Brevet FR2940784A1 — publié le 20100709

DESCRIPTION La présente invention concerne un voilier multicoque du type catamaran ou trimaran qu'il soit équipé ou non de foils. Sur un catamaran ou un trimaran classique, les coques sont en général fixes les unes par rapport aux autres et le gréement est constitué d'un seul mat. Il est connu par ailleurs par la demande de brevet 2 588 238 un trimaran multicoque comportant une coque amovible par rapport aux deux autres. Toutefois cette coque ne peut être déplacée que pour transformer l'embarcation en une embarcation de type catamaran. La position de la coque une fois fixée ne peut être modifiée en cours d'utilisation. Il est également connu par la demande de brevet européen 0 185 274 un voilier multicoque type trimaran dans lequel les flotteurs extérieurs peuvent être réglés en position verticale par rapport à la coque centrale, ce qui peut permettre de modifier l'inclinaison du bateau sous un vent latéral mais ne permet pas de tenir compte de toutes les allures. Il est également connu par la demande de brevet 0 687 624 Al un voilier multicoque type trimaran dans lequel les flotteurs extérieurs peuvent être réglés d'une manière parallèle, en coulissant sur un rail, ou verticale par rapport à la coque centrale permettant d'améliorer l'équilibre et la stabilité du bateau quelle que soit l'allure mais ne permet pas d'améliorer sensiblement les performances du bateau. Le dispositif selon l'invention a pour but d'améliorer considérablement la stabilité et les performances des voiliers multicoques de type catamaran ou trimaran, qu'ils soient équipés ou non de foils. Les performances des voiliers multicoques sont traditionnellement limitées par le couple de chavirage qui influe négativement sur leur stabilité. Ce couple de chavirage est du à la force vélique (1) s'appliquant sur la voile ou aile rigide (6). La figure 1 représente, vue en plan, la force vélique (1) appliquée sur la voile ou aile rigide (6) d'un multicoque de type catamaran. 30 La force vélique (1) peut se décomposer en : Une force latérale (2) qui entraine une instabilité latérale du voilier multicoque, généralement bien maîtrisée par les équipages. Une force longitudinale (3) qui entraine une instabilité longitudinale du voilier multicoque, 35 allant jusqu'à provoquer son retournement par enfournement de l'avant. Cette instabilité, maximale aux allures portantes, est mal maîtrisée par les équipages. Pour y remédier plusieurs solutions ont été envisagées par le passé (augmentation des volumes à l'avant des flotteurs ; augmentation du poids à l'arrière des flotteurs par recul de l'équipage ou remplissage de ballasts sur l'arrière,...) sans qu'aucune ne donne pleinement satisfaction25 puisque le problème de l'instabilité longitudinale reste à l'origine de la quasi-totalité des chavirages de voiliers multicoques. Le dispositif selon l'invention permet de réduire l'instabilité longitudinale des voiliers multicoques à toutes les allures de navigation et donc d'augmenter leurs performances. Le dispositif concerne tous les voiliers multicoques; quelque soit leur type (trimaran, catamaran); équipés ou non de foils; et quelle que soit leur taille. Ce dispositif consiste en un déplacement des axes de rotation (7) permettant l'orientation des voiles ou ailes rigides (6) du voilier multicoque. Sur tous les voiliers multicoques existants actuellement, ces axes de rotation sont situés au niveau du (ou des) mat(s), permettant d'orienter la grand-voile; et du (ou des) étais, permettant d'orienter la (ou les) voile(s) d'avant. Ces axes de rotation reposent sur une plate forme rigide constituée de l'assemblage coques (4) / bras de liaison(5). La présente invention consiste à permettre la rotation du (des) bras de liaison (5) autour des coques(4) dans le plan horizontal. Pour ce faire, chacune des liaisons bras (5) / coques (4) du voilier multicoque, qu'il soit de type catamaran ou trimaran, comporte nécessairement un axe de rotation vertical (7) permettant la rotation du (des) bras (5) par rapport aux coques (4) dans le plan horizontal. La rotation du ou des bras de liaison (5) par rapport aux coques(4) permet une déformation géométrique, dans le plan horizontal, de la plate forme constituée par l'ensemble coques (4) / bras de liaison (5). La figure 2(a) représente une vue en plan de l'invention dans son utilisation sur un catamaran. La figure 2(b) représente une vue en plan de l'invention dans son utilisation sur un trimaran. Ces deux figures illustrent un mode de réalisation de l'invention