Brevet FR3153072A1 — publié le 20250321

Dispositif d’appendice de type hydrofoil pour embarcation et embarcation nautique comportant un tel dispositif. L’invention concerne un dispositif d’appendice de type hydrofoil comportant essentiellement un mât 2 auquel est relié directement ou par l’intermédiaire d’un fuselage 17, au moins une aile avant 8, voire éventuellement une aile stabilisatrice 13. Avantageusement, au moins le mât 2 et/ou l’aile avant 8 et/ l’aile stabilisatrice 13 comporte une couche d’enrobage 20 de protection en matériau souple et élastique. L’invention concerne encore une embarcation nautique comportant un tel dispositif d’appendice. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Dispositif d’appendice de type hydrofoil pour embarcation et embarcation nautique comportant un tel dispositif La présente invention concerne un dispositif d’appendice de type hydrofoil applicable à différentes embarcations qui, en l’occurrence, peuvent prendre une forme similaire à une planche pour la pratique de différents sports nautiques. Cette invention entre dans le domaine des embarcations équipées d’un hydrofoil pour la pratique de sports nautiques de glisse, tel que le Wingfoil, le Surfoil, le Supfoil, le Windfoil, le Kitefoil, le Wakefoil, le foil tracté, voire, encore des embarcations à foil motorisé. Un dispositif d’appendice de type hydrofoil, encore appelé foil dans la suite de la description, se compose, de manière habituelle, d’un mât équipé, à son extrémité supérieure, de moyens de fixation lui permettant d’être solidarisé sous une embarcation. À son extrémité inférieure ce mât porte, généralement (mais nécessairement) au travers d’un fuselage, au moins une aile avant, voire encore une aile stabilisatrice. Sur le mât peut éventuellement être rapporté un moteur de propulsion, le plus souvent de type électrique. Pour une meilleure pénétration dans l’eau les bords d’attaque et de fuite de ce mât, de l’aile avant et d’une aile stabilisatrice sont effilés jusqu’à les rendre coupants. Ils sont à l’origine de fréquentes blessures des usagers de ces embarcations à hydrofoil, en particulier lorsqu’ils sont en phase d’apprentissage. Pour autant, même avec beaucoup de pratique les risques de blessures persistent, non seulement pour les usagers, mais aussi pour les personnes à proximité des lieux de pratique de ces différents sports nautiques. Le plus fréquemment, les parties d’un foil : mât, aile avant, selon le cas, également l’aile stabilisatrice et le fuselage, sont conçues indépendamment les unes des autres ou sous forme de sous-ensembles : mât, d’une part ; aile avant, aile stabilisatrice et fuselage d’autre part, que ce soit pour des raisons de facilité de fabrication ou encore de démontage possible pour rendre moins encombrant le transport de ce foil. Plusieurs technologies sont susceptibles d’être mises en œuvre pour la conception de ces différentes parties ou sous-ensembles de parties composant un foil. L’une d’entre elles consiste à tailler une forme dans un matériau de type bois ou mousse dure et de stratifier ensuite cette forme avec de la fibre de verre, de carbone ou autre et de la résine, de type polyester ou époxydique. Il est encore connu la solution du moulage partant de matrices préalablement conçues en fonction du profil souhaité pour chacune des parties du foil. En particulier, il est possible de stratifier les matrices du moule avant de refermer ce dernier, éventuellement en complétant le cœur avec un mélange de résine et de mat de verre ou d’un matériau expansé, tel que de la mousse polyuréthane. A titre d’exemples non limitatifs, toutes ou partie de ces pièces peuvent être conçues en : composites thermodurcissables (mousse haute densité, renforts en fibres de verre, carbone, aramide, basalte, chanvre ou autres + une résine thermodurcissable Polyester, vinylester ou Epoxy) par drapage en voie humide avec moulage, moulage sous vide, stratification de tissus de fibres préimprégnés, moulage par transfert de résine (RTM Resin Transfer Molding), voire par d’autres procédés encore. Ou en composites thermoplastiques et autres thermoplastiques (Injection, impression 3D, etc.) Ces foils sont également conçus très fréquemment en métal, en l’occurrence en aluminium ou en titane et plus rarement en bois. Il est encore connu par le document WO 2022/238769 une aile sous-marine, de type aile de foil, pour un engin de sport nautique, comportant un corps extérieur profilé formant le profil de l'aile et constitué d'un matériau de type élastomères surmoulé sur une âme définie comme