Brevet FR2855493A1 — publié le 20041203

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de formage des voiles minces permettant de donner aux voilures de bateau et autres engins utilisant la propulsion vélique, à la fois les qualités aérodynamiques ( profil épais dissymétrique) des ailes d'avion et la capacité à exploiter des " vents arrières " sans devoir utiliser des " voiles d'avant " pour défléchir le lit de vent. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Actuellement, les systèmes existants nécessitent: - Pour les voiles minces " simple surface ", un mode de coupe et d'assemblage 10 complexe et un rendement aérodynamique moyen. - Pour les voiles minces " double surfaces ouvertes ", des dispositifs encombrants sur le pont des bateaux. - Pour les voiles minces " double surfaces fermées " et les voiles épaisses semirigides et rigides, la difficulté d'inverser le profil dissymétrique de la voile ou 15 encore d'assurer la réduction de voilure. - Pour tous les systèmes l'impossibilité d'exploiter directement des " vents arrières " sans voiles supplémentaires à l'avant du bateau. EXPOSE DE L INVENTION ET UN MODE DE REALISATION Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. 20 L'invention a pour objet: - d'augmenter le rendement aérodynamique d'une voilure de propulsion par, à la fois, le profil épais et la possibilité de réglage de forme de ce profil de voilure. - d'exploiter des vents arrières sans la nécessité d'utiliser des voiles d'avant pour défléchir le lit du vent. Conformément à l'invention, le dispositif est composé d'un ensemble de tension et formage de voilure, de deux voiles minces et d'un mât. Le mécanisme de tension et formage de voilure est constitué de: - Deux b6mes identiques (rep. 1 et 2) déformables dans le plan horizontal par compression de ses extrémités et comportant à chacune de ces extrémités une 30 bague cylindrique verticale. - Deux bras de liaison identiques rigides ( rep. 3 et 4) comportant à chaque extrémité( rep. A,B,A'et B' ) et au milieu ( rep. O et O' ) un passage d'axe vertical. - Deux noyaux de cardan identiques ( rep. 5 et 6) avec emboitement femelle pour l'axe horizontal et male pour l'axe vertical. - Deux hale- bas rigides ( rep. 7 et 8) comportant deux passages d'axe horizontal à chaque extrémité (fourchette à l'une des extrémités). - Un coulisseau vertical ( rep 9) comportant deux manetons formant une articulation horizontale. Les voiles sont en forme de triangle isocèle dont la base comporte un moyen de fixation aux bômes du mécanisme précédemment décrit ( fourreau, ralingue, etc...) et un point de drisse au sommet. Elles peuvent être équipées de lattes disposées parallèlement à leur base. Le mât comporte à sa base une portée de guidage permettant de recevoir le coulisseau du mécanisme de tension et formage, autorisant la rotation de celui-ci autour de son axe vertical et son déplacement vertical. Le mât comporte également deux gorges de guidage de point de drisse de voile et est haubané en tête. Le mécanisme de tension et formage est solidarisé par son coulisseau ( rep.9) en pied de mât et maintenu en position dans le plan horizontal au moyen de quatre drisses (rep. 11, 12,13etl14) qui le suspendent depuis la tête de mât. Le dimensionnement des différents éléments de ce dispositif, tant dans la taille que dans les proportions (allongement des voiles, rapport de longueur bras de liaison / bôme, ...), sera fonction de la valeur et position de la force aérodynamique résultante recherchée. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: 1 ) montage des voiles Les voiles sont fixées par leur base sur les bômes et hissées par drisse vers la tête de mât. Le mécanisme de formage et tension est alors au repos et suspendu dans le plan horizontal par les deux voiles ( repVetV')et non plus par les drisses. 2 ) mise en tension et préformage des voiles Dans un même temps, le mécanisme de tension des voiles est orienté dans le plan horizontal afinm, par l'incidence des voiles dans le lit de vent, d'imprimer la compression des bômes dans une même direction, et le coulisseau (rep.9) est tiré et maintenu vers le bas de pied de mât au moyens de cordages ( rep.T) afin de comprimer les deux bômes de façon égale, par rapprochement des deux bras de liaison (rep.3et4) vers l'axe de mât. L'effet combiné de ces deux actions assure à la fois la tension des voiles et leur préformage. 