EP1373065B1 - Embarcation nautique tractee par une voilure cerf-volant - Google Patents

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EP1373065B1
EP1373065B1 EP02720072A EP02720072A EP1373065B1 EP 1373065 B1 EP1373065 B1 EP 1373065B1 EP 02720072 A EP02720072 A EP 02720072A EP 02720072 A EP02720072 A EP 02720072A EP 1373065 B1 EP1373065 B1 EP 1373065B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
craft
kite
sail
sheet
traction
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02720072A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1373065A1 (fr
Inventor
Maurice Grenier
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1373065A1 publication Critical patent/EP1373065A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1373065B1 publication Critical patent/EP1373065B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/10—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy
    • B63B43/14—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy using outboard floating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06—Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/069—Kite-sails for vessels

Definitions

  • the present invention relates to a nautical craft, of the type defined in the preamble of claim 1.
  • kite as a mode of traction of a boat is known per se, but knows no particular development because of the often delicate stability of a kite wing, its low performance of propulsion at close pace and maneuvering difficulties during the launch and recall of the wing.
  • the pulling force of the wind of a boat is currently largely achieved by means of a "traditional" rig in which the sail or sails are articulated via poles and ropes. According to the paces, the sail is positioned so that its leading edge is disposed approximately tangentially to the apparent wind direction in order to transmit a maximum propulsion component to the boat.
  • the sail thus inflated by the wind also generates a capsizing component oriented substantially transversely to the boat.
  • this capsizing component and the drifting reaction component of the boat's flotation body create a tilting torque, causing the heel. This phenomenon explains in particular why it is impossible to increase the surface of the sail without satiety without running the risk of capsizing the boat.
  • the boat proposed in EP-A-0 853 576 which corresponds to an example of a boat of the type defined in the preamble of claim 1, has a kite wing that can, in cruising mode, be oriented by relative to the boat, so as to remove the list.
  • this kite canopy proves difficult to launch and recall, which is a brake to the development of such kite wings.
  • the aim of the present invention is to propose a kite-flying boat which, while making it possible to take advantage of the use of this sail in cruising mode to eliminate the heel, is easy and quick to handle when it is launched. and his recall.
  • the invention relates to a boat of the aforementioned type and which has the characteristics of the characterizing part of claim 1.
  • the pace designates the angle that the heading of the boat relative to the actual wind.
  • the pace therefore specifies the position of the boat when we know exactly the direction of the wind.
  • the boat is said to be windbound.
  • the craft is said to be up-close, comprising successively, as the value of this angle decreases, the pace small drop, the pace good full and the pace closer or up close.
  • the boat is said to be in bearing shape, comprising, successively, as the value of this angle approaches 180 °, the speed drops, the great pace and the tailwind pace.
  • a nautical boat 1 comprising a buoyancy body 2 having a portion above the water and a submerged portion, a first fin 4 located in the median plane of the boat , below and substantially mid-length of the buoyancy body, and a second drift 6 located in the same plane and below the buoyancy body, but at the rear end of the boat 1.
  • the example of the boat shown is very schematic at the level of elements not participating in the invention, the representation of which does not constitute a limitation to the invention.
  • the invention applies to different types of craft, sometimes according to particular arrangements.
  • the first example described below with reference to FIGS. 1 to 15 preferably illustrates the application of the invention to a boat of the monohull sailboat type.
  • Boat 1 of Figure 1 comprises a rigging 8.
  • the term "rigging" is understood in its broadest sense, namely including all masts, yards, sails and maneuvering organs necessary for propulsion of a sailing vessel.
  • This rigging 8 comprises a wing 10 consisting of a main kite 12 and an auxiliary kite 14, and a series 15 of wing control panels 10 comprising a main listening M, two directional listening P and Q, and a launch listening L, these plays M, P, Q and L connecting the wing 10 to the boat 1.
  • the kite 12 is also connected to the boat at its leading edge 12A via the launching lug.
  • the auxiliary kite 14 also known as the pilot kite, is a delta wing kite, shown in detail in FIGS. 2 and 3.
  • This kite 14 comprises a fabric sail 16 of a shape substantially triangular, an armature 18 consisting of a very flexible axial yaw 20 and a transverse rod 22 disposed perpendicular to the yard 20 and connecting the lateral edges of the wing.
  • Two lateral rods 24 are arranged on a part of each lateral edge and fixed to the transverse rod 22.
  • the wing also comprises a central fin 26, for example in the form of a V-shaped tissue triangle disposed substantially perpendicular to the plane of the sail 16.
  • this fin 26 is adapted to impose the wing 14 a certain curvature 14C more marked than the relatively weak imposed by the armature alone, thanks to a rigid rod 27 placed at the base of drift.
  • This curvature 14C makes it possible to increase the traction of the sail 14 very substantially.
  • the auxiliary kite 14 is connected to the leading edge 12A of the main kite 12 via listened L, the latter being attached to the kite 14 at a fastener 28 which is provided with the fin 26.
  • the listening L comprises, in its portion connecting the auxiliary kite 14 and the kite main 12, a rod 30 oriented substantially parallel to the leading edge 12A of the kite 12 and connected to this edge 12A by two spaced points 31 and 32.
  • the auxiliary mast 42 is rotatably mounted around the axis X-X of the main mast 40 on the upper end of this mast 40, via a rotary joint 46, schematized in section in FIG.
  • the spar 44 comprises a rear portion 44B which is mounted to tilt about an axis YY substantially perpendicular to the axis XX by means of a fork member not shown in detail and allowing the spar 44 of s raise and lower, its free end describing a circle substantially centered on this fork connection, above the water level.
  • the spar 44 and the mast 42 are removable.
  • a strut 72 makes it possible to adjust the angular height of the spar with respect to the boat 1.
  • the rigging 8 comprises a yoke 49 connected to the boat by means of two lateral control struts 50 and 52 whose respective locations or "points" of anchoring 50A and 52A are located in the vicinity of freeboards of the boat.
  • anchor points can be provided.
  • the points 50A, 52A may be located on the outer flanks of the body of the boat (as shown in dotted lines only in Figure 6); the attachment of protruding extensions on the body of the boat is also conceivable in order to provide at the free end of these extensions points 50A, 52A.
  • a pulley or hoist also shown in dashed lines only in FIG. 6, can then be arranged at the free end of the stirrup 49 to facilitate maneuvers on the struts 50 and 52.
  • the struts 50 and 52 are adjustable in length so that by reducing the length of the strut 50, the spar is pulled to starboard by rotating about the axis XX of the mast, while reducing the length from the forestay 52, the spar is pulled to the port side.
  • the spar 44 comprises all the guide and docking points of the different control panels of the wing 10 according to arrangements illustrated in Figures 8A, 8B, 9A, 9B and 9C.
  • the spar 44 comprises on the one hand, guide members 54M, 54P, 54Q and 54L substantially aligned on a plate 54 oriented transversely to the spar 44 and fixed on the portion 44B of the spar, and on the other hand, guide members 56M, 56P and 56Q disposed at the end of the front portion 44A of the spar, the members 56P and 56Q being arranged on a plate 56 oriented transversely and fixed to the front portion 44A of the spar, at a distance and on both sides of the ZZ axis.
  • the bodies 54M and 56M receive the listening M, the organs 54P and 56P listening P, the organs 54Q and 56Q listening Q, and the body 54L receives the listening L.
  • These guide members are adapted to facilitate the sliding of the listening borrowing and to allow a change of direction of this listening.
  • These members are formed for example of a half-ring integrally encased on its respective support, as shown in Figures 9A, 9B and 9C.
  • the spar 44 also comprises a second transverse plate 58 integral with the portion 44B, substantially similar to the plate 54, but supporting tabs 58M, 58P, 58Q and 58L adapted to block the respective sheets M; P, Q and L.
  • the rigging 8 also comprises winders 60M, 60P, 60Q and 60L respectively associated with M plays; P, Q and L. These reels are mounted on the same drive shaft 62 and each comprise a brake 64M, 64P, 64Q and 64L adapted to transmit a certain torque intensity to the associated reel from the shaft 62.
  • brake is adjustable so that a "strong” brake requires a significant coupling between the axis 62 and the corresponding winder, while a "low” brake decreases or cancels the intensity of this coupling.
  • the axis 62 is intended to be moved by any appropriate means. It may be for example an electric motor 66 via a non-reversible gear 68, or a crank not shown at the end of the shaft. In this case a ratchet wheel prohibits rotation in the direction of unwinding.
  • pulleys may be provided on the YY axis of the spar 44, to return the plays inside a cabin in which the guides 54, the catches 58 and the corresponding winders, fixed on the auxiliary mast 42, are accessible.
  • the rigging 8 further comprises other maneuvering bodies whose nature and provisions will appear more clearly on reading its operation that will follow.
  • the self-stability quality of the kite 14 is used to "pilot" the deployment of the main kite 12. In fact, when the upward force of the pilot kite 14 is greater than the weight of the main sail 12, the launch is easy.
  • the pilot kite 14 which, by nature, stabilizes rapidly in the apparent wind direction, as shown in FIG. 10A, the launching listening L will control the progressive deployment of the sail 12 and its ascent. altitude.
  • the brakes 64P and 64Q are set to a value of practically zero on the P and Q plays (that is to say that the P and Q listenings are free from their reel 60P, 60Q), at a low value on the M listening, which allows the M listening of to unwind while remaining slightly tense, and a much higher value on the L listening.
  • the launch is then performed by playing only on the brake 64L of the winder 60L, this brake not allowing the deployment of the sail 12 that the tension of the listening L reaches a sufficient intensity: the sail 12 then unfolds, and takes altitude without any intervention.
  • the pilot kite 14 will not only provide some increased climbing power by the curvature 14C imposed by the yard 27 embedded in the fin 16 of the wing 14, but also the lateral stability of the wing.
  • the rod 30 placed at the leading edge 12P, the main wing 12 activates the central portion of the wing 12 from the start of the launch by giving additional power lift.
  • the operation is substantially symmetrical to that of the launch: the brakes 64P and 64Q of the plays P and Q are set on a low value allowing the recall of P and Q listening under low voltage, the brake 64M M is applied to the listening a slightly higher voltage ensuring the stability of the sail 12, and the brake 64L listening L is set to its maximum value.
  • the kite 12 is then slumped on the deck, releasing the upper strut 70, to store it in a bag or individual well not shown in front of the boat 1. It is thus immediately available for a new launch.
  • the rigging according to the invention is adjustable so that the heel is substantially completely eliminated.
  • the lodging phenomenon is well known per se and affects the "traditional" sailing boats because of the capsizing torque created by, on the one hand, the drifting reaction R of the boat, commonly called “force”. anti-drift ", and on the other hand the capsize component at the level of the sail.
  • the drift R reaction of the boat is applied at a point of application, called “anti-drift point" which is not fixed according to the gait but belongs to a narrow application zone. punctual and noted P i in the following and in the figures.
  • the kite sail 12 is positioned by action on the sheets P and Q and by antagonistic action on the listening L of so that, in section along the plane of symmetry of the wing 12, its leading edge 12A is disposed substantially tangentially to the direction of the apparent wind A, composed of the direction of the real wind R and that of the advancement of the boat E, which allows to obtain a maximum traction force T.
