Brevet FR3012408A1 — publié le 20150501

DISPOSITIF DE GENERATION D'AU MOINS UNE VAGUE ARTIFICIELLE La présente invention concerne un dispositif pour générer au moins une vague artificielle ainsi que l'installation pour la mise en oeuvre du dudit dispositif ainsi que l'utilisation de cette au moins une vague pour la pratique de sports de glisse sur l'eau. On connaît différentes disciplines de sport de glisse sur l'eau dont une des plus anciennes qui est le surf. Le surf se pratique avec un support flottant, notamment une planche flottante sur laquelle le pratiquant se tient debout. Le pratiquant se positionne par rapport aux vagues naturelles générées par l'Océan, en un endroit adapté dit pic de la vague, se propulse pour vaincre une partie de sa propre inertie et profite de la pente de la vague pour glisser, cette pente se renouvelant sous sa planche de façon continue grâce au phénomène ondulatoire de la houle. La vague se creuse aux abords du bord de mer car la base est freinée au contact du fond tandis que la partie haute sous l'effet de l'inertie accumulée poursuit à la même vitesse. La vague uniquement ondulatoire se creuse et la pente augmente jusqu'à devenir instable et à ce moment-là, il se produit un phénomène de déferlement jusqu'à l'éclatement total du système ondulatoire avec un bouillonnement, brassage de la masse d'eau dont la dernière énergie est dissipée au contact du bord rocheux ou sablonneux. Dès lors on comprend que, pour la pratique du surf, les conditions naturelles doivent présenter de nombreuses caractéristiques. b' une part il faut de la houle, celle-ci est générée au large par les phénomènes de tempête mais il faut, en fonction du niveau de pratique du sportif, une hauteur de vague adaptée, ce qui limite déjà le nombre d'opportunité. Ensuite la marée joue un rôle car à marée montante les vagues ne sont pas contrariées par le recul de la masse d'eau générale et sont donc plus motrices. Le vent peut aussi contrarier le phénomène de creusement de la vague. Les plus beaux profils de vagues permettant de belles évolutions nécessitent souvent de se rendre en des lieux dits spots, très spécifiques, distants les uns des autres, les distances s'allongeant avec le niveau du surfeur, toujours à la 10 recherche de la vague parfaite. Il faut de toutes les façons se rendre au bord de mer, ce qui n'est pas non plus accessible à tout un chacun. Ce sport peut s'avérer dangereux pour les débutants qui se hasarderaient dans de mauvaises conditions. Il est aussi nécessaire de franchir la barre des vagues pour se rendre au-delà de 15 celles-ci et pour se placer de façon adaptée pour partir. Enfin, la durée totale de glisse sur une session est en réalité très limitée. On constate donc que le surf est un sport extraordinaire mais qui nécessite un investissement très important pour sa pratique donc réservé à un nombre restreint de sportifs. 20 Rapidement après la création des bateaux de loisir, la discipline du ski nautique a vu le jour. Le ski nautique se pratique soit avec une paire de ski à l'image du ski alpin, soit avec un monoski pour la pratique du slalom. bans les deux cas la glisse s'effectue de face. Le bateau se déplace à vitesse élevée et ne génère donc qu'une très 25 faible hauteur de vague sillage et de vague d'étrave. Plus récemment le mélange du surf et du ski nautique ci fait apparaître le "Itvakeboard" qui se pratique en traction derrière un bateau avec une corde de traction mais avec un positionnement de profil à l'image du snowboard. La 3 sensation de liberté est néanmoins un peu faussée par les chausses qui maintiennent les pieds et qui lient le pratiquant à la planche. Il a donc été inventé, le "wakeskate", mélange entre un sport tracté, le wakeboard, et le "skateboard". Les pieds sont ainsi libres de tout mouvement et la sensation plus proche du surf Pour des évolutions acrobatiques, il est nécessaire de disposer de vagues de sillage prononcées, ces vagues de sillage formant tremplin lorsque le pratiquant se déplace avec une forte incidence de part et &autre de la direction de navigation du bateau. Or la pratique du surf présente cet avantage de ne nécessiter aucun lien avec 10 quoi que ce soit, c'est cette sensation de glisse libre qui est recherchée. Pour retrouver et récréer cette sensation de surf, la vague de sillage des bateaux a été utilisée pour surfer et a donné naissance au "wakesurf". En effet à plus faible vitesse que celles du ski nautique et du wakeboard, la vague peut être suffisamment haute et puissante pour porter un surfeur sans besoin de traction. 