Brevet FR2890373A1 — publié le 20070309

Dans l'état actuel des techniques, une des principales restriction à la généralisation des multicoques et en particu;er des catamarans porte sur le risque important de chavirage inhérent à ce type de voilier, sans possibilité effective pour l'équipage de pouvoir, _près un chavirage, retrouver rapidement et de manière autonome l'ensemble des capacite s de navigation initiale. En pratique, force est de constater qu'actuellement dans la plupart des cas: to - les catamarans peuvent facilement chavirer si:'équipage ne réduit pas très significativement et préventivement la surface de voilure en fonction de la variation de la force du vent et de l'état de la mer, les monocoques peuvent couler, (paradoxalement le plus souvent à cause de leur lest dont l'objectif premier est d'éviter le chavirage); - les catamarans chavirent parce qu'ils n'ont pas de lest (le plus souvent ils ne coulent pas, grâce à une construction insubmersible et à l'absence de lest). A partir de certaines conditions de vent et de mer. on peut censidérer que les catamarans peuvent chavirer quasiment par définition; qu'ils se couchent sur le côté ou d'arrière en avant parce que leur centre de gravité est situé au-dessus de le surface de l'eau et ne demande qu'à passer en dessous, aidé en cela par une déferlante, une survente brutale et/oui enfournement par l'avant du catamaran à vitesse élevée. La sécurité en catamaran consiste donc à envisager systématiquement et ce dés la conception de ce type de voilier les moyens à mettre en oeuvre pour assurer, le cas échéant, un redressement facile et rapide par les moyens propres de l'équipage après un chavirage et/ou un retournement éventuel. Sur le plan des dispositifs de redressement d'un multicoque après un eh rvi.rage. divers procédés ont été présentés par la presse spécialisée, des articles techniques ainsi qua des brevets, notamment les brevets FR 2 551 420 A (LUNET YVES) du 8 mars 1985. US 4 878 447 A (THURSON JOHN W) du 7 novembre 1989. US 4 441 445 A (DE WECK ROGER) du 10 avril 1984. CH 581 557 A (BRAUCH KLAUS du 15 novembre 'i 97F_ US 4 392 444 A (ANDERSSON LARS G) du 12 juillet 1983, CH 628 581 A (KLAUS BR ^UC ï) du 15 mars 1982, US 4 227 474 A (ULLRICH GUNTER) du 14 octobre 1980, US 4 562 785 A (PRIAMDOIZI PATRICE) du 07 janvier 1986 et FR 2 846 936 A (RICHE FRANCOIS) du 12 novembre 2002 qui illustrent l'arrière-plan technologique général. Les systèmes proposés ont dans la plupart des cas des contraintes de réalsation et d'usage très importantes qui, en pratique, en interdisent la production industrielle effective ainsi que la mise en oeuvre opérationnelle en navigation. L'objectif visé par la présente invention est de permettre. en employant des équipements techniques, simples, déjà connus et fiables, la réalisation d'un voilier catamaran qui peut, le cas échéant, être redressé facilement par les moyens propres de l'équipage après un chavirage et!ou un retournement complet. Pour obtenir le redressement d'un catamaran, la présente nvention utilise. titre de moyen un ballast externe temporaire auto-remplissable (ci-après dénommé B.E.T. ) combiné avec un levier de redressement à angulation latérale paramétrable (ci-après dénommé : L.R. ). Les dessins annexés illustrent l'invention: - la figure 1 représente en coupe, le dispositif de l'invention lorsque le catamaran est à l'envers après un chavirage, la figure 2 représente en coupe, ie dispositif de l'invention pendant le déroulement du processus de redressement du catamaran, - la figure 3 représente en coupe, le dispositif de l'invention dans le phase finale de 20 mise en oeuvre du processus de redressement du catamaran. 