  • This force T is transmitted to the boat by the various plays, via the 12D lines.
  • Listening M supports most of this pulling force, but plays P and Q can be made to support a variable part according to the pace and during maneuvers.
  • the sail 12 defines a traction result T whose axis UU is positioned relative to the boat 1 of way to pass substantially by the aforementioned point P i by substantially canceling the list.
  • this axis UU extends from the kite sail 12 to below the boat while passing substantially through P i , resultant traction T does not generate capsizing torque with the hydrodynamic reaction R of the boat 1.
  • the length of the spar 44 is sufficient to allow such positioning of the axis UU relative to the point P i , the guide member 56M of the main track M being located outside the right-of-way of the craft, the vessel's right-of-way being defined as the contour maximum projection of the buoyancy body 2 on the surface of the water.
  • the rigging according to the invention allows to position the UU axis of pulling result T so as to delete again substantially completely the list.
  • the kite 12 forms, for example, an angle of 40 to 75 ° with the horizon for a bearing , and an angle of 20 to 40 ° for a close pace
  • the setting of the grenadier 44 in height and / or in position with respect to the longitudinal axis of the boat makes it possible to reach the positioning of the UU axis desired.
  • This adjustment is effected via lateral struts 50 or 52 and lower strut 72.
  • the anchor point 72A may alternatively be movable along a curved roller bar extending transversely above the deck of the boat, shown in phantom only in FIG. 5. The displacement of the point 72A along this bar thus reduces stress and obtain a more accurate value of the deposit without changing the length adjustment of the forestay 72.
  • anchoring points 50A and 52A can be placed so that, at a close pace, to wind up, the forestay 72 no longer supports any traction. This makes it possible to change the upwind edge provided that an additional stay 73 (shown in FIG. 11) is provided which has an anchor point 73B located behind the point P i in the axis of the boat, and which is put into operation during the change of edge.
  • FIGS. 12A, 12B and 12C For the change of direction of advancement of the boat 1, it is advisable to maneuver the rigging 8 in the following manner, as represented in FIGS. 12A, 12B and 12C, FIG. 12A representing the boat 1 downwind. It should be noted that the figures further illustrate a kinematic decomposition of the maneuver, rather than a chronological decomposition.
  • the adjustment of the lateral struts 50 and 52 induces a rotation of the spar 44 around the mast 40 and consequently the corresponding change of course for the boat 1 (FIG. 12B).
  • the spar 44 is rotated on itself. This rotation is intended to stabilize the lateral displacement of the kite sail 12 by accompanying the rotation of the spar, for example, about 70 to 80 ° clockwise for the spar to the port side running close and vice versa, so that the plate 56 of the passage members 56P and 56Q remains substantially parallel to the major axis of the sail 12.
  • a saffron-type member becomes unnecessary insofar as, the length of the spar 44 being sufficient, the resultant traction T exerted by the kite sail 12 and the drift reaction R of the boat impose the direction taken, as can be seen in Figure 5.
  • the boat has a saffron, the height adjustment of the grenadier being provided by the forestay 72, it is possible to delete the lateral struts 50 and 52.
  • the boat route is provided by the saffron and the lateral position of the grenadier by pulling the wing 10. The deposit can be totally canceled.
  • the propulsion efficiency is optimized, according to the wind speed, by acting on both the P and Q listening, and on the listening L.
  • a simultaneous traction gradually increasing on listening P and Q it increases the traction of the sail 12 in a very large proportion; the height of the sail above the horizon decreases until the "stall" occurs, and the sail would fall into the water if it was not supported by the auxiliary kite 14.
  • Listening L is antagonist of P and Q plays: a progressive traction on this listening decreases the traction of the sail 12 and, at least initially, increases the height of the sail over the horizon, until the moment the pull on the listening M is canceled completely. This listening L is therefore useful for limiting the pull in strong wind and in the recall procedure of the main sail 12.
  • the car 12 In cruising mode, the car 12 is stable without intervention of the helmsman, both in height and in lateral position relative to the apparent wind, through the passage organs of the various plays on the spar 44, these members being arranged so that a deviation from equilibrium automatically brings the sail back to its point of equilibrium.
  • the listening P and Q are stretched (compared to the listening M) while the listening L relaxes, these two effects bringing the sail 12 to its primitive altitude (and vice versa).
  • the listening Q tends while listening P relaxes, these two effects bringing the sail back to its original position.
  • the boat according to the invention also has additional advantages.
  • a first advantage lies in the lightening of the boat obtained by the wing 10.
  • the combination of the T and R force components leads to generate a lightening force S, acting in the same direction as the Archimedes thrust noted V on the force distribution diagram of FIG. 6.
  • This lightening S completed by the structural lightening of the boat according to the invention since anti-capsize members, as for example, keel ballast becomes useless, offers a considerable weight gain and thus allows to reach high speeds.
  • the shape of the buoyancy body 2 of the boat can be easily optimized to reduce its hydrodynamic drag. As shown in FIGS. 14A and 14B, it is also possible to make a planing hull 76 allowing planning.
  • skids or "foils” at the fins 4 and 6 to further reduce the drag of the floatation body.
  • a fixed foil 78A on the main fin 4 and a steerable controlled foil 78B on the rear fin 6, as shown in FIG. 14C the longitudinal balance of the boat is ensured while benefiting from the lightening due to the foil. which will be added to that of the wing.
  • the centreboard may advantageously be replaced by two lateral fins, reducing the depth under the water of the point P i.
  • the risk of damage to the rigging is limited. Indeed, the efforts collected by the boat remain concentrated in a restricted area, located in the center of the boat, which allows to size accordingly.
  • the anchor locations 50A and 52A, as well as the plate 58 of the cleats, must be able to withstand significant tensile stresses.
  • the central drift 4 undergoes efforts of the same order of magnitude.
  • the rest of the rig is not subjected to significant effort: the auxiliary mast 42, not guyed, is subjected to limited effort due to listening L, and the spar 44, of limited length (from 2 to 5 meters approximately), flexes according to the anchorage locations of the lateral struts 50 and 52 and the lower strut 72.
  • the attachment points of the lateral struts 50 and 52, as well as the lower strut 72, are located at the end of the spar 44, as shown in detail on FIG. the variant of Figure 8C. More precisely for this variant, the attachment end of the strut 72 is fixed on the running part of the stirrup 49, and the stirrup 49 is fixed to the front end of the front part 44A of the spar. 44, the main listening M then passing inside the branches of the stirrup 49. The spar 44 then undergoes virtually only longitudinal stresses, along its axis ZZ.
  • Another advantage of the boat according to the invention lies in the ability to control the boat by computer. Indeed, the entire force T fraction of the wing 10 can be accurately measured by a force gauge disposed on the plate 58 of the catches. We can even place a gauge of effort on each cleat to know the traction of each listening individually, which optimizes the traction of the main sail 12 according to the tension on the plays P and Q and the listening L. At the time of launch, it is possible to check if the traction on the L-list is sufficient to lift the main sail. Finally, in the event of a weak wind, an alarm may indicate that the traction on the watch M has fallen below a given threshold, a second threshold giving the order to recall the sail 12.
  • FIG 15 is shown a small sailboat 300 arranged according to the invention.
  • This sailboat is a small boat where the displacement of the crew, more generally that of the variable masses, plays an important role on the list, and for which the rigging according to the invention is not intended to cancel totally the house, but to lower it to a chosen threshold, the final correction of the heel being ensured by the position and maneuvers of the crew, especially at close pace.
  • the boat 300 comprises, in addition to the elements common with the boat 1 of Figure 4 which have the same references, a floating body 302 with an open shell, provided with a fin 304. It also comprises a rigging 306 comprising a wing 10 not shown.
  • This rig 306 is substantially similar to that of the boat 1 of Figure 4 with the following differences.
  • the main mast 40 is reduced in height to a few tens of centimeters.
  • any boat may be provided with a rig close to the rigging 8, including the smallest and most unstable.
  • a rig close to the rigging 8 including the smallest and most unstable.
  • larger units are likely to receive this rig, such as ocean cruisers, multihulls, motor boats, this list is not limiting.
  • this rig it is finally possible to keep this rig in the hold in order to serve as an emergency wing in the event of engine failure or demage, or more simply during a cruise to the engine.
  • FIGS. 16A, 16B, 17A and 17B is shown a second embodiment of the boat applying to boats of substantially the same type as that of the boat of FIG. 4.
  • a Boat 600 of the aforementioned type and according to the invention has a rig 608 substantially different from those already described so far, with the exception of its wing 10, also not reproduced in these figures, comprising a kite sail main 12 and possibly a pilot kite 14.
  • the boat 600 comprises a buoyancy body 602 provided with two fins 604 and 606 substantially similar to the fins 4 and 6 of the boat of FIG. 4.
  • the guide members 656G and 656H are arranged at the outer ends of respective support arms 612G and 612H, connected to the body 602, supported by 614 cylinders and equipped with optional 610G and 610H small floats.
  • the strands F, G and H are connected at a competition area 616 from which the listening M keeps its mono-wired form up to the lines of the sail 12.
  • the directional plays P and Q are arranged from The guiding members 56P and 56Q of the sheets P and Q are positioned substantially on the deck of the boat, on either side of the median plane of the boat. .
  • the rig 608 comprises a winder 660F for the strand F, as well as reels 660P and 660Q function similar to those of the reels 60P and 60Q of the rigging 8 of Figures 8A and 8B.
  • the operation of the boat 660 is substantially identical to that of the boat of Figure 4, as described below.
  • the rigging 608 comprises arrangements substantially similar to those of the rigging of Figures 8A and 8B adapted to launch and recall the wing 10, in particular by means of the L launching listener. If necessary, an auxiliary mast 642 can be implanted in the anchoring zone of the listening L to facilitate the launch and recall of the car.
  • the tensile force exerted by the wing 10 is mainly developed on one of the three strands F, G or H.
  • the strand F supports most of this effort, while as close up, the strand G or the strand H supports it mainly, the strand G being stretched and the strand H molli for a crosswind oriented towards port for example (case of Figure 16B).
  • the UU axis of traction resultant T thus generated participates in a balance of forces substantially similar to that described in FIGS. 4 to 6, this UU axis passing substantially through P i. The location is thereby canceled.
  • the cylinders 614 are used at the port to raise the support arms 612G and 612H vertically and / or to complete the desired heel threshold by a slight shift of the U-U axis of traction resultant.
  • An additional advantage of this embodiment lies in the induced variation of the curvature 12C of the kite sail 12.
  • the curvature 12C must be increased.
  • the connecting zone 616 can advantageously be provided with a device 618 for selective traction transmission according to the pattern: FIGS.
  • 17A and 17B detail certain lines 12D of the sail 12, referenced 12D1, 12D2, 12D3 and 12D4 and contained in the plane of symmetry of this sail; at close pace (apparent wind rated A), the device 618 allows the preferred traction of the lines 12D1 and 12D4 by the strand G or the strand H thus reducing the curvature 12C, while under load bearing, this device allows the traction of the lines 12D2 and 12D3 by the strand F then increasing the curvature of the sail 12.
  • Rigging 608 may therefore comprise a servocontrol member for the lateral displacement of the sail 12 controlled by the progressively increasing traction variation for the strand G or the strand H while this traction decreases for the strand F.
