Brevet FR2899198A1 — publié le 20071005

La présente invention concerne les bateaux à voiles et concerne en particulier un bateau à voiles dont l'orientation facilitée de l'ensemble grand-voile et foc permet de respecter l'angle le plus favorable avec le vent indépendamment de l'orientation du bateau. Un bateau à voiles classique comporte un mât et deux voiles, une voile en arrière du mât ou grand-voile fixée sur une bôme elle-même reliée au mât par une articulation, et une voile d'avant ou foc fixée an bas à l'avant du bateau et en haut du mât supportée par un étai. A noter que l'étai est un cordage qui a pour mission de participer au maintien du mât en le tirant vers l'avant en même temps que des haubans tirent le mât latéralement et vers l'arrière. Le foc sert principalement à fournir la force vélique. Plus sa surface est grande, plus cette force est importante et plus le bateau pourra aller vite. Par conséquent, la performance du bateau est fonction de la hauteur du mât dans la mesure où la surface du foc est directement proportionnelle à la hauteur du mât. Ce type de voilier classique dans lequel le foc est fixé à l'avant du bateau fait que l'axe du bateau et de la voile d'avant est commun, ce qui oblige à diriger le bateau dans le sens où l'on veut orienter le foc par rapport au vent tant que cela est possible. De plus, lorsqu'il est nécessaire de recevoir le vent d'un bord différent, il est obligatoire d'effectuer un virement de bord. C'est une manoeuvre délicate qui peut aboutir à l'empannage si redouté des plaisanciers dès que le vent atteint une certaine force. Ce risque est d'ailleurs un des principaux freins à la pratique de la voile. Il existe cependant un autre mode de propulsion vélique connu depuis fort longtemps et qui consiste à utiliser un mât rotatif. Dans ce cas, le gréement est solidaire du mât mais totalement indépendant de la coque du bateau, si bien que le gréement se comporte comme un remorqueur par rapport à la coque du bateau puisqu'il est possible d'orienter le bateau dans une direction et le gréement dans une autre. La grand-voile et le foc sont alors supportés par un même espar solidaire du mât et pouvant pivoter latéralement de façon à orienter la voilure dans la direction recherchée. Ce système permet donc de tirer le meilleur parti du vent et permet des empannages en souplesse. Cependant, le principe du mât rotatif présente d'énormes problèmes techniques. Il a fallu attendre de pouvoir fabriquer des mâts en fibres de carbone pour obtenir des mâts rotatifs supportant des forces de vent importantes. Mais un mât en fibres de carbone est très coûteux puisque, souvent, son coût est supérieur au prix du bateau, ce qui fait qu'il est seulement utilisé par quelques gens fortunés propriétaires de gros voiliers. En outre, un mât en fibres de carbone ne se cintre pas et, en cas de surcharge excessive, il peut casser. Enfin, il est difficile sinon impossible d'installer un mât rotatif sur un bateau à voiles classique possédant un mât solidaire de la coque. C'est pourquoi le but principal de l'invention est de réaliser un bateau à voiles dans lequel l'orientation du gréement dans une direction voulue par rapport au vent est grandement facilitée. Un autre but de l'invention est de réaliser un bateau à voiles dans lequel le risque d'empannage lors d'un changement d'orientation du gréement est totalement supprimé. Encore un autre but de l'invention est de réaliser un bateau à voiles comportant une surface de voilure nettement plus importante sans augmentation de la hauteur du mât de manière à augmenter considérablement la force vélique de propulsion du bateau. Un dernier but de l'invention est d'adapter facilement 5 un bateau à voiles classique de manière à réaliser un bateau à voiles correspondant aux buts définis ci-dessus. L'objet de l'invention est donc un Bateau à voiles fixe solidaire de la coque, une grand-part au mât et d'autre part à une bôme une première articulation, et au moins utilisée principalement pour fournir la La voile d'avant est fixée à un tangon relié une seconde articulation et un moyen de est adapté pour maintenir la bôme et le une même direction quelle que soit l'orientation du bateau par rapport au vent. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : 20 la figure 1 est une représentation schématique d'un bateau à voiles conforme à l'invention ; la figure 2 est une représentation vue de dessus du bateau à voiles représenté sur la figure 1 ; et les figures 3A et 3B représentent le système à 25 plusieurs tangons conforme au mode de réalisation préférentiel de l'invention articulé selon cieux directions du vent. Le bateau à voiles représenté schématiquement sur la figure 1 comprend une coque 10 sur laquelle est fixé un mât 30 12. Le gréement du bateau est composé d'une voile d'arrière ou grand-voile 14 et d'une voile d'avant ou foc 16. Comme dans un bateau à voiles classique la grand-voile 14 est fixée en haut du mât ainsi qu'à une bôme 18. Cette comprenant un mât voile fixée d'une reliée au mât par une voile d'avant 10 force vélique. au mât par solidarisation tangon dans 15 dernière reste sensiblement perpendiculaire au mât 12 et est articulée dans le plan horizontal et le plan vertical grâce à une articulation 20 telle qu'un vit de mulet . Par contre, alors que dans un bateau à voiles classique le foc fixé en haut du mât est fixé en bas à l'avant du bateau et que son débattement arrière est limité par des écoutes qu'il faut régler manuellement, le foc 16 du bateau à voiles selon l'invention est fixé à un espar avant ou tangon 22, la fixation pouvant être complétée par un système enrouleur classique permettant de réduire la surface de voilure en fonction de la force du vent. Comme la bôme 18, le tangon est fixé au mât 12 par une articulation 24 telle qu'un vit de mulet permettant un pivotement dans les plans horizontal et vertical. Le tangon 22 est maintenu dans les plans horizontal et vertical par un ensemble souple composé d'un hale haut le tirant vers le haut en reliant l'extrémité du tangon au mât et d'un hale bas le tirant vers le bas en reliant le tangon au pied du mât. Comme on va le voir, la bôme 18 et le tangon 22 sont rendus solidaires de manière à ce qu'ils se trouvent dans le prolongement l'un de l'autre, quelle que soit la direction du vent, alors que le mât reste fixe. Puisque la bôme et le tangon restent solidaires, leur débattement latéral est le même. Ce débattement tribord ou bâbord est d'ailleurs automatique selon la direction du vent. En d'autres termes, si le vent change de direction, le débattement de l'ensemble bôme-tangon est réduit ou augmenté automatiquement. A noter que le débattement de l'ensemble est limité en amplitude par une écoute classique de grand-voile 26, réglable en fonction du débattement nécessaire de l'ensemble bôme-tangon, fixée à la bôme vers son milieu. La solidarisation de la bôme 18 et du tangon 22 peut se faire en utilisant différents moyens tels que le système par arcs et courbes ou par des vérins indépendants et synchronisés par des dispositifs mécaniques ou électroniques. A noter que ce dernier moyen est coûteux et plutôt réservé aux bateaux de course ou de grand prestige. Le meilleur système de solidarisation de la bôme et du tangon est toutefois celui illustré sur la figure 2. Il consiste à utiliser un filin textile ou métallique de chaque côté du mât, à bâbord et à tribord. Chacun des filins est fixé à la bôme et au tangon, de préférence entre leur milieu et leur extrémité, et passe par une poulie au niveau du mât. Ainsi, le filin 30 à bâbord est fixé à la bôme par un point de fixation 32, au tangon par un point de fixation 34 et passe autour de la poulie 36. Le filin 38 à tribord est fixé à la bôme pat le même point de fixation 32, au tangon par le même point de fixation 34 et passe autour de la poulie 40. A noter que les deux filins 30 et 38 ont la même longueur et forment donc un parallélogramme. En conséquence, la rotation de la bôme dans un sens ou dans l'autre selon la direction du vent et dont la limite est contrôlée par l'écoute 26 (voir figure 1) entraîne une rotation identique et en sens inverse du tangon 22. A noter que, dans la mesure où le foc est aligné avec la grand-voile, la force du vent qui s'exerce