Brevet FR2978106A1 — publié le 20130125

La présente invention concerne une voilure amovible ETAT DE LA TECHNIQUE Pour naviguer à la voile il faut maintenir l'incidence correcte de la voilure par rapport à la direction du vent. Les interventions sur les réglages de la voilure qui nécessitent des manoeuvres délicates et des efforts de tension très importants sont limitées autant que possible. Tant que les fluctuations de direction du vent restent modérées on préfère dévier le bateau plutôt que de modifier les réglages de la voilure. En conséquence il faut intervenir fréquemment sur le cap, et la trajectoire vers la destination est rallongée. La poussée du vent sur les voiles incline les bateaux et augmente la trainée. Sur les monocoques cette inclinaison est limitée par du lest généralement suspendu à la quille. Cela alourdit le bateau et limite l'évolution en eaux peu profondes. Sur les multicoques on utilise de grands flotteurs latéraux qui n'éliminent pas le risque de chavirage. Les planches à voile inclinées au vent et les kitesurf tirés par cerf-volant bénéficient - au contraire - d'un allègement réduisant la trainée, mais leur pilotage acrobatique les réserve à des sportifs entrainés. Sur les gréements les plus couramment utilisés la voilure est tendue fortement entre le haut du mât et la bôme afin de maintenir un profil aérodynamique performant, ce qui implique des efforts de compression très importants sur le mât. D'autres types de voiles sont parfois disposés à l'avant, spinnaker notamment. Elles sont réservées aux vents portants car il est difficile de leur donner un profil aérodynamique performant et leur empannage implique des manoeuvres délicates. EXPOSE Les dispositifs selon l'invention suppriment ou réduisent ces inconvénients On a adopté le concept pendulaire qui régit la stabilité aérodynamique des parapentes et deltaplanes dans le plan vertical, mais transposé dans le plan horizontal. II n'est plus nécessaire de modifier le cap pour dévier la voilure, car elle pivote indépendamment du bateau et maintient sans intervention son incidence par rapport à la direction du vent. La fixation pendulaire du dispositif sur le bateau, sur laquelle s'exerce la force de traction, est beaucoup plus basse que le centre de voilure sur les bateaux traditionnels. En conséquence le couple de renversement est beaucoup plus faible et il n'est pas nécessaire de recourir à du lest ou à de volumineux flotteurs pour limiter la gite. L'inclinaison de la voilure vers l'arrière oriente la poussée du vent vers le haut, ce qui allège le voilier et réduit sa trainée. Les forces nécessaires pour maintenir le profil aérodynamique de la voile sont supportées pour l'essentiel par les suspentes reliées à la patte d'amarrage. L'ensemble voilure - gréement étant indépendant du bateau, il peut être déposé pour les manoeuvres sans vent ou largué en cas de sinistre. A l'arrêt et dans les vents faibles, une structure reposant à l'avant sur de petits flotteurs pivotants peut supporter la voilure, mais lorsque le vent est suffisant elle peut être soulevée pour une navigation plus sportive. II faut noter que les dispositifs selon l'invention ne permettent pas de virer face au vent. Cet inconvénient, que l'on retrouve aussi sur les anciens voiliers, les kitesurf, les praos et autres engins, est compensé par la facilité avec laquelle les diverses manoeuvres peuvent réalisées. Les dispositifs décrits sont utilisables sur divers bateaux mais aussi sur des engins sur glace, neige, sable et sol ferme. DESSINS ILLUSTRANT L'INVENTION Les figures 1 à 4 montrent la fixation de la voile (1) en élévation, vue de dessus et vue de profil Sur la figure 1, vue de face, la voile (1) est raidie par des lattes (2) horizontales profilées, dont la raideur diminue du centre vers les extrémités. Sur la figure 2, vue de dessus, la poussée du vent qui gonfle la voile (1) vers l'avant est supportée par des suspentes (3). Elles sont fixées aux lattes (2) par l'une des extrémités et au dispositif de commande (9) par l'autre extrémité. Le profil de chaque latte, dans le plan horizontal, est déterminé parla longueur et la fixation de chacune des suspentes (3) sur le dispositif de commande (9). Sur la figure 3, vue de droite, le profil de la voile (1), dans le plan vertical, est déterminé par les longueurs respecthies des nappes des suspentes (3) correspondant à chacune des lattes (2). L'inclinaison de la voile (1) vers l'arrière permet d'orienter la poussée du vent vers le haut pour réduire la traînée. Sur la figure 4, vue de droite, le dispositif de commande (9) comporte un réglage d'inclinaison permettant de modifier l'inclinaison de la voile (1) en cours d'évolution. II est ainsi possible de moduler la force de soulèvement. Le déploiement de la voile peut être réalisé de