Brevet FR3025489A1 — publié le 20160311

GRÉEMENT POUR LA PROPULSION D'UN VÉHICULE ET VÉHICULE COMPRENANT UN TEL GRÉEMENT [0001] L'invention a trait à la propulsion de véhicules et plus particulièrement à la propulsion vélique de véhicules, notamment des navires. Une des premières sources de propulsion des navires a été l'utilisation des forces véliques. Les voiles travaillent de deux manières, soit en écoulement décroché, c'est à dire en orientant la voile perpendiculairement à la direction du vent, soit en écoulement attaché, c'est à dire dans une direction sensiblement parallèle à la direction du vent, créant ainsi une force de portance apte à mouvoir le navire. [0002] Les systèmes de propulsion vélique des navires sont généralement appelés gréements, ces gréements comprenant un mât posé ou emplanté et parfois pivotant sur un pont d'un navire et une structure apte à recevoir les efforts du vent, tels qu'un tissu pour un gréement de type voile souple ou un panneau rigide pour un gréement de type aile rigide. [0003] La majorité des gréements (ceux de type aile mais surtout ceux de type voile) nécessitent un système de haubanage pour assurer la tenue du gréement sur le navire mais également pour répartir les efforts appliqués par le vent sur le gréement, en différents points du navire, de sorte à éviter la concentration de contraintes à la jonction entre le pont et le gréement (en pieds de mât), ou encore pour descendre le centre de gravité du gréement et diminuer le poids de ce dernier et donc son coût. [0004] Pour la majorité des navires utilisant la propulsion vélique, les haubans du système de haubanage sont attachés sur des cadènes fixes, ces cadènes étant fixées en des points précis sur le pont, généralement à proximité de renforts de la structure du navire. [0005] Cette configuration permet une bonne répartition des efforts dus au vent sur l'ensemble de la structure du navire, cependant, cette configuration ne va pas sans inconvénients. En effet, la fixation des cadènes délimite une plage angulaire de rotation de la voile ou de l'aile et donc une limitation dans l'utilisation des forces véliques. [0006] Une solution à ces inconvénients est apportée dans le brevet FR 2 382 370 (PADOVANI) qui présente un véhicule propulsé par des plans rigides, le véhicule ayant un rail circulaire sur lequel se meuvent 3025489 2 des chariots servant de points d'appui à des haubans de maintien des plans rigides, les plans rigides étant monté sur des chariots circulant également sur le rail circulaire. [0007] Si cette solution permet aux plans rigides de pivoter à 360°, 5 et assure une bonne répartition des efforts sur le navire, elle n'en reste pas moins contraignante. [0008] Premièrement, la mobilité des plans rigides selon une trajectoire circulaire présente un inconvénient majeur dans la stabilité du navire. En effet, pour conférer une bonne stabilité aux navires de 10 type monocoque, il est nécessaire de centrer les masses du navire. Ainsi, si le plan rigide se trouve sur un bord du navire, il engendre un poids faisant gîter le navire. Par conséquent, une force exercée par le vent sur le plan rigide peut entraîner un couple important faisant chavirer le navire. Toutefois, ce risque est limité dans le cas des 15 navires de type catamaran ou trimaran, pour lesquels la surface de flottaison est séparée en plusieurs surfaces écartées les unes des autres ce qui augmente sa stabilité. [0009] Deuxièmement, pour un navire monocoque, la forme circulaire du rail implique un diamètre maximal au plus égal à la largeur maximale 20 du pont. De ce fait, la surface de reprise d'efforts est limitée à la demi- largeur du pont et la reprise d'efforts n'est pas optimisée. [0010] Troisièmement, la forme circulaire du rail implique : que les rails soient montés sur une structure plane au dessus du pont ce qui implique un encombrement et, par conséquent, une 25 perte d'espace de circulation pour les passagers, ou que le pont du navire soit plan, ce qui empêche l'eau sur le pont de retomber à la mer, alourdit le navire, et peut créer un effet de carène liquide nuisible à la stabilité du navire. [0011] Enfin, la tenue des plans rigide étant fixe, il n'est pas 30 possible, pour le capitaine du navire, ses équipiers ou son équipage, d'ajuster la tension des haubans et/ou d'augmenter ou de diminuer le nombre de points de reprise des efforts sur un même bord du navire en fonction de la position du plan rigide. [0012] L'invention a pour principal dessein de répondre aux 35 inconvénients de l'art antérieur. 