Brevet FR3091852A1 — publié le 20200724

Description Titre de l'invention : GREEMENT GONFLABLE, NOTAMMENT POUR PLANCHE A VOILE AVEC FLOTTEUR GONFLABLE [0001] L'invention concerne un gréement gonflable, notamment pour planche à voile à flotteur, plus particulièrement un flotteur également gonflable. L'invention couvre aussi la structure navigante équipée de ce gréement. [0002] On connaît les structures navigantes du type planche à voile qui sont constituées d'un flotteur rigide et d'un gréement rapporté sur ledit flotteur par une articulation amovible du type rotule permettant une rotation dans toutes les directions angulaires Le pratiquant est debout sur le flotteur et maintient le gréement au moyen d'un wishbone. Ce wishbone permet d'étarquer la voile entre le mât et l'extrémité dudit wishbone. L'autre extrémité du wishbone est solidaire du mât et le pratiquant peut ainsi orienter la voile en direction autour du pied du niât, par manoeuvre de ce wishbone. [0003] On comprend rapidement que l'encombrement du flotteur monolithique et de plusieurs mètres de long, le wishbone, le niât, la voile sont autant de contraintes pour la pratique aisée par un amateur. En effet, si un professionnel ou un amateur éclairé peut surmonter ces contraintes, il n'en est pas de même du pratiquant occasionnel, de l'amateur occasionnel, durant les bonnes saisons? qui souhaite s'adonner à la pratique de la planche à voile mais en supprimant les contraintes. [0004] Les objectifs sont néanmoins de conserver des performances à ce type dc structure navigante pour permettre une pratique dans diverses conditions et notamment dc pouvoir adapter la taille de la voilure en fonction des conditions de vent. De même, les performances doivent être suffisantes pour que le pratiquant s'adonne avec plaisir à la pratique de ce sport. Par contre, le gréement doit pouvoir être aisé à mettre en oeuvre. [0005] C'est ainsi que les flotteurs, notamment depuis l'avènement du stand-up paddle, sont devenus gonflables, avec des caractéristiques mécaniques tout à fait acceptables car proches de celles des flotteurs rigides. L'avantage est de pouvoir gonfler et dégonfler le flotteur, réduisant ainsi immédiatement son encombrement. De plus, le gonflage peut même être ajusté en fonction des besoins et du poids ou des besoins du pratiquant. L'étape de gonflage reste très simple par gonflage manuel à l'aide de pompes adaptées à forts débits ou de pompes électriques autonomes sur batterie interne ou rapportées ou encore sur secteur si le réseau est disponible. Cette étape est donc sans problème. La demande est forte de pouvoir adapter un gréement sur un flotteur de stand-up paddle afin de pouvoir naviguer à la pagaie de façon traditionnelle mais aussi à la voile de façon ludique mais non moins performante. [0006] Pour le gréement, des problèmes se posent. En effet, le gréement est soumis à des 2 efforts mécaniques importants et il est nécessaire que le gréement, notamment le mât ne fléchisse pas car, de sa rigidité notamment, dépendent les performances. De plus comme indiqué ci-avant, il peut être nécessaire de changer de type de voilure, il est donc nécessaire que la voilure soit amovible par rapport au gréement. De même, la voilure peut se déchirer et le fait de l'avoir réalisée de façon amovible permet de la réparer aisément voire d'en positionner une autre extrêmement facilement. [0007] On connaît des structures gonflables monolithiques à la façon des ailes de kitesurf c'est-à-dire des tubes gonflables qui viennent remplacer les tubes des mâts et wishboncs traditionnels. Ce type de profil conduit à de piètres performances car elles ont un degré de finesse limité. En effet, face au vent la surface de la section du gréement est importante donc le vent apparent permettant de faire avancer la structure navigante est réduit d'autant. La rigidité est constante du fait du profil rond or cette rigidité sur 360' n'est pas utile. Il serait beaucoup plus utile de disposer d'une rigidité anisotropique et très forte