Brevet FR3008380A1 — publié le 20150116

La présente invention concerne une voile de propulsion et a pour but d'apporter les qualités aérodynamiques des ailes d'avion à profil épais aux voiles classiques de propulsion des bateaux, chariots de plage ou ailes volantes tout en respectant leurs contraintes d'utilisation, ferlage, 5réduction de la surface de voilure en fonction du vent, retournement de la concavité selon le bord d'incidence du vent relativement à la marche du bateau. Actuellement les systèmes existants sont confrontés à des problèmes techniques. 10 Dans le cas de profils épais rigides, la surface de l'aile est difficilement modifiable. Les profils épais semi-rigides utilisent des systèmes mécaniques relativement complexes qui exigent très souvent un gréement spécial (mât à plusieurs engoujures) qui ne permettent pas toujours la réduction 15de voilure et le ferlage et qui n'aboutissent pas à l'effet escompté d'une voile épaisse (association de deux voiles avec problématique de tenue de l'épaisseur de la voile par exemple). Les brevets FR 2 431 425 et FR 2 401 059 décrivent des profils épais semi-rigides intéressants mais les dispositifs proposés sont permanents et nécessitent souvent la création 20d'une nouvelle voile. Il a également été proposé par le demandeur, dans le document brevet FR 2 955 830, des modules d'épaisseur amovibles pour construire à partir d'une voile souple classique une voile à profil en aile d'avion, un ou plusieurs modules pouvant être assemblés de manière amovible sur 25une face de la voile souple. Les modules sont formés d'un ou plusieurs éléments tridimensionnels assemblés sur la voile souple. Le but de l'invention est de proposer une nouvelle solution pour former une voile de propulsion à profil en aile d'avion qui soit simple de conception et de mise en oeuvre. 30 A cet effet, la présente invention propose une voile de propulsion à profil en aile d'avion, appelée également système de voile, comprenant une voile souple classique et au moins un module d'épaisseur amovible, appelé également module de volume d'épaisseur, apte à être assemblé de manière amovible sur une face de la voile souple, caractérisée en ce que 35chaque module comprend au moins une plaque ou feuille flexible, souple, par exemple de forme sensiblement rectangulaire, comportant un bord d'attaque et un bord de fuite, ladite plaque étant apte à être assemblée de manière amovible par son bord d'attaque sensiblement le long du guindant de la voile souple via des premiers moyens d'assemblage, et à être assemblée de manière amovible par son bord de 5fuite via des seconds moyens d'assemblage, ladite voile de propulsion comprenant au moins une paire de modules, les deux modules de ladite paire étant disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre de la voile souple, un module étant assemblé sur chaque face de la voile souple. 10 Selon l'invention on propose un dispositif pour construire à partir d'une voile classique une voile à profil en aile d'avion de concavité réversible permettant d'améliorer le rendement aérodynamique en respectant les fonctions habituelles de la voile dite classique. La présente invention consiste en un perfectionnement du document brevet FR 152 955 830 précité. De telles plaques flexibles selon l'invention permettent de créer des modules d'épaisseur simple de conception et de mise en oeuvre. L'utilisation d'au moins une paire de modules en vis-à-vis permet de créer un profil épais de part et d'autre de la voile, réversible selon 201'incidence du vent. Suivant les dimensions de la voile, et/ou suivant les zones de la voile où l'on souhaite mettre de l'épaisseur, la voile comprend une seule paire de modules, ou plusieurs paires de modules assemblées les unes au-dessus des autres. 25 Par ailleurs, chaque plaque s'étend depuis le guindant sur une partie de la corde, ou sur la totalité de la corde jusqu'à la chute. A titre d'exemple, chaque plaque s'étend sur 40% de la corde, et génère environ 12% de la corde en épaisseur. L'invention permet d'obtenir la diminution ou l'augmentation de la 30surface et de la puissance de la voile en lui apposant ces modules ou en les enlevant partiellement. Il est alors possible de prendre des ris pour la partie libérée. La prise de ris se déroulera de la même façon que sur une voile classique par abaissement du point de drisse, nouveau point d'amure, nouveau point d'écoute. 