Voile de bateau et procédé pour sa fabrication L'effet propulsif fourni par une voile est produit, pour une certaine partie, par la pression créée sur la face soumise au vent dite intrados et, pour la majeure partie, par la dépression qui se produit sur la face opposée de la voile dite extrados .
Pour des voiles classiques d'une certaine surface, ou, encore plus, pour des voiles très creuses telles que les spinnakers ou focs ballons, on ne tire qu'un très mauvais parti de cet effet de pression-dépression car il apparaît sur l'intrados et encore plus sur l'extrados des zones de décollement des filets d'air, des zones tourbillonnaires, des zones moites, etc..., toutes perturbations qui nuisent à l'efficacité d'une partie appréciable de la surface de la voile déployée. Par ailleurs, lorsque plusieurs voiles sont utilisées en même temps, il se produit des interactions entre elles; certaines des voiles peuvent être partiellement ou totalement déventées , ce qui diminue ou supprime leur effort propulsif et peut même produire un effet de freinage sur la marche du bateau.
Une circulation dirigée de l'air sur et entre les deux faces, d'une voile, améliore le rendement aéro dynamique du profil constitué par la voile et a pour effet également de diriger la force résultante produite par l'action du vent sur la ou les voiles dans une direction différente de celle de la force résultante recueillie sur des voiles classiques.
L'invention a pour objet une voile de bateau caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une fente dont au moins l'une des lèvres ainsi que la sur face de toile adjacente à ladite lèvre forme une tuyère pour veine d'air dirigée en écoulement rapide débou chant du côté de ladite voile qui n'est pas exposé au vent.
L'invention a également pour objet un procédé de confection d'une telle voile caractérisé en ce qu'on rapproche bord à bord des panneaux élémentaires, que l'on assemble par piqûres sur des rubans d'assem blage et en ce qu'on laisse libre les bords en vis-à-vis d'au moins deux panneaux contigus pour former au moins une tuyère.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de la voile qui fait l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement une voile du type spinnaker.
La fig. 2 représente une voile du type trinquette et La fig. 3 représente une grande voile ainsi qu'une flèche borné comportant des panneaux en forme de tuyères.
La fig. 4 est une vue en coupe montrant l'écoulé- ment général des filets d'air sur les voiles des fig. 1, 2 et 3.
La fig. 5 est une vue de côté d'un bateau équipé des voiles des fig. 1, 2 et 3.
La fig. 6 montre l'écoulement des filets d'air dans une voilure à tuyères ainsi que, pour comparaison dans un dispositif hypersustentateur pour aile d'avion.
La fig. 7 représente un autre mode de réalisation d'un spinnaker.
La fig. 8 représente une voile à tuyères formée par assemblage de panneaux cousus sur des rubans. La fig. 9 est une vue en coupe de l'assemblage de la voile de la fig. 8, suivant la ligne IX-IX.
Les fig. 10 et 11 sont respectivement des vues du même assemblage selon les lignes X-X et XI-XI de la fig. 8.
La fig. 12 représente un gabarit de coupe d'un panneau de voile à tuyère.
La voile du type spinnaker 1 représentée sur la fig. 1 est constituée par plusieurs panneaux réunis entre eux par l'intermédiaire de rubans d'assemblage 5, certains de ces panneaux, repérés 4, comportant un bord libre qui, sous l'effet du vent, peut prendre une forme arrondie pour constituer le bord de fuite d'une tuyère. L'air frappant l'intrados de la voile s'échappe par les fentes 4b formées entre les bords libres des panneaux et la surface adjacente de l'extrados de la voile suivant la direction indiquée par les flèches 6.
La voile comprend, ainsi qu'il est usuel, des ralin gues ou rubans de renfort latéraux 5a et inférieurs 5b ainsi que des drisses et écoutes 7 permettant de hisser la voile et de la manoeuvrer.
La fig. 6 représente, dans un plan sensiblement vertical, la circulation des filets d'air sur la voile, dans la rangée supérieure des tuyères représentées sur la fig. 1. L'air s'échappe à grande vitesse par les orifices 4b et est dirigé tangentiellement à la surface de la voile sur l'extrados de celle-ci, de la même façon que l'air est dirigé le long d'un volet hypersustentateur 14 situé en arrière d'une aile d'avion 13.
Cet effet de tuyère illustré par la fig. 6 a non seulement pour résultat d'éviter les décollements d'air ou zones tourbillonnaires sur l'extrados de la voile, ce qui améliore considérablement le rendement de celle-ci et en augmente donc l'effet propulsif, mais encore par l'action de l'air incident sur la partie convergente des tuyères, de provoquer un effet de poussée susten- tatrice, effet qui peut être complété, dans une certaine mesure, par la réaction des filets d'air dirigés vers le bas qui glissent le long de l'extrados.
Le spinnaker fournit alors une force résultante 12 (fig. 5) présentant une composante appréciable vers le haut susceptible de faire déjauger et même hydroplaner le bateau<B>Il.</B>
Sur la voile de la fig. 1 les tuyères sont orientées pour la majorité vers le bas, de façon à fournir l'effet sustentateur maximum. Certaines des tuyères sont dirigées dans des directions différentes de façon à créer la circulation d'air la plus favorable sur l'extrados de la voile. C'est ainsi que trois tuyères sont disposées latéralement et soufflent vers l'avant, ainsi que le montre la fig. 4. L'orientation la meilleure de la voile par rapport à la direction 6 du vent est réalisée au moyen d'un palonnier 9, orientable autour d'un axe 10, aux extrémités 8 duquel sont amarrées les écoutes du spinnaker.
Une portion de la surface de la voile est formée de panneaux sans tuyère, à la façon classique, comme la bande inférieure 16 de la voile de la fig. 1.