15 Les bateaux dédiés au ski nautique et au wakeboard ont ainsi été lestés de l'arrière pour qu'une fois déjaugés, à une vitesse comprise entre 15 et 20 km/h, ils forment un sillage épais, dû à l'enfoncement dynamique de la coque dans l'eau. Ce sillage est donc profond et de fait la remontée de l'eau poussée dynamiquement remonte et forme des vagues de sillage massives et creuses. 20 Il est donc possible de générer une vague permanente très creuse, immédiatement derrière le bateau c'est-à-dire à quelques mètres, permettant alors de surfer et de pratiquer une glisse totalement libre. Une traction avec un palonnier permet le lancement du pratiquant en le sortant de l'eau et en lui permettant de surfer la vague, remplaçant ainsi la propulsion avec les bras en 25 milieu océanique. Le palonnier est ensuite lâché et le pratiquant se trouve à surfer librement, contrairement aux autres sport tractés. De nombreux dispositifs ont été imaginés pour modifier et améliorer le profil des vagues de sillage générées. Notamment le brevet US 7 140 318 décrit un aileron qui assure un appui dynamique de la coque sur l'eau encore plus important, réglable et proportionnel 5 à la vitesse d'avancement. Néanmoins, cette pratique n'est pas satisfaisante car, même si les bateaux sont des unités navigantes très sophistiquées, elles nécessitent le recours à un moteur à combustible fossile. De plus, pour générer une telle vague, il est nécessaire d'embarquer des 10 passagers et/ou de ballaster à l'aide de poches à eau de plusieurs centaines litres. Ces bateaux ont des puissances moteur de l'ordre de 300 à 500 chevaux. Les coûts d'utilisation et de pratique sont donc très élevés, ce qui limite la pratique et donc le nombre de pratiquants. Il y a toujours un bruit de moteur même s'il est limité, en plus de la pollution 15 inhérente en milieu naturel. Enfin, il faut des lieux disposant d'une grande longueur d'évolution pour lancer le bateau, pour démarrer et pour faire demi-tour ou pour effectuer un virage. Tous ces inconvénients limitent fortement l'évolution du nombre de pratiquants. Par ailleurs il existe des installations pour la pratique du wakeboard, du ski ou du 20 surf tracté qui comprennent un circuit à câble fermé, entre des poulies soutenues en hauteur par des pylônes, le câble étant entraîné par une motorisation électrique. Des liens avec un mécanisme d'accroche, similaires à ceux utilisés dans les téléskis permettent aux pratiquants d'être tractés et de faire des évolutions, 25 notamment sur des structures flottantes rapportées sur le plan d'eau. Si de telles installations sont beaucoup plus satisfaisantes du point de vue écologique en milieu naturel, les pratiquants restent constamment tractés par une corde sans la sensation de glisse libre. On connaît un agencement par la demande de brevet EP 2 123 850 qui consiste à réaliser une structure spécifique avec un bassin comportant une faible hauteur d'eau avec un dispositif de génération de vague au moyen d'une pièce avec un profil donné, se déplaçant en fond de bassin artificiel, guidée par des rails et tractée au fond, la caractéristique étant que cette pièce fait un angle supérieur à 90° par rapport à la direction de déplacement. Un tel agencement conduit à générer une vague artificielle parfaitement adaptée, avec un creux, déroulante à l'image d'une vague naturelle. Une telle installation est très sophistiquée et nécessite des investissements très importants qui limitent la diffusion de telles installations. Un autre inconvénient est l'impact important de telles constructions sur le lieu d' implantation. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de génération de vagues en milieu naturel, qui est à très faibles impacts et empreintes écologiques, qui nécessite un faible investissement matériel, qui permet un accès au plus grand nombre, qui peut même être implanté à proximité d'un milieu urbain, qui autorise la pratique du wakesurf ou autre sport de glisse sur vagues. Le dispositif et les accessoires adaptés sont maintenant décrits suivant un mode de réalisation principal et des variantes, ceci en regard des dessins associés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent : - Figure 1 : une vue schématique d'une installation complète avec le dispositif de génération de vagues selon a présente invention, - Figure 2 : une vue en perspective extérieure du dispositif de génération de vagues, - Figure 3 : une vue en élévation latérale du dispositif de génération de vagues de la figure 2, - Figure 4 : une vue en coupe longitudinale médiane du dispositif de génération de vagues de la figure 2, - Figure 5 : une vue en coupe transversale du dispositif de génération de vagues de la figure 4 suivant la ligne 5-5 des figures 3 et 4, - Figure 6 : une vue de détail des moyens de lancement d'un pratiquant, - Figures 7A à 7H : un synoptique de mise en oeuvre du dispositif de génération de vagues selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté une installation 10 schématique mettant en oeuvre le dispositif 12 de génération de vagues selon la présente invention. L'installation 10 comprend au moins deux pylônes 14, de façon connue, chacun en appui sur une base 16, reposant au sol ou au fond d'un plan d'eau 18 ou flottant, plus particulièrement en eaux intérieures. L'installation 10 est complétée par des poulies 20 associées à chaque pylône dont une poulie 20-1 au moins est motrice, entraînée en rotation par une motorisation 22 électrique et une poulie 20-2 de tension, représentée sur le synoptique des figures 8, montée sur l'autre pylône, poulies 20 entre lesquelles est disposé, de façon connue, un câble 24 moteur, en boucle fermée. En complément, une base 26-1 de départ permet une utilisation de ladite installation par des pratiquants 28, équipés chacun d'un support flottant personnel tel qu'une planche de surf ou un bodyboard, apte à utiliser la poussée et la puissance d'une vague. De façon préférentielle, pour augmenter les cadences d'utilisation, il est prévu de façon symétrique une autre base 26-2, voir figures 8, à proximité de la poulie 20-2 de tension. Le dispositif 12 de génération de vagues selon la présente invention est représenté plus en détail sur les figures 2 à 5 associées. L'installation comprend 25 de plus, au moins un lien 30 de traction solidaire du câble 24 par des moyens 32 de solidarisation. Ces moyens 32 de solidarisation sont généralement des pinces connues à serrage permanent. Le dispositif 12 de génération de vagues comprend un mobile 34, équipé de moyens 36 de reprise des efforts du lien 30 de traction. Selon le mode de réalisation préférentiel, le lien de traction 30 comprend deux brins 30-1 et 30-2 parallèles, dans l'alignement de la direction b de déplacement. Chaque brin 30-1, 30-2 est solidarisé en deux points 32-1, 32-2 distincts de solidarisation sur le câble 24 de traction. be façon avantageuse, les deux brins sont reliés par des entretoises de façon à former une échelle. Ces entretoises interdisent le passage entre les deux brins, limitent les mouvements des liens lors des virages autour des poulies, tout en autorisant un vrillage. Ces deux brins 30-1 et 30-2 parallèles sont fixés sur le mobile 34 en deux points 36-1 et 36-2 des moyens 36 de reprise, également alignés suivant la direction b de déplacement du mobile 34. Le mobile 34 comprend une coque 40, par exemple en aluminium, creuse pour assurer la flottabilité, de façon préférentielle à volume fermé. Ce volume fermé est éventuellement comblé par de la mousse 42 à porosité fermée, de façon à conserver la flottabilité, même en cas de pénétration accidentelle d'eau dans la coque 40. Cette coque 40 est munie, si nécessaire, d'un lest 42, en matériau dense tel que du plomb. bans le cas de présence d'un lest, ce lest est composé de multiples modules de façon à faciliter le transport de la coque sur le lieu d'utilisation, le lest 42 étant introduit postérieurement. Cette conception