  • FIGs 18A and 18B is shown a first example concerning the field of multihulls.
  • the rigging 708 of a catamaran 700 is arranged according to the invention. Guiding members 756G and 756H are positioned on extensions 758G and 758H on either side of the beams catamaran link, these extensions can be dismantled or reassembled at the port. Rigging 708 includes a launching mast 742.
  • FIG 19 is shown very schematically a motor boat 800.
  • a motor boat 800 On such a boat, when not looking for performance but especially the approval of walking wind favorable, it is advisable to place guide members 656G and 656H on rather short support arms 858G and 858H, a little above the waterline.
  • P and Q plays should also be provided, provided that the boat has two effective side fins 802. These fins may advantageously be retractable so that they are removed during the motor march of the boat 800.
  • kite wing 10 consisting of a main kite 12 paragliding type and a pilot kite 14 delta wing type.
  • kite wing many arrangements and different variants of kite wing can be envisaged without departing from the scope of the invention.
  • Figures 20A and 20B is detailed, for the wing, a possible arrangement of the launching listening L on the listening M, different from that of Figure 1A.
  • the lug L is connected to the leading edge 12A of the sail 12 thus doubling the first row 12E of lines 12D, but also to the second row 12F of lines 12D via a 12G link of so that a tensioning action on the listening L modifies both the inclination of the leading edge 12A with respect to the wind, and the curvature 12C of the sail 12.
  • a variant not shown is to replace the main listening M by two plays M1 and M2 providing the same functions as listening M but also to cooperate with the P and Q directional plays as each of the plays M1 , M2 takes 12D lines of the left half, respectively of the right half, of the main sail 12.
  • kites of this type of very large area. As the main listening M is little used during the launch, always made by means of the listening L, the curvature and the seat of each kite of this type can be defined for a given pace. Because of its significant drag this type of kite is not the most suitable for a pace upwind.
  • kites such as delta wings and similar derivatives, CODY kites and semi-rigid kites, can also be used as a main kite 12. Their relatively small unit area can lead to plan kite trains for large areas. In this case the launch is very simplified and does not require pilot kite or auxiliary mast.
  • This launching watch is fixed in the front part of the kite or kites to ensure a low traction, a good upward force and a good stability during the launch and the recall of the wing (like the listening J which will be detailed further).
  • the pilot kite 14 may consist of one or more kites of different types.
  • the kite head is preferably a structured kite easy to launch. In order to ensure sufficient upward force, it is adapted to the wind speed at the moment of launch.
  • the pilot kite 14 still in the wind bed, can interfere with the positioning of the main sail 12 at close pace.
  • the pilot kite 14 is equipped with additional listening J (shown in dashed lines in Figures 10A and 10B) directly connected to the boat and placed on the kite 14 so that its traction is almost neutralized as soon as the additional listening J is in tension. Just shorten this listening J to disengage the pilot kite from the main kite. One can also proceed, by means of this listening J, to its pure and simple reminder.
  • Another solution consists in providing the pilot kite 14 with two directional signs S1 and S2 which perform essentially the same functions as the P and Q plays.
  • the rigging according to the invention should be adapted accordingly, in particular, on the one hand, by arranging on the leading edge 12A of the main sail 12 of the guide members 55S1 and 55S2 for respectively the S1 and S2 listening, and secondly, by having 60S1 reels, 60S2, and additional guide members 56S1, 56S2 for each of these plays, these additional reels being placed on the winding axis 62 and maneuvers like the 60P and 60Q reels.
  • These additional arrangements are shown in dotted lines in FIGS. 8A and 8B.
  • these additional sails 90 will have only one main listener N and will be "guided” by the main sail 12 of the wing: They may have controls of the control of the curvature.
  • These sheets and the halyard D are wound on reels placed on an independent axis 96 and removable to be stored with the sail. In order to reduce the stresses, these retractors, as well as the guides and cleats for the plays of the additional sail 90 are fixed on the auxiliary mast 42, as represented in FIG. 24.
  • the reels, the guides and the cleats of the additional sail can be placed directly on the deck, at the front of the mast.

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Description

  • La présente invention concerne une embarcation nautique, du type défini dans le préambule de la revendication 1.
  • L'utilisation d'un cerf-volant comme mode de traction d'une embarcation est connue en soi, mais ne connaît pas d'essor particulier en raison de la stabilité souvent délicate d'une voilure cerf-volant, de son faible rendement de propulsion en allure de près et de difficultés de manoeuvre lors du lancement et du rappel de la voilure.
  • Aussi, la traction par la force du vent d'une embarcation est actuellement très largement réalisée au moyen d'un gréement « traditionnel » dans lequel la ou les voiles sont articulées par l'intermédiaire de mâts et de cordages. Suivant les allures, la voile est positionnée de façon à ce que son bord d'attaque soit disposé à peu près tangentiellement à la direction du vent apparent afin de transmettre une composante maximale de propulsion à l'embarcation.
  • Cependant, la voile ainsi gonflée par le vent génère également une composante de chavirage orientée sensiblement transversalement à l'embarcation. Comme il est connu dans le domaine nautique, cette composante de chavirage et la composante de réaction de dérive du corps de flottaison de l'embarcation créent un couple de basculement, provoquant la gîte. Ce phénomène explique notamment pourquoi il est impossible d'augmenter à satiété la surface de voile sans courir le risque de faire chavirer l'embarcation.
  • L'embarcation proposée dans EP-A-0 853 576, qui correspond à un exemple d'embarcation du type défini au préambule de la revendication 1, dispose d'une voilure cerf-volant qui peut, en régime de croisière, être orientée par rapport à l'embarcation, de manière à supprimer la gîte. Cependant, en raison de sa nature, cette voilure cerf-volant se révèle difficile à lancer et à rappeler, ce qui constitue un frein à l'essor de telles voilures cerf-volant.
  • Le but de la présente invention est de proposer une embarcation à voilure cerf-volant qui, tout en permettant de tirer avantage de l'utilisation de cette voilure en régime de croisière pour supprimer la gîte, soit facile et rapide à manipuler lors de son lancement et de son rappel.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une embarcation du type précité et qui possède les caractéristiques de la partie caractérisante de la revendication 1.
  • D'autres caractéristiques de l'invention, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles, sont décrites dans les revendications dépendantes.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une embarcation selon l'invention ;
    • la figure 1A est une vue schématique d'un détail de la voilure de l'embarcation de la figure 1 ;
    • la figure 2 est une vue de dessus partielle d'un cerf-volant appartenant à la voilure de l'embarcation de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III indiqué sur la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue partielle de côté de l'embarcation de la figure 1, mais sous une allure de vent arrière ;
    • la figure 5 est une vue de dessus de l'embarcation de la figure 1 sous sensiblement la même allure que celle de la figure 1 ;
    • la figure 6 est une vue en coupe suivant le plan VI-VI indiqué sur la figure 5 ;
    • la figure 7 est une vue en perspective montrant un détail du gréement représenté sur la figure 4 ;
    • les figures 8A et 8B sont des vues plus détaillées de l'élément de la figure 7, la figure 8A étant une vue de dessus et la figure 8B une vue de côté;
    • la figure 8C est une vue analogue à celle de la figure 8B, d'une variante du gréement selon l'invention ;
    • la figure 9A est une vue en coupe d'un détail cerclé IXA sur la figure 8, la figure 9B est une vue en coupe d'un autre détail cerclé IXB sur la figure 8 et la figure 9C est une vue en coupe suivant le plan IXC-IXC indiqué sur la figure 9B ;
    • les figures 10A et 10B sont des vues de côtés analogues à la figure 4 illustrant chacune une étape de lancement de la voilure ;
    • la figure 11 est une vue de dessus de l'embarcation analogue à la figure 5 illustrant un état de fonctionnement du gréement sous une allure de vent au près serré ;
    • les figures 12A, 12B et 12C sont des vues de dessus sensiblement analogues à la figure 5 mais davantage schématisées, illustrant trois états de décomposition du mouvement de l'embarcation lors du changement de sa direction ;
    • les figures 13, 14A, 14B et 14C sont des vues illustrant des aménagements complémentaires de l'embarcation selon l'invention de la figure 1, la figure 13 étant une vue sensiblement analogue à la figure 6, les figures 14A et 14C étant des vues de côté, et la figure 14B étant une vue en coupe suivant le plan XIV-XIV indiqué sur la figure 14A ;
    • la figure 15 est une vue arrière d'un dériveur léger à coque ouverte
    où les masses variables jouent un rôle important pour le contrôle de la gîte ;
    • la figure 16A est une vue analogue à la figure 5 mais d'un second mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 16B est une vue en coupe suivant le plan. XVI-XIV indiqué sur la figure 16A ;
    • les figures 17A et 17B sont des vues schématiques en coupe suivant le plan axial d'une partie de la voilure de l'embarcation de la figure 16A,
    • les figures 18A et 18B sont des vues illustrant l'application du second mode de réalisation de l'invention à un autre type d'embarcation celui des multicoques, la figure 18A étant sensiblement analogue à la figure 16A et la figure 18B étant une vue en coupe suivant le plan. XVlll-XVlll indiqué sur la figure 18A;
    • la figure 19 est une vue sensiblement analogue à la figure 16A mais d'un autre type d'embarcation ;
    • les figures 20A et 20B sont des vues schématiques en coupe suivant le plan de symétrie d'un cerf-volant appartenant à la voilure illustrant chacune un aménagement différent de raccordement de ce cerf-volant à une embarcation suivant l'invention ;
    • la figure 21 est une vue en perspective d'une variante d'aménagement de la voilure selon l'invention ;
    • la figure 22 est une vue en perspective analogue à celle de la figure 1, qui illustre le fonctionnement avec une voile supplémentaire ;
    • la figure 23 est une vue en perspective de la voile supplémentaire de la figure 22 lors de son lancement par une drisse ; et
    • la figure 24 est une vue analogue à la figure 4 et illustre les aménagements suivant l'invention pour relier la voile supplémentaire à l'embarcation.
  • Dans la suite vont être décrits des exemples d'embarcation à voile destinés à voguer dans diverses conditions de vent, couramment appelées dans le domaine nautique des allures. Plus précisément, et comme le définit le « Cours des Glénans » (Editions du Seuil, Juin 1999), l'allure désigne l'angle que fait le cap de l'embarcation par rapport au vent réel. L'allure précise donc la position de l'embarcation lorsque l'on connaît exactement la direction du vent. Lorsque la direction longitudinale de l'embarcation est à la perpendiculaire du vent réel, l'embarcation est dite en allure de vent de travers. Pour une valeur de l'angle direction de l'embarcation/direction du vent réel inférieur à 90°, l'embarcation est dite en allure de près, comportant successivement, au fur et à mesure que la valeur de cet angle diminue, l'allure petit largue, l'allure bon plein et l'allure au plus près ou au près serré. Pour une valeur de cet angle supérieure à 90°, l'embarcation est dite en allure portante, comportant successivement, au fur et à mesure que la valeur de cet angle se rapproche de 180°, l'allure largue, l'allure grand largue et l'allure vent arrière.
