Brevet FR3065199A1 — publié le 20181019

- 1 - GOUVERNAIL pendulaire pour bateau L' invention présentée concerne deux dispositifs qui permettent d' améliorer l'action du gouvernail d' un bateau en réduisant la traînée hydrodynamique et donc d' augmenter la vitesse du bateau qui en est équipé. Traditionnellement, le gouvernail comprend le safran ( 2 ) solidaire d' une mèche ( 3 ) qui tourne dans un tube appelé jaumière ( 4 ) qui est monté fixe dans la coque ( 1 ) . Quand le bateau gîte , le gouvernail ( 2 & 3) suit l' angle de gîte de la coque ( 1 ) entraînant une perte d' efficacité directionnelle du safran ( 2 ) générant une augmentation de la traînée hydrodynamique préjudiciable à la vitesse. L' invention présente deux innovations remédiant à cet inconvénient. La premier dispositif donne au safran un mouvement pendulaire qui le maintient en position verticale jusqu' à une gîte de 30° du bateau. Cela permet d' optimiser le fonctionnement de cet appendice de manière à ce qu' il génère moins de turbulences et donc moins de traînée hydrodynamique, améliorant de façon sensible la vitesse maximum du bateau qui en est équipé. L' innovation de ce premier dispositif est caractérisée en ce que la mèche de safran tourne dans la jaumière qui est mobile. Le tube de jaumière est solidaire d' un bâti tournant sur un palier permettant la rotation de l' ensemble autour de l' axe longitudinal du bateau. Le bâti assure également la tenue du tube de jaumière sur l' axe transversal. La rotation de ce bâti est assurée par 2 câbles guidés par des poulies , fixés de chaque côté du bâti et aboutissant sur un tambour à deux gorges sur lequel l' un s' enroule quand l' autre se déroule selon le sens de rotation du tambour. Le tambour est mis en rotation par un moteur électrique commandé par un gyroscope avec système d'asservissement . 3065199 - 2 - Le deuxième dispositif comprend une innovation caractérisée en ce que le gouvernail comprend un double safran. Le safran situé en avant sert de déflecteur des filets d'eau, le safran principal situé en arrière assurant la 5 direction. Une biellette réglable réliant les bras fixés sur les mèches permet de régler l' angle d' incidence du déflecteur par rapport au safran arrière directionnel. Sur le bâti sont fixés deux vérins actionnant le bras fixé sur la mèche du safran directionnel. Ces vérins sont reliés à la barre ( franche ou à 10 roue ) qui commande le gouvernail. Selon des modes particuliers de réalisation : - la jaumière pendulaire peut être adossée à une paroi ( cloison, tableau arrière ) . - la commande du système pendulaire peut être assurée par 15 des vérins. Les dessins annexés illustrent l' invention : - Les figures 0 et 1 représentent en coupe le système traditionnel au repos ( figure 0) et à la gîte ( figure 1) - Les figures 2 et 3 représentent en coupe le dispositif de 20 l'invention au repos ( figure 2) et à la gîte ( figure 3). La figure 4 représente en plan les dispositifs de l' invention. La figure 5 représente en plan la commande de gouvernail. La figure 6 représente en plan un mode de connection entre les safrans. 25 La figure 7 représente en coupe le système de rotule. La figure 8 représente le système en 3 dimensions. En référence à ces dessins, le dispositif présente une première caractéristique en ce que la jaumière ( 4 ) tourne autour de l' axe longitudinal du bateau. Elle est montée sur 30 une rotule ( 6 ) qui permet le mouvement pendulaire de la mèche ( 3 ) et du safran ( 2 ) constituant le gouvernail. Le système de rotule ( 6 ) est constitué d' un palier (14) monté dans deux coquilles ( 16 ) fixées à la coque (1) avec interposition d' un revêtement (15) entre le palier ( 14 ) et les 35 coquilles (16) assurant la glisse et l' étanchéité de l' ensemble. 