lorsque le vent souffle en travers, puisque c'est toujours le cas, plutôt qu'une rigidité constante dans toutes les directions. [0008] C'est le but de la présente invention que de répondre à ces besoins et de proposer un gréement avec des voiles amovibles, un mât avec wishbone intégré, de forte rigidité par rapport aux efforts exercés par le vent, avec une incidence sur ledit gréement, ledit niât avec wishbone étant gonflable et destiné à recevoir lesdites voiles amovibles. [0009] La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations jointes, dans lesquelles : [0010] [fig.1] représente une vue en perspective du gréement, du système de voile amovible, du mât et du wishbone. [0011] [fig.2] représente une vue de face du gréement de la figure 1. [0012] [fig.3] représente une vue en élévation latérale de l'ensemble mât et wishbone. [0013] [fig.4] représente l'enveloppe du système de voile amovible. [0014] [fig.5] représente la structure navigante avec un flotteur comportant un gréement selon la présente invention. [0015] Le gréement 10 de l'invention illustré sur les figures 1 à 4 est destiné à être rapporté sur un flotteur F, par exemple un flotteur de stand-up paddle, voir figure 5. Ce gréement 10 comprend un mât 12 avec un wishbone 14 intégré ainsi qu'au moins un système de voile amovible 16, étarquée entre ledit mât 12 et ledit wishbone 14. Le pied du mât 12 comporte également une première partie 18-1 d'une articulation à rotule 18 destinée à coopérer avec une seconde partie 18-2 de ladite articulation 18, solidaire du flotteur F. [0016] Pour la suite de la desciiption, on considère le repère tridimensionnel X. Y et Z, X étant la direction longitudinale du flotteur F, et la direction de déplacement, à la dérive 3 près, Y étant la direction perpendiculaire à X dans le plan du flotteur et Z étant la direction perpendiculaire au plan dudit flotteur F. [0017] Sur les figure 1 et 2 plus particulièrement, on constate que le mât 12 a un profil plat dans le plan X/Z avec une section d'épaisseur c dans le plan X/Y. Cette épaisseur c peut varier sur la hauteur dudit niât suivant la direction Z. De même, par "plan" on entend une surface sensiblement plane, les faces pouvant être très faiblement courbes, suivant l'axe Z, de quelques millimètres pour donner un ordre d'idée si bien qu'à l'oeil nu, notamment pour l'utilisateur, l'épaisseur est constante et les faces opposées du mât sont parallèles. Le mât et le wishbone sont constitués d'un seul et même compartiment pour conférer une rigidité dans le plan X/Z et Y/Z du niât incluant le wishbone. [0018] Le niât 12 comprend une partie rectiligne 12-1 orientée suivant l'axe Z sensiblement, et une partie wishbone 14 qui s'apparente plus à une bôme, orientée perpendiculairement, dans le plan X/Z. On constate une section triangulaire de surface importante du Té couché, au droit du point d'intersection entre ledit niât et le wishbone. Cette surface est importante en regard de la surface totale de l'ensemble niât 12 et wishbone 14, de l'ordre d'1/3. Les surfaces sont considérées dans le plan X/Z. [0019] La section du niât dans le plan Y/Z comme montrée sur la figure 2 comporte deux faces 12-1 et 12-2, reliées par un flanc périphérique 12-3. L'ensemble est collé pour former une chambre unique. La structure interne du mât est réalisée avec "drop stitch", procédé qui consiste à disposer deux faces d'un matériau polymère en feuille et à relier leurs faces intérieures par des fils de façon à ce que, lors du gonflage, les faces restent parallèles. Le nombre de fils et donc le nombre de liaisons est suffisant pour considérer que les faces sont planes et parallèles après gonflage. Si la longueur des fils varie, on peut alors faire varier l'épaisseur puisque c'est la longueur des fils qui définit l'épaisseur e. Le mât 12 a donc deux faces dans le plan X/Z, parallèles entre elles au sens de l'invention avec une épaisseur e, le flanc périphérique 12-3 assurant l'étanchéité du volume intérieur. Tous les éléments sont collés, then-no