1) Sur le plan de la cinématique du procédé de redressement d'un catamaran retourné, ce moyen est principalement caractérisé en ce que des éléments d'architecture et d'accastillage ad hoc (détaiiles aux paragraphes 2 - 1 à 2 - 7 ci-après ainsi que sur la figure 1) permettent, par l'action de l'équipage: - d'effectuer, symétriquement de chaque bord, de manière prédéterminée et paramétrable, l'angulation latérale du L.R. (1) vers une position telle que l'extrémité du L.R. se retrouve à l'extérieur du flotteur concerné (F1) ; - qu'après son remplissage d'eau le B.E.T. (3) serve de Test pour effectuer la 30 manoeuvre de redressement; - que le mouvement de pivotement de la plate-forme du catamaran par rapport à l'ensemble L.R. et S.E.T. s'effectue autour de l'axe de rotation constitué par ie flotteur concerné (F1) posé à plat sur l'eau; - que la masse du B.E.T. (3) rempli d'eau combiné à l'effet bras de levier du L.R. (1) contrebalance la masse de la plate-forme, du mât, des voiles et du gréement (en fonction des calculs réalisés à ia conception du bateau pour obtenir un couple de rappel permettant le redressement du catamaran). 2) Au plan de la conception du levier de redressement L.R. (1) et du ballast externe temporaire B.E.T. (3), ceux-ci sont principalement caractérisés, selon une réalisation pré:érée. par la mise en oeuvre des éléments et dispositifs suivants (Figure 1) 2 - 1 un levier de redressement (1) dont la longueur est supérieure à 50% de la longueur d'un flotteur (FI, F2), fixé au centre de la poutre orincip.elr (7) par une pièce d'accastillage permettant son pivotement dans les différents plans, 2 - 2 un dispositif prédéterminé et paramétrable de haubans textiles (4) en continu. permettant un déplacement latéra du L.R. (1) par rapport a l'axe de symétrie longitudinal du catamaran, vers une position telle que l'extrémité du L.R. (1) se retrouve à l'extérieur du flotteur concerné (FI) ; la modification de I'angulation latérale du L.R. (1) est effectuée par l'équipage avec un des deux winchs (ou d'un dispositif équivalent dans le cas des catamarans légers) et un des tacets coinceurs à levier permettant de libérer le winch (ou dispositif équivalent) lorsque le hauban du L.R. (4) est sous tension. Les winchs (ou dispositif équivalent) et les taquets sont disposés sur la face avant de la poutre principale (7) à proximité de chaque flotteur, 2 3 un dispositif de haubans textiles longitudinaux de longueur prédéterminée permettant de maintenir le L R. (1) dans une position proche de la perpendicullair:s par rapport à la plate-forme du catamaran. Le hauban longitudinal arrière, après son blcocaç e sur un taquet sert à maintenir le L.R. (1) contre la poutre arrière lorsque le catamaran est en position normale de navigation. Le hauban longitudinal avant, sert au maintien du L.R. (1) en position déployée et est bloqué sur un taquet pendant la manoeuvre de redressement, 2 4 un ballast externe temporaire B.E.T. (3) auto-remplissable constitué d'un cylindre ouvert à son extrémité supérieure réalisé en matériau étanche et souple et maintenu ouvert par deux tubes en métal disposés en forme de croix. Le volume du B.ET (3) est tel que la masse d'eau qu'il contient lorsqu'il est rempli est supérieure à 1/3 de la masse totale du bateau. Un bout de traction du BE.T. (6) est fixé aux extrémités des tubes de l'ouverture supérieure, un bout de vidage du B.E. T. (8) est fixé symétriquement sur le fond du cylindre. Le poids des matériaux constitutifs du B.E.T. (3) est déterminé à la construction pour que celui-ci s'immerge et se remplisse automatiquement dès que l'équipage libère le boiidt de traction (6) décrit ci-après au paragraphe 2-5, 2 5 un bout de traction du B.E.T. (6) passant dans une poulie fixée à l'extrémité du L.R. (1), revenant sur un taquet coinceur à levier placé près de la base du L.R.. puis passant dans une poulie mobile fixée au centre de la poutre principale (7) pour pouvoir être repris par l'équipage sur un des winchs (ou dispositif équivalent), 2 6 une poulie fixée au centre de la pnutre principeli (7) et dans laquelle Danse