Brevet FR2886617A1 — publié le 20061208

La présente invention se repose sur un nouveau concept imaginé pour améliorer les performances générales d'une pirogue à balancier destinée à la course en haute mer et comprenant un équipage de six personnes, de l'âme en contre-plaqué solidaire de l'étrave et des croisillons de renforts jouant le rôle de raidisseur, de la structure générale du balancier ainsi que de sa forme, et du système de positionnement rapide du balancier. Les inconvénients des pirogues de course actuelles sont que lorsqu'elles sont confrontées à la houle venant de l'avant, ont tendances à piquer dans la vague, ce qui fait plonger la proue de la pirogue et a pour conséquence de freiner son élan. Mais aussi, lorsqu'elles ont une houle arrière favorable à la glisse, leurs formes aiguisées ont tendance à fendre la vague, ne pouvant ainsi profiter de cette force de propulsion. Les pirogues de course ont un inconvénient majeur à déplorer, c'est le manque de rigidité de la coque fabriquée en résine de polyester, légères mais peu résistantes à la torsion et aux efforts auxquelles elles doivent se soumettrent. La solution technique apporté au problème de rigidité est de renforcer la coque en y intégrant dans un premier temps une âme en contre-plaqué, à l'avant et à l'arrière de l'étrave et dans un deuxième temps des croisillons de renforts qui utilisent le système de triangulation donnant à la pirogue sa structure indéformable. Un autre inconvénient des pirogues actuelles réside dans la fragilité de leurs balanciers en résine de polyester à structure creuse. Ceux-ci se fissurent et se percent lors des collisions pendant les courses. Ils finissent par se remplir d'eau ce qui diminue d'autant leurs facultés de stabilisateur. Un autre inconvénient concernant les balanciers actuels est également à mettre en évidence. C'est celui de son positionnement et de son réglage laborieux. Les améliorations techniques de l'invention permettent de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, une coque aux courbes constantes ininterrompues, aussi bien dans le sens longitudinal que transversal, une deuxième caractéristique, un nez relevé à la proue, une troisième caractéristique, une queue relevée, large et aplatie sur le dessous à la poupe, une quatrième caractéristique, une âme en contre-plaqué de 18 mm, à l'avant et à l'arrière, une cinquième caractéristique, des croisillons de renfort, une sixième caractéristique, un balancier plein en mousse de polyuréthane renforcé d'une âme en contreplaqué, une septième caractéristique, un système de positionnement rapide du balancier par goujons métalliques, une huitième caractéristique des traverses supportant le balancier formées de deux lames superposées donnant l'avantage de mieux absorber les contraintes mécaniques générées par les forces appliquées au balancier. Selon des modes particuliers de réalisation: - La coque est avantageusement réalisée au moyen de bordés en bois massif ou moulée en résine de polyester. - Le moule du carénage de la coque est obtenu grâce aux gabarits de forme qui reproduisent le galbe de chaque couple. L'utilisation de ces gabarits de forme est avantageuse pour réaliser une coque parfaitement symétrique. - L'étrave est réalisée en plusieurs éléments usinés et raboutés. Celleci est renforcée à l'avant et à l'arrière par une âme en contre-plaqué maintenue solidairement par collage. - Le dessus ou couvercle de la pirogue est réalisé suivant l'option choisie, en lattes de bois collées entre elles ou en une seule pièce de bois massif ou encore en résine de polyester moulé. - Le balancier est avantageusement réalisé en matériau cellulaire à cellules fermées, de préférence en pain de mousse de polyuréthane collé symétriquement sur une âme en contre-plaqué. Cette âme a l'avantage de rigidifier l'ensemble et par la même occasion définie l'axe du balancier. - Les croisillons de renforts sont réalisés en bois massifs assemblés. Le dessus des croisillons a la forme arrondie du couvercle de la pirogue suivant le galbe des gabarits. Les Dessins annexés illustrent les points d'innovation qui apportent des Solutions techniques aux problèmes rencontrés avec les pirogues de courses actuelles. La figure 1 représente la coupe longitudinale à l'axe de la pirogue. La figure 2 représente la forme de la carène de la pirogue. La figure 3 représente la forme générale de la coque en vue de dessus ainsi que l'emplacement des différents couples. La figure 4 représente la forme générale du galbe des couples 1 et 2. La figure 5 représente la forme générale du galbe des couples 3 à 20. La figure 6 représente la forme générale du galbe des