Brevet FR2977564A1 — publié le 20130111

VEHICULE DE TRANSPORT MÛ PAR LA FORCE DU VENT COMPORTANT UN NOUVEAU TYPE D'APPAREIL PROPULSIF. Domaine technique. La présente invention est du domaine des appareils utilisés pour propulser un véhicule de transport par la force du vent. Plus précisément, la présente invention se rapporte à un gréement pour véhicule de transport nautique ou terrestre ainsi qu'au mât associé à ce gréement. Par gréement il faut entendre la ou les voiles de l'appareil propulsif et les cordages associés à cette voile permettant les opérations de manoeuvre de cette 10 dernière et son maintien en position. Les opérations de manoeuvre de la voile consistent pour l'essentiel à déployer cette dernière le long du mât totalement ou partiellement, à l'affaler totalement ou partiellement et à l'orienter par rapport à la direction du vent. État de la technique antérieure. 15 Typiquement, l'appareil propulsif pour les véhicules du genre précité comprend un mât fixé à l'ossature du véhicule de transport et s'étendant verticalement au-dessus de cette dernière, une voile fixée à ce mât et apte à être gonflée en avant du mât sous l'effet de l'action du vent pour créer un effort propulsif et des systèmes de cordages ou drisses pour la manoeuvre de la voile. 20 Exposé de l'invention. Problème technique. Un des inconvénients des systèmes propulsifs antérieurs notamment pour navire réside dans le fait que les commandes de la voile, c'est-à-dire les moyens permettant sa manoeuvre sont dispersés ce qui oblige le navigateur à quitter la 25 barre lorsqu'il souhaite modifier l'orientation de la voile, en modifier la tension ou bien encore l'affaler. Pour ce qui concerne cette dernière manoeuvre il se voit bien souvent contraint de disposer le voilier face au vent faute de quoi l'affalement s'avère impossible ou difficile à accomplir. Le déplacement du navigateur sur le pont pose toujours des problèmes 30 de sécurité même si ce dernier n'est pas seul à bord. Une chute à la mer est toujours possible et le navigateur doit veiller à chaque instant à sa sécurité. Une des règles de base est que le navigateur lorsqu'il se déplace sur le pont ou qu'il effectue une manoeuvre pouvant compromettre sa sécurité, doit toujours tenir d'une de ses mains un élément de la structure du voilier ou un cordage. Par gros temps, les règles de sécurité lui imposent de plus de s'assurer à une ligne de vie. On conçoit donc que le déplacement du navigateur sur le pont du navire comporte toujours des risques et que ces derniers sont accrus lorsque des manoeuvres par exemple pour la bonne marche du navire s'avèrent nécessaires à effectuer. Le besoin s'est donc fait sentir de centraliser les diverses commandes dans un lieu sûr, tel que le poste de pilotage. La plupart des voiliers embarquent divers types de voiles dont le choix est conditionné par divers paramètres notamment par l'allure choisie et par la vitesse du vent. Ainsi pour des allures au portant par vent faible, il n'est pas rare de déployer à l'avant du navire des voiles du type spinnaker symétrique ou asymétrique. Ces voiles sont d'une manipulation délicate notamment lors des changements d'amure et leur mise en fonction nécessite l'usage d'accessoires tels que tangons et autres. De plus, elles ne peuvent pas être déployées lorsque la vitesse du vent est trop élevée au risque de voir le bateau tanguer dangereusement et chavirer dans les cas extrêmes. Enfin leur bonne utilisation requiert un certain apprentissage et n'est à la portée du navigateur débutant. Le besoin s'est donc fait sentir d'une voile pouvant être utilisée pour les diverses allures y compris l'allure vent arrière même avec une vitesse de vent élevée. Le besoin s'est également fait sentir d'une voile pouvant être utilisée même par un navigateur débutant. Solution technique. La présente invention a donc pour objet de résoudre les inconvénients cités en mettant en oeuvre un véhicule de transport mû par la force du vent comportant un nouveau appareil propulsif constitué d'un mât et d'un gréement approprié. À cet effet, le véhicule de transport, selon l'invention, mû par la force du vent doté d'un appareil propulsif sur lequel s'applique` la' force du vent, comportant un mât vertical central, une voile fixée à ce mât et des cordages ou drisses pour la manoeuvre de cette voile, ledit véhicule comportant un poste de pilotage et possédant un plan médian vertical P s'étendant de l'avant à l'arrière, se caractérise essentiellement en ce que la voile, de forme triangulaire, adopte le profil d'un triangle