le bout de vidage du B.E.T. (8), 2 7 une variante de l'invention consiste à utiliser pour jouer le rôle du L.R. ie tangon de spinnaker (lorsque le catamaran en est pourvu) qui se voit ainsi attribuer à titre supplémentaire une fonction nouvelle. Le tangon de spinnaker comporte alors à sa base une articulation qui lui permet de pivoter entre les deux flotteurs (F1, F2) afin de prendre la position prévue pour le t_.f. (cf. paragraphe 2-1), En position normale de navigation, selon un mode de réalisation préféré : t0 - les haubans latéraux (4) du L.R. (cf. paragraphe 2-2) sont utisés pour bloquer le tangon en position centrale et reprendre la tension latérale exercée par le spinnaker - le hale-bas de tangon est constitué par un bout de longueur préréglée tendu entre les deux cadènes d'étai avant et passant au-dessus du tangon. - la balancine (hale-haut) de tangon part du sommet de la patte d'oie de l'étai avant, passe sous sur le hale-bas, puis dans un filoir posé en position adéquate sur le dessus du tangon et enfin dans un taquet coinceur à levier situé près de la base du tangon. La longueur de la balancine est prédéterminée pour constituer le hauban longitudinal avant du L.R. lorsque le tangon de spinnaker prend sa fonction nouvelle, - au niveau du filoir de la balancine, ajout sur le tangon d'un bout servant de hauban longitudinal arrière du L.R. lorsque le tangon de spinnaker prend sa fonction nouvelle (cf. paragraphe 2-3 ci-dessus). Un tel dispositif est rendu performant selon un mode préférentiel par l'utilisatior d'un tangon de spinnaker en fibres de carbone qui possède à la fois la légèreté et la résistance mécanique nécessaire à sa double fonction. Selon la taille du catamaran, le dispositif ainsi décrit peut être mis en oeuvre ssul ou en combinaison avec le B.E.T. (3) conformément à la description ci-dessus. 3) Examen de la cinématique mise en oeuvre, par les moyens propres de l'équipage, pour le redressement d'un catamaran complètement retourné : 3 1 l'équipage effectue le largage du hauban longitudinal arrière pour raliser le déploiement du L.R.. (Dans le cas de l'utilisation du tangon de spinnaker dans sa fonction nouvelle de L.R., l'équipage effectue le largage de la balancine qui se voit attribuer une fonction complémentaire de hauban longitudinal avant), 3 2 à l'aide du hauban longitudinal avant, l'équipage bloque le dans un plan perpendiculaire à celui de la plate-torme. (Dans le cas de l'utilisation du tangon de spinnaker dans sa fonction nouvelle ne L.R., le blocage de celui-ci est 'éaiisé par a mise sous tension du hauban longitudinal arrière), s 3 3 l'équipage effe. tse i. igulation 9eté: aie du L en utilisant l'un des winchs (ou dispositif équivalent), un taquet coinceur à lever et les haubans latéraux continus (4 vers une position telle que l'extrémité du L.R. (1) se retrouve à l'extérieur du flotteur concerne (F1) selon la représentation de la figure 1 3 4 l'équipage libère le bout de traction du B.E.T. (6) jusqu'à ce que le B.E.T. (3) s'immerge par son propre poids et se remplisse sans autre intervention, 3 5 l'équipage reprend le bout de traction (6) à l'aide d'un winch (ou dispositif équivalent) jusqu'à ce que l'extrémité du L. R. (1) vienne en batée sur le B.E.T. (3, et bloque ensuite ce même bout dans cette position à l'aide du taquet coinceur disposé à la base du L.R. tout en libérant le winch (ou dispositif équivalent) selon la représentation de la figure 2, 3 6 lorsque cette position est obtenue l'équipage, par le moyen des haubans latéraux continus du B.E.T. (4) et l'aide d'un winch (ou dispositif équivalent), rapproche le flotteur (F2) qui est à présent hors de l'eau de l'extrémité du L.R. (1) et du B.E.T. (3) et obtient ainsi ie redressement complet du catamaran selon la représentation de la figure 3, 3 7 l'équipage vide l'eau du B.E.T. (3) en libérant le bout de traction 6) et en utilisant le