  • Sur la figure 1 est représentée une embarcation nautique 1 suivant l'invention, comportant un corps de flottaison 2 présentant une partie émergée au-dessus de l'eau et une partie immergée, une première dérive 4 située dans le plan médian de l'embarcation, au-dessous et sensiblement à mi-longueur du corps de flottaison, et une seconde dérive 6 située dans le même plan et au-dessous du corps de flottaison, mais au niveau de l'extrémité arrière de l'embarcation 1.
  • Il convient de remarquer que l'exemple d'embarcation représenté est très schématisé au niveau des éléments ne participant pas l'invention, dont la représentation ne constitue pas une limitation à l'invention. Cependant, comme il sera détaillé plus loin, l'invention s'applique à différents types d'embarcation, selon parfois des aménagements particuliers. Ainsi, le premier exemple décrit ci-dessous en rapport avec les figures 1 à 15 illustre préférentiellement l'application de l'invention à une embarcation de type voilier monocoque.
  • L'embarcation 1 de la figure 1 comporte un gréement 8. Le terme « gréement » s'entend dans son sens le plus large, à savoir notamment l'ensemble de mâts, de vergues, de voiles et d'organes de manoeuvres nécessaires à la propulsion d'un navire à voiles..Ce gréement 8 comprend une voilure 10 constituée d'un cerf-volant principal 12 et d'un cerf-volant auxiliaire 14, et une série 15 d'écoutes de commande de la voilure 10 comportant une écoute principale M, deux écoutes directionnelles P et Q, et une écoute de lancement L, ces écoutes M, P, Q et L reliant la voilure 10 à l'embarcation 1.
  • Le cerf-volant principal 12 est un cerf-volant s'apparentant à une voile parapente, c'est-à-dire une voile souple, légère, à grande surface et de finesse suffisante. Elle est facile à replier et à stocker. De forme sensiblement elliptique, elle est constituée d'une pluralité de caissons disposés parallèlement au petit axe de l'ellipse. Le cerf-volant 12 ne sera pas décrit en détail, puisqu'il relève, en tant que tel, de l'art connu. Il convient cependant de noter des caractéristiques importantes de la voile-parapente 12, à savoir :
    • son bord d'attaque 12A qui correspond à l'extrémité frontale avant de la voile disposée face au vent,
    • son bord de fuite 12B opposé au bord d'attaque,
    • sa courbure 12C, et
    • ses écoutes de commande M, P et Q qui sont reliées à la voile par l'intermédiaire de suspentes 12D, ces écoutes étant adaptées à la fois pour transmettre à l'embarcation 1 une force de traction exercée par la voilure et pour diriger depuis l'embarcation cette voilure par rapport au vent.
  • Selon l'invention et comme schématisé sur la figure 1A, le cerf-volant 12 est également relié à l'embarcation au niveau de son bord d'attaque 12A par l'intermédiaire de l'écoute de lancement L.
  • Le cerf-volant auxiliaire 14, appelé également par la suite cerf-volant pilote, est un cerf-volant de type aile delta, représenté en détail sur les figures 2 et 3. Ce cerf-volant 14 comporte une voile de tissu 16 de forme sensiblement triangulaire, une armature 18 constituée d'une vergue axiale 20 très souple et d'une baguette transversale 22 disposée perpendiculairement à la vergue 20 et reliant les bords latéraux de l'aile. Deux baguettes latérales 24 sont agencées sur une partie de chaque bord latéral et fixées à la baguette transversale 22. L'aile comporte également une dérive centrale 26 par exemple sous forme d'un triangle de tissu à section en V disposé sensiblement perpendiculairement au plan de la voile 16. Conformément à l'invention, cette dérive 26 est adaptée pour imposer à l'aile 14 une certaine courbure 14C plus marquée que celle relativement faible que lui imposerait l'armature seule, grâce à une baguette rigide 27 placée à la base de la dérive. Cette courbure 14C permet d'augmenter très sensiblement la traction de la voile 14.
  • Tel que représenté sur les figures 1 et 1A, le cerf-volant auxiliaire 14 est relié au bord d'attaque 12A du cerf-volant principal 12 par l'intermédiaire de l'écouté L, cette dernière étant accrochée au cerf-volant 14 au niveau d'une attache 28 dont est pourvue la dérive 26. Avantageusement, l'écoute L comporte, dans sa partie reliant le cerf-volant auxiliaire 14 et le cerf volant principal 12, une baguette 30 orientée sensiblement parallèlement au bord d'attaque 12A du cerf-volant 12 et reliée à ce bord 12A par deux points espacés 31 et 32.
  • Tel que représenté sur les figures 4 à 7, le gréement 8 de l'embarcation 1 comporte également :
    • un mât principal 40, court et encastré dans la structure de l'embarcation 1 ;
    • un mât auxiliaire 42, situé dans le prolongement du mât principal 40; et
    • un espar ou « grenadier » 44, agencé sur la partie d'extrémité inférieure du mât auxiliaire 42.
  • Le mât auxiliaire 42 est monté à rotation autour de l'axe X-X du mât principal 40 sur l'extrémité supérieure de ce mât 40, par l'intermédiaire d'un joint tournant 46, schématisé en coupe sur la figure 10.
  • L'espar 44 comporte une partie arrière 44B qui est montée à basculement autour d'un axe Y-Y sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X par l'intermédiaire d'un organe à fourche non représenté en détail et permettant à l'espar 44 de s'élever et de s'abaisser, son extrémité libre décrivant un cercle sensiblement centré sur cette liaison à fourche, au-dessus du niveau d'eau. L'espar 44 et le mât 42 sont amovibles.
  • L'espar 44 étant destiné à être tiré vers le haut par la voilure 10, un étai 72 permet de régler la hauteur angulaire de l'espar par rapport à l'embarcation 1.
  • Pour améliorer la stabilité de la voilure en régime établi, il peut être utile de permettre à une partie avant 44A de l'espar 44 de tourner autour de l'axe Z-Z de ce dernier par l'intermédiaire d'un organe adapté 48, par exemple un joint tournant. Sur cette partie avant 44A, le gréement 8 comporte un étrier 49 relié à l'embarcation par l'intermédiaire de deux étais latéraux de commande 50 et 52 dont les emplacements ou « points » d'ancrage respectifs 50A et 52A sont situés au voisinage des francs-bords de l'embarcation. Plusieurs points d'ancrage peuvent être prévus. En particulier, les points 50A, 52A peuvent être situés sur les flancs extérieurs du corps de l'embarcation (comme représenté en pointillés uniquement sur la figure 6) ; la fixation de prolongements en saillie sur le corps de l'embarcation est également envisageable afin de ménager à l'extrémité libre de ces prolongements les points 50A, 52A. Une poulie ou un palan, représentés également en pointillés uniquement sur la figure 6, peuvent alors être disposés à l'extrémité libre de l'étrier 49 pour faciliter les manoeuvres sur les étais 50 et 52.
  • Les étais 50 et 52 sont réglables en longueur de façon qu'en réduisant la longueur de l'étai 50, l'espar est tiré vers tribord en effectuant une rotation autour de l'axe X-X du mât, tandis qu'en réduisant la longueur de l'étai 52, l'espar est tiré vers bâbord.
  • L'espar 44 comporte l'ensemble des points de guidage et d'amarrage des différentes écoutes de commande de la voilure 10 suivant des aménagements illustrés sur les figures 8A, 8B, 9A, 9B et 9C.
  • A cet effet, l'espar 44 comprend d'une part, des organes de guidage 54M, 54P, 54Q et 54L sensiblement alignés sur une platine 54 orientée transversalement à l'espar 44 et fixée sur la partie 44B de l'espar, et d'autre part, des organes de guidage 56M, 56P et 56Q disposés à l'extrémité de la partie avant 44A de l'espar, les organes 56P et 56Q étant agencés sur une platine 56 orientée transversalement et fixée à la partie avant 44A de l'espar, à distance et de part et d'autre de l'axe Z-Z. Les organes 54M et 56M reçoivent l'écoute M, les organes 54P et 56P l'écoute P, les organes 54Q et 56Q l'écoute Q, et l'organe 54L reçoit l'écoute L. Ces organes de guidage sont adaptés pour faciliter le coulissement de l'écoute les empruntant et pour permettre un changement de direction de cette écoute. Ces organes sont formés par exemple d'un demi-anneau enchâssé solidairement sur son support respectif, comme représenté sur les figures 9A, 9B et 9C.
  • L'espar 44 comporte également une seconde platine transversale 58 solidaire de la partie 44B, sensiblement analogue à la platine 54, mais supportant des taquets 58M, 58P, 58Q et 58L adaptés pour bloquer les écoutes respectives M; P, Q et L.
  • Le gréement 8 comporte également des enrouleurs 60M, 60P, 60Q et 60L associés respectivement aux écoutes M; P, Q et L. Ces enrouleurs sont montés sur un même axe d'entraînement 62 et comportent chacun un frein 64M, 64P, 64Q et 64L adapté pour transmettre une certaine intensité de couple à l'enrouleur associé depuis l'arbre 62. Chaque frein est réglable de sorte qu'un frein « fort » impose un couplage important entre l'axe 62 et l'enrouleur correspondant, tandis qu'un frein « faible » diminue voire annule l'intensité de ce couplage. L'axe 62 est destiné à être mis en mouvement par tout moyen approprié. Il peut s'agir par exemple d'un moteur électrique 66 par l'intermédiaire d'un engrenage 68 non réversible, ou une manivelle non représentée en bout d'arbre. Dans ce cas une roue à cliquet interdit la rotation dans le sens du déroulement.
  • En variante non représentée, des poulies peuvent être prévues sur l'axe Y-Y de l'espar 44, pour renvoyer les écoutes à l'intérieur d'une cabine dans laquelle les guides 54, les taquets 58 et les enrouleurs correspondants, fixés sur le mât auxiliaire 42, sont accessibles.
  • Le gréement 8 comporte en outre d'autres organes de manoeuvres dont la nature et les dispositions vont apparaître plus clairement à la lecture de son fonctionnement qui va suivre.
  • Pour illustrer le fonctionnement de l'embarcation selon l'invention qui vient d'être décrite, vont être considérés trois types de manoeuvres différents, à savoir d'abord le lancement de la voilure 10 illustré par les figures 10A et 10B, ensuite la navigation à l'allure de près illustrée par la figure 11, et enfin le changement de direction d'avancement de l'embarcation 1 illustré par les figures 12A, 12B et 12C.
