Brevet FR2809704A1 — publié le 20011207

COQUE A ECHANCRURES DE DECROCHEMENT La présente invention concerne les coques comme celles des KAYAKS, CANOËS, SKIFFS, ainsi que leurs rames comportant une ou plusieures échancrures générant des zones creuses, à l'intérieur du plan général de glisse du flotteur pour transformer une partie de la traînée en énergie cynétique ajoutée à la propulsion en améliorant la force motrice du navigateur. Ces coques sont restées parmi les plus traditionnelles de la navigation. Le skiff, avec sa forme allongée et étroite , n'a pas subi d'autres modifications à part l'appareillage de traction, la carène est restée lisse sur un plan général convexe avec un léger V directionnel, placé à la proue ou quelquefois à la poupe, sans aucune incision d'une quelconque figure géométrique. Egalement, ils ne présentent pas d'autres formes parallèles à l 'axe, comme des concaves ou des channels. La recherche a été orientée vers la technologie de nouveaux matériaux résistants et légers, aussi vers la forme par rapport aux écoulement des fluides améliorant les performances mais pas pour autant résoudre tous les problèmes inherents liés à la navigation. Le kayak et canoë se trouvent dans la même situation techniques et évoluent dans le même sens que le skiff, seulement par l'application des échancrures à décrochement se modifie radicalement le comportement et les performances, permettant d'élargir les possibilités des programmes de navigation. Les échancrures selon l'invention sont des formes géométriques creusées en négatif traversant l'axe de la coque ou placées symétriquement d'un côté et de l'autre de ledit axe avec le sommet orienté vers la proue. Ces échancrures peuvent être englobées également sur les rames . Une échancrures comporte plusieurs éléments caractérisés par la configuration suivante vu de profil : un bord d'attaque (2) un bord de fuite (3) une profondeur variable (4) une surface de décrochement se situant entre la rainure (13) et la profondeur (4) qui est l'endroit du début de la surface de glisse (6) et qui prolonge jusqu'à l'endroit où commence l'échancrure suivante de telle manière se crée un espace creux (7) pour permettre la création de rouleaux d'eau (14) retournés dans le sens de l'avancement.. Les échancrures sont de formes variées : courbes, paraboliques , angulaires caractérisées par les éléments suivants: un sommet (8), la largeur de l'échancrure (9) l'angle d'ouverture (10) comportant des zones creuses (7) Les éléments composant les échancrures se situent à l'intérieur de leurs limites géométriques afin de créer des zones creuses donnant naissances aux rouleaux d'eau (14) retournés dans le sens de l'avancement et renvoyés successivementivement contre leurs surfaces de décrochement (5) à une vitesse plus ou moins supérieure à celle du flotteur, transformant une partie de la résistance de la trainée (11) en propulsion . Grâce au fonctionnement de l'échancrure (1) placée vers la proue dans la partie qui s'enfourne successivement à chaque introduction des rames en se soulevant au-dessus du plan d'eau à leur extraction, destinée à soulager la charge pesante provoquée par la traînée (11) et réduire les effets de bascule générées par les mouvments des rameurs. Leurs présences placées également devant et en arrière du rameur ainsi qu'en les multipliant selon les programmes de navigation avec le rôle d'accélérateur et afin de dégager les turbulances (12) vers la poupe, créeant la sustention hydrodynamique imposées par l'effet de décrochement augmentant la portance . Selon l'invention les rames aussi comportent des échancrures sur l'extrados (A) prenant le rôle de retenue d'eau, en permettant à la surface portante (A) de la pelle un meilleur appui du geste de traction par le ralentissement de la vitesse d'évacuation du volume d'eau disloqué. Leur application sur l'intrados (B) fractionne les turbulences (12) conduites par l'angle d'ouverture (10) en profondeur et à l'extrêmités de la pelle (3). Leur énergie résiduelle contribue en partie aux mouvements de traction, améliorant dans le même temps l'indice de pression dans la zone dépressionnale du volume d'eau provoqué par le mouvement de la pelle du côté de l'intrados (B) caractérisée par d'importances turbulences (12) qui aspirent l'énergie développée par le navigateur. Le volume d'eau en transit sur la carène subit des accélérations successives, les rouleaux d'eau et la décompression spontannée provoquent la sustention hydrodynamique. Egalement cette nouvelle forme circonscrite à l'intérieur de la forme courbée entre la proue et la poupe du concept traditionel qui plafonne en vitesse, permet à la carène de devenir une forme plus tendue, en augmentent le seuil de la vitesse . Ces types d'embarcations sont particulièrement iniquées pour la performance de haute compétition ainsi que les activités d'agrément. - la figure 1 représente le fonctionnement d'une carène traditionnelle. Le volume d'eau transite à une vitesse uniforme. - la figure 2 représente le fonctionnement de carène à décrochement échancré, le volume d'eau en transit subit des accélerations successives . - la figure 3 représente le profil des échancrures et la définition de ses composants. - la figure 4 représente la configuration d'une échancrure et les élements qui la compose. - la figure 5 représente le profil d'une coque classique - la figure 6 représente le profil d'une coque à échancrures - la figure 7; 8, 9 représentent les carènes selon la présente invention avec les formes et les dispositions des échancrures les plus performantes, coque à double échancrure (FIG 8) et échancrure angulaires (FIG 9) - la figure 10 représente le profil et le plan de glisse de la forme la plus traditionelle du kayak avec des échancrures particulièrement indiquée dans le canyoning. - la figure 11 représente plan genéral de la carène du kayak. - la figure 12 ,13 et 14 représente une rame traditionnelle échancrée sur l'intrados et extrados ainsi que son profile. - la figure 15, 16, 17 représente les deux plans intrados et extrados ainsi que le profil d'une pelle asymètrique dont les échancrures prennent la forme du plan excentrique de la pelle. - la figure 18, 19 représente une variante des deux plans de la pelle avec décrochement excentrique. - la figure 20 représente une échancrure et ses composantes. - la figure 21 représente le fonctionnement d'une échancrure et l'action cynétique des rouleaux sur la surface de décrochement. Toutes les représentations graphiques de cette invention sont des engins mono places et leurs applications sur autre type de coque comme: double, quatriples, huit plus un (aviron) sont non-limitatif par la disposition des échancrures entre les rameurs selon les spécificités de leur fonctionnement. Les rainures (13) des échancrures (1) ont un rôle de stabilisateurs latéraux elles conduisent et dégagent les turbulences (12) s'opposant au tangage assurent une meilleure tenue de navigation ainsi qu'un meilleur cap. Les coques de skiff , du kayak, du cane dans leur évolution sont sollicitées par des zones de résistance qui s'opposent à leur avancement Première zone se situe à la proue du flotteur caractérisée par de mouvements d'enfournement et soulèvement succesifs par rapport au plan d'eau provoqué par la résistance de la traînée (11) et par l'effet de bascule généré par l'introduction et l'extraction des rames . La deuxième zone se trouve devant et à l'arrière des navigateurs due à la sollicitation de la coque par la pression alternative du mouvement d'appui des rames. Le fonctionnement de ces flotteurs malgrè la forme idéale pour favoriser l'écoulement du fluide, arrivant au seuil de saturation en vitesse qui est causée aussi par la forme légèrement courbe de la carène parttant de la proue à la poupe. Ces inconvénients sont améliorés selon l'invention par le placement d'une ou plusieurs échancrures (1) creuses au niveau des zones de résistance afin de transformer une partie des ces forces d'opposition en énergie cynétique, participant à l'avancement, soulagent le poid de l'embarcation par la sustention provoquée par des mouvements répétitifs du volume d'eau . Les éspaces (7) en négatif des échancrures (1) par rapport au plan général de la coque ont un rôle accélerateur et créent un plan de carène plus tendue augmentent le seuil de la vitesse critique ce qui la rend plus pérformante, qualité recherchée dans la compétition . La dérnière échancrure (1), placée à la poupe a également un rôle de dégagement et d'evacuation des turbulences (12) afin de ne pas relantir la vitesse de transit du volume d'eau . Les prémières deux zones sont sollicitées par le phenomène de la traînée (11) et du clapot en limitant la force motrice. La course de l'embarcation atteint une vitesse critique de cca 10/14 noeux/h La troisième zone se trouve au babord et au tribord devant et derrière les rames crée par leurs action dans la masse d'eau afin de propulser le navire . Concernant la recherche et la fabrication des rames a été trouvé des sollutions techniques liées à la résistence et à la légèreté des matériaux, contribuant à la pérformance de ces engins. Aussi il a eu une trasition des formes traditionnelles, donc symétriques, à une forme excentrique utilisée dans la haute pérformance. Vu la compléxité de phénomènes d'écoulement du fluide, les échancrures (1) incisées sur l'extrados et sur l'intrados avec leur effet sécondaire, appliquées sur les rames contribuent à améliorer