EP4440921A1 - Système de nageoires articulées pour bateau - Google Patents
Système de nageoires articulées pour bateauInfo
- Publication number
- EP4440921A1 EP4440921A1 EP22817222.7A EP22817222A EP4440921A1 EP 4440921 A1 EP4440921 A1 EP 4440921A1 EP 22817222 A EP22817222 A EP 22817222A EP 4440921 A1 EP4440921 A1 EP 4440921A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- fin
- boat
- fins
- hull
- deployed position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 claims description 3
- 241001481833 Coryphaena hippurus Species 0.000 claims description 2
- 210000000006 pectoral fin Anatomy 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 241001125840 Coryphaenidae Species 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
- B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/244—Safety systems, e.g. when striking an object
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/248—Shape, hydrodynamic features, construction of the foil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/26—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type having more than one hydrofoil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/285—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/30—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils retracting or folding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B2001/281—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils movable about an axis substantially parallel to the flow direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
- B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
- B63B2039/065—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water the foils being pivotal about an axis substantially parallel to the longitudinal axis of the vessel
Definitions
- the present invention relates to the field of boats, in particular offshore sailboats, and relates to a system of articulated fins that can be moved between a folded position and a deployed position, and vice versa.
- the present invention thus lies in the field of boats, in particular offshore boats, such as tall sailing ships or cruise ships designed to travel long distances.
- this type of boat is configured so that its upper deck is located high above the water and that all of its decks remain as horizontal as possible, in particular with a list close to zero degrees.
- the objective is indeed to ensure the comfort and safety of passengers during periods of navigation that can last several weeks.
- these boats are generally equipped with transverse fins, located at the rear, whose bearing or plunging incidence is automatically corrected in order to create a couple, whose axis is longitudinal, in order to compensate for the heeling effect caused by the side wind.
- foil systems have been developed.
- the newest competition sailboats are fitted with large foils, either sliding in curvilinear slots in their hulls or hinged above the waterline, with the aim of lifting their hull completely out of the water and accelerating considerably. their speed.
- these large foils are partially submerged and partially gliding on the surface of the water.
- These foils are very bulky, whether in the deployed position or in the folded position. Such foils are also vulnerable, even dangerous, in navigation, in the event of encounter and impact with any drifting object.
- Some offshore cruising sailboats are nevertheless equipped with linear foils, emerging transversely from the underside of their hull.
- These foils in the form of straight blades, contribute to accelerating the speed of the sailboat, by sliding on the surface to get the bow of the sailboat out of the water, in order to reduce its resistant torque and its wetted surface.
- the piloting of these sailboats is delicate, because of the disturbances of the waves on the foils, which moreover cause a lot of spray.
- the incidence of these linear foils is not adjustable, because they are constrained by the slot in which they move to exit or enter the hull.
- foils are almost perpendicular to the longitudinal axis of the boat and to the direction of travel, they remain particularly vulnerable to drifting objects, encountered in navigation, which can remain snagged (nets, ropes, branches, plastic films, buoys, etc.) or cause damage to the hull in the event of a violent impact.
- the present invention aims to remedy at least in part the aforementioned drawbacks and thus to allow an offshore boat, in particular an offshore ocean-going sailboat, comfortable, safe and very well equipped internally, to significantly increase its speed, in particular from 2 to 8 additional knots, while reducing its list and its drift at non-carrying speeds, and while facilitating its piloting, despite a reduced crew.
- the system proposed in this document makes it possible to reduce the list to increase the sailing force, to increase the anti-drift surface to improve, in other words reduce, its heading at close quarters, to better pass in the waves lifting the bow of the sailboat and taking its bow out of the water, to reduce its tendency to pitch on each wave, to trigger any lift-off sooner, thanks to maximum support on the flat shape of the back of the hull, and to make the speed of the boat more stable by reducing the effect of upwind (ardence), or felling (softness) at all speeds, downwind or downwind.
- upwind ardence
- felling softness
- the subject of the invention is a system of articulated fins for a boat having a hull, the system of fins comprising at least two fins having a respective end fixed to an element of the hull of the boat, the two fins being located either side of a longitudinal axis of the boat, each fin being intended to be fully immersed in a deployed position of the fin, each fin also having a folded position in which the fin is intended to come against the hull of the boat, and each fin having operating means configured to move the fin between the folded position and the deployed position and vice versa.