  • Le lancement d'une aile souple comme le cerf-volant 12, dont l'envergure peut dépasser 15 mètres, impose une technique particulière. Il faut lancer tout d'abord le cerf-volant auxiliaire 14 : cette opération est facile, le lancement manuel d'un tel cerf-volant à partir de l'embarcation 1 étant très aisé. La qualité d'auto-stabilité du cerf-volant 14 est mise à profit pour « piloter » le déploiement du cerf-volant principal 12. En effet, lorsque la force ascensionnelle du cerf-volant pilote 14 est supérieure au poids de la voile principale 12, le lancement s'effectue facilement. Ainsi, après lancement du cerf-volant pilote 14 qui, par nature, se stabilise rapidement dans la direction du vent apparent, comme représenté sur la figure 10A, l'écoute de lancement L va contrôler le déploiement progressif de la voile 12 et sa montée en altitude. Pour cela, les freins 64P et 64Q sont réglés à une valeur pratiquement nulle sur les écoutes P et Q (c'est-à-dire que les écoutes P et Q se dévident librement de leur enrouleur 60P, 60Q), à une faible valeur sur l'écoute M, ce qui permet à l'écoute M de se dévider tout en restant légèrement tendue, et à une valeur beaucoup plus élevée sur l'écoute L. Le lancement s'effectue alors en jouant uniquement sur le frein 64L de l'enrouleur 60L, ce frein n'autorisant le déploiement de la voile 12 qu'à condition que la tension de l'écoute L atteigne une intensité suffisante : la voile 12 se déploie alors, et prend de l'altitude sans aucune intervention. Pendant cette phase de lancement, le cerf-volant pilote 14 va non seulement assurer une certaine puissance ascensionnelle renforcée par la courbure 14C imposée par la vergue 27 noyée dans la dérive 16 de l'aile 14, mais également la stabilité latérale de la voilure. A cet effet, la baguette 30 placée au niveau du bord d'attaque 12P, de l'aile principale 12 permet d'activer la partie centrale de cette aile 12 dès le début du lancement en donnant une puissance ascensionnelle supplémentaire.
  • Une fois la voilure 10 à l'altitude de croisière où elle bénéficie d'un vent fort et régulier, l'écoute M est mise au taquet 58M. Puis les autres écoutes L, P et Q sont réglées et mises au taquet en fonction de l'allure choisie, comme il sera détaillé plus loin.
  • On comprend que le lancement sera d'autant facilité que la puissance ascensionnelle du cerf-volant pilote 14 est importante, ce qui impose de disposer, notamment par vent faible, soit d'un cerf-volant 14 de relativement grande surface, soit d'un train de plusieurs ailes analogues ou de nature différente comme il sera détaillé plus loin. Pour faciliter le lancement et permettre de diminuer la taille du cerf-volant pilote 14, il est envisageable :
    • de suspendre l'écoute L en tête du mât auxiliaire 42 par l'intermédiaire d'un système de poulies 69 formant organe de guidage, et/ou
    • de faciliter le gonflement du cerf-votant principal 12 en le suspendant au-dessous de l'espar 44 qui est mis préalablement dans une position haute au moyen d'un étai supérieur ou hale-haut 70 réglable en longueur et reliant l'extrémité libre de l'espar 44 au sommet du mât auxiliaire 42, et/ou
    • d'enfermer la voile 12 dans un sac entraîné par le cerf-volant pilote 14 et permettant de la libérer lorsque l'altitude correcte est atteinte.
  • Il est également envisageable, à condition de disposer d'un mât auxiliaire de longueur suffisante, de lancer la voile directionnelle 12 uniquement au moyen de l'écoute L, sans recourir à un cerf-volant pilote.
  • Pour le rappel de ta voile principale 12, le fonctionnement est sensiblement symétrique à celui du lancement : les freins 64P et 64Q des écoutes P et Q sont réglés sur une valeur faible permettant le rappel des écoutes P et Q sous faible tension, le frein 64M applique à l'écoute M une tension un peu plus élevée assurant la stabilité de la voile 12, et le frein 64L de l'écoute L est réglé à sa valeur maximale. Ainsi, après avoir libéré les écoutes de leur taquet, la mise en rotation de l'axe 62 des enrouleurs au moyen de l'engrenage 68 assure le rappel des cerfs-volants 12 et 14. La voile 12 étant déventée, le rappel se fait sans effort.
  • Lorsque la voile 12 se retrouve à proximité de l'embarcation 1, un rappel total des écoutes M, P et Q provoque son repli sous l'espar 44. Dans cette dernière étape, il faut, le cas échéant, tendre l'étai supérieur 70, comme représenté sur la figure 10A.
  • Le cerf-volant 12 est ensuite affalé sur le pont, en relâchant l'étai supérieur 70, pour le stocker dans un sac ou un puits individuel non représenté à l'avant de l'embarcation 1. Il est ainsi immédiatement disponible pour un nouveau lancement.
  • En régime de croisière, et sous une allure de vent donné, le gréement suivant l'invention est réglable de façon que la gîte soit sensiblement totalement supprimée. Comme il a été précédemment expliqué, le phénomène de gîte est bien connu en soi et affecte les voiliers « traditionnels » en raison du couple de chavirage créé par, d'une part la réaction de dérive R de l'embarcation, couramment appelée « force anti-dérive », et d'autre part la composante de chavirage au niveau de la voile. Il convient de remarquer que la réaction de dérive R de l'embarcation s'applique en un point d'application, appelé « point anti-dérive » qui n'est pas fixe selon les allures mais appartient à une zone d'application étroite quasi-ponctuelle et notée Pi dans la suite et sur les figures.
  • Ainsi, pour l'embarcation 1 selon l'invention, sous l'allure de près de la figure 11 par exemple, la voile cerf volant 12 est positionnée par action sur les écoutes P et Q et par action antagoniste sur l'écoute L de façon que, en coupe suivant le plan de symétrie de l'aile 12, son bord d'attaque 12A soit disposé sensiblement tangentiellement à la direction du vent apparent A, composée de la direction du vent réel R et de celle de l'avancement de l'embarcation E, ce qui permet d'obtenir une force de traction T maximale. Cette force T est transmise à l'embarcation par les différentes écoutes, via les suspentes 12D. L'écoute M supporte la plus grande partie de cette force de traction, mais les écoutes P et Q peuvent être amenées à en supporter une part variable suivant les allures et pendant les manoeuvres. Globalement, par pondération des efforts de traction transmis par chacune des écoutes reliées à l'embarcation au niveau des organes de passage correspondants, la voile 12 définit une résultante de traction T dont l'axe U-U est positionné par rapport à l'embarcation 1 de façon à passer sensiblement par le point Pi précité en annulant sensiblement la gîte. En effet, en considérant les figures 11, 5 et 6 représentant l'embarcation sous une allure de près sensiblement identique, cet axe U-U s'étend depuis la voile cerf-volant 12 jusque sous l'embarcation en passant sensiblement par Pi, la résultante de traction T ne générant pas de couple de chavirage avec la réaction hydrodynamique R de l'embarcation 1. Pour l'embarcation représentée, la longueur de l'espar 44 est suffisante pour permettre un tel positionnement de l'axe U-U par rapport au point Pi, l'organe de guidage 56M de l'écoute principale M étant situé à l'extérieur de l'emprise de l'embarcation aux allures de près et de travers, l'emprise de l'embarcation se définissant comme le contôur maximal de projection du corps de flottaison 2 sur la surface de l'eau. Sous une allure différente, par exemple sous une allure de travers, le gréement suivant l'invention permet de positionner l'axe U-U de résultante de traction T de façon à supprimer de nouveau sensiblement totalement la gîte.
  • Malgré le fait que la hauteur du cerf-volant 12 au-dessus de l'horizon est différente selon l'allure (le cerf-volant 12 forme, par exemple, un angle de 40 à 75° avec l'horizon pour une allure portante, et un angle de 20 à 40° pour une allure de près), le réglage du grenadier 44 en hauteur et/ou en position par rapport à l'axe longitudinal de l'embarcation permet d'atteindre le positionnement de l'axe U-U voulu. Ce réglage est effectué par l'intermédiaire des étais latéraux 50 ou 52 et de l'étai inférieur 72.
  • Pour simplifier ce réglage, il est envisageable de choisir un point 72A d'ancrage de l'étai 72 à l'avant du mât 40 de sorte que, sans modification du réglage de l'étai 72, la gîte demeure au-dessous d'un seuil choisi en passant d'une allure à une autre, l'axe U-U de résultante de traction T passant au moins à proximité de Pi. On comprend que, dans ces conditions, le réglage en hauteur de l'espar 44 accompagne automatiquement le réglage en rotation de l'espar sur le mât auxiliaire 42 au moyen de l'étrier 49.
  • On peut en outre allonger ou raccourcir l'étai inférieur 72 si on désire un réglage très précis de la gîte. II est également envisageable de prévoir plusieurs positions longitudinales (dans l'axe de l'embarcation) possibles pour le point d'ancrage 72A en fonction de la voile cerf-votant utilisée. Le point d'ancrage 72A peut être en variante mobile le long d'une barre à galets cintrée s'étendant transversalement au-dessus du pont de l'embarcation, représentée en pointillés uniquement sur la figure 5. Le déplacement du point 72A le long de cette barre permet ainsi de réduire les contraintes et d'obtenir une valeur plus précise de la gîte sans modifier le réglage en longueur de l'étai 72.
  • Par ailleurs, les points d'ancrage 50A et 52A peuvent être placés de telle sorte que, sous une allure au plus près, pour remonter le vent, l'étai 72 ne supporte plus aucune traction. Ceci permet de faire un changement de bord vent debout à condition de disposer d'un étai supplémentaire 73 (représenté molli sur la figure 11) qui dispose d'un point d'ancrage 73B situé à l'arrière du point Pi dans l'axe de l'embarcation, et qui est mis en fonction pendant le changement de bord.
  • Pour le changement de direction d'avancement de l'embarcation 1, il convient de manoeuvrer le gréement 8 de la façon suivante, comme représenté sur les figures 12A, 12B et 12C, la figure 12A représentant l'embarcation 1 vent arrière. Il faut tout de même préciser que les figures illustrent davantage une décomposition cinématique de la manoeuvre, plutôt qu'une décomposition chronologique.
  • D'une part, le réglage des étais latéraux 50 et 52 induit une rotation de l'espar 44 autour du mât 40 et en conséquence le changement de cap correspondant pour l'embarcation 1 (figure 12B). Par l'intermédiaire de l'étrier 49, l'espar 44 est entraîné en rotation sur lui-même. Cette rotation a pour but de stabiliser le déplacement latéral de la voile cerf-volant 12 en accompagnant la rotation de l'espar, par exemple, sur environ 70 à 80° dans le sens des aiguilles d'une montre pour l'espar à bâbord en marche de près et inversement, de façon que la platine 56 des organes de passage 56P et 56Q reste sensiblement parallèle au grand axe de la voile 12.
  • D'autre part, le réglage différentiel des écoutes P et Q modifie la direction de l'axe U-U de traction de la voile cerf-volant en provoquant une rotation du cerf-volant 12 autour de U-U et donc un déplacement latéral par rapport au vent apparent, ce qui induit un changement de cap additionnel (figure 12C).
  • Par ailleurs, on comprend ainsi qu'un organe de type safran devient inutile dans la mesure où, la longueur de l'espar 44 étant suffisante, la résultante de traction T exercée par la voile cerf-volant 12 et la réaction de dérive R de l'embarcation imposent la direction prise, comme on peut le voir sur la figure 5. A contrario, si l'embarcation dispose d'un safran, le réglage en hauteur du grenadier étant assuré par l'étai 72, il est possible de supprimer les étais latéraux 50 et 52. La route de l'embarcation est assurée par le safran et la position latérale du grenadier par la traction de la voilure 10. La gîte peut être totalement annulée.
