Brevet FR3097957A1 — publié le 20210101

Description Titre de l'invention : Dispositif facilitant considérablement l'armement d'un harpon de chasse sous-marine tout en augmentant notablement sa portée, constitué d'une liaison glissière surmontée d'une poulie double avec guidage en translation. [0001] L'objectif visé est de proposer un dispositif permettant la conception d'un harpon qui élimine la quasi-totalité des défauts des harpons actuellement vendus dans le commerce. [0002] Le dispositif proposé permet à tout un à chacun (hommes, femmes, jeunes et moins jeunes) de posséder un harpon plus puissant, plus facile à armer avec une portée bien supérieure à celle des harpons classiques de type double sandows ou roller de même longueur. [0003] La simplicité du dispositif adopté rend le harpon plus facile à armer et à désarmer que les autres types de harpons, renforçant par la même la sécurité. Par ailleurs, la solution proposée permet de concevoir un harpon avec recul moindre et d'une longueur plus courte de 10 à 15 cm par rapport aux autres types de harpons de puissance équivalente. [0004] Le concept retenu a été modélisé par des équations mathématiques. La résolution de ces équations et l'exploitation des résultats via une simulation sur Excel [fig.111, permettent de trouver la valeur des différentes inconnues. [0005] [fig.121 donne un exemple d'optimisation des nombreux paramètres. [0006] L'analyse des équations a permis de démontrer les avantages du système proposé par rapport à des harpons classiques de type double sandows ou roller. L'ensemble des équations, leur résolution, l'analyse des résultats et l'optimisation des paramètres fait l'objet d'un document à part. [0007] Afin de valider les résultats théoriques, un prototype a été construit pour répondre à l'objectif et aux exigences évoquées supra. Les essais en piscine ont confirmés les résultats obtenus par simulation. [0008] A l'heure actuelle, on peut classer les harpons de chasse sous-marine en deux ca- tégories : [0009] - Les harpons dits rollers car les sandows d'armement du harpon passent par deux poulies situées de part et d'autre en bout du harpon. Ces harpons présentent le défaut d'être difficiles à armer au-delà d'une longueur d'un mètre et ils ont souvent un assemblage dc sandows compliqué. [0010] - Les harpons avec un ou plusieurs sandows qui sont fixés en bout du harpon ou tout simplement qui traversent le bout du harpon pour former une boucle. Par rapport aux 2 rollers, ces harpons ont un gros défaut d'efficacité dans la restitution de l'énergie emmagasinée dans les sandows à cause de la non simultanéité d'action des sandows. Cela se traduit par un fort recul au moment du tir. Par ailleurs, la multiplicité des sandows (2,3 voire 4) complique la visée. [0011] Les principaux défauts des harpons actuels sont les suivants : [0012] - Ils sont difficiles à armer car il faut générer dans les sandows une force de plus de 50Kg si on veut avoir une portée suffisante. Cette activité sportive reste donc ouverte à des initiés la plupart du temps de type masculin. [0013] - La portée d'un harpon est d'une manière générale est proportionnelle à sa longueur. Plus il est long, plus il est puissant, mais plus il est difficile à armer. Au-delà de 1.10m un harpon devient encombrant. Etant difficile à armer, il est de fait difficile à désarmer ce qui peut engager la sécurité notamment juste avant la sortie de l'eau. [0014] Le dispositif retenu [fig.2] facilite le chargement d'un harpon de chasse sous-marine en divisant par deux la force de traction fournie par le chasseur sous-marin. Ce dispositif permet parallèlement d'augmenter l'énergie potentielle emmagasinée dans les sandows par conséquent l'énergie cinétique dc propulsion de la flèche, donc la portée du harpon. [0015] L'énergie E emmagasinée dans les sandows est proportionnelle à la force de traction multipliée par le déplacement. Donc pour obtenir la même énergie mais en divisant par 2 la force, il suffit de multiplier le déplacement par 2 [fig.2]. [0016] Pour faciliter le chargement et répondre à l'exigence ci-dessus, il a été choisi comme dispositif une poulie double montée sur un chariot mobile guidé en translation, dans notre exemple [fig.3], par un rail. La poulie double sur le chariot est équipée d'une drisse. En tirant sur la boucle de la drisse, le chariot se déplace et permet de diviser par deux la force exercée par le chasseur sous-marin pour tendre les sandows. En effet, la partie des sandows sous le harpon est accrochée au chariot mobile. Le déplacement du chariot tend les sandows et permet d'augmenter le niveau d'énergie emmagasinée dans les sandows tout en divisant par deux la force exercée par le chasseur sous-marin. D'autres types de liaison glissière avec guidage en translation sont possibles. [0017] Le dispositif permet d'augmenter considérablement l'énergie potentielle