plusieurs façons selon le programme de navigation. Sur des engins légers il suffit de tirer sur les suspentes du haut pour amorcer le gonflement de la voile. On peut aussi utiliser un petit cerf-volant (17) comme montré sur les figures 4 et 9. Une structure (4), montrée sur la figure 5, permet d'effectuer le déploiement et les diverses manoeuvres plus confortablement notamment lorsque le vent est très faible ou particulièrement instable. Sur la figure 5, vue en perspective, la structure (4) repose à l'arrière sur un pivot (6) du bateau (7) et à l'avant sur de petits flotteurs (8) pivotant librement. La base du mât repose sur la traverse reliant les poutres longitudinales. Le mât souple (4a) est retenu à l'avant par les étais (4b) fixés à l'avant des poutres longitudinales. La voile, non représentée, est accrochée en bas à une pantoire (4c) et, en haut par la drisse (4d) qui exerce la tension dans le sens vertical. Les suspentes, non représentées, sont reliées à l'arrière à la patte d'amarrage (5) pour retenir la poussée du vent qui s'exerce dans le sens horizontal. La flexion du mât est suffisante pour accepter les réglages courants d'inclinaison. En dehors de ces conditions il peut être nécessaire de modifier la longueur des étais par 'palans à coinceur. En dehors des périodes de navigation à la voile, la structure (4) peut être déposée. (Amarrée à un corps mort). On peut alors poursuivre les évolutions au moteur ou à la rame. En cas de sinistre, il suffit de retirer une goupille pour larguer la voilure. La carène qui ne présente pas de prise au vent, sans le lest des monocoques ou les volumineux flotteurs des multicoques, se transforme instantanément en un ensemble de survie très complet et confortable. La figure 6 montre, en détail, un dispositif de commande comportant le réglage d'amure (14) dont l'inversion provoque le changement de bord, et le réglage d'assiette (15) pour ajuster l'angle d'incidence de la voile par rapport à la direction du vent. Sur la figure 7, aux réglages précédents, on a ajouté le réglage d'inclinaison (16) de la voilure, utilisable en cours de navigation. Cela permet de réduire la trainée en ajustant la composante de soulèvement due à la poussée du vent. Il est également possible de soulever l'engin pour des sauts, comme avec un kitesurf. Les figures suivantes montrent divers exemples de réalisations : 5 Figure 8, bateau tracté par une voilure sur structure à flotteurs pivotants Figure 9, patineur tracté par une voilure déployée par un cerf-volant Figure 10, chariot sur roues pivotantes Figure 11, voiles multiples utilisées comme force d'appoint pour un porte container. 10 DESCRIPTION DE L'UN DES MODES DE RÉALISATION APPLICATION A UN ENGIN NAUTIQUE La voile (1), figure 1, est raidie par 3 lattes (2) horizontales. Le nombre des lattes (2), égal ou supérieur à 2, dépend de la taille de la voile (1) et de son mode de fabrication. 15 Sur la figure 2, vue de dessus, les suspentes (3) accrochées à la latte (2) par une extrémité sont fixées par l'autre au dispositif de commande (9). La structure (4), figure 5, relie les divers éléments de la voilure. Elle repose à l'arrière par la patte d'amarrage (5) sur un pivot (6) du bateau (7) et à l'avant sur 2 petits flotteurs (8) pivotants. Elle est réalisée avec des tubes en composite reliés par des câbles pour former un 20 ensemble indéformable. Elle est constituée par 2 poutres longitudinales convergentes à l'arrière sur la patte d'amarrage (5) et reliées vers l'avant par une traverse supportant les fixations des flotteurs (8) par rotules. La base du mât (4a) repose sur la traverse. Les étais (413) sont fixé aux extrémités des poutres longitudinales. La voile est fixée en bas à une pantoire (4c) accrochée aux poutres longitudinales et 25 en haut par la drisse (4d) à l'extrémité du mat souple. La tension dans le plan vertical est assurée par la flexion du mât (4a) en composite. La flexion est suffisante pour accepter les réglages courants d'inclinaison. En dehors de ces conditions il peut être nécessaire de modifier la longueur des étais (4 b) par des palans à coinceur. Le dispositif de commande (9), figure 7, permet avant le départ de prérégler le profil 30 de la voile en vue des conditions de navigation envisagées. Le plateau (10) orientable comporte une rangée d'orifices pour le passage des suspentes (3) de chacune des lattes. Le dièdre (12) pivote sur l'axe (11) situé à l'arrière du plateau (10). Les suspentes (3) y sont fixées par rangées pour chaque latte. Les butées (13) sont engagées sur les suspentes (3) dans l'intervalle plateau (10)-dièdre (12). 35 Pour prérégler le profil des lattes (2) « bâbord amure », figures 2 et 7, le dièdre (12) doit être dévié dans le sens antihoraire. Du côté du bord d'attaque, les suspentes (3) de gauche passent à travers les orifices du plateau (10) pour être fixées sur le dièdre (12). Du côté du bord de fuite, les butées (13) des suspentes (3) de droite sont bloquées contre les orifices à l'arrière du plateau (10). 