couples 21 à 24. La figure 7 représente la section d'un bordé. La figure 8 représente un bordé en vue de face. La figure 9 représente la coupe transversale de la pirogue La figure 10 représente la coupe suivant A-A La figure 11 représente le positionnement des croisillons de renfort. En référence à ces dessins la pirogue selon l'invention est composée d'une étrave 1 aux lignes courbes continues avec à la proue 2 un nez relevé et à la poupe 3 une queue relevée. Ces solutions techniques apportées pallient aux problèmes: - d'immersion de la proue de la pirogue lorsqu'elle est confrontée à la houle de face. En effet, les proues des pirogues actuelles, de par leurs formes effilées et droites, ont tendances à s'enfoncer dans la vague. Cet inconvénient peut s'avérer être dangereux pour le premier rameur qui se retrouve parfois entièrement immergé pendant une fraction de seconde et cela pendant un effort intense. Le fait de relever la proue permet à la pirogue de garder un grand pourcentage de la coque hors de l'eau ce qui oblige l'ensemble à remonter. - de captage de l'énergie d'une vague venant par l'arrière. La poupe 3 de la pirogue est relevée avec un dessous 7 aplati et large représentée en coupe dans la figure 6. Cette particularité améliore les performances de glisse des embarcations. En effet cette innovation dans la forme particulière de la queue de la pirogue présente une surface d'appuis non négligeables au contact de la poussée que la houle a initiée. Ainsi l'équipage de la pirogue aura avantageusement bénéficié de l'impulsion créée par les éléments naturels lui permettant ainsi d'amorcer rapidement la glisse et d'optimiser le captage de l'énergie de la houle dès la formation de la vague. La conception d'une poupe 3 de ce type à pour objectif de donner un second souffle aux rameurs dans le sens où cet instant de glisse sera un moment de répit. Mais l'objectif majeur de cette innovation est d'augmenter les performances de glisse des pirogues et de les exploitées au maximum. - de frottement dans l'eau due à une surface mouillée trop importante. En effet, les pirogues de courses actuelles possèdent des formes droites, effilées et aiguisées. Ces formes rectilignes et longilignes font que celles-ci se retrouvent entièrement immergées dans toute leurs longueurs. L'inconvénient d'une surface mouillée droite est qu'il se produit un effet de ventouse contre la carène de la coque. La solution technique apportée est de relever la proue et la poupe de la pirogue afin de réduire la longueur d'immersion. Cette diminution de la longueur d'immersion est compensée par la forme générale de la surface de flottabilité 4, représentée dans la figure 2, au niveau de la ligne de flottaison. Les contours de cette surface sont comparables à la forme aérodynamique d'une ogive. La forme de cette surface de flottabilité est le résultat de la combinaison du galbe de la carène et de la courbure de l'étrave. Du fait de cette surface réduite en longueur, les effets de frottement de l'eau sur la coque se ressentent beaucoup moins et sont en grande partie neutralisés grâce aux courbes continues du carénage de la coque. L'effet de ventouse, dus aux remous provoqués par les coups de pagaies des rameurs et les courants marin résultants de la houle, est minime. L'étrave 1, qui dans la figure 3 représente également l'axe de la pirogue, est la seule arête parfaitement rectiligne en vue de dessus. Elle est divisée tous les 50 cm par des plans de coupe perpendiculaires appelés couples 5. Ces couples 5 sont repérés, de l'avant à l'arrière, par des chiffres de 0 à 24. Le couple numéro 7 est le plus large. Suivant le model de pirogue, son intervalle de variation est compris entre 50 à 70 cm dans sa partie la plus large. Il est bien évident que ces variations auront une répercussion sur le reste des couples. Cette largeur permet d'avoir une surface de flottabilité suffisante à l'avant donnant l'avantage à la pirogue d'avoir une plus grande portée sur la surface de l'eau réduisant ainsi ce phénomène d'enfoncement de la proue dès la descente d'une vague et d'amorcer la glisse. Pour les couples 1 et 2 leurs galbes seront similaires à la forme représentée à la figure 4. Pour les couples 3 à 20 leurs galbes seront similaires à la forme représentée dans la figure 5. Pour les couples 21 à 24 leurs galbes seront similaires à la forme représentée dans la figure 6. Ces couples 5 seront différents les uns des autres de par leurs largeur 1 o maximale pouvant variées entre 20 à 70 cm. Le galbe de chaque couple 5 est reproduit sur un gabarit de forme en contre-plaqué de 18 mm que l'on utilisera pour la fabrication du moule de la pirogue. En