modulaire permet également un ajustement éventuel du lestage. Le lest peut aussi être constitué d'un volume de la coque, formant réservoir, destiné à recevoir de l'eau qui sert de ballast. L'ajustement est alors très simple, le remplissage initial aussi, et le lest est assurément non polluant. La coque 40 comporte également au moins un aileron 44. On entend par aileron, tout moyen immergé tendant à modifier le comportement de ladite coque lors de la navigation, quelle que soit la position dudit aileron sur ladite coque. En l'occurrence, dans le mode de réalisation symétrique retenu, l'aileron 44 sur la coque 40 comporte un volet 44-1, présentant une surface d'appui transversale et inclinée vers l'avant de façon à générer une composante vers le bas dès lors que ladite coque se déplace dans la direction b d'avancement. De façon avantageuse, ce volet 44-1 est articulé et comprend des moyens 45 de réglage de l'incidence de ce volet 44-1 par rapport au plan de ladite coque 40, par exemple sous forme de ridoirs, ceci de façon connue. Ce volet 44-1 est disposé en partie arrière de la coque 40 du mobile 34, par exemple à proximité immédiate du tableau arrière. En complément, l'installation 10 comprend des moyens 46 de lancement du pratiquant, détaillés sur la figure 6. Ces moyens 46 de lancement sont composés d'un palonnier 48 solidaire d'une des extrémités d'une corde 50 de traction. L'autre extrémité de la corde 50 est solidaire du tambour d'un enrouleur 52, non détaillé, car disponible dans le commerce. La corde 50 de traction est avantageusement munie d'une butée 54 d'enroulement réglable, la longueur résiduelle de corde 50 étant de ce fait ajustable. L'enrouleur 52 est lui-même solidaire du câble 24 moteur, en boucle fermée, avec un point de fixation, positionné en amont des moyens 32 de solidarisation du 20 lien 30 avec ce même câble 24 moteur. Le dispositif 12 de génération de vagues selon la présente invention fonctionne de la façon suivante au sein de l'installation 10 associée, ceci en regard du synoptique des figures 7. Figure 7A, le pratiquant 28-1 est sur le ponton sous la poulie 20-2, en attente, le 25 câble 24 moteur tourne et entraîne le lien 30 et les deux brins 30-1, 30-2. Le mobile 34 est entraîné en translation sur le plan d'eau. Le pratiquant a saisi le palonnier 48 des moyens 46 de lancement et pendant l'avancement du mobile sur quelques mètres, la corde 50 se déroule de l'enrouleur 52. Lorsque la corde 50 est totalement déroulée, le pratiquant 28-1 se trouve 5 entraîné avec son support flottant hors du ponton, figure 7B. Le déplacement du mobile à vitesse nominale, entre 15 et 20 km/h pour donner un ordre de grandeur, provoque un déjaugeage et la formation d'un sillage propre. Le lest et l'aileron 44, en l'occurrence le volet 44-1, provoquent un enfoncement 10 de l'arrière du mobile flottant et cet appui dynamique génère une vague de sillage prononcée d'une hauteur comprise entre 0,50m et 1,00m pour donner, là encore, un ordre de grandeur. La longueur de la corde 50 est telle que, une fois déroulée, le pratiquant 28 se trouve au pic de la vague de sillage dès que la vague est générée. Le pratiquant 15 est alors lancé, donc il est déjà à la vitesse de propagation de la vague et peut lâcher le palonnier pour profiter de la poussée de la vague, librement sans lien aucun. La corde 50 s'enroule dans l'enrouleur et reste suspendue puisque la butée 54 d'enroulement maintient une longueur adéquate pour permettre au pratiquant suivant de saisir le palonnier. Figure 7 C. 20 Le palonnier pend devant les deux brins 30-1 et 30-2 du lien 30. Une fois arrivé de l'autre côté, le pratiquant s'écarte de la vague et stoppe sa progression. Figure 7D. La coque 40 du mobile 34 ralentit et s'enfonce dans l'eau. Les brins 30-1 et 30-2 tournent autour de la poulie correspondante. Figure 7E. 25 Comme l'ordre de traction des brins est inversé, la coque pivote nécessairement pour que le brin 30-1 soit toujours en amont et le brin 30-2 en aval. Le mobile 34 reprend sa vitesse et génère une nouvelle fois une vague de sillage prononcée, dans le sens inverse, suivant la même direction D. La rotation des brins 30-1 et 30-2 