  • Une fois la direction d'avancement choisie, le rendement de propulsion est optimisé, selon l'allure du vent, en agissant, à la fois sur les deux écoutes P et Q, et sur l'écoute L. En opérant une traction simultanée progressivement croissante sur les écoutes P et Q, on augmente la traction de la voile 12 dans une proportion très importante ; la hauteur de la voile au-dessus de l'horizon diminue jusqu'au moment où le « décrochage » se produit, et la voile tomberait à l'eau si elle n'était soutenue par le cerf-volant auxiliaire 14. L'écoute L est antagoniste des écoutes P et Q : une traction progressive sur cette écoute diminue la traction de la voile 12 et, au moins dans un premier temps, augmente la hauteur de la voile au-dessus de l'horizon, jusqu'au moment où la traction sur l'écoute M s'annule complètement. Cette écoute L est donc utile pour limiter la traction par vent fort et dans la procédure de rappel de la voile principale 12.
  • Ainsi, par vent portant, pour obtenir la traction maximale, on assurera une forte tension sur les écoutes P et Q mais aussi sur l'écoute L pour retarder le décrochage. En allure de près serré, la tension sur les écoutes P et Q est assez faible et une tension dissymétrique sur ces écoutes permet d'orienter la voilure par rapport au vent.
  • En régime de croisière, la voiture 12 est stable sans intervention du barreur, aussi bien en hauteur qu'en position latérale par rapport au vent apparent, par l'intermédiaire des organes de passage des différentes écoutes sur l'espar 44, ces organes étant disposés de sorte qu'un écart , par rapport à l'équilibre ramène automatiquement la voile vers son point d'équilibre. D'une part, si par exemple la voilure prend de l'altitude, les écoutes P et Q se tendent (par rapport à l'écoute M) tandis que l'écoute L se détend, ces deux effets ramenant la voile 12 à son altitude primitive (et inversement). D'autre part, si par exemple la voilure est entraînée à bâbord, l'écoute Q se tend tandis que l'écoute P se détend, ces deux effets ramenant la voile à sa position initiale.
  • Du fait de la maîtrise de la gîte, il est possible de disposer d'une surface de voilure très importante sans risque de chavirage. Les manoeuvres du gréement suivant l'invention sont simples et aisées.
  • L'embarcation suivant l'invention présente également des avantages supplémentaires.
  • En effet, un premier avantage réside dans l'allègement de l'embarcation obtenu par la voilure 10. Comme représenté sur la figure 6, la combinaison des composantes de forces T et R conduit à générer une force d'allègement S, agissant dans le même sens que la poussée d'Archimède notée V sur le schéma de répartition d'efforts de la figure 6. Cet allègement S, complété par l'allègement structurel de l'embarcation suivant l'invention puisque des organes anti-chavirage, comme par exemple le lest de quille, deviennent inutiles, offre un gain de poids notable et permet donc d'atteindre des grandes vitesses.
  • Puisqu'il n'est plus nécessaire de prévoir un couple de redressement important, du fait de la gîte sensiblement nulle, il est envisageable de renforcer l'allègement de l'embarcation en substituant la dérive fixe 4 par une dérive orientable 74, comme représenté sur la figure 13. La réaction hydrodynamique R de l'embarcation, principalement déterminée par la dérive centrale de l'embarcation, est alors dirigée vers le haut et génère une composante d'allégement SR complémentaire. Il convient pour cela d'incliner la dérive 74 du côté de l'embarcation opposé à celui où se trouve l'espar 44, ce dernier devant être allongé en raison du décalage de PI dû à l'inclinaison de la dérive.
  • De même, la forme du corps de flottaison 2 de l'embarcation peut être facilement optimisée afin de diminuer sa traînée hydrodynamique. Comme représenté sur les figures 14A et 14B, il est aussi possible de réaliser une coque planante 76 permettant le planning.
  • Avantageusement, it est possible d'agencer des patins ou « foils » au niveau des dérives 4 et 6 pour diminuer encore la traînée du corps de flottaison. En plaçant un foil fixe 78A sur la dérive principale 4 et un foil orientable commandé 78B sur la dérive arrière 6, comme représenté sur la figure 14C, l'équilibre longitudinal de l'embarcation est assuré tout en bénéficiant de l'allégement dû au foil qui va s'ajouter à celui de la voilure.
  • En variante non représentée, la dérive centrale peut être avantageusement remplacée par deux dérives latérales, permettant de réduire la profondeur sous l'eau du point Pi.
  • Ainsi, grâce à la suppression de la gîte, la vitesse atteinte par une embarcation selon l'invention et avantageusement combinée à l'un des agencements décrits ci-dessus est très élevée.
  • Par ailleurs, les risques de détérioration au niveau du gréement sont limités. En effet, les efforts encaissés par l'embarcation restent concentrés dans une zone restreinte, située au centre de l'embarcation, ce qui permet de la dimensionner en conséquence. Les emplacements d'ancrage 50A et 52A, ainsi que la platine 58 des taquets, doivent pouvoir résister à des efforts de traction importants. La dérive centrale 4 subit des efforts du même ordre de grandeur. Le reste du gréement n'est pas soumis à des efforts importants : le mât auxiliaire 42, non haubané, ne subit que des efforts limités dus à l'écoute L, et l'espar 44, de longueur limitée (de 2 à 5 mètres environ), travaille en flexion en fonction des emplacements d'ancrage des étais latéraux 50 et 52 et de l'étai inférieur 72.
  • Pour éviter que l'espar ne travaille trop intensément en flexion, les points d'accrochage des étais latéraux 50 et 52, ainsi que de l'étai inférieur 72 sont situés à l'extrémité de l'espar 44, comme représenté en détail sur la variante de la figure 8C. Plus précisément pour cette variante, l'extrémité d'accrochage de l'étai 72 est fixée sur la partie courante de l'étrier 49, et l'étrier 49 est fixé à l'extrémité avant de la partie avant 44A de l'espar 44, l'écoute principale M passant alors à l'intérieur des branches de l'étrier 49. L'espar 44 ne subit alors pratiquement que des contraintes longitudinales, suivant son axe Z-Z.
  • Enfin, un autre avantage de l'embarcation selon l'invention réside dans la possibilité de piloter l'embarcation par ordinateur. En effet, la totalité de l'effort de fraction T de la voilure 10 peut être exactement mesurée par une jauge d'efforts disposée sur la platine 58 des taquets. On peut même placer une jauge d'efforts sur chaque taquet afin de connaître la traction de chaque écoute individuellement, ce qui permet d'optimiser la traction de la voile principale 12 en fonction de la tension sur les écoutes P et Q et sur l'écoute L. Au moment du lancement, il est possible de vérifier si la traction sur l'écoute L est suffisante pour lever la voile principale. Enfin, en cas de vent faible une alarme peut indiquer que la traction sur l'écoute M est descendue en-dessous d'un seuil donné, une deuxième seuil donnant l'ordre de rappeler la voile 12.
  • Il est en outre possible de mesurer les coordonnées angulaires de la traction par l'intermédiaire de l'écoute M. Connaissant la direction et la vitesse du vent apparent A, il est envisageable de fournir à une unité de commande adéquate tous les paramètres de réglage du gréement 8. Le pilotage de l'embarcation par ordinateur nécessite alors des servo-moteurs disposés sur les écoutes de réglage P et Q. De même, un rappel automatique de la voilure en cas de manque de vent est bien entendu envisageable.
  • Sur la figure 15 est représenté un petit voilier 300 aménagé suivant l'invention. Ce voilier relève des embarcations légères où le déplacement de l'équipage, plus généralement celui des masses variables, joue un rôle important sur la gîte, et pour lesquelles le gréement suivant l'invention n'est pas destiné à annuler totalement la gîte, mais à l'abaisser à un seuil choisi, la correction finale de la gîte étant assurée par la position et les manoeuvres de l'équipage, notamment sous allure de près.
  • A cet effet, l'embarcation 300 comporte, outre les éléments communs avec l'embarcation 1 de la figure 4 qui portent les mêmes références, un corps de flottaison 302 à coque ouverte, pourvu d'une dérive 304. Elle comporte également un gréement 306 comprenant une voilure 10 non-représentée. Ce gréement 306 est sensiblement analogue à celui de l'embarcation 1 de la figure 4 avec les différences suivantes. Le mât principal 40 est réduit en hauteur à quelques dizaines de centimètres.
  • Le réglage des étais 50, 52 et 72 permet d'abaisser la gîte à un seuil voulu. En effet, tel que représenté sur la figure 15, la résultante de traction T exercée par la voilure ne passe pas par le point Pi, mais un peu au-dessus. La combinaison de l'allègement S et de la poussée d'Archimède V s'oppose en sens et en valeur au poids de l'équipage et du voilier (dont le centre de gravité G a été indiqué) ; la combinaison des forces qui en résulte permet d'obtenir une gîte sensiblement nulle.
  • Les aménagements qui viennent d'être décrits sont applicables à d'autres types d'embarcations où le déplacement des masses variables est à considérer. Donc, selon l'invention, toute embarcation peut être munie d'un gréement proche du gréement 8, y compris les plus petites et les plus instables. Par exemple les canoës, les périssoires, les planches à voile, des embarcations dérivées du « jet-ski », les dériveurs légers, les catamarans de sport, les pneumatiques, etc. Selon l'invention, des unités plus importantes sont susceptibles de recevoir ce gréement, comme les croiseurs hauturiers, les multicoques, les vedettes à moteur, cette liste n'étant pas limitative. Selon l'invention on peut enfin conserver ce gréement dans la cale afin de servir de voilure de secours en cas de panne de moteur ou de dématage, ou plus simplement pendant une croisière au moteur.
  • Sur les figures 16A, 16B, 17A et 17B est représenté un second mode de réalisation de l'embarcation s'appliquant à des embarcations sensiblement du même type que celui de l'embarcation de la figure 4. Sur les figures 16A et 16B, une embarcation 600 du type précité et suivant l'invention dispose d'un gréement 608 sensiblement différent de ceux déjà décrits jusqu'ici, à l'exception de sa voilure 10, d'ailleurs non reproduite sur ces figures, comportant une voile cerf-volant principale 12 et éventuellement un cerf-volant pilote 14.
  • L'embarcation 600 comprend un corps de flottaison 602 pourvu de deux dérives 604 et 606 sensiblement analogues aux dérives 4 et 6 de l'embarcation de la figure 4.
  • L'extrémité raccordée à l'embarcation de l'écoute M du gréement 608 comporte trois brins de traction :
    • un brin F empruntant un organe de guidage 656F disposé à même le pont avant de l'embarcation, en avant du point Pi et dans l'axe longitudinal de l'embarcation ;
    • deux brins G et H empruntant respectivement des organes de guidage 656G et 656H disposés chacun de part et d'autre du plan médian de l'embarcation.
  • Les organes de guidage 656G et 656H sont agencés aux extrémités extérieures de bras de support respectifs 612G et 612H, reliés au corps 602, soutenus par des vérins 614 et munis de flotteurs optionnels 610G et 610H de petite taille.
  • Les brins F, G et H sont reliés au niveau d'une zone de concours 616 à partir de laquelle l'écoute M conserve sa forme mono-filaire jusqu'aux suspentes de la voile 12. Les écoutes directionnelles P et Q sont agencées de façon qu'elles passent par coulissement par cette zone de concours 616. Les organes de guidage 56P et 56Q des écoutes P et Q sont positionnés sensiblement sur le pont de l'embarcation, de part et d'autre du plan médian de l'embarcation.
