglables qui, soumises à la force du vent soulèvent le bras (2) avec ses passagers en contrepoids et procure à l'engin une force de propulsion lui permettant de se déplacer suivant une direction imposée à l'aide de commandes de fonctionnement activées par les passagers installés sur le bras (2). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l' engin est une coque (1), de forme allongée, par exemple de type torpille, possédant une densité constante lui permettant de flotter à l'état de repos et de s'immerger momentanément sous l'effet des forces soumises au bras (2) par les voilures (6) et structures ou, de forme aplatie, par exemple de type planche à voile, pour un déplacement uniquement en surface de la coque (1), possédant une densité constante lui permettant de s'immerger que partiellement sous l'effet des forces soumises par le bras (2). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'engin est un équipement mécanique terrestre équipé de roues pour se déplacer sur le sol ou de patins ou de skis pour se déplacer sur la neige ou sur la glace. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les passagers sont installés dans une nacelle (3) suspendue au bras (2) en son extrémité libre de l'engin formée en potence, pivotante dans le plan du bras (2) et de sa potence grâce à une charnière lui permettant de conserver aulx) passager(s) une position assise verticale par effet de suspension pendulaire. 5) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le bras (2) est fixé à la coque (1) par un dispositif articulé (14) permettant au bras (2) de tourner sur lui-même autour de son axe (D) et sur la coque de l'arrière vers l'avant dans le plan de symétrie longitudinale (A) de la coque (1) jusqu'à des moyens de mise en butée de façon à limiter ce pivotement suivant un angle aigu (t 8) Dispositif selon la revendication 1 et 3 caractérisé en ce que le bras (2) comporte en son extrémité arrière et sous celui-ci un dispositif de flottaison (5) afin que la nacelle (3) ne puisse être immergée avec ou sans ses passagers et procurant à la nacelle (3) à l'arrêt une stabilité suffisante pour que le(s) passager(s) puissent) monter et descendre sans basculer. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est équipé d'une voilure (6) de type cerf-volant de traction commandée par deux câbles (10) , et possédant, en activité, et sans action différentielle sur ces câbles, un plan de symétrie (B) dans le même plan vertical que l'axe de l'axe du vent (C ) et se positionnant automatiquement en face de la nacelle (3) de sorte que cette dernière peut être soulevée et maintenue ainsi. 10) Dispositif selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que les câbles de commande (10) de la voilure (6) sont reliés au bras (2) au niveau de la charnière à laquelle est suspendue la nacelle (3), par un dispositif (12) coulissant de type anneau situé en extrémité de la potence, dans lequel circulent les deux câbles de commande (10) de la voilure (6) à l'aide d'un dispositif d'enroulement tel que pédalier(s) ou winch(es) situé dans la nacelle (3) permettant de régler la distance et l'activité de la voilure (6) , ce dispositif coulissant permettant aussi d'enserrer les câbles (10) et une partie de la voilure (6) lorsque les câbles (10) sont tirés dans la nacelle (3) pour rendre la voilure (6) inactive. 11) Dispositif selon les revendications 1, 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande en orientation de la voile par traction différentielle sur les câbles (10) de commande de la voilure (6) par des moyens d'action tels(s) que pédale(s) ou manette(s) afin de modifier la position de la voile (6) par rapport à l'axe (C) du vent et pouvoir ainsi déplacer l'engin dans des allures `au prés'. 12) Dispositif selon la revendication 1 et 9 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen automatique de limitation de hauteur de la nacelle (7) constitué d'un câble (8) auquel est fixé en chaque extrémité un dispositif coulissant (9) de type anneau, dans lequel circulent les câbles (10) de commande de la voilure (6), et permettant d'enserrer ces câbles (10) ainsi qu'une partie de la voilure (6) pour la rendre plus ou moins active ou inactive, et d'une poulie (13) circulant sur le câble (8), ladite poulie (13) est fixée à une cadène (11) en un point du bras (2). 13) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif articulé du bras (14) est fixé à l'engin terrestre ou nautique (1) sur des positions continues ou prédéterminées. 14) Dispositif selon la revendication let 12 caractérisé en ce que la cadène (12) peut être fixée sur le bras (2) en des positions continues ou prédéterminées.