Brevet FR2845063A1 — publié le 20040402

Gréement à double voile La présente invention est relative aux gréements. Plus particulièrement, l'invention concerne un 5 gréement comportant un mât et une voilure constituée de deux voiles, chaque voile s'étendant au moins entre une bordure, une chute et un guindant, s'étendant lui-même entre un point de drisse et un point d'amure, les points d'amure de chaque voile étant liés au mât. Le document FR 2773773 décrit un exemple d'une telle voilure. Selon ce document de l'art antérieur, cette voilure est montée sur un bateau à voile. Elle a un profil aérodynamique en forme d'aile d'avion. Cette voilure est constituée d'une voile à profil épais, mise en forme par une 15 armature centrale rigide. Les professionnels du monde de la voile savent depuis longtemps que l'aile rigide type aile d'avion, par la performance aérodynamique générée par son profil épais et asymétrique, constitue une solution incomparablement plus performante qu'une voile traditionnelle pour propulser un voilier. Cependant, elle présente des inconvénients, liés à sa complexité technologique, à son maniement (elle ne peut en effet être affalée ou hissée, à volonté, ce qui nuit à la maniabilité du navire). Son utilisation est donc limitée à de gros 25 navires de type " compétition ". De plus, les performances par vent arrière de ces voiles épaisses sont à peine supérieures à celles des voiles classiques. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, on prévoit selon l'invention, un gréement qui, outre les caractéristiques déjà mentionnées, est caractérisé par le fait que les chutes respectives de chaque voile sont structurellement indépendantes l'une de l'autre. Les chutes de chaque voile sont structurellement indépendantes lorsqu'elles ne sont pas retenues l'une à l'autre (dans certaines voilures de l'art antérieur, les 5 chutes sont, par exemple, cousues ensemble pour former une voile fermée), et qu'elles peuvent être écartées l'une de l'autre. Plus particulièrement, elles sont structurellement indépendantes lorsque l'on peut former une voile épaisse avec l'une des voiles sous le vent de l'autre, par exemple 10 pour les allures de près serré, de près, de vent de travers ou de largue, mais également lorsque chaque voile peut prendre le vent, d'un côté différent du mât, par exemple pour les allures de vent arrière ou de grand largue. Grâce aux dispositions de l'invention, la manoeuvre 15 des voiles et du navire qui en est équipé est facilitée. En effet, du fait de l'indépendance structurelle des chutes de chaque voile, on peut obtenir un profil de double voile épais, avec une asymétrie importante et variable en fonction de l'angle au vent, apportant ainsi au bateau une 20 puissance optimale. Les changements de bord peuvent être effectués avec une réversibilité parfaite et instantanée, de l'asymétrie de cette double voile épaisse. Les voiles peuvent être hissées et affalées à volonté, quelles que soient les conditions d'exploitation du bateau, de manière 25 simple. La structure simple et très résistante de la double voile ne fait pas obstacle à la manoeuvre du bateau par une trop grande complexité de mise en oeuvre. Lors des changements de cap, la rotation de la voilure peut être effectuée de manière libre et contrôlée. En outre, la masse 30 et l'encombrement de la voilure selon l'invention sont minimisés pour le gain de puissance obtenu. Enfin, la voilure selon l'invention peut être fabriquée avec un cot limité, ce qui autorise sa fabrication en série et une large commercialisation. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - chaque voile est lattée, afin d'en raidir le profil; - le bord de chute des voiles est latté, afin de les raidir; - les guindants de chaque voile sont liés entre eux 10 le long d'une glissière commune aux deux voiles; - les guindants de chaque voile sont liés entre eux le long d'un fourreau de mât commun avec deux voiles; - le guindant de chacune des deux voiles est muni d'une ralingue et le mât est muni de deux glissières 15 destinées à recevoir chacune la ralingue de l'une des deux voiles; - au moins une voile s'appuie au niveau de son guindant sur un renfort intérieur d'appui; - la chute de chaque voile est équipée d'un 20 dispositif de manoeuvre indépendant; et - le dispositif de manoeuvre permet la manoeuvre simultanée des deux voiles. Par ailleurs, la présente invention a aussi pour objet une voile double comprenant deux voiles, chaque voile 25 s'étendant au moins entre une bordure, une chute et un guindant, s'étendant lui-même sensiblement entre un point de drisse et un point d'amure caractérisée par le fait que les guindants respectifs de chaque voile sont liés l'un à l'autre, tandis que les chutes respectives de chaque voile 30 sont structurellement indépendantes l'une de l'autre. Par ailleurs, la présente invention a aussi pour objet un engin à voile, par exemple un char à voile ou une planche à voile, muni d'un gréement selon l'invention. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de plusieurs de ses modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur lesquels: - la figure 1 représente un navire comportant un mode de réalisation du gréement selon l'invention; - la figure 2 représente schématiquement les 10 écoulements d'air autour d'une voile classique et la portance associée, pour une incidence de vent de travers; - la figure 3 représente schématiquement les écoulements d'air autour de la double voile du gréement représenté sur la figure 1, et la portance associée, pour 15 une incidence de vent de travers; - la figure 4 est une vue de dessus schématique en coupe, d'un premier mode de réalisation du gréement au repos des figures 1 et 3; - la figure 5 est une vue schématique en perspective 20 d'un dispositif permettant de hisser ensemble et simultanément les deux voiles le long du mât; - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 4 d'un autre mode de réalisation du gréement au repos des figures 1 et 3; - la figure 7 est une vue en perspective d'un mode d'attache du gréement des figures 1, 3 et 4; - la figure 8 représente, selon une vue analogue à celle de la figure 6, le mode de réalisation du gréement de cette même figure, soumis à un vent arrière; - la figure 9 est une vue en perspective d'un dispositif de manoeuvre du gréement selon la présente invention; et - la figure 10 représente schématiquement en perspective un troisième mode de réalisation du gréement représenté sur la figure 1. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Trois modes de réalisation du gréement selon l'invention sont décrits ci-dessous de manière détaillée. La figure 1, qui représente l'essentiel des caractéristiques communes aux trois modes de réalisation décrits ci-dessous, montre un navire 1 équipé d'un mât 2, 10 gréé avec une double voile 30, comprenant une voile bâbord 3 et une voile tribord 4, ainsi que d'un dispositif de manoeuvre 5 comprenant une écoute de voile bâbord 31, une écoute de voile tribord 41, une garcette 50 et un anneau 51. Chaque voile 3, 4 est décrite par les éléments constitutifs 15 caractéristiques suivants: son guindant 32,42, sa bordure 33,43, sa chute 34,44, et son point de drisse 35,45, son point d'amure 36,46 et son point d'écoute 37,47. Les bords de chutes 34, 44 sont éventuellement lattés sur une partie de leur hauteur. A cette fin, des 20 lattes sont insérées dans des fourreaux 12 par exemple. La figure 2 représente schématiquement le principe aérodynamique de la portance calculée pour une voile 19 simple de l'art antérieur. Le vent frappe le mât 2 sur son bord d'attaque et se sépare en deux flux s'écoulant de part 25 et d'autre de la voile 19, intrados et extrados. Ces deux flux se rejoignent ensuite dans le prolongement de la chute 20 ou bord de fuite de la voile. Le trajet parcouru par le flux d'air sur l'extrados étant supérieur à celui du flux d'air sur l'intrados, la vitesse du flux d'extrados 30 s'accroît en proportion et la pression de l'air sur l'extrados diminue en conséquence. Un différentiel de pression apparaît alors entre l'extrados et l'intrados de la voile, proportionnel au différentiel de trajet entre les flux, et directement lié à l'importance de l'asymétrie du profil de voile. On obtient ainsi une aspiration sur l'extrados, et une poussée sur l'intrados qui se cumulent en une résultante aérodynamique, la portance. Sur la figure 3, pour l'essentiel commune aux trois modes de réalisation décrits dans le présent document, sont représentés le mât 2 et les voiles 31, 41 constituant un profil de double voile selon l'invention. Grâce à l'épaisseur et l'asymétrie importantes de ce profil, le 10 différentiel de trajet entre les flux augmente par rapport au gréement de la figure 2. La portance est donc plus importante