  • Le gréement 608 comporte un enrouleur 660F pour le brin F, ainsi que des enrouleurs 660P et 660Q de fonction analogue à ceux des enrouleurs 60P et 60Q du gréement 8 des figures 8A et 8B.
  • Le fonctionnement de l'embarcation 660 est sensiblement identique à celui de l'embarcation de la figure 4, comme décrit ci-dessous.
  • Bien que non représentés, le gréement 608 comporte des aménagements sensiblement analogues à ceux du gréement des figures 8A et 8B adaptés pour lancer et rappeler la voilure 10, notamment par l'intermédiaire de l'écoute de lancement L. Si nécessaire, un mât auxiliaire 642 peut être implanté dans la zone d'ancrage de l'écoute L pour faciliter le lancement et le rappel de la voiture.
  • Selon l'allure, l'effort de traction exercé par la voilure 10 se développe principalement sur l'un des trois brins F, G ou H. Ainsi, en allure portante, le brin F supporte la plus grande partie de cet effort, tandis qu'en allure de près, le brin G ou le brin H la supporte principalement, le brin G étant tendu et le brin H molli pour un vent de travers orienté vers bâbord par exemple (cas de la figure 16B).
  • L'axe U-U de résultante de traction T ainsi généré participe à un équilibre de forces sensiblement analogue à celui décrit sur les figures 4 à 6, cet axe U-U passant sensiblement par Pi La gîte s'en trouve annulée.
  • De plus, une traction sur le brin G déplace la voile cerf-volant 12 à bâbord, le brin H étant molli et le brin F restant à longueur constante. En conséquence, la route de l'embarcation 600 est imposé suivant le même effet que celui décrit précédemment. Lorsque le réglage voulu est obtenu, l'embarcation 600 va conserver une direction constante par rapport au vent, sans qu'il soit nécessaire de disposer d'un safran.
  • Avantageusement, les vérins 614 sont utilisés au port pour remonter les bras de support 612G et 612H à la verticale et/ou pour parfaire le seuil de gîte voulu par un décalage léger de l'axe U-U de résultante de traction.
  • Un avantage supplémentaire de ce mode de réalisation réside dans la variation induite de la courbure 12C de la voile cerf-volant 12. En effet, on constate que lorsque la voile 12 est sous vent portant, c'est-à-dire lorsque la traction s'exerce essentiellement par le brin F, la courbure 12C doit être augmentée. Au contraire, lorsque la voile 12 est sous allure de près, c'est-à-dire lorsque la traction s'exerce essentiellement par le brin G ou le brin H, cette courbure doit être diminuée. Aussi, la zone de liaison 616 peut avantageusement être pourvue d'un dispositif 618 de transmission de traction sélective suivant l'allure: les figures 17A et 17B détaillent certaines suspentes 12D de la voile 12, référencées 12D1, 12D2, 12D3 et 12D4 et contenues dans le plan de symétrie de cette voile ; sous allure de près (vent apparent noté A), le dispositif 618 permet la traction privilégiée des suspentes 12D1 et 12D4 par le brin G ou le brin H réduisant ainsi la courbure 12C, tandis que sous allure portante, ce dispositif permet la traction des suspentes 12D2 et 12D3 par le brin F augmentant alors la courbure de la voile 12.
  • Un autre avantage de ce mode de réalisation réside dans la possibilité d'asservir la variation du déplacement latéral de la voile 12. En effet, on note que, lorsque la traction s'exerce essentiellement par le brin G ou le brin H, la voile 12 doit être basculée vers l'avant de l'embarcation c'est-à-dire soit à droite, soit à gauche du lit du vent selon l'écoute utilisée. Le gréement 608 peut donc comporter un organe d'asservissement du déplacement latéral de la voile 12 commandé par la variation de traction progressivement croissante pour le brin G ou le brin H alors que cette traction décroît pour le brin F.
  • Le second mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit trouve application sur divers types d'embarcation. Des exemples sont détaillés ci-après, les éléments communs avec l'embarcation 600 portant Jes mêmes références.
  • Sur les figures 18A et 18B est représenté un premier exemple concernant le domaine des multicoques. Le gréement 708 d'un catamaran 700 est aménagé suivant l'invention. Des organes de guidage 756G et 756H sont positionnés sur des prolongements 758G et 758H de part et d'autre des poutres de liaison du catamaran, ces prolongements pouvant être démontés ou remontés au port. Le gréement 708 comporte un mât de lancement 742.
  • Sur la figure 19 est représenté très schématiquement un bateau à moteur 800. Sur une telle embarcation, lorsqu'on ne recherche pas la performance mais surtout l'agrément de marche par vent favorable, il convient de placer des organes de guidage 656G et 656H sur des bras supports assez courts 858G et 858H, un peu au-dessus de la ligne de flottaison. Pour une allure de près, il convient de prévoir également des écoutes P et Q, à condition que le bateau dispose de deux dérives latérales 802 efficaces. Ces dérives peuvent avantageusement être escamotables de sorte qu'elles soient retirées lors de la marche par moteur de l'embarcation 800.
  • Il est possible de simplifier le gréement 608 sur les voiliers à coque ouverte, les planches à voile ou les catamarans de sport lorsque les masses variables sont importantes par rapport à la masse de l'embarcation car l'axe U-U de la résultante de traction de la voilure peut passer nettement au-dessus du point Pi, l'équilibre final étant obtenu par le déplacement de l'équipage. Par exemple, pour une embarcation comportant un corps de flottaison à coque ouverte munie d'une dérive et d'un safran; et dont la voilure est analogue à celle de la figure 1, on peut supprimer les écoutes G et H du gréement 608 en faisant passer directement l'écoute M par un guide situé dans l'axe de l'embarcation, un peu au-dessus de la ligne de flottaison. La correction totale de la gîte ne pourra cependant être obtenue que si la traction de la voilure est inférieure à un seuil prédéfini.
  • Enfin, il convient de noter que tous les exemples détaillés jusqu'ici se sont appuyés sur une voilure 10 constituée d'un cerf-volant principal 12 de type parapente et d'un cerf-volant pilote 14 de type aile delta. Cependant de nombreux aménagements et différentes variantes de voilure à cerfs-volants sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention.
  • Sur les figures 20A et 20B est détaillé, pour la voilure, un aménagement possible de l'écoute de lancement L sur l'écoute M, différent de celui de la figure 1A. Sur les figures 20A et 20B, l'écoute L est reliée au bord d'attaque 12A de la voile 12 doublant ainsi la première rangée 12E de suspentes 12D, mais également à la deuxième rangée 12F de suspentes 12D par l'intermédiaire d'une liaison 12G de sorte qu'une action en tension sur l'écoute L modifie à la fois l'inclinaison du bord d'attaque 12A par rapport au vent, et la courbure 12C de la voile 12.
  • Par ailleurs, une variante non représentée consiste à remplacer l'écoute principale M par deux écoutes M1 et M2 assurant les mêmes fonctions que l'écoute M mais permettant également de coopérer avec les écoutes directionnelles P et Q dans la mesure où chacune des écoutes M1, M2 reprend des suspentes 12D de la moitié gauche, respectivement de la moitié droite, de la voile principale 12.
  • Un autre aménagement non représenté consiste à disposer d'une voile principale 12 analogue au parapente mais munie de dérives lui donnant une meilleure stabilité. Il existe des cerfs-volants de ce type de très grande surface. Comme l'écoute principale M est peu sollicitée pendant le lancement, toujours réalisé au moyen de l'écoute L, la courbure et l'assise de chaque cerf-volant de ce type peut être définie pour une allure donnée. Du fait de sa traînée importante ce type de cerf-volant n'est pas le plus adapté pour une allure au près.
  • Les cerfs-volants structurés, comme les ailes delta et ses dérivés analogues, les cerfs-volants CODY et les cerfs-volants sémi-rigides, peuvent également être mis en oeuvre comme cerf-volant principal 12. Leur surface unitaire relativement faible peut conduire à prévoir des trains de cerfs-volants pour obtenir de grandes surfaces. Dans ce cas le lancement est très simplifié et ne nécessite ni cerf-volant pilote, ni mât auxiliaire.
  • Néanmoins, il est préférable de disposer d'une écoute de lancement de fonction analogue à l'écoute L précédemment décrite. Cette écoute de lancement est fixée dans la partie avant du ou des cerfs-volants afin d'assurer une faible traction, une bonne force ascensionnelle et une bonne stabilité pendant le lancement et le rappel de la voilure (comme l'écoute J qui sera détaillée plus loin).
  • Le cerf-volant pilote 14 peut être constitué d'un ou plusieurs cerfs-volants de différents types. Le cerf-volant de tête est de préférence un cerf-volant structuré facile à lancer. Afin d'assurer une force ascensionnelle suffisante, il est adapté à la vitesse du vent au moment du lancement.
  • Par ailleurs, le cerf-volant pilote 14, toujours dans le lit du vent, peut gêner le positionnement de la voile principale 12 en allure de près. Pour pallier cet inconvénient, le cerf-volant pilote 14 ést doté d'une écoute supplémentaire J (représentée en pointillés sur les figures 10A et 10B) directement reliée à l'embarcation et placée sur le cerf-volant 14 de telle sorte que sa traction se trouve quasiment neutralisée dès que l'écoute supplémentaire J est en tension. Il suffit de raccourcir cette écoute J pour désolidariser le cerf-volant pilote du cerf-volant principal. On peut aussi procéder, au moyen de cette écoute J, à son rappel pur et simple.
  • Une autre solution consiste à doter le cerf-volant pilote 14 de deux écoutes directionnelles S1 et S2 assurant sensiblement les mêmes fonctions que les écoutes P et Q.
  • Ces écoutes S1 et S2 peuvent ainsi être utilisées conjointement aux écoutes P et Q pour modifier la position de la voilure par rapport au lit du vent. Mais ces écoutes S1 et S2 peuvent également se substituer aux écoutes P et Q pour assurer exclusivement la position de la voilure par rapport au lit du vent, comme représenté sur la figure 21.
  • Dans tous les cas, il convient d'aménager en conséquence le gréement selon l'invention, notamment, d'une part, en agençant sur le bord d'attaque 12A de la voile principale 12 des organes de guidages 55S1 et 55S2 pour respectivement les écoutes S1 et S2, et d'autre part, en disposant d'enrouleurs 60S1, 60S2, et d'organes de guidage 56S1, 56S2 supplémentaires pour chacune de ces écoutes, ces enrouleurs supplémentaires étant placés sur l'axe d'enroulement 62 et manoeuvres comme les enrouleurs 60P et 60Q. Ces aménagements supplémentaires sont représentés en pointillés fins sur les figures 8A et 8B.
  • Par vent faible ou modéré, il est possible, suivant l'invention, de lancer une voile supplémentaire 90 représentée sur les figures 22 et 23 dont la surface est égale à plusieurs fois celle de la voile principale, par exemple entre trois et huit fois. Cette voile 90 sera choisie en fonction de l'allure souhaitée : forte courbure et très grande surface pour le largue (comme un spinnaker), courbure moyenne ou faible et grande surface pour le près (comme un génois). Pour son lancement, la voile supplémentaire 90 est appuyée sur l'écoute principale M de la voile déjà lancée. Son bord d'attaque est entraîné par la traction de la voile principale 12 par des brins 97. Deux solutions pratiques sont envisageables :
    • le lancement de la voile principale 12 est interrompu à mi-parcours ; le bord d'attaque de la voile supplémentaire 90 est relié à l'écoute principale M de la voile 12 en cours de lancement en un point de concours 98. L'envoi de la voile principale est ensuite mené à son terme, provoquant du même coup le lancement de la voile supplémentaire. Cette solution convient parfaitement en croisière par vent stable ; ou .