dans un sens sur l'une des voiles est à peu près compensée par la force du vent qui s'exerce dans le sens inverse sur l'autre voile. Il n'y a donc plus aucun risque d'accident lors d'un virement de bord dans la mesure où les deux forces s'équilibrent automatiquement contrairement au bateau à voiles classique où la bôme change de côté brusquement sous la force du vent. A partir du moment où grâce à la sol_Ldarisation des deux voiles, le barreur du bateau n'est plus obligé d'orienter l'axe du bateau par rapport au vent, mais uniquement l'ensemble de la voilure, il devient judicieux de prévoir plusieurs focs parallèles fixés à autant d'espars ou tangons qu'il y a de focs. Un système à trois voiles d'avant est illustré sur les figures 3A et 3B. Ce système comprend un espar ou tangon principal 42 fixé au mât 12 à l'aide d'une articulation 44 IO qui est de préférence un vit de mulet, et sur lequel est fixé un foc identique à celui de la figure 1. Deux tangons secondaires 46 et 48 fixés au tangon principal 42 servent à fixer deux autres focs secondaires qui peuvent être identiques au foc principal ou différents de lui. Deux 15 barres transversales 50 et 52 reliant les tangons secondaires permettent de maintenir les tangons parallèles entre eux. Lorsque la voilure à l'avant du mât comporte plusieurs focs comme c'est le cas des figures 3A et 3B, il est 20 judicieux de prévoir un système empêchant que, pour des directions du vent faisant un angle important avec l'axe du bateau, il n'y ait pas masquage d'une voile par une autre. Pour cela, les deux barres transversales 50 et 52 sont fixées aux tangons 42, 46 et 48 par des articulations de 25 façon à former un ensemble articulé dans lequel les tangons se déplacent les uns par rapport aux autres tout en restent toujours parallèles. Ainsi, lorsque la direction du vent est représentée par les flèches A de la figure 3A, on voit que les barres 30 transversales 50 et 52 peuvent rester perpendiculaires aux tangons puisque aucune partie du deuxième foc n'est masquée par le premier foc et qu'aucune partie du troisième foc n'est masquée par le deuxième foc, ceci indépendamment de l'orientation des voiles par rapport à l'axe du bateau. En supposant que le vent vienne à tourner légèrement vers la gauche dans la direction des flèches B de la figure 3B, il y aura, si rien n'est fait, masquage d'une partie du deuxième foc par le premier et masquage d'une partie du troisième foc par le deuxième. Comme illustré sur la figure 3B, il suffit alors de tirer sur la partie gauche de la barre transversale 50 dans le sens de la flèche C pour que cet effet de masquage disparaisse. En effet, comme on le voit sur la figure, aucune partie du foc n'est masquée par le premier foc et aucune partie du troisième foc n'est masquée par le deuxième foc. Ceci évite d'avoir à modifier le longueur de l'écoute 26 (voir figure 1) pour le moindre changement de la direction du vent. A la place, il suffit de prévoir un bout à chaque articulation entre la barre transversale 50 et chacun des tangons 46 et 48. A noter que l'extrémité de chacun des tangons est fixée par un étai à une barre de flèche de trouvant en haut du mât. Pour garder l'étai tendu lorsque l'ensemble des tangons pivote autour du mât ou lorsqu'on fait jouer l'articulation entre les barres transversales et les tangons comme c'est le cas de la figure 3B, il y a deux possibilités. La première possibilité consiste à installer un moyen de pivotement de la barre de flèche tel que cette dernière reste toujours parallèle aux barres transversales. La deuxième possibilité consiste à installer un étai fixé aux extrémités du premier tangon et du dernier tangon, et à faire passer cet étai alternativement par des poulies fixées d'une part sur la barre de flèche et d'autre part à l'extrémité des tangons intermédiaires. Ainsi, dans le cas de trois tangons et trois focs associés, deux poulies sont installées sur la barre de flèche et une poulie à l'extrémité du tangon principal, l'étai étant fixé aux extrémités des deux tangons secondaires. Avec un tel système, l'étai de longueur constante reste constamment tendu quel