autour de la poulie a été précédée de celle de la corde 50 avec son palonnier 48 qu'un deuxième pratiquant 28-2 a pu saisir. Figure F. Le deuxième pratiquant 28-2 est à son tour entraîné grâce à la corde 50, après 5 déroulement de celle-ci en dehors de l'enrouleur. FIG 7G/ Dès que l'ampleur de la vague est à son amplitude maximale ou du moins dès qu'elle génère une puissance suffisante, le pratiquant 28-2 lâche le palonnier et profite de la poussée de la vague. Figure 7H. Il est ainsi possible de pratiquer la vague dans un sens et dans l'autre de la 10 direction D. be façon à faciliter le fonctionnement, il est prévu de nombreuses variantes et perfectionnements. Ainsi, pour améliorer le confort de mise en place des pratiquants, il est possible d'installer une motorisation équipée d'un variateur de vitesse de rotation de 15 façon à ralentir à proximité de chaque poulie, pendant la rotation autour de ladite poulie, jusqu'à la sortie du lien 30 de la zone de la poulie. Ce ralentissement peut aussi permettre une rotation plus aisée de la coque 40 du mobile 34. be même, le départ du pratiquant est en accélération. A cet effet, il est aussi possible de prévoir, de façon optionnelle, des moyens 56 20 d'assistance à la rotation de la coque 40. Cette assistance à la rotation se présente sous la forme d'un safran 58 fixe disposé à l'avant de la coque, orienté par rapport à la direction b de déplacement. Lorsque la coque est déjaugée et tractée par le lien 30, le safran 58 est émergé, au-dessus de la surface. Dès que la coque n'est plus tractée et s'enfonce en reprenant une position sensiblement 25 horizontale, le safran 58 pénètre dans l'eau formant gouvernail. L'avant de la coque est soumis à rotation suivant l'orientation du safran 58 fixe. Voir l'agencement sur la figure 4. Il est d'ailleurs possible de compléter les moyens 56 d'assistance à la rotation par un second safran 60 à l'arrière de la coque 40 du mobile 34. bans ce cas, ledit second safran 60 doit être orientable car il est constamment immergé. Il est, suivant un mode de réalisation, monté pivotant sur un axe de rotation et muni d'un moyen de rappel suivant une orientation déterminée, conjuguée de celle du premier safran lorsqu'il y en a un, pour imprimer une rotation dans le même sens. Lorsque le mobile se déplace, la traction du câble et la vitesse conférée sont très supérieures à la force dudit moyen de rappel, le safran se positionnant dans la direction b de déplacement. Le safran est rappelé en position de rotation, orientée, dès lors que la vitesse diminue. Suivant une variante de l'invention, il peut être utile d'adjoindre au volet 44-1 arrière de l'aileron 44, un volet 44-2 avant pour maintenir l'avant également vers le bas avec une incidence parfaitement ajustée. On gère ainsi un équilibre de la coque pour régler aisément la position d'attaque du plan d'eau. L'agencement suivant la présente invention permet de générer au moins une vague, d'un seul côté mais de façon avantageuse, il est possible de générer deux vagues avec un agencement symétrique du mobile 34. Ces vagues sont alors symétriques si bien que deux pratiquants peuvent surfer simultanément, choisissant l'un la droite et l'autre la gauche. Ceci permet de mieux rentabiliser l'installation du point de vue économique mais aussi d'organiser des compétitions en parallèle ou de faire partir deux pratiquants sur deux engins flottants différents. La corde devant être saisie par les pratiquants, un gainage sur la partie située en 25 dessous de la butée 54 d'enroulement permet de raidir la corde et de guider la corde pendant sa rotation autour de la poulie. Une rampe de guidage, non représentée et dépendant de la géométrie de l'installation, fait pivoter la corde sous la poulie et l'écarte du passage ultérieur du lien 30, mettant le ou les palonniers à disposition du ou des pratiquants. Un autre perfectionnement consiste à prévoir une rampe de départ avec des rouleaux en mousse ou en élastomère souple de façon à ce que le pratiquant sur sa planche puisse prendre un départ aisé, sans frottement. Il est rappelé que contrairement au wakeboard et au ski nautique, le surf se pratique sans strap