bout de vidage (8) puis replace le L. R. en position normale de navigation, 3 8 dans les cas des catamarans équipés d'un mât flottant et/ou qui ne se sont pas complètement retournés, le dispositif fonctionne dans les mêmes conditi.one la réalisation de la phase 3-5 étant alors facilitée. REVENDICATIONS 1. Voilier du type catamaran équipé de moyens de redressement après chavirage caractérisé en ce que les moyens de redressement comportent: un levier de redressement (1) fixé au centre de la poutre principale (7) par une pièce d'accastillage permettant son pivotement dans les différents plans - un ballast externe (3) constitué d'un cylindre souple maintenu ouvert à son extrémité supérieure grâce à deux tubes disposés en forme de croix - un bout de traction (6) disposé aux extrémités desdits tubes, le bout de traction (6) passant par une poulie disposée à l'extrémité du levier de redressement (1) et pouvant être solidarisé au niveau de la base du levier de redressement (1) et passer dans une poulie mobile fixée au centre de la poutre principale (7) - un dispositif de haubans latéraux (4) permettant le déplacement latéral du levier de redressement (1) par rapport à l'axe de symétrie du voilier de sorte que l'extrémité du levier se retrouve à l'extérieur d'un des flotteurs (FI, F2) - un dispositif de haubans longitudinaux permettant de maintenir le levier de redressement (1) dans une position proche de la perpendiculaire par rapport à la plateforme du voilier 2. Voilier selon la revendication 1 caractérisé en ce que la longueur du levier de redressement (1) est supérieure à 50% de la longueur d'un flotteur (FI, F2) 3. Voilier selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le volume du ballast externe (3) est tel que la masse d'eau qu'il contient est supérieure à 1/3 de la masse totale du voilier 4. Voilier selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de 30 redressement comportent un bout de vidage (8) fixé symétriquement au fond du ballast externe et passant dans une poulie située au centre de la poutre principale (7) 5. Voilier selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif de haubans longitudinaux est composé d'un hauban avant apte à être bloqué à l'aide d'un taquet pour maintenir le levier de redressement (1) en position déployée lors de la manoeuvre de redressement du voilier et d'un hauban longitudinal arrière apte à être bloqué à l'aide d'un taquet pour maintenir le levier de redressement (1) contre la poutre arrière du voilier lorsque celui-ci navigue normalement 6. Voilier selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le rôle du levier de redressement (1) est assuré par le tangon de spinnaker du voilier 7. Procédé de redressement d'un voilier selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: - déployer le levier de redressement (1) à l'aide du hauban longitudinal avant après avoir largué le hauban longitudinal arrière - bloquer le hauban longitudinal avant pour maintenir le levier de redressement (1) 10 dans un plan perpendiculaire à la plate-forme du voilier - déplacer latéralement le levier de redressement (1) jusqu'à ce que l'extrémité de celui-ci se retrouve à l'extérieur du flotteur (FI) considéré - libérer le bout de traction (6) du ballast externe (3) jusqu'à ce que celui-ci s'immerge de son propre poids - remonter le bout de traction (6) jusqu'à ce que l'extrémité du levier de redressement (1) vienne en butée contre le ballast externe (3) - rapprocher le flotteur (F2) de l'extrémité du levier de redressement (1) à l'aide des haubans latéraux (4) afin que le voilier pivote autour de l'axe de rotation constitué par un flotteur (F1) posé à plat sur l'eau et obtenir le redressement complet du voilier - libérer le bout de traction (6) et vider le ballast externe (3) à l'aide du bout de vidage (8) - replacer le levier de redressement (1) en position normale de navigation.