isocèle ou d'un triangle équilatéral, les deux côtés égaux s'étendant vers le bas depuis le sommet supérieur, que le mât comporte à l'avant, le long de l'une de ses génératrices verticales, un rail vertical recevant en coulissement un chariot auquel est fixé le sommet supérieur de la voile, ledit chariot étant manoeuvrable le long du rail par un cordage, et que la voile, par ses deux autres sommets inférieurs, est fixée respectivement à deux systèmes de positionnement et d'orientation disposés de manière symétrique l'un par rapport à l'autre et par rapport au plan médian P du véhicule, ces systèmes étant manoeuvrables depuis le poste de pilotage et établissant chacun un chemin de guidage et de positionnement du sommet inférieur correspondant de la voile, lequel chemin est fixe par rapport à la structure du véhicule. Une telle disposition permet un affalement de la voile sans obligation préalable de placer le navire face au vent. Elle permet également d'orienter la voile de manière perpendiculaire ou oblique par rapport au plan médian P du navire et de procéder à des changements d'amure depuis le poste de pilotage. Un autre intérêt d'une telle disposition, est que contrairement à un spinnaker, la voile de l'appareil propulsif selon l'invention, peut être utilisée même par vent fort de l'ordre de 50 noeuds nautiques. Elle remplace alors avantageusement la voile tempête. Encore un autre intérêt de cette disposition, est de permettre la manoeuvre et le réglage de la voile depuis le poste de pilotage, à savoir depuis un emplacement sécurisé. Encore un autre intérêt de cette disposition, réside dans le fait que pour une allure au portant vent arrière, la voile se développe de manière symétrique par rapport au plan P de sorte que la résultante des efforts de poussée du vent sur la voile se trouve parfaitement centrée et ramenée au plus près du mât. Encore un autre intérêt de cette disposition, réside dans le fait que l'affalage de la voile peut s'effectuer de façon autonome tant sous l'effet du poids de la voile que sous l'effet de la poussée du vent sur cette dernière. Encore un autre intérêt de la disposition selon l'invention, réside dans le fait que l'affalage et le hissage de la voile et la réduction ou l'augmentation de la surface exposée auvent peuvent être effectués sans modification de l'allure du navire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de positionnement est constitué par une drisse agencée en boucle formant deux brins engagés de place en place sur des poulies de guidage montées librement en rotation sur des axes solidaires de la structure du véhicule, ladite boucle étant manoeuvrable depuis le poste de pilotage et l'un des brins de la boucle étant pourvu d'une attache du sommet correspondant de la voile. Selon une autre caractéristique de l'invention, la boucle est ouverte et les deux extrémités libres des brins de la de la drisse constitutive de cette boucle sont engagées dans des dispositifs de blocage et déblocage autorisant lorsqu'ils sont actifs le déplacement du brin correspondant dans le sens de la traction. Bref exposé des figures et des dessins. D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention, apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels : - la figure 1 à 3 sont des vue schématiques de dessus d'un véhicule, du genre navire équipé d'un appareil propulsif selon l'invention, - la figure 4 est une vue schématique de dessus d'un véhicule du genre navire équipé d'un appareil propulsif selon une seconde forme de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue de dessus schématique d'un véhicule du genre navire équipé de l'appareil propulsif selon l'invention et d'une grand voile ainsi que d'un génois, - la figure 6 à 8 sont des vues de détail de l'appareil propulsif selon l'invention. Meilleure manière de réaliser l'invention. En figures 1 à 5 est représenté un véhicule de transport 1 du type voilier équipé d'un appareil propulsif selon l'invention. Le voilier possède un plan géométrique vertical P de symétrie, s'étendant de l'avant vers l'arrière et contenant la ligne de quille. Cet appareil propulsif comprend un mât unique 2 central rigidement fixé à l'ossature du navire et s'étendant verticalement au-dessus du pont de ce dernier, une voile 3 en forme de triangle isocèle ou équilatéral, fixée notamment à ce mât 2 et des systèmes de manoeuvre de la voile 3, actionnables depuis le poste de pilotage, permettant le déploiement de la voile 3 le long du mât 2 ou son affalement ainsi que son orientation par rapport à la direction du