que soit la disposition des focs par rapport à l'axe du bateau. L'invention qui vient d'être décrite ci-dessus en référence aux figures, présente de nombreux avantages. Ainsi, la solidarisation des voiles d'avant et d'arrière par l'ensemble bôme-tangon, outre le fait qu'il permet d'obtenir une meilleure puissance vélique, a l'avantage de faire disparaître les risques liés aux virements de bord et aux empannages, ceci sans aucune autre intervention du pilote que d'actionner la barre d'un côté ou de l'autre. Un autre avantage résulte de la multiplication des focs puisque ceci permet d'augmenter considérablement la surface totale de la voilure et donc d'augmenter la force de propulsion du bateau sans que l'une des focs ne masque une partie du foc voisin par rapport au vent. A noter que cet avantage peut permettre de réduire la hauteur du mât, ce qui réduit la gîte du bateau et, bien entendu, limite son coût. Enfin, il faut noter que l'invention est ses variantes de réalisation peuvent être installées aisément et pour un faible coût sur un bateau à voiles classique. REVENDICATIONS 1. Bateau à voiles comprenant un mât fixe (12) solidaire de la coque (10), une grand-voile (14) fixée d'une part au mât et d'autre part à une bôme (18) reliée au mât par une première articulation (20), et au moins une voile d'avant (16) utilisée principalement pour fournir la force vélique ; ledit bateau étant caractérisé en ce que ladite voile d'avant est fixée à un tangon (22 ou 42) relié audit mât par une seconde articulation (24) et en ce qu'il comporte en outre un moyen de solidarisation (30, 36, 38, 40) adapté pour maintenir ladite bôme et ledit tangon dans une même direction quelle que soit l'orientation du bateau par rapport au vent. 2. Bateau à voiles selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen de solidarisation est constitué de deux filins placés de chaque côté de la voilure du bateau, chacun des filins (30 ou 38) étant fixé par des points de fixation (32 et 34) à ladite bôme (18) et audit tangon (22) et passant par une poulie (36 ou 40) au niveau dudit mât (12). 3. Bateau à voiles selon la revendication 2, dans lequel lesdits points de fixation (32 et 34) sont respectivement situés entre le milieu et l'extrémité de ladite bôme (18) et dudit tangon (22) et ont la même longueur de manière à former un parallélogramme. 4. Bateau à voiles selon la revendication 1, 2 ou 3, comportant en outre une écoute de grand-voile (26), réglable en fonction du débattement nécessaire de l'ensemble formé par ladite bôme (18) et ledit tangon (22), ladite écoute étant fixée à ladite bôme vers son milieu. 5. Bateau à voiles selon la revendication 4, dans lequel ladite bôme (18) et ledit tangon (22) sont chacun reliés audit mât (12) par une articulation telle qu'un vit de mulet permettant un pivotement dans les plans horizontal et vertical. 6. Bateau à voiles selon l'une des revendications 1 à 5, comportant en outre plusieurs tangons secondaires (46, 48) en plus dudit tangon principal (42), chacun desdits tangons secondaires servant à fixer un foc secondaire identique ou différent dudit foc principal (16). 7. Bateau à voiles selon la revendication 6, dans lequel lesdits tangons secondaires (46, 48) sont maintenus parallèles audit tangon principal (42) grâce à des barres transversales (50, 52). 8. Bateau à voiles selon la revendication 7, dans lequel lesdites barres transversales (50, 52) sont articulées avec lesdits tangon principal (42) et secondaires (46, 48), lesdits tangons étant adaptés pour se déplacer les uns par rapport aux autres tout en restent toujours parallèles de manière à ce que les focs qui y sont fixés ne soient pas masqués par le foc voisin lorsque le vent change de direction. 9. Bateau à voiles selon la revendication 8, dans lequel un étai est fixé aux extrémités du premier tangon de l'ensemble constitué dudit tangon principal (42) et desdits tangons secondaires (46, 48) et du dernier tangon, ledit étai passant alternativement par des poulies fixées d'une part sur une barre de flèche placée en haut dudit mât (12) et d'autre part à l'extrémité des tangons intermédiaires.