non limitatif et donné à titre d'exemple. Cette rotation nécessite l'adoption de systèmes de liaison bras (5) / coque (4) particuliers dont l'illustration la plus simple consiste en un tube vertical (9) solidaire de la coque (4), traversant le bras de liaison (5) au niveau de 2 paliers (8) solidaires du bras. Une surépaisseur du tube à la base du palier inferieur permet d'immobiliser le bras verticalement vers le bas. Un chapeau (12) solidaire du tube vertical, démontable ou non, permet d'immobiliser le bras verticalement vers le haut. La figure 3 représente la coupe transversale d'une coque (4) au niveau de l'articulation bras de liaison (5) / coque (4), adoptant ce système de rotation.40 D'autres modes de réalisation du système de rotation bras (5) /coques (4) peuvent être envisagés : - Tube vertical solidaire du bras et traversant la coque. Axe vertical (7) déporté sur la coque (4) associé à un rail (11) semi circulaire sur lequel coulissent plusieurs chariots (17) liés au bras de liaison (5). La figure 4 représente une vue en plan et une coupe transversale d'un flotteur (4) au niveau de l'articulation bras de liaison (5) / flotteur (4), adoptant ce système de rotation. Ces modes de réalisation du système de rotation n'étant pas limitatifs; d'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. La rotation du ou des bras de liaison (5) par rapport aux coques (4) induisant une déformation de la plateforme bras de liaison (5) / coques (4) est contrôlée, en permanence par l'équipage du voilier pendant la navigation, pour s'adapter aux conditions de navigation : Allure du bateau, vitesse du bateau, force du vent, conditions de mer, ... Aussi le voilier multicoque comportera des moyens de réglage en navigation de l'angle de déformation de la plate forme coques (4) / bras de liaison (5). Ce réglage sera effectué par l'équipage au moyen de procédés techniques variés dont le choix dépend pour beaucoup de la taille du voilier : Cordes, palans, winches manuels ou électriques; vis sans fin associées à une crémaillère, vérins hydrauliques... Selon une autre particularité de l'invention, cette déformation contrôlée de la plate forme dans le plan horizontal permet de maintenir l'axe du plan de voilure, voiles ou ailes rigides (6), perpendiculaire à l'axe du (des) bras de liaison (5) quelque soit l'allure de navigation du bateau (prés serré, vent de travers, largue...). La figure 5 représente, vu en plan, un exemple de déformation de la plate forme bras de liaison (5) / coques (4) sur un multicoque de type catamaran, l' axe de voilure étant maintenu perpendiculaire à l'axe des bras de liaison (5) . 30 Selon cette autre particularité de l'invention, le voilier multicoque comporte un axe de voilure constitué de voiles ou ailes rigides (6) maintenu perpendiculaire à l'axe des bras de liaison (5). Le maintien de la perpendiculaire axe de voilure (6) / axe bras de liaison (5) présente deux avantages majeurs: 35 1) Une nette amélioration de la stabilité longitudinale du voilier multicoque due à la position plus avancée de la coque sous le vent aux allures portantes, ce qui permet de mieux équilibrer la composante longitudinale des forces de chavirage. 2) Une amélioration des performances du multicoque par l'adoption d'un système mufti- 40 voilure, efficace à toutes les allures (près, vent de travers, largue).25 Selon une autre particularité de l'invention, le voilier multicoque est caractérisé en ce qu'il adopte un système multi-voilure, consistant à aligner parallèlement au(x) bras de liaison(s) (5) plusieurs profils aérodynamiques (voiles ou ailes rigides) (6) orientés perpendiculairement au(x) bras de liaison(s) (5). La figure 6(a) représente une vue en plan de l'invention dans son utilisation sur un catamaran. La figure 6(b) représente une vue en plan de l'invention dans son utilisation sur un trimaran. Ces 2 figures illustrent un mode de réalisation de l'invention non limitatif et donné à titre d'exemple. L'adoption de ce système de voilure permet d'augmenter la surface vélique (donc la force propulsive) tout en réduisant la hauteur vélique (donc l'instabilité) par rapport à un système vélique traditionnel constitué d'un seul mat + voile+ foc ou aile rigide. Dans le cas d'un multicoque à plate forme rigide, ce système multi-profils n'est pas efficace aux allures portantes car les profils au vent masquent partiellement les profils sous le vent faisant chuter leur efficacité. Dans le cadre de l'invention, le maintien de la perpendiculaire axes plan de voilure (6) / axes bras de