ni chausse, juste avec l'appui du propre poids du pratiquant et une surface de planche présentant du grip sous les pieds dudit utilisateur. Un bac ouvert avec un revêtement moquette du type gazon artificiel, 10 éventuellement arrosé d'eau peut permettre aussi un départ sans frottement. Le mobile 34 est en amont du surfeur et le pratiquant est sur la vague en aval du mobile et de la coque. Néanmoins, afin de prévenir tout risque de blessure du pratiquant par un contact avec la coque, la partie émergée de l'arrière au moins de coque 40 est recouvert d'un revêtement de protection tel qu'une mousse à 15 haute densité. Selon une variante particulière de réalisation, il est possible de prévoir plusieurs pylônes et poulies pour faire décrire au câble 24 moteur en boucle fermée une courbe. La vague générée est alors dissymétrique avec une vague plus fermée et une vague plus ouverte. REVENDICATIONS1. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle en milieu naturel, dans une installation (10) comprenant au moins deux poulies (20), une motorisation (22) d'entraînement en rotation d'une (20) des poulies, un câble (24) moteur en boucle fermée, avec une direction de déplacement D, caractérisé en ce qu'il comprend un mobile (34), un lien (30) de traction dudit mobile avec le câble (24) moteur, ledit mobile comprenant un aileron (44) avec au moins un volet (44-1) ayant une incidence dont la composante d'effort est orientée vers le bas de façon è enfoncer la partie arrière dudit mobile et générer une vague de sillage. 2. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aileron (44) comporte des moyens (45) de réglage de l'incidence du au moins un volet (44-1). 3. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mobile (34) est équipé de moyens 15 (36) de reprise des efforts du lien (30) de traction. 4. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon la revendication 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le lien (30) comprend deux brins (30-1, 30-2), ces deux brins (30-1, 30-2) étant solidarisés en deux points (32-1, 32-2) de solidarisation sur le câble (24) de traction et en deux points (36-1, 36- 20 2) distincts sur le mobile, dans l'alignement de la direction D de déplacement. 5. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux brins (30-1, 30-2) sont-reliés par des entretoises de façondà former une échelle. 6. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon l'une 25 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mobile (34) comprend une coque (40) constituant un volume creux. 7. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon la revendication 6, caractérisé en ce que la coque comprend des moyens (56) d'assistance à la rotation de la coque (40), comprenant au moins un safran (58) fixe disposé à l'avant de la coque, orienté par rapport à la direction D de déplacement, tel que ledit safran (58) est en position immergée lorsque la coque (40) est non tractée par le lien (30) et en position émergée lorsque la coque (40) est tractée par le lien (30). 8. Dispositif (12) pour générer au moins une vague artificielle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 10 motorisation (22) d'entraînement en rotation d'une (20) des poulies est une motorisation électrique avec un variateur de vitesse de rotation de façon à ralentir le lien (30) à proximité de chaque poulie (20), pendant la rotation autour de ladite poulie, jusqu'à la sortie du lien (30) de la zone de chaque poulie. 9. Installation (10) incluant un dispositif selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (46) de lancement du pratiquant. Installation (10) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un palonnier (48) solidaire d'une extrémité d'une corde (50) de traction, l'autre extrémité de la corde (50) étant solidaire du tambour d'un 20 enrouleur (52). 11. Installation (10) selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une base (26-1, 26-2) de départ, destinée à accueillir au moins un pratiquant (28), équipé d'un support flottant personnel tel qu'une planche de surf ou un bodyboard, apte à utiliser la poussée et la puissance d'une vague générée par ledit dispositif (12).