vent et son changement de bord afin de pouvoir occuper à la demande, une position de tribord amure ou de bâbord amure. Ainsi la voile peut occuper les deux positions d'allure de près mais aussi toutes les positions intermédiaires entre ces deux dernières. Le mât 2 comporte en partie avant, selon une de ses génératrices verticales, un rail de guidage vertical 4, recevant en coulissement un chariot mobile 5 associé à un système de manoeuvre assurant son déplacement le long du rail 4 et son immobilisation on position, ce chariot 5 recevant en fixation le sommet supérieur de la voile 3. Le rail 4 est avantageusement formé à partir d'un profilé métallique en aluminium ou autre matière appropriée. Ce rail 4 est fixé par tout moyen connu au mât 2 ; par exemple le rail 4 pourra être fixé par vis, ou par boulons traversants. Alternativement, le rail 4 pourra être logé dans la masse du mât ou bien être formé par usinage dans ce dernier. Le rail de guidage vertical 4 présente une section droite substantiellement rectangulaire présentant selon chacune de ses deux petites faces latérales verticales une gorge longitudinale de guidage, verticale. Le chariot 5 présente une forme de chape et vient coiffer le rail de guidage 4. Ce chariot 5 présente deux ailes latérales venant face aux petites faces latérales du rail 4, chacune de ces ailes latérales portant une rangée de billes prévue pour être engagée dans la gorge de guidage correspondante. Le chariot 5 porte de manière articulée selon un axe vertical, un élément 6 de fixation amovible du sommet supérieur de la voile 3. Dans la forme préférée de réalisation le sommet supérieur de la voile 3 porte un second élément de fixation 7 prévu pour être fixé de manière amovible à l'élément de fixation 6 porté par le chariot 5. De tels éléments sont connus dans le domaine de l'invention et ne seront pas décrits plus en détail. Typiquement le premier élément 6 est fixé au chariot 5 par une articulation à axe vertical et le second élément 7 est fixé au premier par une articulation selon un axe horizontal. Le système de manoeuvre du chariot est avantageusement constitué d'un cordage 8. Comme on peut le voir, ce cordage forme d'une part un brin ascendant enroulé partiellement sur une poulie supérieure 10 fixée au sommet du mât 2 et d'autre part un brin descendant enroulé partiellement sur une poulie inférieure 11 installée au pied du mât. Le chariot est fixé par tout moyen connu au brin ascendant du cordage 8, ledit brin étant enroulé partiellement autour de la poulie 10. Le pied de mât, comme connu, est formé par une platine 12, la poulie inférieure 11 étant fixée à cette platine. De telles poulies 10 et 11 sont connues de la personne de l'art et ne seront pas décrites plus en détail. Avantageusement le mât 2 est creux et le brin descendant du cordage 8 est engagé dans le mât 2 par le sommet de ce dernier et en sort par une ouverture 13 pratiquée dans la zone inférieure du mât à distance du pied de mât 12. Ce cordage 8 est ensuite engagé dans un mécanisme de traction 14 se présentant sous la forme d'un cabestan, connu en soi. De tels mécanismes de traction sont connus dans le domaine de l'invention sous le terme de winch. Avantageusement le cabestan 14 est installé au poste de manoeuvre du navire. En amont de ce cabestan 14 pourra être installé un bloqueur 15 apte à recevoir le cordage 8. Ce bloqueur 15, connu en soi comprend un corps fixé rigidement à la structure du navire et une mâchoire engagée dans le corps du bloqueur. Le corps du bloqueur et la mâchoire définissent un canal de pincement dans lequel le cordage 8 se trouve bloqué. Ce bloqueur 15 autorise le mouvement du cordage 8 dans le sens de sa mise en tension, mais s'oppose au mouvement inverse. De tels bloqueurs 15 sont connus de l'état de la technique et ne seront pas décrits plus en détail. La voile 3 comprend un côté inférieur ou bordure et deux côtés obliques 25 ou chutes. La voile 3 est fixée de manière amovible par ses deux angles inférieurs, ou points d'écoute respectivement à deux systèmes de positionnement et d'orientation, disposés de manière symétrique par rapport au plan géométrique P. Ainsi la voile par les deux points d'écoute est fermement maintenue en 30 permanence parles deux systèmes de positionnement et ce dans tous ces mouvements positions par rapport au plan P. Ces deux systèmes assurent en combinaison avec le cordage 8, la mise en tension de la voile. Avantageusement, chaque chute de la voile 3 est renforcée par un élément souple présentant une grande résistance mécanique à la