35 Selon un mode de réalisation, chaque module comprend en outre au moins un insert, placé entre la plaque flexible et la voile souple, lorsque ladite plaque est assemblée sur ladite voile souple, et apte à écarter ladite plaque de la face de la voile. Selon l'invention, un ou plusieurs inserts sont insérés entre la voile et les plaques pour augmenter et/ou moduler l'épaisseur de chaque module. L'utilisation de tels inserts, 5permet d'utiliser des plaques de faible épaisseur, et donc de poids restreints et plus facilement stockables lorsque la voile n'est pas utilisée. Selon un mode de réalisation, lesdits second moyens d'assemblage sont aptes à autoriser un déplacement relatif en translation de la plaque flexible par rapport à la voile souple dans la direction sensiblement lOperpendiculaire au guindant de la voile souple. Cette liberté de déplacement des plaques permet une adaptation du profil de la voile en fonction du bord d'incidence du vent relativement à la marche du bateau, sans déformation de la voile souple. Selon un mode de réalisation, chaque plaque flexible est formée 15d'une plaque en mousse, par exemple de mousse polyéthylène. Selon un mode de réalisation, chaque insert est formé d'un tube, de préférence en mousse, et de préférence disposé sensiblement parallèlement au guindant de la voile souple, sensiblement verticalement, entre une plaque flexible et la voile. Outre leur simplicité de mise en 20oeuvre, les plaques en mousse et/ou les inserts en mousse apportent de la flottabilité et permet de limiter, voire supprimer, les risques de retournement. Selon un mode de réalisation, chaque insert est assemblé à une plaque flexible et/ou à la voile souple via des moyens de liaison, tel que 25des systèmes de type velcro. Selon un mode de réalisation, la voile comprend des premiers moyens d'assemblage et/ou des seconds moyens d'assemblage aptes à assembler simultanément les plaques flexibles d'une même paire, disposées de part et d'autre de la voile souple. 30 Selon un mode de réalisation, lesdits premier et/ou seconds moyens d'assemblage comprennent une ou plusieurs pièces d'assemblage, chaque pièce d'assemblage comprenant un tube central et deux tubes latéraux reliés entre eux par un lien élastique passant dans le passage interne du tube central et dont les extrémités sont assemblées 35aux tubes latéraux, de préférence en leur milieu, de sorte que les tubes latéraux puissent être positionnés dans une position de montage dans laquelle le tube central et les deux tubes latéraux tubes sont alignés, et une position d'assemblage dans laquelle les tubes latéraux sont positionnés sensiblement perpendiculairement au tube central, le lien élastique sollicitant lesdits tubes latéraux dans leur position 5d'assemblage, ladite pièce d'assemblage, avec ses tubes latéraux en position de montage, étant apte à être insérée dans un trou ou lumière d'une première plaque d'une paire de modules, un oeillet de la voile souple, et un trou ou lumière de la deuxième plaque de la paire de modules, par exemple au moyen d'une tige de montage insérée dans les 10passages internes des tubes, et à maintenir les deux plaques sur la voile, lorsque ses deux tubes latéraux sont en position d'assemblage, chacun contre la face externe d'une plaque flexible. Une telle pièce d'assemblage permet à un opérateur d'assembler deux plaques en vis-à-vis en restant d'un même côté de la voile. 15 Selon un mode de réalisation, les seconds moyens d'assemblage comprennent une ou plusieurs pièces d'assemblage, chaque pièce d'assemblage étant apte à passer dans une lumière horizontale des plaques flexibles, disposées sensiblement perpendiculairement au guindant, pour permettre ledit déplacement en translation. 20 Selon un mode de réalisation, la voile souple comprend des coulisseaux le long du guindant, pour son montage sur un mât, ladite voile comprenant une ou plusieurs cornières, chaque cornière étant apte à être montée verticalement entre deux coulisseaux, entre le mât et les modules. 25 Selon un mode de réalisation, ladite voile comprend des moyens de pré-positionnement pour permettre un repositionnement des plaques avant leur assemblage avec les premiers et seconds moyens d'assemblage. Ces moyens de pré-positionnement peuvent comprendre de systèmes de type Velcro, en une ou plusieurs bandes crochets/boucles 30disposées, de préférence sensiblement verticalement, sur les plaques et sur la voile souple. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation 35particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels : 3 0 0 83 80 - la figure 1 est une vue schématique de côté d'une voile selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle agrandie selon le plan de coupe II-II de la figure 1 ; 5 - la figure 3 est une vue partielle agrandie selon le plan de coupe de la figure 1 illustrant les moyens de pré-positionnement ; - les figures 4A et 4B représentent des vues en coupe analogues à celle de la figure 2 illustrant le principe d'asymétrie automatisée ; - les figures 5A et 5B sont des vues schématiques de côté d'une lOpièce d'assemblage respectivement en position de montage et en position d' assemblage ; - la figure 6 est une vue agrandie du détail D de la figure 1; et, - la figure 7 représente une cornière amovible sur voile à coulisseaux. 15 En référence aux figures 1 et 2, la voile de propulsion à profil en aile d'avion comprend une voile souple 1, dite classique, formée par exemple de laizes en dacron assemblées les unes aux autres, et comprenant un guindant 13, une bordure 14 et une chute 15. La voile est ici munie d'une ralingue 16 le long du guindant pour son assemblage à la 20gorge du mât. Selon l'invention, la voile 1 comprend en outre des modules d'épaisseur, désignés sous la référence générale 2, positionnés sur chacune de ses faces 11, 12 de la voile. Dans le mode de réalisation illustré, la voile comprend sur chaque face 11, 12, trois modules superposés, référencés de 2a, 2b, 2c sur la figure 1. La voile comprend 25trois paires de deux modules, les deux modules de chaque paire étant disposés en vis-à-vis, sensiblement symétriquement de part et d'autre de la voile souple 1. La figure 2 illustre les deux modules 2a, 2'a en vis-à-vis d'une paire. Chaque module 2 comprend une feuille ou plaque flexible 21, par 30exemple une feuille de mousse, placée sur une face de la voile 1 et un ou plusieurs inserts 3 placés entre la plaque et la voile en fonction de l'épaisseur et du profil souhaités. Chaque insert 3 est formé d'un tube en mousse. La voile comprend des moyens de liaison 4 pour relier ici les 35inserts 3 aux plaques 21 et des moyens d'assemblage 5, 6 pour l'assemblage des plaques sur chaque face de la voile. Les moyens de liaison sont ici formés de système de type velcro 4, par exemple avec une ou plusieurs parties crochets, sous forme de bandes, disposées sur la face interne des plaques, et une ou plusieurs parties boucles sous forme de bandes, disposées sur les inserts. A titre 5d'exemple, des bandes crochets 41 sont fixées sensiblement horizontalement sur la face interne des plaques 21, de préférence au moins deux bandes décalées verticalement l'une de l'autre. Chaque insert est muni d'une bande boucles 42 s'étendant longitudinalement le long de l'insert. 10 Chaque plaque 21 présente un bord dit d'attaque 21a et un bord opposé dit de fuite 21b. Pour chaque plaque, des premiers moyens d'assemblage 5 sont prévus pour assembler le bord d'attaque 21a sur la voile 1, le long du guindant 13, et des seconds moyens d'assemblage 6 sont prévus pour assembler le bord de fuite 21b sur la voile. Dans le 15présent mode de réalisation, ces premiers et seconds moyens d'assemblage comprennent des pièces d'assemblage 7. En référence aux figures 5A et 5B, cette pièce d'assemblage 7 est formée d'un tube central 71 et de deux tubes latéraux 72 reliés entre eux par un lien élastique 73. Le lien élastique passe dans le passage interne 20du tube central 71 et chaque extrémité du lien est assemblée à un tube latéral 72, sensiblement au milieu du tube latéral. Les tubes latéraux sont sollicités élastiquement par le lien élastique dans une position dite d'assemblage illustrée à la figure 5B, dans laquelle les tubes latéraux sont positionnés sensiblement perpendiculairement au tube central. Pour 25garantir ce positionnement perpendiculaire, les bords d'extrémité du tube central présente avantageusement deux encoches concaves opposées dans lesquelles les tubes latéraux viennent se positionner en position d'assemblage pour faire un assemblage dit en gueule de loup. En passant une tige ou aiguille de montage T dans les passages internes des deux 30tubes latéraux et du tube central, les tubes latéraux peuvent être amenés dans une position dite de montage illustrée à la figure 5A dans laquelle les tubes 71, 72 sont sensiblement alignés. Les premiers moyens d'assemblage 5 comprennent ici trois pièces d'assemblage 5 décalées verticalement les unes des autres, chaque pièce 35d'assemblage permettant d'assembler simultanément sur la voile les deux modules en vis-à-vis d'une paire. Chaque pièce d'assemblage passe 3 0 0 83 80 7 dans une lumière circulaire ou trou 22 de la plaque de