alignant rigoureusement ces gabarits, et en les espaçant chacun de 50 cm, on obtient la forme du moule du carénage. Ce moule est recouvert par des bordés en bois représentés en coupe dans la figure 7 et en vus de face dans la figure 8. Ceux-ci constituent le carénage de la coque. La section des bordés est de 25 mm x 15 mm pour une longueur de 3 m. Un arc de cercle de rayon 17 mm est usiné sur toute la longueur des bordés et sur les deux chants. Sur un chant cet arc de cercle est convexe 8 et sur le chant opposé celui-ci est concave 9. Ces usinages donnent l'avantage d'avoir une surface de collage plus importante, donc plus résistante et aussi permet aux bordés d'épouser le galbe des gabarits de forme sans créer d'espace, ni de fuite. En bout des bordés, une rainure 10 de 11 mm x 5 mm sera exécuter d'un coté et de l'autre une languette 11 de 10 mm x 5 mm ceci afin d'obtenir une jonction parfaite des bordés, l'un derrière l'autre, à la manière d'un lambris. La forme du balancier 12 représentée dans la figure 9 est une innovation dans le sens où elle résout le problème des balanciers actuels qui sont complètement immergés lorsque les pirogues penchent de leurs coté. Les balanciers actuels sont fins et de ce fait n'ont pas suffisamment de surface de 3o flottabilité pour jouer pleinement leurs rôles de stabilisateur. Pour pallier à ce problème, la solution apportée est d'augmenter sa surface de flottabilité en reproduisant la forme de la carène de la pirogue à une échelle réduite. Cette solution augmente le potentiel de flottabilité du balancier. Celui-ci bénéficie également de sa forme hydrodynamique qui permet une glisse plus fluide. Dans la continuité de ce problème de stabilité des balanciers actuels un autre inconvénient se pose, c'est celui de l'étanchéité. En effet, il arrive que lors d'une course, des collisions se produisent entre les embarcations et souvent les balanciers se percent et finissent par se remplir d'eau du fait de leurs structure creuse obtenue par moulage. La solution technique apportée à ce problème est de les réaliser dans un matériau plein mais tout aussi léger et ayant un fort pouvoir de flottabilité pour ainsi leurs donner les meilleurs avantages technologique en ce qui se fait dans ce domaine. Celui-ci est avantageusement fabriqué en matériau cellulaire à cellules fermées, de préférence en pains de mousse polyuréthane collés sur une âme 14 en contre-plaqué de 8 mm qui rigidifie l'ensemble et définie l'axe du balancier. Le produit ainsi conditionné est mis en forme, puis recouvert de toile et de résine polyester. L'utilisation de pain de mousse polyuréthane pallie au problème des balanciers creux. Dans le cas ou celui ci se fissure il sera toujours étanche grâce à sa structure pleine et continuera de jouer son rôle de stabilisateur en gardant toutes ces propriétés techniques. Un autre point important et innovant réside dans le système de 1 o positionnement rapide des traverses du balancier par goujons métalliques 13 et 18 représenté dans la figure 9. Le problème technique actuel est que lors du montage de la pirogue on est obligé de mesurer l'écartement du balancier. En règle générale, l'axe du balancier 14 doit être parallèle à l'axe de la pirogue 15.Toute fois un désaxage de l'avant du balancier est parfois nécessaire suivant la houle du moment. Le fait de déséquilibrer cet axe à l'avant, fait que la pirogue réagit différemment. La solution apportée à ce problème est de faire un premier positionnement de l'axe du balancier 14 strictement parallèle à l'axe de la pirogue 15 avec un écartement de 1,90 m. Ce premier réglage est réalisé en atelier et effectué au moyen de deux goujons métalliques 13 insérés dans les attenants 16 des traverses 17 faisant partie du corps de la pirogue. Ces goujons métalliques 13 sont insérés dans les attenants 16 symétriquement par rapport à l'axe de la pirogue 15 avec un écartement minimum de 40 cm entre eux, c'est-à-dire 20 cm par rapport à l'axe. Ces goujons métalliques 13 dépasseront des attenants 16 de 5 cm. Des trous seront usinés au diamètre des goujons dans la traverse 17 de manière à la positionner directement sur son attenant 16, sans réglage ni mesure. Après des essais en mer avec des conditions météorologiques différentes, un troisième goujon 18 sera inséré dans les attenants 19 des traverses 17 faisant partie du balancier. Lors des essais, un repérage est fait par rapport à l'axe du balancier 14. Dès que les essais sont satisfaisants, ce goujon unique 18 est inséré dans les attenants 19 du balancier et à l'axe de celui-ci en le laissant dépasser de 5 cm. Suivant les repères obtenus, des trous au diamètre du goujon