traction, cet élément souple pouvant être un câble ou une sangle fixée à la voile 3 le long de la chute correspondante. De préférence l'élément souple sera disposé dans un ourlet formé le long de la chute correspondante de la voile. Ainsi dans les allures de près, la bordure de la voile pourra être maintenue tendue par traction sur l'élément souple, sans devoir être fixée à un quelconque étai. La voile 3 le long de ses deux chutes possède plusieurs points d'écoutes distants les uns des autres. Elle comporte également des lanières et des oeillets de ferlage. Une telle disposition, connue en soi, permet la prise de ris à savoir une réduction de la surface utile de la voile exposée au vent. Ainsi la surface vélique peut être adaptée à la force du vent, il devient possible alors pour les allures au portant et notamment par vent arrière, de naviguer à l'aide du pilote automatique. A cette voile pourra être associé un mécanisme d'enroulement automatique connu en soi ou bien un emmagasineur connu en soi. Dans la forme préférée de réalisation, chaque système de positionnement est constitué par un cordage ou une drisse 16 agencée en boucle de préférence ouverte et horizontale et par des poulies 17 de guidage et de renvoi recevant la drisse. De telles poulies 17 sont installées sur le pont du navire et sont portées par des chapes appropriées comportant un élément de fixation audit pont. Typiquement la chape comporte un axe de fixation au pont du navire et est montée de manière fixe en translation sur cet axe et de manière libre en rotation. Ces poulies 17 et cordage 16 associé définissent en combinaison, un chemin de guidage et de positionnement du point d'écoute correspondant de la voile 3. Ce chemin de guidage, occupe une position latérale au plan géométrique P sus défini et une position avant par rapport au mât 2. Avantageusement ce chemin adopte sensiblement le profil du bord correspondant du véhicule à savoir du navire et se situe au plus près de ce dernier. Le point d'écoute correspondant de la voile 3 est fixé au cordage 16 par une attache rapide de tout type connu. Une telle disposition permet un changement rapide du point d'écoute notamment lors de_ la prise de ris. II y a lieu de noter que lors de cette opération, le sommet supérieur de la voile est abaissé le long du mât et par voie de conséquence, le centre de poussée vélique se trouve rapproché du pont du navire et du centre de gravité de ce dernier. Ainsi le degré de tangage en sera diminué. Alternativement, le jeu de poulies peut être remplacé par un rail de guidage 18 fixé au pont du navire par vis ou autre, sur lequel est monté de manière coulissante un chariot 19 recevant en fixation une drisse 20 agencée en boucle ouverte. Dans cette configuration la drisse sera engagée sur des poulies de renvoi d'extrémité 21. 10 Selon cette forme de réalisation le rail de guidage 18 sera cintré de façon à suivre le profil du bord correspondant du navire. Le rail de guidage pourra présenter une section droite rectangulaire. Ce rail de guidage pourra comporter selon chacun de ses deux flancs longitudinaux, verticaux, une rainure de guidage, longitudinale. Le chariot 19 formera une chape et comportera une paroi 15 basale horizontale venant face et à écartement de la face supérieure horizontale du rail de guidage 18, et deux parois latérales venant face et à écartement respectivement des deux faces latérales verticales du rail de guidage. Chaque paroi verticales porte une rangée de billes formant organe de roulement. Cette rangée de billes est engagée dans la rainure correspondante du rail. Le chariot 20 19 comporte un point de fixation du cordage 20 et une attache rapide de fixation du point d'écoute correspondant. La drisse 16 ou 21 de chaque système de positionnement, par ses deux extrémités coopérera respectivement avec deux bloqueurs 22 du même type que celui précédemment décrit, installés à demeure dans le poste de pilotage. 