sur ce gréement à double voile. Dans la configuration de la figure 3, sous vent de travers bâbord, la voile bâbord 3 constitue l'intrados de la 15 double voile 30 et la voile tribord 4 son extrados. Suite à un virement de bord, la voile bâbord 3 pourra à son tour constituer l'extrados de la double voile 30 et la voile tribord 4 son intrados, sous vent de travers tribord. Du fait de l'aspiration sur l'extrados, l'épaisseur 20 du profil de la double voile 30 est maintenue pendant son utilisation sans nécessiter de renforts entre les deux voiles 31, 41. La figure 4 représente une vue de dessus en coupe d'un premier mode de réalisation de la présente invention. 25 Selon ce premier mode de réalisation, le mât 2 a une forme, en coupe transversale, ovode. Il comporte un bord d'attaque 10 au niveau du plus faible rayon de courbure de la forme ovode, ainsi qu'une face arrière 11 correspondant au plus grand rayon de courbure de la forme ovode. Le mât 2 comporte deux glissières 21, 22 s'étendant longitudinalement parallèlement à l'axe longitudinal X du mât 2. Les glissières 21, 22 sont situées, sur la face arrière 11, sensiblement à 90 degrés l'une de l'autre par rapport à l'axe longitudinal X et symétriquement par rapport au plan médian du mât 2 passant par l'axe X et le bord d'attaque 10. La double voile 30 comprend une voile bâbord 3 et 5 une voile tribord 4 identiques, de forme essentiellement triangulaire, qui peuvent éventuellement être lattées. Les voiles bâbord 3 et tribord 4 sont munies sur leur guindant respectif 32, 42, d'une ralingue 38, 48 leur permettant de coulisser le long du mât 2 dans les glissières de mât bâbord 10 21 et tribord 22 respectivement, de manière à être hissées et affalées à volonté, par exemple à l'aide du dispositif décrit plus loin en relation avec la figure 6. Les voiles bâbord 3 et tribord 4 peuvent être lattées et peuvent éventuellement s'appuyer sur des renforts intérieurs d'appui 15 bâbord 39 et tribord 49, respectivement, solidaires du mât 2, pour garantir une épaisseur minimale au profil de la double voile 30. Si les voiles 3 et 4 sont lattées, leurs lattes peuvent s'appuyer sur les renforts intérieurs d'appui 39 et 49. La figure 5 représente un dispositif permettant de hisser et affaler simultanément sur le mât 2 à deux glissières de la figure 4, les voiles bâbord 3 et tribord 4 à l'aide d'une drisse 6 coulissant dans une poulie de tête de mât (non représentée) et reliée aux points de drisse 35, 25 45, au sommet de chaque voile 3, 4. Les chutes 34, 44 de chaque voile 3, 4 sont structurellement indépendantes l'une de l'autre. La figure 6 représente un deuxième mode de réalisation du gréement selon l'invention. Ce deuxième mode 30 de réalisation diffère du premier essentiellement par le fait que les deux voiles 3, 4 sont liées au mât 2 par l'intermédiaire d'une glissière 23 unique. Cette glissière 23 se situe sur la face arrière 11 du mât 2. Elle est symétrique, par rapport à l'axe longitudinal X, au bord d'attaque 10. Les deux voiles bâbord 3 et tribord 4 sont assemblées sur un même guindant 7 par couture ou autres moyens classiques, ou plus particulièrement solidarisées 5 l'une à l'autre comme décrit plus loin en relation avec la figure 7. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 6, le guindant 7 est lié à une ralingue 8 permettant de coulisser dans la glissière 23. Ce 10 dispositif d'attache permet de hisser ou d'affaler simultanément les deux voiles 3, 4 à volonté. Les voiles bâbord 3 et tribord 4 peuvent éventuellement s'appuyer sur des renforts intérieurs d'appui bâbord 39 et tribord 49, respectivement. Les renforts d'appui bâbord 39 et tribord 49 15 sont respectivement solidaires des voiles bâbord 3 et tribord 4. Les renforts d'appui 39, 49 sont répartis le long du guindant 7, au niveau de lattes non représentées. Ils sont, par exemple, constitués de profilés en aluminium ayant, en coupe longitudinale, une forme de "V". L'une des 20 branches de ce "V" sert d'appui à une latte de la voile 3, 4. L'autre branche du "V" sert d'appui à l'autre renfort d'appui 39, 49. Les branches du "V" forment entre elles un angle sensiblement compris entre 30 et 450, permettant ainsi de maintenir une épaisseur minimale au profil de la double 25 voile 30. La figure 7 montre une variante du dispositif d'attache des deux voiles bâbord 3 et tribord 4, pour le deuxième mode de réalisation. Selon