étant une structure de support en matériau composite ou en métal et comprenant des moyens de réception et de fixation d’un mât. Il est évident que ce type de conception conduit à alourdir considérablement cette aile pour foil tenant compte de la densité du matériau formant le corps de l’aile pour atteindre la dureté recommandée. En réalité le but à atteindre au travers de cette solution technique décrite dans ce document antérieur consiste, non seulement à limiter les risques de blessure, mais aussi de concevoir une aile qui est en mesure de résister aux chocs en cas d’usage inadapté. D’ailleurs comme il est décrit dans ce document, il s’agit de concevoir une aile pour foil à destination de matériel de location. Dans tous les cas, cet état de la technique correspondant à ce document WO2022/238769 n’apporte pas de solution au problème des risques de blessure découlant des conceptions de foil selon les technologies décrites plus haut. À ce sujet, on observera qu’il est également connu de ménager au niveau des bords d’attaque et de fuite d’un mât ou d’une aile des moyens de réception d’un profil en matériau souple et élastique venant concevoir substantiellement le profil effilé de ce bord d’attaque. Ce profil en matériau souple élastique est le plus souvent rapporté par collage et/ou clipsage sur le mât ou une aile. Quel que soit le soin apporté, les zones de jonction entre le profil et le corps du mât ou de l’aile sont à l’origine de perturbations de l’écoulement de l’eau de part et d’autre de ce mât ou sur l’intrados et l’extrados de l’aile, altérant, considérablement, les performances du foil. C’est dans le cadre d’une démarche inventive qu’il a été imaginé une solution destinée à répondre à ces inconvénients de l’état de la technique pour rendre plus sûr l’usage de tout type de foil, quel que soit son mode de conception. A cet effet, l’invention concerne un dispositif d’appendice de type hydrofoil comportant essentiellement un mât auquel est relié directement ou par l’intermédiaire d’un fuselage, au moins une aile avant, voire une aile stabilisatrice, avantageusement au moins le mât et/ou l’aile avant et/ou l’aile stabilisatrice comporte une couche d’enrobage de protection en matériau souple et élastique. Selon une autre particularité de l’invention, cette couche d’enrobage est d’épaisseur supérieure au niveau des bords d’attaque et/ou des bords de fuite de ce mât et/ou de l’aile avant et/ou de l’aile stabilisatrice par rapport au restant du profil périphérique de ce mât et/ou de cette aile avant et/ou de cette aile stabilisatrice. Avantageusement, l’aile avant, le mât et, selon le cas, l’aile stabilisatrice comporte au moins une zone de jonction conçue pour coopérer par fixation entre eux et/ou avec un fuselage, la couche d’enrobage étant interrompue en périphérie de l’aile avant, de l’aile stabilisatrice et du mât au niveau des dites zones de jonction. D'autres particularités de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux figures en annexe dans lesquels : FIG. 1 représente en perspective un dispositif d’appendice de type hydrofoil sans couche d’enrobage ; FIG. 2 représente en perspective un dispositif d’appendice de type hydrofoil avec couche d’enrobage selon l’invention. FIG. 3 ] est une représentation schématisée, en perspective et en coupe de l’aile avant du dispositif d’appendice de la FIG. 2 ; FIG. 4 ] est une représentation schématisée, en perspective et en coupe du mât du dispositif d’appendice de la FIG. 2 ; FIG. 5 ] est une représentation schématisée en perspective et en coupe de l’aile stabilisatrice du dispositif d’appendice de la FIG. 2 En référence à ces dessins, l’invention concerne un dispositif d’appendice 1 de type hydrofoil, encore dénommé foil dans la présente description. Ce dispositif d’appendice 1 comporte, de manière essentielle, un mât 2, avantageusement de section hydrodynamique 3, comportant un bord d’attaque 4 et un bord de fuite 5 effilés. Ce mât 2 comporte, à son extrémité supérieure 6 des moyens 7 de solidarisation à une embarcation. Le dispositif d’appendice 1 comporte encore au moins une aile avant 8 de section 9 hydrodynamique, avec un bord d’attaque 10 et un bord de fuite effilés, cette aile 8 étant rapporté usuellement à l’extrémité inférieure 12 du mât 2. Le dispositif d’appendice 1, selon sa configuration, peut encore comporter une aile stabilisatrice 13 de section 14 hydrodynamique, rapportée sur le mât 2 manière à se positionner à l’arrière de l’aile avant 8. Là encore cette aile stabilisatrice 13 comporte un bord d’attaque 10 et un bord