soudés, peu importe la technique, celle-ci étant uniquement liée au type de polymère constituant les feuilles. La pression est de l'ordre de 10 à 25 psi pour donner un ordre d'idée, c'est-à-dire 0,7 bar à 1,4 bar. [0020] Comme cela est visible sur la figure 1, le mât et son wishbone forment un Té couché. L'ensemble mât et wishbone comporte des poignées 20 avantageusement rapportées sur ledit mât et ledit wishbone, de façon à permettre la préhension et la manoeuvre du gréement par l'utilisateur comme cela sera expliqué plus avant dans la description. Ces poignées 20 sont rapportées par tout moyen adapté en fonction de la nature des matériaux constituant le mât. Le positionnement relève de l'application, enfant, adulte, de même que les couleurs pour un meilleur apprentissage. Le volume du mât et du wishbone comporte une valve de gonflage 22 ceci de façon connue, pour permettre l'introduction de l'air sous pression. De façon simplifiée, le niât a été considéré droit pour la description, mais de façon avantageuse, il peut être courbé en partie haute pour une meilleure aéraulique mais ceci n'a aucune incidence sur la constitution desdits niât et wishbone. Cette courbure présente un avantage pour étarquer les voiles comme cela sera décrit plus avant. De même, le pied du mât reçoit de façon rapportée la première partie 18-1 de l'articulation 18 du type rotule, par exemple rapportée sous forme d'insert en pied de niât. [0021] Le système de voile amovible 16 est d'un seul tenant. Ce système de voile amovible 16 est constitué d'une enveloppe 16-1, de profil conjugué de celui de l'ensemble mât et wishbone, de façon à recevoir le niât et le wishbone en son sein. Cette enveloppe 16-1 comporte une ouverture d'introduction 16-2 de l'ensemble niât 12 et wishbone 14. Cette ouverture d'introduction 16-2 est plus particulièrement ménagée sur l'avant, sur toute la hauteur correspondant au mât. Les bords avant de ladite ouverture d'introduction 16-2 de l'enveloppe 16-1, suivant l'axe Z, le long du flanc périphérique du niât, comportent des moyens de liaison, par exemple du type auto agrippant, connue sous la marque déposée VELCRO ou une fermeture à glissière. L'enveloppe comporte des fenêtres 24 de passage des poignées 20 solidaires des mât et wishbone, de façon à en permettre l'accès auxditcs poignées après que l'enveloppe a été positionnée comme expliqué plus avant. Une des fenêtres 24 est adaptée pour laisser accessible la valve de gonflage 22. [0022] Entre ces zones enveloppantes de l'enveloppe 16-1 du système de voile amovible 16 sont tendues des voiles 16-3 et 16-4, dont une partie au moins de la périphérie est venue de fabrication avec l'enveloppe. Les voiles 16-3 et 16-4 sont constituées d'une feuille de matériau adapté pour être souple, pour être étanche au vent et pour permettre la liaison avec l'enveloppe, par collage et ou thermo soudure par exemple, ou simplement par couture. Les dimensions et la coupe relèvent des règles aérauliques et du savoir-faire de la voile en fonction de la pratique envisagée et des conditions météorologiques. [0023] Le montage du gréement selon la présente invention consiste en la succession des étapes maintenant décrites. Le pratiquant étale au sol l'ensemble mât 12 et wishbone 14. La rigidité de l'ensemble, du fait du drop stitch, est suffisante mais si nécessaire, un léger gonflage peut permettre d'augmenter la rigidité. L'enveloppe 16-1 est enfilée autour de l'ensemble mât et wishbone puis les bords de l'ouverture 16-2 de l'enveloppe le long du mât sont fermés par exemple en reliant les éléments auto agrippants. [0024] Une fois cette enveloppe 16-1 montée, le gonflage de l'ensemble mât et wishbone est poursuivi jusqu'à la pression maximale prévue. La valve de gonflage 22 reste en effet accessible à travers l'enveloppe, une des fenêtres 24 étant adaptée pour cela. Le mât et le wishbone deviennent rigides mécaniquement tant dans le plan X/Z du fait de la large section que dans le plan X/Y du fait de la rigidité introduite