40 Pour effectuer le préréglage du profil « tribord amure », symétrique au précédent, le dièdre (12) doit être dévié dans le sens horaire. Lorsque les lattes (2) ont été réglées, le comportement aérodynamique de cette voilure pendulaire dans le plan horizontal est comparable à celui des parapentes et deltaplanes dans le plan vertical. La voile (1) s'oriente sans intervention pour maintenir 45 constante l'incidence de la voilure par rapport à la direction du vent malgré ses fluctuations. Durant la navigation, le réglage d'amure (14) permet d'inverser la déviation du dièdre (12) pour changer de bord. Le réglage d'assiette (15) qui dévie le plateau (10) dans le plan horizontal permet d'ajuster l'incidence de la voile par rapport à la direction du vent. Le réglage d'inclinaison (16) agit sur la déviation du plateau (10) dans le plan vertical pour orienter la poussée du vent plus ou moins vers le haut et ainsi ajuster la force de soulèvement. Le réglage d'assiette (15) est constitué par un ensemble levier, poulie, câble relié au plateau (10) pour le dévier dans le plan horizontal. Le réglage d'inclinaison (16) sur le même principe dévie le plateau (10) dans le plan vertical. Les leviers des 3 réglages d'amure (14), d'assiette (15) et d'inclinaison (16) comportent un dispositif d'encliquetage (non décrit car couramment utilisé) permettant de choisir la plage de réglage et le blocage entre les interventions. Lorsque les conditions météorologiques sont favorables il est possible de ne pas utiliser de structure. La voile est déployée en tirant sur les suspentes du haut ou en utilisant au moins un petit cerf-volant. Avec un flotteur principal très léger la navigation est alors comparable à celle d'un kitesurf. Les flotteurs pivotants utilisés sur l'eau peuvent être remplacés - par des patins pivotant pour un engin sur sol glissant ou - par des roues pivotantes avec un chariot sur sol ferme. Plusieurs voiles amovibles combinées peuvent constituer une force de traction disponible pour divers usages. REVENDICATIONS1/ Voilure amovible pour véhicule (7) marin ou terrestre caractérisée en ce qu'elle comporte : - une voile (1) raidie par des lattes (2) horizontales retenues vers l'arrière par des suspentes (3), - un dispositif de commande (9) constitué par: o a/ un plateau (10) orientable à travers les orifices duquel passent les suspentes (3), o b/ un dièdre (12) pivotant sur un axe (11) à l'arrière du plateau (10), sur lequel sont accrochées les suspentes (3), o c/ des butées (13) engagées sur les suspentes (3) dans l'intervalle plateau (10)-dièdre (12), o d/ un préréglage du profil des lattes (2) - coté bord d'attaque par la fixation des suspentes (3) sur le dièdre (12) dévié et - coté bord de fuite par la fixation des butées (13) sur les suspentes (3), contre l'arrière du plateau (10), o e/ un réglage d'amure (14) inversant la déviation du dièdre (12) pour changer de bord, o f/ un réglage, d'assiette (15) déviant le plateau (10) dans le plan horizontal pour régler l'incidence de la voile (1) par rapport â la direction du vent, 2/ Voilure amovible selon la revendication 1 caractérisée en ce que lé dispositif de commande (9) comporte un réglage d'inclinaison (16) déviant le plateau (10) dans le plan vertical pour orienter la poussée du vent plus ou moins vers le haut et, pour les suspentes (3) de chacune des lattes (2) , une rangée d'orifices sur le plateau (10) et une rangée de fixations sur le dièdre (12). 3/ Voilure amovible selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'elle comporte (au moins) un cerf-volant (17)) pour déployer la voile (1). 4/ Voilure amovible selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce qu'elle comporte une structure (4) de liaison supportant 1a voilure, qui repose à l'arrière par la patte d'amarrage (5) sur un pivot (6) du véhicule (7) et à l'avant sur 2 supports (8). 5/ Utilisation d'une voilure amovible selon les revendications 1 ou 2 ou 3 ou 4 pour la traction d'une embarcation sur l'eau, les supports (8) étant des flotteurs (8) pivotants. 6/ Utilisation d'une voilure amovible selon les revendications 1 ou 2 ou 3 ou 4 pour la traction d'un engin sur sol glissant, les supports (8) étant des patins pivotants. 7/ Utilisation d'une voilure amovible selon les revendications 1 ou 2 ou 3 ou 4 caractérisée en 40 ce qu'elle est installée sur un chariot évoluant sur sol ferme et que les flotteurs 48) sont des roues pivotantes. 8/ Utilisation de plusieurs voilures amovibles selon les revendications 1 ou 2 ou 3 ou 4 caractérisées en ce qu'elles sont combinées pour constituer une force de traction. 45