de fuite 11qui sont effilés. Très fréquemment, l’aile avant 8 et l’aile stabilisatrice 13 sont rendus solidaires, respectivement, de l’extrémité avant 15 et de l’extrémité arrière 16 d’un fuselage 17 au travers duquel elles sont fixées sous ou le long du mât 2, étant entendu que la présente invention n’est nullement limitée à une telle configuration. Préférentiellement, l’aile avant 8 et, le cas échéant, l’aile stabilisatrice 13 sont rendus solidaires de manière escamotable du mât 2, individuellement ou conjointement au travers du fuselage 17. Celui-ci comporte, dans ce but, au moins une zone de jonction 18 à laquelle correspond une zone de jonction idoine 19 d’une aile, selon le cas, avant 8 ou stabilisatrice 13 comme dans le mode de réalisation illustré dans les dessins. De même, dans ce mode de réalisation particulier correspondant aux figures 1 et 2, le fuselage 17 comporte une zone de jonction 18A à laquelle correspond une zone de jonction idoine 19 de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13, en particulier si l’une et/ou l’autre d’entre elles est conçue indépendamment du fuselage 17. Chacun de ces composants 2, 8, 12, 17 peut être issu d’une conception selon l’une quelconque des techniques déjà exposées plus haut. Selon l’invention, au moins le mât 2 et/ou l’aile avant 8 et/ou une éventuelle aile stabilisatrice 13 comporte une couche d’enrobage de protection 20 en matériau souple et élastique. Avantageusement, cette couche d’enrobage 20 est interrompue en périphérie, selon le cas, de l’aile avant 8, de l’aile stabilisatrice 13 et du mât 2 au niveau de la ou des zones de jonction 18 ; 19 que comporte cette aile avant 8, l’aile stabilisatrice 13 et le mât 2. Cette couche d’enrobage 20 et d’épaisseur e réduite, de l’ordre de quelques millimètres, sur chacune des faces, selon de l’aile avant 8, de l’aile stabilisatrice 13 et du mât 2, tout en étant plus importante au niveau des bords d’attaque 10 ; 4 et des bords de fuite 11 ; 5. Par ailleurs, cette couche d’enrobage 20 est réalisée en un matériau élastomère de type polyuréthane, silicone, caoutchouc, nitrile, élastomère fluoré ou élastomère thermoplastique. La particularité de ces matériaux consiste en une grande capacité à subir des déformations importantes sous l’effet d’une pression ou d’une traction, puis à regagner leur forme initiale en l’absence de contraintes, sans compter une excellente absorption des chocs et des vibrations. De plus, ce matériau sera choisi avec une dureté conforme aux objectifs visés, à savoir une bonne absorption des chocs pour rendre non coupantes les parties profilées, en l’occurrence, les bords d’attaque et de fuites. L’application de cette couche d’enrobage 20 sur l’une et/ou l’autre des parties 2, 8, 23 du dispositif d’appendice 1 peut être menées de différentes manières, notamment par moulage, par surmoulage, en utilisant les techniques de coulée sous vide, par moulage par injection-réaction, par injection plastique, par usinage… De manière préférentielle, quel que soit la solution adoptée, cette application de la couche d’enrobage 20 est menée sur l’une et/ou l’autre de ces différentes parties 2, 8, 23, indépendamment les unes des autres. Selon une autre particularité de l’invention, la surface externe 21, opposée à la surface d’application 22 de cette couche d’enrobage 20, peut être lisse ou marquée en tout ou partie d’empreintes 24 à effet hydrodynamique, de type alvéoles et/ou, rainures et/ou autres reliefs. Selon encore une autre particularité de la présente invention, cette couche d’enrobage 20 peut être conçue escamotable. Selon un premier mode de réalisation la couche d’enrobage 20 est définie par une enveloppe ajustée, selon le cas, à l’aile avant 8, à l’aile stabilisatrice 13 ou au mât 2 et comportant au moins une ouverture refermable de manière réversible au travers de laquelle peut être enfilé cette aile avant 8 ou l’aile stabilisatrice 13 ou encore le mât 2 dans ladite enveloppe. Selon un second mode de réalisation, la couche d’enrobage 20 définie une seconde peau autour de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 dont la surface d’application 22 coopère avec la surface externe 23 de cette aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 avec un coefficient d’adhérence déterminé pour pouvoir se décoller aisément, préférentiellement sans outil, de cette surface externe 23. Ainsi, le matériau composant cette couche d’enrobage 20 peut être choisi en fonction sa compatibilité ou incompatibilité avec le matériau support, autrement dit le matériau composant la