3025489 3 [0013] Pour cela, un premier objectif est de proposer un gréement ayant un système de haubanage permettant une bonne reprise, par le pont, des efforts appliqués sur le gréement. [0014] Un deuxième objectif est de proposer un gréement ayant un 5 système de haubanage assurant une plus grande rotation du gréement, pouvant aller jusqu'à 360°. [0015] Un troisième objectif est de proposer un gréement ayant un système de haubanage ne gênant pas les passagers lors de leurs déplacements sur le pont du navire. 10 [0016] Un quatrième objectif est de proposer un gréement ayant un système de haubanage configurable en fonction des différents sens d'orientation du vent. [0017] Un cinquième objectif est de proposer un gréement ayant un système de haubanage simple d'utilisation et d'entretien. 15 [0018] A cet effet, il est proposé en premier lieu un gréement de propulsion d'un véhicule, comprenant un mât, monté en rotation par rapport à un pont du véhicule, et un système de haubanage assurant le maintien du gréement sur le véhicule, le système de haubanage comprenant une piste latérale s'étendant sur le pont suivant l'axe 20 longitudinal du véhicule, et au moins un hauban fixé sur le mât d'une part et sur un chariot circulant sur la piste latérale par liaison glissière, d'autre part, dans lequel le système de haubanage comprend un treuil mobile par rapport au pont, sur lequel le hauban s'enroule de sorte à maintenir une tension déterminée du hauban en fonction de la position 25 du chariot sur la piste sur laquelle il circule. [0019] Le système de haubanage permet de faire pivoter le mât pour que le gréement s'adapte à la direction du vent, tout en assurant une tenue du mât sur le pont du véhicule de sorte à limiter le couple à la jonction entre le mât et le pont. 30 [0020] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le système de haubanage comprend une seconde piste latérale, une piste avant et une piste arrière reliant les pistes latérales, les pistes latérales étant séparées l'une de l'autre par le mât du 35 gréement, le treuil étant solidaire du chariot ; - le système de haubanage comprend au moins deux haubans et un étai fixé à une cadène fixée à demeure sur le pont ; 3025489 4 - chaque hauban est fixé au mât au moyen d'une rotule solidaire du mât ou d'une bague annulaire montée en pivot sur le mât ou d'un bouchon placé en tête du mât ; les pistes suivent la tonture et le bouge du pont de sorte à 5 minimiser leur encombrement sur le pont ; la liaison glissière comprend une partie mâle formée par un rail solidaire du pont et une partie femelle formée par une rainure réalisée sur le chariot ; la liaison glissière comprend une partie femelle formée par une 10 fente creusée dans le pont et une partie mâle formée par un pion faisant saillie du chariot, ce pion venant se loger dans la partie femelle ; le gréement comprend une voile souple ; le gréement comprend une aile rigide. 15 [0021] Il est proposé en second lieu un véhicule, notamment un navire, équipé d'un gréement tel que décrit précédemment. [0022] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en 20 référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un navire comprenant un gréement selon un premier mode de réalisation, cette figure comprenant un médaillon de détail à échelle agrandie ; la figure 2 est une vue en perspective de dessus d'un cabestan 25 d'un système de haubanage du gréement ; la figure 3 est une vue en perspective de dessus d'un moyen de fixation d'un hauban sur un mât du gréement ; la figure 4 est une vue schématique de dessus du gréement montrant le gréement dans deux positions différentes ; 30 - la figure 5 est une vue en perspective de dessus d'un navire comprenant un gréement selon un deuxième mode de réalisation. [0023] Sur la figure 1 est représenté un véhicule, plus particulièrement un navire 1, équipé d'un gréement 2 permettant la mise en mouvement du navire 1 par les forces véliques. 35 [0024] Comme on le voit sur les figures, le navire 1 comprend une coque 3 et un pont 4 fermant la coque 3. De préférence, et comme cela 3025489 5 est communément admis, la coque 3 admet un plan de symétrie longitudinal sur lequel peut être tracée une ligne 5 de foi, visible sur les figures 1, 4 et 5, cette ligne 5 de foi matérialise l'axe longitudinal du navire 1. 