3065199 - 3 - La jaumière ( 4 ) est solidaire d' un bâti ( 5 ) tridimensionnel qui oscille de façon pendulaire. Dans l' exemple présenté , le déplacement du bâti est assuré par 2 câbles ( 7 ) guidés par des poulies fixées de chaque côté du bâti ( 5 ) d' une part, 5 qui s' enroulent sur un tambour à deux gorges ( 8 ) d' autre part, entraîné par un moteur électrique commandé par un gyroscope avec asservissement ( 9 ) . Le système de câbles peut être remplacé par un système de vérins. Elle présente une deuxième innovation caractérisée en ce 10 que le système de gouvernail comprend deux safrans. Le safran (2 D) situé à l' avant a le rôle de déflecteur des filets d'eau, celui situé à l' arrière ( 2 P) ayant un rôle directionnel. Un biellette réglable (13) et un bras de renvoi (12) relient les bras (11) fixés sur les mèches (3) de safran (2) destinés à régler l' 15 angle d' incidence du safran déflecteur ( 2 D) en fonction du safran directionnel (2 P), et donc d'optimiser la surface de chaque safran, contribuant à améliorer l' écoulement des filets d'eau autour de ces appendices. La conséquence de cette amélioration est la réduction de la traînée hydrodynamique et 20 donc une meilleure vitesse du bateau ainsi équipé. Le bras du safran (2 P) arrière est actionné par deux vérins (10) reliés à une barre franche ou à roue (non représentée) . Dans l' exemple présenté, un bras de renvoi d' angle ( 12 ) et une biellette réglable ( 13 ) relient les bras (11) des mèches 25 de safran ( 3 ) , le safran avant (2 D) sert de déflecteur, celui situé derrière (2 P) assure la direction. Dans la forme de réalisation selon la figure 5, une biellette réglable en longueur par un système de vis sans fin (17 - 18), est fixée d'une part sur le bras (11) du safran directionnel ( 2 P) par une rotule (19), 30 d'autre part sur le bras (11) du safran déflecteur (2 D) par une rotule (20) coulissant sur le dit bras. Cette configuration permet d'optimiser davantage la taille des safrans et donc l' action du gouvernail. 3065199 4 Selon une variante non représentée , le dispositif peut être à un seul safran. Les dispositifs selon l' invention sont particulièrement destinés aux bateaux à voile monocoques et multicoques et 5 par extension aux gouvernails d' aéronefs. REVENDICATIONS1) Dispositifs pour réduire la traînée hydrodynamique du gouvernail d' un voilier : - caractérisé en ce qu'une jaumière (4) supportant le gouvernail constitué d'un safran (2) et de sa méche (3) ) est mobile et suit un mouvement pendulaire indépendant de la gîte du bateau. - caractérisé en ce que le gouvernail peut comporter deux safrans (2) dont les mèches (3) sont connectées l'une à l'autre par un bras de renvoi (12) et une biellette réglable (13) permettant de donner un angle d'incidence différent à ces deux pièces optimisant la taille des safrans et donc leur efficacité hydrodynamique. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une jaumière (4) solidaire d'un bâti ( 5) est montée 15 sur une rotule (6) donnant un mouvement pendulaire au gouvernail. 3) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce la rotule ( 6 ) est constituée d' un palier ( 14 ) monté dans deux coquilles ( 16 ) fixées à la 20 coque (1) avec interposition d' un revêtement (15) entre le palier ( 14 ) et les coquilles (16) assurant la glisse et I' étanchéité de l'ensemble. 4) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce que la rotation de 25 l' ensemble jaumière (4)-bâti (5) est assurée par un système de câbles (7) s' enroulant sur une poulie à deux gorges (8) actionné par un moteur électrique (9) géré par un gyroscope avec système d' asservissement. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé 30 en ce que le gouvernail peut comprendre deux safrans: un safran déflecteur (2 D) et un safran directionnel (2 P) situé derrière. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le safran directionnel (2 P) est relié au safran déflecteur 35 (2 D) par un bras de renvoi (12) fixé sur la mèche (3) du safran directionnel (2 P) et connecté au bras (11) du safran déflecteur (2 D) par une biellette réglable (13) qui permet de régler l' angle rotation du safran déflecteur ( 2 D) en fonction de la rotation du safran directionnel (2 P) et donc d'améliorer 40 l' écoulement de l' eau autour de ces appendices que le bateau gîte ou pas.