le randement de la traction Les échancrures (1) sont placées sur la surface portante de la rame dans des endroits les plus sollicitées, afm de créer de retenues du volume d'eau favorisant l'appui sans user la force motrice, dans le même temps elles orientent le dégagement d'une grande partie du courant laminaire par les extrémités supérieures et inférieures des pelles, diminuant la force de résistence . Les échancrures (1) appliquées sur l'intrados (B) accélerent et fractionnent les turbulences (12), en augmentant la préssion dans une masse d'eau avec un coefficient de préssion inférieure à la préssion de la masse d'eau de l'extrados (A), contribuant à reduire l'usure de l'énergie motrice. REVENDICATIONS 1. Coque de KAYAK, CANE, SKIFF, ainsi que leurs RAMES, sont échancrés un où plusieurs espaces vides situés à l'intérieur de leurs plans générais de glisse. (FIG 2). 2. Coque de KAYAK, CANE, SKIFF (FIG. 2-4) ainsi que leurs RAMES (FIG. 12-15-I8) selon la revendication 1 comportant au moins une échancrure (1) traverçant l'axe (AX) du flotteur où encore placée symétriquement d'un côté et de l'autre (FIG. 8) de ledit axe (AX). 3. Coque de KAYAK, CANE, SKIFF, ainsi que leurs RAMES, selon la revendication 1-2 comportant des échancrures (1) caractérisées par la configuration suivante vu de profile (FIG 3) I Un bord d'attaque - 2 II Un bord de fuite - 3 III Une profondeur - 4 IV Une surface de décrochement - 5 V Une surface de glisse - 6 VI Un espace vide ou zones creuses - 7 4. Echancrures (1), selon la revendication l-2-3 représentées par une vue générale du plan de glisse présente des différentes formes courbes, paraboliques ou angulaires (FIG 4- 7-8-9-10-18-19-20) caractérisées par les éléments suivants 8 - sommet 9 - largeur d'échancrures 10 - angle d'ouverture 11- zones creuses 5. Coque de KAYAK, CANE, SKIFF, selon les revendications précedentes comportent des échancrures (1) délimitant dans leurs géométries des zones creuses (7), définies dans les revendications 3-4 donnant naissance aux rouleaux d'eau (14), retournés dans le sens de l'avancement et renvoyés successivement contre leurs surfaces de décrochement (5), à une vitesse plus ou moins supérieure à celle du flotteur, transformant une partie de la résistance de la traînée (11), en propulsion (FIG 2-21). 6. Coque de KAYAK, CANOE, SKIFF, selon les revendications 1-2-3-4.-5, comportant une échancrure (1), placée vers la proue , dans la partie qui s'enfourne successivement à chaque introduction des rames, en se soulevant au-dessus du plan d'eau à leur extraction, destinée à soulager la charge pesante provoquée par la traînée (11) et réduire les effets de bascule générées par les mouvements des rameurs . 7. Coque de KAYAK, CANÔE, SKIFF, selon la revendication 6 ,englobant des échancrures (1) placées devant et en arrière du rameur ainsi qu'en les multipliant selon le cas, avec le rôle d'accélerateur et afin de dégager les turbulences (12) vers la poupe créant la sustention hydrodynamique imposées par l'effet de décrochement augmentant la portance . 8 . Coques de KAYAK, CANE, SKIFF, selon les précedentes revendications englobant des rames échancrées sur l'extrados, ( A)(FIG. 12-15-18) et sur l'intrados ( B ) (FIG 14-17-19), des formes définies dans les revendications 3 et 4 prennant le rôle de retenue d'eau en permettant à la surface portante(A) de la pelle (extrados) un meilleur appuis du geste de traction par le ralentissement de la vitesse d'évacuation du volume d'eau disloqué. 9 . Rames selon quelquonques revendication, nottament la revendication 8 , comportent des échancrures (1) sur l'intrados (B)(FIG 14-17-19), afin de fractionner les turbulences (12) conduites par l'angle d'ouverture (10) en profondeur et à l'extrêmité de la pelle(3). Leur énergie résiduelle contribue en partie aux mouvements de traction ,améliorant dans le même temps l'indice de pression dans la zone dépressionnale du volume d'eau provoqué par le mouvement de la pelle du côté de l'intrados (B ) caractérisée par d'importantes turbulences (12) qui aspirent l'énergie développée par le navigateur. 10 . Coques de KAYAK, CANOE, SKIFF, suivant toutes les revendications de la présente invention , sont des représentations graphiques d'engins monoplaces dont leurs applications sur d'autres types de carène comme : double, quatruple, ( skiff- huit plus un ) non limitatif par la disposition d'échancrures entre les rameurs selon les spécificités de leur fonctionnement. 11.Selon les revendications précédentes, les rainure (13) des échancrures (1) (FIG.4-6-10) ont le rôle de stabilisateurs latéraux, conduisant et dégageant les turbulences (12), s'opposent au tangage, pour assurer une meilleure tenue de navigation ainsi qu'un meilleur cap.