surface externe 23 de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2. Selon un autre mode de réalisation, sur la surface externe 23 de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 est appliqué un traitement surface de type mécanique ou par application d’un film d’un matériau choisi, par exemple, en raison de sa faible tension surface, pour atteindre le but recherché à savoir une faible approche de la couche d’enrobage 20, de manière à pouvoir retirer aisément celle-ci en cas de besoin. En tant que traitement de surface mécanique, cette surface externe 23 de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 peut subir une opération de polissage, par exemple. Selon le type de matériau d’enrobage choisi, il peut être appliqué un film de silicone pour limiter l’accrochage de la couche d’enrobage 20 sur la surface externe 23 de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2. Les avantages découlant de la présente invention consistent en ce que tout dispositif d’appendice de type hydrofoil est susceptible d’être rendu moins accidentogène. En protégeant par une couche en matériau souple et élastique les parties d’un tel hydrofoil comportant des bords tranchants, les risques de blessures des usagers, mais aussi de tierces personnes sont considérablement réduits. Par ailleurs, une telle couche d’enrobage peut contribuer, dans certaines conditions, à améliorer les performances hydrodynamiques du dispositif d’appendice en comparaison aux solutions de l’état de la technique. Dispositif d’appendice de type hydrofoil comportant essentiellement un mât 2 auquel est relié directement ou par l’intermédiaire d’un fuselage 17, au moins une aile avant 8, voire éventuellement une aile stabilisatrice 13, caractérisé en ce qu’au moins le mât 2 et/ou l’aile avant 8 et/ l’aile stabilisatrice 13 comporte une couche d’enrobage 20 de protection en matériau souple et élastique. Dispositif d’appendice de type hydrofoil, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 est d’épaisseur supérieure au niveau des bords d’attaque et/ou des bords de fuite de ce mât 2 et/ou de l’aile avant 8 et/ de l’aile stabilisatrice 13 par rapport à l’épaisseur e de cette couche d’enrobage 20 sur le restant du profil périphérique de ce mât 2 et/ou de cette aile avant 8 et/ de cette aile stabilisatrice 13. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon la revendication 1 ou la revendication 2 dont l’aile avant 8, le mât 2, voire éventuellement l’aile stabilisatrice 13 comporte au moins une zone de jonction 18 ; 19 conçue pour coopérer par fixation entre eux et/ou avec un fuselage 17, caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 est interrompue en périphérie de l’aile avant 8 et du mât 2, voire de l’aile stabilisatrice 13, au niveau des dites zones de jonction. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 comporte une surface externe 21, opposée à une surface d’application 22 sur l’aile avant 8 ou sur l’aile stabilisatrice 13 ou sur le mât 2, cette surface externe 21 étant lisse. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 comporte une surface externe 21, opposée à une surface d’application 22 sur l’aile avant 8 ou sur l’aile stabilisatrice 13 ou sur le mât 2, cette surface externe 21 étant marquée en tout ou partie d’empreintes 24 à effet hydrodynamique, de type alvéoles et/ou, rainures et/ou autres reliefs. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 est conçue escamotable. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 est définie par une enveloppe ajustée, selon le cas, à l’aile avant 8, à l’aile stabilisatrice 13 ou au mât 2 et comportant au moins une ouverture refermable de manière réversible au travers de laquelle peut être enfilé cette aile avant 8 ou l’aile stabilisatrice 13 ou encore le mât 2. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche d’enrobage 20 définie une seconde peau autour de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 dont la surface d’application 22 coopère avec la surface externe 23 de cette aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 avec un coefficient d’adhérence déterminée pour pouvoir la décoller sans outil, de cette surface externe 23. Dispositif d’appendice de type hydrofoil selon la revendication 8, caractérisé en ce que sur la surface externe 23 de l’aile avant 8 et/ou de l’aile stabilisatrice 13 et/ou du mât 2 est appliqué un traitement de surface de type mécanique ou par application d’un film. Embarcations nautiques comportant un dispositif d’appendice selon l’une quelconque des revendications précédentes