5 [0025] Le gréement 2 comprend un mât 6 monté en rotation par rapport au pont 4 du navire 1 autour de son propre axe longitudinal, un système de haubanage et, selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 4, une voile 7 souple ou, selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 5, une aile 8 10 rigide. [0026] Le système de haubanage assure le maintien du gréement 2 sur le navire 1 et permet, en outre, de répartir les efforts, induits par le vent sur le mât 6, sur la structure du navire 1 et non seulement à la jonction entre le mât 6 et le pont 4. 15 [0027] Comme cela est représenté schématiquement sur les figures 1, 4 et 5 et de manière plus précise sur les figures 2 et 3, le système de haubanage comprend au moins une piste 9 latérale s'étendant sur le pont 4 suivant l'axe longitudinal du navire 1, au moins un hauban 10 fixé sur le mât 6 d'une part et sur un chariot 11 circulant sur la piste 9 20 latérale par liaison glissière d'autre part, et un treuil 12. [0028] Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le treuil 12 est un cabestan, c'est-à-dire un enrouleur à axe sensiblement vertical. Aussi, dans la suite de cette description nous parlerons de cabestan 12. 25 [0029] Avantageusement, le navire 1 comprend deux pistes 9 latérales s'étendant sur le pont 4 suivant l'axe longitudinal du navire 1, ces deux pistes 9 latérales étant séparées l'une de l'autre par le mât 6 du gréement 2. [0030] Comme on le voit sur les figures 1, 4 et 5, le système de 30 haubanage comprend également une piste 13 avant et une piste 14 arrière reliant les pistes 9 latérales, la piste 13 avant et la piste 14 arrière étant représentées sur la figure 4 par des traits en pointillés. [0031] La piste 13 avant et la piste 14 arrière permettent, comme il sera expliqué ci-après, une rotation à 360° du gréement 2. 35 [0032] Toutefois, pour des raisons techniques et/ou commerciales, la rotation du gréement 2 peut être limitée à un débattement angulaire 3025489 6 défini ne nécessitant alors pas l'utilisation ou l'insertion de la piste 13 avant et/ou de la piste 14 arrière. [0033] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures, et particulièrement visible sur la figure 2, la liaison glissière comprend une 5 partie mâle, définissant les pistes 9, 13, 14, formée par un rail 15 solidaire du pont 4 et une partie femelle formée par une rainure 16 réalisée sur le chariot 11. [0034] Dans une variante non représentée sur les figures, la liaison glissière comprend une partie femelle, définissant les pistes 9, 13, 14, 10 formée par une fente creusée dans le pont 4 et une partie mâle formée par un pion faisant saillie du chariot 11, ce pion venant se loger dans la partie femelle. [0035] Avantageusement, les pistes 9, 13, 14 suivent la tonture et le bouge du pont 4, la tonture étant définie comme la courbure du pont 4 15 selon un plan longitudinal du navire 1 et le bouge étant défini comme la courbure du pont 4 selon un plan transversal du navire 1. [0036] En référence à la figure 2, le chariot 11 comprend une plateforme 17 incluant la rainure 16 dans laquelle est reçu le rail 15 formant les pistes 9, 13, 14. Selon la variante non représentée, le 20 chariot 11 comprend toujours la plateforme 17 mais dispose du pion en saillie en lieu et place de la rainure 16 pour assurer la liaison glissière entre les pistes 9, 13, 14 et le chariot 11. [0037] En outre, le chariot 11 est surmonté du cabestan 12 sur lequel le hauban 10 s'enroule de sorte à maintenir une tension déterminée du 25 hauban 10 en fonction de la position du chariot 11 sur la piste 9, 13, 14 sur laquelle il circule. [0038] Le cabestan 12, particulièrement visible sur la figure 2, peut être d'axe vertical, comme représenté sur les figures, horizontal ou encore oblique. Comme on le voit sur les figures, le cabestan 12 30 comprend un plateau 18 venant en appui sur la plateforme 17, une épaule 19 parallèle au plateau 18 et écartée de celui-ci par un cylindre autour duquel s'enroule le hauban 10. Le cabestan 12 est mobile en rotation par rapport à la plateforme 17 du chariot 11 autour d'un axe A, cet axe A étant un axe de révolution du cabestan 12. 