liaison (5), associé à la rotation bras/flotteurs, permet d'éviter la perte d'efficacité mentionnée ci-dessus. Ne subsiste alors que le point fort du système multi-profils : l'augmentation de la surface vélique associée à la réduction de la hauteur vélique.25 Un mode de réalisation sera décrit en référence aux figures 7, 8 et 9 Un catamaran comporte deux coques (4) reliées entre elles par un unique bras de liaison (5). Chaque coque (4) comporte un tube de liaison (9) traversant une extrémité du bras de liaison (5). La rotation du bras de liaison (5) sur le tube de liaison (9) se fait au moyen de deux paliers (8) solidaires du bras. Une surépaisseur du tube (9) à la base du palier inferieur permet d'immobiliser le bras verticalement vers le bas. Un chapeau démontable (12), solidaire du tube, permet d'immobiliser le bras de liaison (5) verticalement vers le haut. La rotation du bras de liaison (5) autour des tubes de liaison (9) est opérée par deux tubes de contrôle (10) qui permettent à l'équipage de régler au degré près l'angle entre l'axe du bras de liaison (5) et l'axe des coques (4). Le réglage de l'angle est commandé en permanence, par l'équipage depuis chaque extrémité du bras de liaison (5). Ce réglage s'effectue au moyen d'un winch (16) desservi par deux bloqueurs (15) dans lesquels coulissent deux cordes (13) liées à deux palans (14) permettant la translation, le long d'un rail (11) solidaire du bras de liaison (5), de deux chariots coulissants (17) solidaires des tubes de contrôle. Ce moyen retenu étant non limitatif. Sur le bras de liaison (5) est fixé le plan de voilure constitué de quatre voiles (6). Le nombre de voiles n'étant pas limitatif. Les mats supportant les voiles (6) sont positionnés sur le bras de liaison (5), à intervalle égal entre eux. La dimension de l'intervalle retenu entre chaque mat est de 1,3 fois la largeur du profil de ces voiles. Le choix de la dimension de cet intervalle n'étant pas limitatif. 25 Les voiles (6) sont positionnées de manière fixe et perpendiculaire au bras de liaison (5). Le réglage, au degré près, de l'angle bras de liaison (5) / coque (4) permet de donner de l'angle au plan de voilure (6) en fonction de l'angle d'incidence du vent. L'amplitude de réglage de cet angle se situant, d'une manière non limitative, dans une plage de zéro degré à quarante degrés. 30 Ce système de réglage étant directement commandé en navigation par l'équipage depuis chaque extrémité du bras de liaison (5). D'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de 35 l'invention.20 REVENDICATIONS1. Voilier multicoque, de type catamaran, caractérisé en ce qu'il comporte, à chaque liaison bras (5) /coques (4), un axe de rotation vertical (7) permettant la rotation du (des) bras (5) par rapport aux coques (4) dans le plan horizontal. 2. Voilier multicoque, de type trimaran, caractérisé en ce qu'il comporte, à chaque liaison bras (5) /coques (4), un axe de rotation vertical (7) permettant la rotation du (des) bras (5) par rapport aux coques (4) dans le plan horizontal. 3. Voilier multicoque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la rotation du ou des bras de liaison (5) par rapport aux coques (4) permet une déformation géométrique dans le plan horizontal de la plate forme constituée par l'ensemble coques (4) / bras de liaison (5). 4. Voilier multicoque selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la rotation du ou des bras de liaison (5) par rapport aux coques (4) permet une déformation géométrique dans le plan horizontal de la plate forme constituée par l'ensemble coques (4) / bras de liaison (5). 5. Voilier multicoque selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage en navigation de l'angle de déformation de la plate forme coques (4) / bras de liaison (5). 6. Voilier multicoque selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage en navigation de l'angle de déformation de la plate forme coques (4) / bras de liaison (5). 7. Voilier multicoque selon les revendications 1, 3, 5 et 7, caractérisé en ce qu'il adopte un système multi- voilure, consistant à aligner parallèlement au(x) bras de liaison (5) plusieurs profils aérodynamiques (voiles ou ailes rigides) (6) orientés perpendiculairement au(x) bras de liaison (5). 8. Voilier multicoque selon les revendications 2, 4, 6 et 8, caractérisé en ce qu'il adopte un système multi- voilure, consistant à aligner parallèlement au(x) bras de liaison (5) plusieurs profils aérodynamiques (voiles ou ailes rigides) (6) orientés perpendiculairement au(x) bras de liaison (5). 35