Les panneaux en forme de tuyères sont représentés en détail sur les fig. 8 et 12. Ils sont constitués par une surface trapézoïdale cousue aux surfaces voisines de la voile sur trois côtés et laissée libre du côté de la base du trapèze qui constitue le bord de fuite. Sous l'effet du vent, la tuyère se gonfle suivant la surface arrondie 15 et laisse échapper l'air par l'orifice en forme de secteur 4b. Ce mode d'assemblage particulier de ces panneaux en forme de tuyères permet aux tuyères de passer indifféremment sur une face ou sur l'autre de la voile suivant la direction du vent.
En variante, la forme des panneaux formant tuyères peut être différente du trapèze représenté sur la fig. 12, on peut par exemple utiliser des panneaux triangu- laires qui prennent alors une forme conique sous l'effet du vent.
Un intérêt particulier d'un tel spinnaker à tuyère réside dans l'effet sustentateur qui peut être obtenu. D'autre part, les voiles de ce type étant pratiquement toujours utilisées à des allures portantes, elles travail lent toujours dans le même sens. C'est toujours la même face de la voile qui joue le rôle d'intrados, ce qui permet d'envisager des agencements particuliers de tuyères.
Le rendement aérodynamique des voiles telles que celles représentées sur les fig. 2 et 3, est amélioré par les tuyères. Les voiles représentées sur ces figures sont équipées de tuyères doubles 4a, c'est-à-dire dont les orifices 4b se font face, directement. En variante, ces tuyères opposées pourraient également être sépa rées par une surface de toile sans tuyères. La fig. 4 montre que ces tuyères conjuguées formées par les parois 4c et 4d, provoquent un courant d'air, de l'intrados vers l'extrados, dirigé sensiblement perpen diculairement à la surface moyenne de la voile et qui produit un phénomène de trompe sur l'air qui se trouve à l'extrados.
La circulation intense et dirigée provoquée sur l'extrados par ces courants d'air, permet d'utiliser des voiles ayant un grand recouvrement; c'est ainsi que le foc II-II représenté sur la fig. 4 pourrait avoir une surface beaucoup plus grande sans risquer d'être déventé par la grande voile 111-11I du fait qu'il serait alimenté par l'air à grande vitesse s'échappant des tuyères 4a de la grande voile. Une disposition avanta geuse peut consister également à disposer, sur des voiles telles que focs ou grand-voiles, une rangée de tuyères parallèles à la chute de ces voiles, c'est-à-dire parallèle au bord de fuite de la voile, et au voisinage de ce bord de fuite.
L'ensemble de ces tuyères, souf flant vers l'arrière, équivaut à un volet hypersusten- tateur d'aile d'avion s'étendant sensiblement sur toute l'envergure de l'aile. Les filets d'air sont ainsi guidés sur les deux faces de la voile et, par ailleurs, l'air s'échappant des tuyères de foc peut venir alimen ter à grande vitesse la grand-voile qui se trouve au voisinage.
On peut disposer sur une partie d'une voile des tuyères simples et sur une autre partie de la même voile des tuyères doubles, ce qui permet d'utiliser certaines voiles à des allures et sous certaines incidences d'atta que où elles ne pourraient travailler convenablement, si elles étaient de fabrication classique.
La fig. 7 représente un autre spinnaker dont la majeure partie de la surface est constituée par des tuyères toutes dirigées vers le bas de façon à tirer de cette voile le plus grand effet sustentateur possible.
Les fig. 8 à 12 représentent en détail l'assemblage d'une voile en tissu susceptible d'être soumise à un vent vrai ou relatif. Plusieurs panneaux trapézoïdaux 15 sont assujettis les uns aux autres par trois de leurs côtés au moyen de rubans d'assemblage 5. Les bor dures libres des panneaux trapézoïdaux constituant le bord de fuite des tuyères sont renforcées par des rubans 5c tandis que le bord d'attaque desdites tuyères est renforcé par des rubans 5d.
Pour faire le raccor dement des quatre panneaux adjacents à l'emplace ment X-X, de la fig. 8, on rapproche les bords repliés en ourlets de largeur 18 des panneaux 15-15 (fig. 10), on les recouvre par les rubans de renforcement 5c et 5d de largeur correspondante, puis par le ruban d'assemblage 5, et on dispose sur la face opposée un ruban intérieur de renfort d'assemblage 19.
Ces diverses parties sont réunies au moyen de coutures piquées dites piqûres deux aiguilles<I>17a, b, c, on</I> peut utiliser avantageusement comme pièce de renfor cement des rubans en matière textile artificielle, tels que des rubans tissés en superpolyamide vendue sous la dénomination commerciale de Nylon , de tels rubans pouvant présenter une résistance de 150 kg pour une largeur de 15 mm et de 400 kg pour une lar geur de 30 mm. Les fig. 9 et 11 représentent un mode d'assemblage similaire entre panneaux voisins de la voile (par exemple les panneaux inférieurs 16 du spinnaker de la fig. 7) permettant la fixation de boucles de montage 20-20a pour des écoutes 7.
Les deux parties 20 et 20a de la boucle de montage peuvent être fixées par double piqûre l7a, <I>d,</I> e entre le ruban d'assemblage 5 et le ruban de renforcement inférieur de la voile 5b, l'assemblage étant complété par une piqûre zigzag 17f.
Ce mode de confection permet de réunir deux pièces de tissu voisines sans qu'il soit nécessaire d'imbriquer des ourlets (agrafages) faits dans leurs bordures, mais seulement par rapprochement de deux ourlets bord à bord et jonction au moyen de rubans d'assemblage de largeur et de solidité suffisantes.