cette variante, les voiles 3, 4 comportent des guindants 32, 42 distincts. Ces 30 guindants 32, 42 sont solidarisées l'un à l'autre par des moyens d'accroche tels que manilles 27 passées dans des oeillets 28 ou autres moyens classiques, sur un ensemble de coulisseaux 29 faisant office de ralingue dans la glissière 23. Cette disposition permet à la fois de rapprocher les deux voiles pour former une double voile 30 épaisse sous vent porteur, et d'écarter suffisamment les guindants 32, 42 pour obtenir deux bords d'attaque indépendants pour les 5 voiles 3, 4 et permettre l'insertion de filets d'air entre celles-ci. Ces filets d'air participent à la mise en forme de chacune des voiles 3, 4. La figure 8 montre un exemple de déploiement du gréement selon l'invention correspondant au mode de 10 réalisation de la figure 6, sous vent arrière. Ce type de configuration peut bien entendu être obtenu quel que soit le mode de réalisation du gréement selon l'invention et en particulier aussi avec celui correspondant à la figure 4. Comme représenté sur la figure 9, pour le premier 15 mode de réalisation de l'invention, le dispositif de manoeuvre 5 comprend une écoute de voile bâbord 31 et une écoute de voile tribord 41. Ces écoutes 31, 41 se rejoignent vers un palan de voile non représenté, à partir duquel l'utilisateur peut manoeuvrer chacune des voiles 3, 4 20 indépendamment l'une de l'autre. Selon une variante, représentée sur la figure 1, la garcette 50 est liée à chaque point d'écoute 37, 47 et passe par un anneau 51, lié au palan de manière classique, par des écoutes 31, 41. Selon le troisième mode de réalisation représenté sur la figure 10, le gréement selon l'invention se compose d'un mât fixe ou rotatif classique sans ralingue et d'une voile double 30 composée de deux voiles 3, 4, identiques assemblées sur un même fourreau de mât 52 ou tout autre 30 dispositif d'arrimage au mât 2. Les modes de réalisation du gréement selon l'invention sont décrits ci-dessus pour une grand-voile. Mais l'invention est bien entendu transposable à d'autres voiles comme le foc par exemple. REVENDICATIONS 1. Gréement comportant un mât (2) et deux voiles (3,4), chaque voile (3,4) s'étendant au moins entre une 5 bordure (33,43), une chute (34,44) et un guindant (32,42), s'étendant lui-même sensiblement entre un point de drisse (35,45) et un point d'amure (36,46), les points d'amure (36,46) de chaque voile (3,4) étant liés au mât (2), caractérisé par le fait que les chutes (34,44) respectives 10 de chaque voile (3,4) sont structurellement indépendantes l'une de l'autre. 2. Gréement selon la revendication 1, dans lequel le bord de chute des voiles (3,4) est latté. 3. Gréement selon la revendication 1 ou 2, dans 15 lequel les guindants (32,42) de chaque voile (3,4) sont liés entre eux le long d'une glissière (23) commune aux deux voiles. 4. Gréement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les guindants (32,42) de chaque voile (3,4) sont liés 20 entre eux le long d'un fourreau de mât (52) commun aux deux voiles (3,4). 5. Gréement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le guindant (32,42) de chacune des deux voiles (3,4) est muni d'une ralingue (38,48) et le mât (2) est muni de 25 deux glissières (21,22) destinées à recevoir chacune la ralingue (38,48) de l'une des deux voiles (3,4). 6. Gréement selon l'une des revendications antérieures, dans lequel au moins une voile (3,4) s'appuie au niveau de son guindant (32,42) sur un renfort intérieur 30 d'appui (39,49). 7. Gréement selon l'une des revendications antérieures, dans lequel la chute (34,44) de chaque voile (3,4) est équipée d'un dispositif (31,41) de manoeuvre indépendant. 8. Gréement selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de manoeuvre (5) permet la manoeuvre simultanée des deux voiles (3,4). 9. Voile double comprenant deux voiles (3,4), chaque voile (3,4) s'étendant au moins entre une bordure (33,43) une chute (34,44) et un guindant (32,42), s'étendant luimême sensiblement entre un point de drisse (35,45) et un point d'amure (36,46), caractérisée par le fait que les guindants (32,42) respectifs de chaque voile (3,4) sont liés l'un à l'autre, tandis que les chutes (34,44) respectives de chaque voile (3,4) sont structurellement indépendantes l'une de l'autre. 10. Engin à voile muni d'un gréement selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 8.