25 Pour faciliter la manoeuvre de la voile 3, chaque extrémité de la drisse 16 ou 20 sera engagée sur un cabestan 23. Avantageusement, le poste de pilotage ne sera équipé que deux cabestans droite et gauche utilisables pour tendre les drisses droites et les drisses gauche. Un de ces deux cabestans pourra être utilisé pour tendre la 30 drisse associée au chariot 4. Une telle disposition d'appareil propulsif permet de ramener les efforts appliqués sur la voile, au plus prés du mât et dans le plan géométrique sus évoqué P lorsque ladite voile est disposée transversalement audit plan, grâce à quoi, par vent arrière le roulis et tangage se trouvent réduits et les risques de chavirement fortement diminués. De préférence le chemin de guidage tel que défini par les deux formes de réalisation telle que décrites, viendra par son extrémité avant au plus prés du plan géométrique P afin que la voile de l'appareil propulsif selon l'invention puisse être utilisée en tant que voile d'appoint pour les allures dite de près dans le cas ou le mât 2 serait équipé d'une grand voile 30 associé à une bôme 31. Une telle variante d'exécution est représentée en figure 5. On peut voir sur cette figure que le navire est également équipé d'un génois 32. Enfin il y a lieu de noter que le changement de bord de la voile s'effectue de manière continue, depuis le poste de pilotage, uniquement par action sur les systèmes de manoeuvre. La présente invention n'est pas limitée à un véhicule en particulier, bien au contraire elle s'applique à tout type de véhicule propulsé par le vent. De même s'agissant d'un navire, la présente invention n'est pas limitée à un voilier monocoque, au contraire elle est applicable aux multicoques du genre catamaran, trimaran et autres et plus généralement à tout type de navires à voile. Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et 20 variantes du domaine des équivalents techniques, sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS1/ Véhicule de transport mû par la force du vent comportant un appareil propulsif sur lequel s'applique la force du vent, comportant un mât vertical (2), central, une voile (3) fixée à ce mât et des cordages pour la manoeuvre de cette voile, ledit véhicule comportant de plus un poste de pilotage, et possédant un plan médian vertical (P) s'étendant de l'avant à l'arrière, caractérisé en ce que la voile (3), de forme triangulaire, adopte le profil d'un triangle isocèle ou d'un triangle équilatéral, les deux côtés égaux s'étendant vers le bas depuis le sommet supérieur, que le mât (2) comporte à l'avant, le long de l'une de ses génératrices, un rail vertical (4) recevant en coulissement un chariot (5) auquel est fixé le sommet supérieur de la voile triangulaire (3), ledit chariot (5) étant manoeuvré le long du rail par un cordage (8), et que la voile (3), par ses deux autres sommets inférieurs, est fixée à deux systèmes de positionnement et d'orientation disposés de manière symétrique l'un par rapport à l'autre et par rapport au plan médian (P), ces systèmes étant manceuvrables depuis le poste de pilotage et établissant chacun un chemin de guidage et de positionnement du sommet inférieur correspondant de la voile, lequel chemin est fixe par rapport à la structure du véhicule. 2/ Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque système de positionnement comprend une drisse (16) formant une boucle ouverte, formant deux brins, engagée sur des poulies (17) de guidage et de renvoi solidaires de la structure du véhicule, ladite boucle étant manoeuvrable depuis le poste de pilotage, et le sommet correspondant de la voile ou point d'écoute, étant fixé par une attache à ladite drisse et chacun des brins de ladite drisse coopérant avec un bloqueur (15). 3/ Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque système de positionnement et d'orientation est formé d'un rail de guidage (18) dans lequel est installé en coulissement un chariot (19) auquel est fixé de manière amovible le sommet correspondant de la voile, ledit chariot (19) étant actionné le long du rail de guidage par une drisse (20) engagée sur des poulies de renvoi, ladite drisse formant une boucle ouverte formant deux brins et chacun des brins de ladite drisse coopérant avec un bloqueur (22).4/ Véhicule selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les bloqueurs (15, 22) sont installés au poste de pilotage. 5/ Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de guidage que détermine chaque système de guidage et de positionnement occupe une position latérale au plan géométrique (P) et une position avant par rapport au mât (2). 6/ Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le chemin adopte sensiblement le profil du bord correspondant dudit véhicule et se situe au plus près de ce dernier. 7/ Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque chute de la voile (3) est renforcée par un élément souple présentant une grande résistance mécanique à la traction. 8/ Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément souple est disposé dans un ourlet formé le long de la chute. 9/ Véhicule de transport selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est constitué par un voilier.