    • au cours de l'envoi, on fixe sur l'écoute de la voile principale une poulie 99 et une drisse D. Cette drisse sera ensuite utilisée pour lancer à son tour la voile supplémentaire 90 par l'intermédiaire d'une poulie 94 s'appuyant sur l'écoute M. La voile supplémentaire 12 comporte une écoute de lancement LN, reliée au bord d'attaque de la voile 12. LN joue ainsi le même rôle que l'écoute L pour la voile principale 12. Cette solution, représentée sur les figures 23 et 24, convient davantage en régate ou par vents variables.
  • Généralement, ces voiles supplémentaires 90 n'auront qu'une seule écoute principale N et seront « guidées » par la voile principale 12 de la voilure: Elles pourront avoir des écoutes de commande de la courbure. Ces écoutes et la drisse D sont bobinées sur des enrouleurs placés sur un axe indépendant 96 et démontables pour être stockées avec la voile. Afin de réduire les contraintes, ces enrouleurs, ainsi que les guides et les taquets pour les écoutes de la voile supplémentaire 90 sont fixés sur le mât auxiliaire 42, comme représenté sur la figure 24.
  • Lorsque la voile supplémentaire est du type spinnaker, d'utilisation exclue par allure de près, les enrouleurs, les guides et les taquets de la voile supplémentaire peuvent être placés directement sur le pont, à l'avant du mât.
  • Sur des navires de taille importante, on peut même envisager une quatrième voile appuyée sur l'écoute N et dont la surface serait plusieurs fois celle de la voile supplémentaire 90.
  • Comme on le comprend, tous les exemples de fonctionnement des embarcations décrites ci-dessus ne sont envisageables que pour une force de vent supérieure à un seuil minimal, nécessaire au moins au maintien de la voilure, en principe égal à la force 2 sur l'échelle de Beaufort.

Claims (19)

  1. Embarcation nautique, du type comportant un corps de flottaison (2), des moyens adaptés pour générer un effet de dérive, notamment au moins une dérive (4,6) en saillie au-dessous du corps de flottaison, et un gréement (8) qui comprend au moins un cerf-volant directionnel (12) formant voilure (10), une série d'écoutes (M, P, Q, L, S1, S2 ; M, F, G, H, P, Q, L ; M, F, G, H, P, Q, L, S1. S2) de commande de la voiture reliées à l'embarcation, la série d'écoutes de commande de la voilure comportant au moins une écoute principale (M ; M, F, G, H) et au moins deux écoutes directionnelles (P, Q ; S1, S2), au moins un organe sensiblement ponctuel (56M ; 656F, 656G, 656H) de guidage de l'écoute principale (M ; M, F, G, H) et d'application de la traction de cette écoute sur l'embarcation, et des moyens d'orientation spatiale de l'axe (U-U) de la résultante de traction (T) exercée par a voilure sur l'embarcation de manière à permettre de supprimer sensiblement tolalement la gîte, avec ledit au moins un organe situé au-dessus du niveau d'eau, quelle que soit l'allure de marche de l'embarcation, ces moyens d'orientation comportant, à la fois, des moyens de positionnement de la voilure (10) par rapport à l'axe longitudinal de l'embarcation, qui sont adaptés pour maintenir l'écoute principale (M) suivant une direction souhaitée par rapport à l'axe longitudinal de l'embarcation et qui incluent ledit au moins un organe de guidage de l'écoute principale, et des moyens d'ajustement de l'orientation de la voilure (10) par rapport au vent, qui incluent les écoutes directionnelles (P, Q), ces moyens de positionnement et d'ajustement étant ainsi adaptés pour assurer, éventuellement à eux seuls, la route de l'embarcation par rapport au vent apparent (A),
    caractérisée en ce que le gréement (8) comprend des moyens de déploiement et de rappel de la voilure (10), qui comportent une écoute de lancement (L) reliant le bord d'attaque (12A) du cerf-volant directionnel (12) à l'embarcation et qui comportent un cerf-volant auxiliaire (14) relié au bord d'attaque (12A) du cerf-volant directionnel (12) par l'écoute de lancement.
  2. Embarcation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'écoute de lancement (L) est articulée autour d'un organe de guidage (69) situé verticalement à l'aplomb de l'embarcation et éventuellement réglable en hauteur.
  3. Embarcation suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'écoute de lancement (L) comporte, dans sa partie reliant le cerf-volant auxiliaire (14) et le cerf-volant directionnel (12), une baguette (30) orientée sensiblement parallèlement au bord d'attaque (12A) du cerf-volant directionnel et reliée à ce bord par deux points espacés (31, 32).
  4. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est une aile delta.
  5. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est muni d'une dérive centrale (26) adaptée pour imposer au cerf-volant auxiliaire (14) une courbure (14C) dans un plan médian du cerf-volant auxiliaire (figure 3).
  6. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est constitué de plusieurs ailes analogues ou de nature différente.
  7. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est relié à l'embarcation par l'intermédiaire de deux écoutes auxiliaires directionnelles (S1, S2) qui coopèrent avec les moyens d'ajustement de l'orientation de la voilure par rapport au vent ou qui assurent exclusivement la position de la voilure par rapport au vent.
  8. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit au moins un organe (56M ; 656G, 656H) de guidage de l'écoute principale (M ; M, G, H) est situé à l'extrémité d'un bras (44 ; 612G, 612H ; 758G, 758H ; 858G, 858H) et est placé en dehors de l'emprise de l'embarcation au moins aux allures de près (figure 11 ; figures 16A, 16B ; figures 18A, 18B ; figure 19).
  9. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens d'orientation spatiale de l'axe (U-U) de résultante de traction (T) sont adaptés, en outre, pour régler la gîte sensiblement à une valeur choisie non nulle pour un angle donné non-nul de l'axe longitudinal de l'embarcation par rapport à la direction du vent, pour une force donnée de ce vent et pour une position donnée des masses variables sur l'embarcation.
  10. Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'orientation spatiale sont adaptés pour faire passer l'axe (U-U) de la résultante de traction (T) :
    - soit sensiblement par le point (Pi) d'application de la force anti-dérive (R) exercée par l'embarcation, notamment par la ou les dérives (4,6),
    - soit, pour une embarcation (300) dont les masses variables définissent une résultante de poids non négligeable sur l'équilibre transversal de l'embarcation, à faible distance du point (Pi) d'application de la force anti-dérive (R) exercée par l'embarcation notamment par la ou les dérives (4, 6), de façon à ce que ladite résultante de traction (T) participe à l'équilibrage de ladite résultante de poids des masses variables.
  11. Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les écoutes directionnelles (P, Q) sont également adaptées pour commander la forme du cerf-volant directionnel (12), notamment sa courbure (12C) et/ou la position angulaire de son bord d'attaque (12A) par rapport au vent.
  12. Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (74, 76, 78A, 78B) d'allégement hydrodynamique du corps de flottaison, notamment une coque planante et/ou des foils.
  13. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le gréement (8) comporte un mât (40) solidaire de l'embarcation et disposé de préférence à l'avant du point (Pi) d'application de la force anti-dérive, et en ce que les moyens de positionnement et les moyens d'ajustement comportent, d'une part, plusieurs organes (56M, 56P, 56Q, 56S1, 56S2) de guidage des écoutes, dont ledit au moins un organe de guidage de l'écoute principale, chaque écoute (M, P, Q, S1, S2) disposant d'au moins un de ces organes de guidage, la disposition mutuelle d'au moins certains de ces organes de guidage et le réglage en longueur des écoutes définissant l'orientation de l'axe (U-U) de la résultante de traction (T), et, d'autre part, un espar (44) qui est agencé sur le mât, sur lequel sont montés les organes de guidage, qui est relié à la voilure par l'intermédiaire des écoutes associées à ces organes, et qui, pour le positionnement de la voile par rapport à l'embarcation, est à la fois monté à rotation autour de l'axe (X-X) du mât (40) et monté oscillant autour d'un axe (Y-Y) sensiblement perpendiculaire à l'axe du mât.
  14. Embarcation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens de positionnement comportent deux étais de positionnement latéral (50, 52) réglables en longueur qui s'étendent chacun de l'espar (44) à un emplacement d'ancrage latéral (50A, 52A) situé de part et d'autre et à distance du plan de symétrie de l'embarcation, ainsi qu'un étai de positionnement inférieur (72) réglable en longueur qui s'étend de l'espar (44) à un emplacement d'ancrage inférieur (72A) situé sensiblement dans le plan médian de l'embarcation, ces étais (50, 52 ; 72) étant notamment ajustables isolément ou conjointement afin de coopérer au réglage de la gîte et à la définition de la route.
  15. Embarcation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ledit au moins un organe (656F) de guidage de l'écoute principale (M) est situé dans le plan médian de l'embarcation et à l'avant du point (Pi) d'application de la force anti-dérive (R), l'extrémité de l'écoute principale étant reliée à l'embarcation au niveau de cet organe.
  16. Embarcation suivant la revendication 15, caractérisée en ce que l'écoute principale (M) est constituée, dans sa partie d'extrémité reliée à l'embarcation, d'un premier brin (F), guidé par ledit au moins un organe (656F) situé dans le plan médian de l'embarcation, et de deuxième et troisième brins (G, H) respectivement guidés par des deuxième et troisième organes de guidage (656G, 656H), se situant de part et d'autre et à distance du plan médian de l'embarcation et chacun à l'extrémité d'un bras de support (612G, 612H ; 758G, 758H ; 858G, 858H) s'étendant transversalement à l'embarcation et notamment démontable ou escamotable au moyen d'un dispositif de commande, par exemple un vérin (614).
  17. Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le gréement comporte au moins une voile supplémentaire cerf-volant (90) et une écoute principale correspondante (N), la ou chaque voile supplémentaire étant reliée à une des écoutes principales du cerf-volant directionnel (12) et du ou des autres voiles supplémentaires de façon à être lancée avec ledit cerf-volant directionnel ou, lorsque le cerf-volant directionnel est en marche établie, à être lancée par une drisse (D) fixée sur l'écoute principale (M, N) à laquelle est reliée la voile supplémentaire considérée.
  18. Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'enroulement réversible de chacune des écoutes, adapté pour rappeler les écoutes lorsque la voilure (10) est inutilisée et pour tendre uniquement l'écoute de lancement (L) durant le déploiement.
  19. Embarcation suivant la revendication 18, caractérisée en ce que, pour chaque écoute (M, P, Q ; M1, M2 ; S1, S2 ; L ; N, NL), le dispositif d'enroulement comporte un enrouleur pourvu de moyens de mise en tension de l'écoute correspondante, ces enrouleurs étant montés coaxialement sur un même arbre d'entraînement (62, 96), les moyens de mise en tension comportant un frein réglable (64M, 64P, 64Q, 64L) adapté pour transmettre un couple d'entraînement, éventuellement nul, entre l'arbre d'entraînement (62) et chaque enrouleur.
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