seront usinés dans la traverse. Ceux-ci permettront de positionner le balancier au réglage choisi. Ce goujon unique 18 permet d'avoir une mobilité suffisante pour le positionnement du balancier. Une fois que le balancier est mis en position, le maintient de l'ensemble est effectué au moyen de lanières en caoutchouc. Une autre innovation est apportée au niveau des traverses reliant le balancier à la coque de la pirogue représenté dans la figure 12. En effet ces traverses sont réalisées en bois massif et utilisent la technique du lamellé- collé. Le point innovant réside dans son concept de réalisation. Celles- ci sont formées par deux lames superposées (23) et séparées par un vide. Les parties attenantes (24) et (25) à la coque et au balancier sont pleines. Ce nouveau concept donne aux traverses une flexibilité suffisante pour absorber les forces appliquées au balancier et aussi la résistance nécessaire pour éviter tous risques de ruptures. Un autre problème technique qui concerne la rigidité des pirogues actuelles se pose. En effet, la plupart de ces pirogues sont fabriquées en résine de polyester qui à l'avantage d'être léger. Mais ce matériau n'a pas de propriétés suffisantes en ce qui concerne la résistance mécanique et la flottabilité. L'inconvénient des pirogues actuelles est qu'elles ont tendances à se vriller lorsqu'elles sont dans le creux d'une vague. La déformation de la 1 o structure annihile fortement les performances de la pirogue. Ce problème relatif à la fiabilité de construction est un point clé de notre démarche conceptuelle dans le développement technique d'une pirogue de compétition. L'utilisation du bois, pour ces propriétés mécanique reconnus et son pouvoir de flottabilité, fait que c'est le matériau idéal pour la construction du carénage de la coque. La solution technique apportée au problème de rigidité est dans un premier temps d'inclure une âme 21 en matériau rigide, avantageusement en contre-plaqué représentée dans la figure 9 et 11, à l'avant et à l'arrière de l'étrave pour renforcer la proue et la poupe de la pirogue et dans un deuxième temps de renforcer la structure de la coque en y intégrant des croisillons de renfort 20 représentés dans la figure 9 et 11. Ces croisillons sont obtenus par le croisement de deux pièce de bois de section 100 mm x 100 mm, assemblées à mi-bois et collées. Le dessus des croisillons de renforts 20 aura la découpe arrondie du galbe des gabarits et seront usinés suivant un tracé de principe en arêtier courbe. L'utilisation du système de triangulation donnera l'avantage à la coque de disposer d'une structure indéformable. A titre d'exemple non limitatif, la pirogue aura des dimensions de l'ordre de 12 m de long pour une profondeur de 60 cm et une largeur de 70 cm. La pirogue selon l'invention est particulièrement destinée à la course de 30 compétition en haute et à la recherche de performances. REVENDICATIONS 1) Pirogue de course en haute mer comportant un équipage de six rameurs caractérisé par une coque aux courbes constantes et ininterrompues. 2) Pirogue de course selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coque est formée par une étrave (1) possédant un nez relevé (2) à la proue et 5 une queue relevée (3) et aplatie (7) sur le dessous à la poupe. 3) Pirogue de course selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coque est renforcée à la proue et à la poupe par une âme (21) en matériau rigide avantageusement en contre-plaqué et maintenues solidaire à l'étrave (1) par collage. 4) Pirogue de course selon la revendication 1 caractérisé en ce que le carénage est constitué par des bordés en bois usinés. 5) Pirogue de course selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coque est renforcée par des croisillons de renfort (20) fabriqués en bois massif, assemblés à mi-bois et maintenus solidaire à l'ensemble par collage. 6) Pirogue de course selon la revendication 1 caractérisé par un balancier (12) fabriqué en matériau cellulaire à cellules fermées, de préférence en pain de mousse de polyuréthane renforcé à l'axe par une âme en contre-plaqué. 7) Pirogue de course selon la revendication 6 caractérisé par un système 20 de positionnement des traverses du balancier par goujons métallique (13) insérés dans les attenants permettant le montage de la pirogue. 8) Pirogue de course selon la revendication 6 caractérisé par la forme du balancier (12) qui est une reproduction à une échelle réduite de la forme générale du carénage de la coque. 9) Pirogue de course selon la revendication 6 caractérisé en ce que les traverses (17) du balancier sont composées de deux lames superposées (23) et séparées par un vide.