em- magasinée dans les sandows (supérieure en moyenne de 28%) tout en permettant au chasseur sous-marin d'exercer un effort beaucoup moindre (50% en moins) que sur des harpons classiques double sandows ou rollers. [0018] Le chargement se fait en deux phases. [0019] Phase 1 : Comme un harpon classique, on tire la partie haute du sandow notée « b » [fig.1] pour l'accrocher à une encoche sur la flèche. [0020] [fig.7] en fin de cette phase le sandow est allongé d'une longueur notée «Z ». [0021] Phase 2: On saisit, puis on tire la boucle sur la drisse passant par la poulie double 3 [fig.3] située dessous le harpon [Fig.7] jusqu'à l'accrocher à l'accroche boucle ou à l'encoche derrière le moulinet [Fig.8]. [0022] [fig.6] montre la partie basse du sandow notée «a »qui s'est allongée d'une longueur Ld [Fig.9] correspondant au déplacement du chariot. [0023] [fig.8] montre l'état final de l'armement du dessous du harpon [0024] [fig.9] donne un schéma l'état initial (avant chargement) et final (après chargement). [0025] [fig.10] montre l'état final sur le prototype. [0026] Si à l'issue de la phase 1, on a exercé une force Fi pour étirer le sandow d'une longueur Z [fig.7] ; lorsque l'on prend la boucle au début de la phase 2, la force que l'on exerce au départ pour tirer le chariot (et donc tirer la partie a[Fig.6] des sandows) est égal à Fi/2. En fin de la phase 2, on aura allongé le sandow d'une longueur totale égale à longueur finale - longueur initiale = Lf- Li=Ld+Z [Fig.]]. [0027] A la fin de la phase 1, on a exercé une force Fi= k*Z (k étant le coefficient de raideur équivalent des deux sandows) pour accrocher la partie haute des sandows à l'encoche sur la flèche. Si les sandows sont bien dimensionnés, cette force correspond à peu près à la force maximale que peut exercer le chasseur sous-marin pour allonger le sandow sur une longueur Z. [0028] A la fin de la phase 2, la force exercée sur la flèche sera égale Ft= k"(Ld+Z). Grâce au dispositif, en fin de phase 2, le chasseur sous-marin exerce une force égale Fc=Ft/2= k*(Ld+Z)/2 pour accrocher la boucle dans l'accroche boucle ou l'encoche. Comme longueur LA est inférieure à Z. La force Fc est inférieure à Fi (=ICZ). En conséquence, il a été plus facile d'armer la partie sandows sous le harpon que la partie des sandows sur la face supérieure du harpon. La phase 2 est plus aisée que la phase 1. On montre mathématiquement que Fc est inférieure ou égale à 80% de Fi. [0029] En revanche, la force exercée sur la flèche est bien Ft=1C(Ld+Z) qui est très su- périeure à Fi. On montre que la force Ft est supérieure ou égale à 1.5"Fi. Comme le chasseur sous-marin a exercé une force quasi maximale Fi à la fin de la phase 1 correspondant à sa force, sans le dispositif proposé, il n'aurait jamais pu charger le harpon avec une force finale Ft. [0030] Comme le chasseur sous-marin peut allonger plus facilement et sur une plus grande longueur les sandows, il emmagasine de fait, plus d'énergie dans ce harpon muni du dispositif que dans les autres types de harpon de longueur équivalente. L'énergie potentielle emmagasinée dans les sandows est égale à E=1/2'1*(Ld+Z)2. On démontre mathématiquement que cette énergie est en moyenne supérieure de 25% à 30% à celle d'un harpon d'une longueur identique de type double sandows ou roller. [0031] Le dispositif adopté correspond à une liaison glissière avec guidage maintenu en translation avec une poulie double montée sur la partie mobile ; pour le prototype nous avons adopté un chariot à billes de verre sur rail qui a été fixé sur le fût en bois du harpon [fig.3]. [0032] D'autres types de liaison et/ou de guidage [fig.4] peuvent être adoptés en fonction de la matière constituant le harpon (bois, aluminium, carbone,...); cette liaison peut être rapportée sur un harpon ou être dès la conception intégrée [Fig.5] dans le fût du harpon. [0033] Par exemple, il est possible de prévoir une glissière (ou un rail) moulée dans le fût aluminium ou carbone dans laquelle viendrait se glisser le chariot. Le chariot peut être remplacé par un morceau de PTFE (Teflon) [fig.5] ou équivalent qui viendrait s'insérer dans un guide de type glissière [Fig.4]. [Revendication I] REVENDICATIONS Harpon de chasse sous-marine comportant un fût et une (ou deux) paire(s) de sandows d'armement du harpon, caractérisé en cc qu'il comporte : - une glissière fixée ou intégrée au fût du harpon, - un chariot mobile guidé en translation par la glissière et accroché à la partie des sandows sous le harpon, - une poulie double montée sur le chariot mobile, - une drisse passant par la poulie double et comportant une boucle, et - un accroche boucle ou encoche permettant d'accrocher la boucle, ce dispositif permettant de concevoir un harpon plus facile à aimer avec plus d'énergie potentielle emmagasinée dans les sandows que les harpons actuels, ce qui augmente notablement la portée du harpon.