35 [0039] Avantageusement et selon le mode de réalisation dans lequel le gréement 2 est limité en rotation, le système de haubanage comprend au moins deux haubans 10 et un étai 20. Les haubans 10 3025489 7 sont fixés au mât 6 et viennent s'enrouler, chacun, sur le cabestan 12 d'un chariot 11 distinct, et l'étai 20 est fixé au mât 6 et à une cadène 21 fixée à demeure sur le pont 4 du navire. [0040] Toutefois, selon le mode de réalisation dans lequel le 5 gréement 2 peut pivoter à 360°, l'étai 20 vient en prise sur un chariot 11 comme c'est le cas pour les haubans 10. Dans cette configuration, l'étai 20 est alors mobile en fonction de la position dans laquelle se trouve le gréement 2. [0041] Dans le cas d'un gréement 2 comprenant une aile 8 rigide, 10 l'étai 20 est remplacé par un hauban 10 relié à un chariot 11 mobile. En effet, une aile 8 rigide présente une meilleure tenue mécanique grâce notamment à sa structure et à sa géométrie. Ainsi, l'étai 20 permettant une reprise sur la proue du navire, n'est pas obligatoire et peut être remplacé par un hauban 10 assurant une répartition différente des 15 efforts sur la structure du navire 1. [0042] La fixation des haubans 10 ou de l'étai 20 sur le mât 6 est réalisée au moyen d'une rotule (non représentée sur les figures) ou d'une bague 22 annulaire, représentée en figure 3, entourant le mât 6. Cette bague 22 annulaire comprend un anneau 23 auquel le hauban 10 20 ou l'étai 20 est noué, et vient se loger dans une rainure (non visible sur les dessins) et peut pivoter à 360° autour de l'axe longitudinal du mât 6. [0043] Ainsi, lorsque le gréement 2 pivote, notamment dans le cas d'un étai 20 fixé sur une cadène 21 fixe par rapport au pont 4, le point de fixation de l'étai 20 sur le mât 6 varie sur le mât 6 tout en gardant 25 une longueur constante de l'étai 20. [0044] Les rotules sont alors généralement utilisées pour les haubans 10 reliés à un chariot 11 mobile, de sorte que la rotule puisse permettre un léger jeu de rotation du gréement 2 sans induire une augmentation de la tension dans le hauban 10. Ce jeu de rotation peut 30 ainsi permettre une sécurité dans l'utilisation du gréement 2 en cas de gros temps ou de rafales de vent provenant de directions différentes. [0045] Avantageusement, les chariots 11 et les cabestans 12 sont commandés par le commandant du navire 1 depuis un poste de contrôle unique (non représenté) et sont équipés de capteurs permettant de 35 mesurer la tension dans les haubans 10 ou dans l'étai 20 de sorte à pouvoir informer le commandant, par une alerte sonore et/ou visuelle, d'une éventuelle surtension. Ainsi, le commandant peut affaler la voile 3025489 8 7 souple ou replier l'aile 8 rigide afin de prévenir tout risque de casse du gréement 2 ou tout risque de chavirement du navire 1. [0046] Une autre configuration, notamment dans le but d'une utilisation sportive d'un navire 1, met en avant une commande manuelle 5 des chariots 11 et des cabestans 12 par des équipiers. [0047] Selon un mode de réalisation non représenté sur les figures, le cabestan 12 peut être remplacé par un treuil ou tout autre mécanisme permettant l'enroulement d'un hauban, le treuil ou le mécanisme d'enroulement étant pourvu d'un système de sécurité permettant de 10 bloquer ou de débloquer le hauban en cas de panne pour maintenir la tension du hauban ou au contraire réduire la tension du hauban. [0048] En utilisation, un gréement 2, tel que décrit, et son système de haubanage, permettent de s'adapter aux différents sens du vent de sorte à offrir un rendement de propulsion vélique optimal. Ainsi, lorsque 15 le gréement 2 pivote pour s'adapter à l'orientation du vent, les chariots 11 mobiles, se meuvent le long des pistes 9, 13, 14 de sorte à permettre une bonne reprise des efforts exercés sur le mât 6 mais également une bonne répartition de ces efforts sur la structure du navire 1. 20 [0049] Comme cela est représenté sur la figure 4, on remarque deux positions d'un gréement 2 et de son système de haubanage comprenant quatre chariots 11, une première position étant représentée en traits pleins et une deuxième position étant représentée en traits mixtes. On peut alors observer que, pour la première position, de chaque côté de 25 la ligne 5 de foi du navire, un premier chariot 11 est positionné en amont du mât 6 et un deuxième chariot 11 est positionné en aval du mât 6. En revanche, pour la deuxième position, de chaque côté de la ligne 5 de foi du navire, les chariots 11 sont tous deux soit en aval soit en amont du mât 6. 