par le montage des faces par le procédé drop stitch. [0025] Les voiles 16-3 et 16-4, liées à l'enveloppe, se trouvent alors auto-étarquées par la forme géométrique même de l'ensemble mât et wishbone. Les poignées 20 restent accessibles à travers les fenêtres 22 ménagées dans l'enveloppe. Le pratiquant peut alors solidariser le gréement au flotteur E. rigide ou mieux encore gonflable, plus particulièrement encore un flotteur de stand up paddle muni de la seconde partie d'articulation 18-2 de l'articulation. Avantageusement la première partie de l'articulation 18 comprend une partie solidaire du pied de mât et une rotule, cette articulation comportant une seconde partie apte à se solidariser de façon amovible dans une seconde partie d'articulation comportant un puits ménagé dans le flotteur E. ceci de façon connue. Le fait de ne prévoir qu'un puits dans le flotteur évite la présence d'un élément en saillie qui pourrait perturber l'utilisation du flotteur en tant que stand-up paddle sans gréement. [0026] Le procédé de mise en oeuvre du gréement selon la présente invention est donc simple puisque l'enveloppe 16-1 est enfilée sur l'ensemble mât et wishbone, puis l'enveloppe est fermée et le gonflage de l'ensemble mât et wishbone est complété ou effectué, suivant qu'il y a eu un pré gonflage ou non. [0027] L'enveloppe 16-1, seule, est très aisément manipulablc notamment en cas de besoin d'une réparation d'une des voiles, par exemple ou pour toute autre réparation. Toutes les faces sont aisément accessibles. On note que l'ensemble mât et wishbone est enveloppé et donc protégé par l'enveloppe. Si l'ensemble mât ou wishbone devait subir un quelconque accident et nécessiter une réparation, cet ensemble est également aisément manipulable. Les outils de réparation de chacune des parties peuvent être différents du fait de la nature différente des matériaux utilisés. Pour les performances aussi, les matériaux des différentes parties peuvent être choisis au mieux puisque la liaison de l'enveloppe et de l'ensemble mât et wishbone est du type enfilage chaussette ce qui ne nécessite pas nécessairement une compatibilité de collage ou de soudure. Le rangement est également facilité car les deux parties sont séparables mais peuvent aussi être conservées l'une montée sur l'autre après dégonflage. [0028] Les performances nautiques et véliques sont nettement améliorées car le profil du mât est plutôt du type mât aile avec une faible section apparente face au vent et une large section perpendiculairement au plan X/Z mais aussi à toute incidence. La rigidité intervient grandement dans la performance car la raideur de l'ensemble mât et wishbone évite de perdre et dissiper de la puissance dans le fléchissement et le redressement du mât sous la puissance du vent. Le gréement selon la présente invention permet une optimisation de la captation de l'énergie vélique et de restituer cette puissance en vent apparent et donc en vitesse. Le gréement est donc très performant 6 par rapport aux ensembles monolithiques d'une part et avec des profils gonflés, non plats, d'autre part. En fonction des conditions météorologiques, il est extrêmement aisé de retirer une enveloppe avec une faible surface pour une enveloppe avec une plus grande surface ou inversement. Les gréements monolithiques doivent être adaptés dans leur ensemble et doivent donc être prévus pour chaque condition. [0029] Des lattes peuvent être positionnées dans les voiles, de façon connue, afin de renforcer la rigidité du bord de la zone libre de chacune des voiles si cela s'avère nécessaire. Ce lattage contribue à de meilleures performances et trouvent un intérêt tout particulier du fait des performances liées aux qualités véliques de l'ensemble mât et wishbone. [0030] L'invention couvre également la structure navigante comprenant un gréement 10 comportant un mât 12, un wishbonc 14 et un système de voile amovible 16 tel que décrit, monté sur un flotteur F avec l'interposition d'une articulation 18, visible sur la figure 5. 7