chaque module et dans un oeillet 17 de la voile. La pièce d'assemblage 7 avec ses tubes latéraux maintenus en position de montage via une aiguille T, est insérée dans la lumière 22 d'une première plaque 2a d'une paire de module, 51'oeillet 17 de la voile souple et la lumière 22 de la deuxième plaque 2'a de la paire de module. Lorsque le tube central a passé la lumière de la deuxième plaque, l'opérateur peut retirer l'aiguille, les tubes latéraux reviennent élastiquement en position d'assemblage. Les seconds moyens d'assemblage 6 comprennent également trois lOpièces d'assemblage 7, chacune passant comme précédemment dans un trou ou lumière 23 à proximité du bord de chute de chaque plaque et dans un oeillet 18 de la voile. Les lumières 23 sont des lumières horizontales, de préférence oblongues, s'étendant horizontalement sensiblement perpendiculairement au guindant 13, de manière à 15permettre un déplacement des plaques par rapport à la voile pour une adaptation automatique du profil en fonction de l'angle d'incidence du vent. Ces lumières horizontales peuvent être renforcées en collant sur leur pourtour un renfort, tel que bande adhésive de voilerie, type assigna. En référence à la figure 6, une rondelle 61 brisée est de préférence 20ensuite montée sur le tube central, entre chaque tube latéral et la voile, pour éviter un retrait accidentel de la pièce d'assemblage, si l'un des tubes latéraux se positionne parallèlement aux lumières horizontales. Avantageusement, en référence à la figure 3, des moyens de pré-positionnement 8 sont prévus le long du guindant 13 pour aider à la mise 25en place des plaques 21. Ces moyens sont par exemple constitués de velcros, avec des parties ou bandes crochets 81 et des parties boucles 82 prévus sur la voile et les plaques. A titre d'exemple illustratif, chaque plaque est formée d'une plaque en mousse de polyéthylène, par exemple d'environ 10 mm 30d'épaisseur et d'une densité de 33 kg/m3, commercialisée sous la dénomination commerciale Plastazote par la société Caltech, épaissie grâce à des inserts formés de tubes en mousse de type de manchons isolants classiquement utilisés dans le domaine de l'isolation, par exemple de 50, 60 ou 80 mm de diamètre. 35 La cinématique d'utilisation de la configuration par l'équipage est la suivante. 3 0 0 83 8 0 8 Les voiles concernées sont à poste et prêtes à être hissées. Le principe est de leur appliquer des paires de modules sur la surface ou l'épaisseur est souhaitée en fonction des allures de navigation choisies par l'équipage. Au fur et à mesure que la voile est envoyée, les plaques 521 des modules sont pré-positionnées grâce aux velcro 8 sur la voile et sur les plaques, puis assemblées à la voile grâce aux pièces d'assemblage 7 qui traversent les oeillets 17 le long du guindant et les trous 22 le long du bord d'attaque des plaques. D'autres pièces d'assemblage traversent les lumières horizontales 23 sur la partie arrière des plaques, et les 10oeillets 18 sur la voile. Les inserts 3 sont placés entre les plaques et la voile, et maintenus en place grâce aux velcros 4. Une fois la voile établie, elle présente une partie épaisse le long du guindant qui accroit sa performance. Si un changement de bord est souhaité, la voile réagit comme une 15voile classique et naturellement, grâce à l'utilisation du creux initial de la voile souple, le transfert des volumes intrados/extrados s'effectue automatiquement, tel qu'illustré aux figures 4A et 4B, les lumières 23 horizontales autorisant le déplacement des plaques 21. Pour le réglage de la puissance de la voile épaisse, l'enlèvement 20des modules d'épaisseur a pour effet de ramener la voile dans sa configuration d'origine pour permettre une prise de ris de manière classique. Les modules d'épaisseur non utilisés seront stockés sur ou dans le bateau. Pour le réglage de l'épaisseur de la voile épaisse, il est possible 25d'ajouter un ou plusieurs inserts et de les positionner où on le souhaite sur le long des bandes boucles 41. En référence à la figure 7, lorsque la voile souple est équipée de coulisseaux 19 pour son assemblage sur le mât, au lieu d'une ralingue, des cornières 9 amovibles sont apposées sur le guindant de la voile entre 301es coulisseaux, ces cornières servant à la transition entre le profil épais du mât et le profil épais des modules. Ces cornières ont une section générale en forme de U, la base du U étant disposée du côté des coulisseaux et les branches du U sont orientées vers l'arrière et viennent dans le prolongement des plaques 21 ou viennent recouvrir les bords 35d' attaque de celles-ci. Les modules d'épaisseurs amovibles ci-dessus, ainsi que les procédés de mise en oeuvre sont applicables sur les voiles des voiliers ou toute autre embarcation propulsée par la force du vent au moyen de voiles ou ailes et à toutes les voiles proprement dites et ce, sans qu'aucune modification du gréement habituel soit nécessaire. Ils pourront 5être commercialisés sous forme de kit en fonction des voiles existantes. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de loi' invention. REVENDICATIONS1) Voile de propulsion à profil en aile d'avion, comprenant une voile (1) souple classique et au moins un module d'épaisseur (2) 5amovible apte à être assemblé de manière amovible sur une face (11, 12) de la voile souple, caractérisée en ce que chaque module comprend au moins une plaque (21) flexible, comportant un bord d'attaque (21a) et un bord de fuite (21b), ladite plaque étant apte à être assemblée par son bord d'attaque le long du guindant (13) de la voile souple via des premiers 10moyens d'assemblage (5), et à être assemblée par son bord de fuite via des seconds moyens d'assemblage (6), ladite voile de propulsion comprenant au moins une paire de modules (2a, 2'a), les deux modules de ladite paire étant disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre de la voile souple. 15 2) Voile selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque module (2) comprend en outre au moins un insert (3), placé entre la plaque flexible (21) et la voile souple (1), et apte à écarter ladite plaque de la face de la voile. 3) Voile selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que 201esdits second moyens d'assemblage (6) sont aptes à autoriser un déplacement relatif en translation de la plaque (21) flexible par rapport à la voile souple dans la direction perpendiculaire au guindant (13) de la voile souple. 4) Voile selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce 25que chaque plaque (21) flexible est formée d'une plaque en mousse. 5) Voile selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que chaque insert (3) est formé d'un tube en mousse, disposé sensiblement parallèlement au guindant (13) de la voile souple, entre une plaque flexible et la voile. 30 6) Voile selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque insert (3) est assemblé à une plaque (21) flexible et/ou à la voile (1) souple via des moyens de liaison (4). 7) Voile selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des premiers moyens d'assemblage (5) et/ou des 35seconds moyens d'assemblage (6) aptes à assembler simultanément les plaques flexibles d'une même paire disposées de part et d'autre de lavoile souple. 8) Voile selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits premier et/ou seconds moyens d'assemblage (5, 6) comprennent une ou plusieurs pièces d'assemblage (7), chaque pièce d'assemblage 5comprenant un tube central (71) et deux tubes latéraux (72) reliés entre eux par un lien (73) élastique passant dans le passage interne du tube central (71) et dont les extrémités sont assemblées aux tubes latéraux, de sorte que les tubes latéraux puissent être positionnés dans une position de montage dans laquelle le tube central et les deux tubes latéraux sont loalignés, et une position d'assemblage dans laquelle les tubes latéraux sont positionnés sensiblement perpendiculairement au tube central, le lien élastique sollicitant lesdits tubes latéraux dans leur position d'assemblage, ladite pièce d'assemblage, avec ses tubes latéraux en position de montage, étant apte à être insérée dans une lumière (22, 23) 15d'une première plaque (21) d'une paire de modules, un oeillet (17, 18) de la voile souple, et une lumière de la deuxième plaque de la paire de modules, et à maintenir les deux plaques lorsque ses deux tubes latéraux sont en position d'assemblage, chacun contre la face externe d'une plaque flexible. 20 9. Voile selon les revendications 3 et 8, caractérisée en ce que les seconds moyens d'assemblage (6) comprennent une ou plusieurs pièces d'assemblage (7), chaque pièce d'assemblage étant apte à passer dans une lumière (23) horizontale des plaques flexibles pour permettre ledit déplacement en translation. 25 10. Voile selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la voile souple comprend des coulisseaux (19) le long du guindant (13), ladite voile comprenant une ou plusieurs cornières (9), chaque cornière étant apte à être montée verticalement entre deux coulisseaux, entre le mât et les modules.