30 [0050] Dans une configuration non représentée, le bordé, c'est-à-dire la coque 3 comprend des pans supérieurs inclinés en direction du mât 6 et sur lesquels les pistes 9 sont fixées. Ainsi, les chariots 11 se déplacent dans une zone non accessible pour les passagers du navire 1 supprimant toute gêne pour les passagers. De plus, cette configuration 35 permet une meilleure répartition des efforts sur la structure du navirel. [0051] Dans une variante non illustrée, les treuils sont des crémaillères mobiles sur les haubans 10. Les chariots 11 sont alors 3025489 9 équipés d'une poulie libre, et les haubans 10 solidaires du mât 6 viennent ceinturer la poulie avant de venir en prise avec la crémaillère. Ainsi, lorsque la rigidité du hauban doit être ajustée, la crémaillère se déplace le long du hauban 10 de sorte à le tendre ou le détendre. 5 [0052] Avantageusement, la manipulation du cabestan 12 (ou de la crémaillère le cas échéant) peut se faire manuellement, ou automatiquement via un pupitre général de commande ou une télécommande (les moyens de commande n'étant pas représentés sur les dessins). 10 [0053] Le gréement 2 et son système de haubanage qui viennent d'être décrits présentent de nombreux avantages parmi lesquels ceux présentés ci-après. [0054] Premièrement, le système de haubanage offre une bonne reprise des efforts par la structure du navire 1. En effet, selon la 15 position du gréement 2, les chariots 11 se déplacent sur les pistes 9, 13, 14 de sorte à assurer une bonne répartition des efforts sur la structure du navire 1 évitant ainsi des zones de contrainte trop importantes. [0055] Deuxièmement, le système de haubanage permet une rotation 20 du gréement 2 à 360° par rapport à l'axe longitudinal du mât 6. En effet, la mobilité des chariots permet au gréement 2, qu'il soit pourvu d'une voile 7 souple ou d'une aile 8 rigide, de pivoter sans risquer de heurter un hauban 10. [0056] Troisièmement, le système de haubanage permet de réduire 25 les volumes de matière du gréement, son coût de fabrication, et son poids, comparativement à un gréement non haubané. [0057] Enfin, la mobilité des chariots 11 permet une adaptabilité du gréement 2 aux conditions de vent et augmente ainsi le rendement du moyen propulsif vélique. 30 REVENDICATIONS1. Gréement (2) de propulsion d'un véhicule, comprenant un mât (6), monté en rotation par rapport à un pont (4) du véhicule, et un système de haubanage assurant le maintien du gréement (2) sur le véhicule, le système de haubanage comprenant une piste (9) latérale s'étendant sur le pont (4) suivant l'axe longitudinal du véhicule, et au moins un hauban (10) fixé sur le mât (6) d'une part et sur un chariot (11) circulant sur la piste (9) latérale par liaison glissière, d'autre part, caractérisé en ce que le système de haubanage comprend un treuil (12) mobile par rapport au pont (4), sur lequel le hauban (10) s'enroule de sorte à maintenir une tension déterminée du hauban (10) en fonction de la position du chariot (11) sur la piste (9) sur laquelle il circule. 2. Gréement (2) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de haubanage comprend une seconde piste (9) latérale, une piste (13) avant et une piste (14) arrière reliant les pistes (9) latérales, les pistes (9) latérales étant séparées l'une de l'autre par le mât (6) du gréement (2), et en ce que le treuil (12) est solidaire du chariot (11). 3. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système de haubanage comprend au moins deux haubans et un étai fixé à une cadène(21) fixée à demeure sur le pont (4). 4. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque hauban (10) est fixé au mât (6) au moyen d'une rotule solidaire du mât (6) ou d'une bague (22) annulaire montée en pivot sur le mât (6) ou d'un bouchon placé en tête du mât (6). 5. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les pistes (9, 13, 14) suivent la tonture et le bouge du pont (4) de sorte à minimiser leur encombrement sur le pont (4). 6. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications 3025489 11 précédentes caractérisé en ce que la liaison glissière comprend une partie mâle formée par un rail (15) solidaire du pont (4) et une partie femelle formée par une rainure (16) réalisée sur le chariot (11). 5 7. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la liaison glissière comprend une partie femelle formée par une fente creusée dans le pont (4) et une partie mâle formée par un pion faisant saillie du chariot (11), ce pion venant se loger dans la partie femelle. 10 8. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le gréement (2) comprend une voile (7) souple. 15 9. Gréement (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le gréement (2) comprend une aile (8) rigide. 10. Véhicule, notamment navire (1), équipé d'un gréement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20