3 ) formage des voiles Le mécanisme est orienté avec une incidence optimale par rapport au lit du vent, par rotation du coulisseau (rep.9) sur le pied de mat, au moyen d'une écoute ( rep.E) fixée au hale-bas (rep. 8) par l'une de ses extrémités et à la structure de pont de bateau par l'autre. La mise en forme du profil de voilure est alors obtenue par la rotation des deux bras de liaison autour de leur axe vertical de milieu. 10 Pour cela: - le bras de liaison de bord de fuite de la voilure est orienté dans le plan horizontal par traction et maintenu en position au moyen d'un cordage ( rep. Ff) reliant l'extrémité de bras de liaison ( coté extrados) au bas de coulisseau (rep.9). L'effet de cette action est le resserrement du bord de fuite de voilure. - Le bras de liaison de bord d'attaque de la voilure est orienté dans le plan horizontal par traction et maintenu en position au moyen d'un cordage ( rep.Fa) reliant l'extrémité de bras de liaison (coté extrados) au bas de coulisseau (rep. 9). L'effet de cette action est l'obtention d'une ouverture optimale du bord d'attaque de la voilure par rapport à la direction du lit de vent, la formage dissymétrique de la 20 voilure par compression de la bôme sous le vent transformant cette voile en extrados et par détente partielle de la voile au vent transformant cette voile en intrados. - L'épaisseur du profil de la voilure peut alors être augmenté par traction du coulisseau (rep.9) vers le bas et diminué par remontée du coulisseau le long du 25 pied de mât. LES DESSINS ET SCHEMAS -FIG. 1 dessin en perspective du mécanisme de tension et formage en position repos. - FIG.2 dessin en perspective du mécanisme de tension et formage en position tension et préformage. - FIG.3 dessin en perspective du mécanisme de tension et formage en position formage. - FIG.4 schéma de principe présentant le mécanisme dans les différentes positions. - 4a mécanisme au repos - 4b mécanisme en tension et préformage - 4c mécanisme en formage - FIG.5 schéma de principe présentant le mécanisme en position repos. - FIG.6 schéma de principe présentant le mécanisme en position tension et préformage. - FIG.7 schéma de principe présentant le mécanisme en position formage. - FIG.8 schéma présentant les différentes allures. 10 APPLICATION INDUSTRIELLE Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas o la propulsion d'un engin est obtenue au moyen du vent. Il est facile à adapter sur tous types de coques de bateaux de plaisance ou de compétition, de chars à voile et autres engins de plage. - REVENDICATIONS 1) Dispositif aérodynamique à voile pour la propulsion par le vent, caractérisé en ce qu'il est composé de deux voiles minces et souples (rep. V et V' ), d'un mât intégré entre ces deux voiles (rep. 10), d'une structure inférieure (rep. 1,2,3,4,5,6,7,8,9) qui positionne la base de ces deux voiles minces pour en faire une voile double surfaces à profil épais ouvert. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure inférieure est un parallélogramme déformable (rep. 1,2,3,4) dans le plan horizontal, positionné par rapport 10 au mât et maintenu dans le plan horizontal par deux hale-bas (rep. 7,8), deux noyaux de cardan (rep. 5,6), un coulisseau (rep. 9) et les voiles (rep. V,V'). Cette disposition confèere au parallélogramme (rep. 1,2,3,4) une symétrique selon deux axes perpendiculaires du plan horizontal dont le centre est l'axe du mât (rep. 10). Le coulisseau (rep. 9) autorise la rotation du parallélogramme autour de l'axe vertical de mât. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les hale-bas (rep. 7,8 ),les noyaux de cardan (rep. 5,6) et le coulisseau (rep. 9) permettent par la descente de cet ensemble le long du pied de mât d'assure la tension de voilure. 4) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que deux cotés opposés du parallélogramme (rep. 1,2) et qui constituent les bômes sont en matériau élastique, d'une 20 section et position telles qu'elles autorisent leur déformation dans le plan horizontal et l'interdisent dans le plan vertical. La déformation contrôlée d'une de ces bômes génère la dissymétrie du profil de la voilure. 5) Dispositif selon les revendications 1,2,3 et 4 caractérisé en ce que le déplacement vertical du coulisseau (rep. 9) sur le pied de mât, contrôle à la fois la tension de voilure et 25 corrige la déformation du profil de voilure.