- each fin comprises a core, in particular made of titanium, and a working portion fixed to the core by means of fixing means, the core being fixed integrally to the maneuvering means.
- a fin core made of very hard material, such as titanium, and a working portion which envelops it, which can be made of resistant synthetic material or carbon, lighter than the material constituting the core.
- the working portion may or may not be in one piece.
- Each fin has a front edge, in other words oriented towards the bow of the boat, which can in particular be curved backwards, so as to give the fin the shape of a shark's or dolphin's pectoral fin.
- This shape allows less shock and less risk of a drifting object, such as a net, catching and getting stuck, because the curved shape towards the rear of the front edge facilitates the evacuation of such objects which slide, if necessary, along the front edge of the fin and are evacuated backwards.
- the fastening means are fusible; for example, they may be pins or screws or bolts configured to provide a fuse function.
- the fins allow in particular to raise the bow of the boat, so as to get it out of the water, to improve the speed of the boat, while ensuring its stability and that of its course.
- each fin has a shape adapted to match a predefined shape of the hull of the boat, in the folded position, in which the fin is pivoted to come against a lateral side of the hull of the boat.
- each fin comprises an anti-heel portion having an airfoil and an anti-drift portion, the anti-heel portion being substantially vertical and the anti-drift portion being substantially horizontal in the deployed position of the fin.
- the maneuvering means comprise pivoting means comprising at least one pivot, adapted to pivot the fin around a pivot axis, between the folded position and the deployed position and vice versa.
- the pivoting means are configured to be fixed to a lower part of the hull, between the keel and the chine of the boat.
- the maneuvering means comprise means for moving the pivot axis of the fin, configured to modify the incidence of the fin.
- the fin system according to the invention may also include control means configured to keep the anti-heel portions of the fins horizontal.
- the fastening means are fusible and can be configured to allow separation of the working portion vis-à-vis the core, automatically or in a controlled manner.
- Each fin may in particular comprise a cable connecting the working portion to the core, the cable being configured so that, when the working portion is separated from the core, the cable tows the working portion to the side and/or at the back of the boat while sailing.
- the fin system according to the invention may comprise backup means configured to automatically move each fin to the folded position.
- the present invention also relates to a boat, in particular an offshore sailboat, comprising a hull having a flat rear portion, and a system of fins as briefly described above, the system of fins being fixed to the hull of the boat.
- the boat comprises a recess and/or a rabbet adapted to house in a recess in the hull at least part of the thickness of each fin in the folded position.
- the boat may also comprise means for producing electrical energy connected to the articulation and pivoting device, and configured to produce electrical energy when the boat is at anchor.
- the fin system comprising a pair of front fins, the pivot axis of the front fins is pinched forwards, that is to say that the pivot axes of the front fins on both sides sides of the longitudinal axis of the boat are concurrent forwards.
- This improves the anti-drift function of the front fins: downwind, only one front fin is deployed; then, the pinch makes the anti-drift function is improved.
- the fins which can be connected to the keel, are configured to rest on the bottom in a grounding situation of the boat.
- An advantage of the invention thus lies in its use in the event of partial or total grounding, in particular at low tide, while leaving the boat horizontal. Indeed, the fins then provide grounding support, while leaving the boat, which rests on the fins resting on the bottom, in a substantially horizontal position.
- the fins are configured to be deployed at anchor, the system comprising at least one nitrogen ball connected to the articulation and pivoting device and configured to dampen the pivoting movements of the fins due to the backwash.
- An advantage of the invention thus lies in its use at anchor. Indeed, the fins in the deployed position dampen, or even stop, the roll due to the undertow in fairground anchorage, by breaking any natural frequency.
- the fin system of the boat comprising a pair of front fins
- the front fins generate a center of thrust participating in a lifting of the bow of the boat located forward of a center of flotation of the boat, in particular located from 5% to 20%, for example from 8% to 10%, of the waterline length of the boat, forward of the boat's center of flotation.
- a positive effect is thus obtained when heeling the boat: the center of thrust generated by the front fins being forward, a pitch-up effect is generated and compensation for the softness of the boat is generated.
- FIG. 1 There shows a representation, in vertical section, of an example of a system of fins 10 (or “fins” in English) articulated according to the invention, mounted on a boat 1.
- the system of fins 10 comprises, in this first embodiment , a pair of fins 10 fixed to the hull 2 of the boat 1, laterally, to port and to starboard respectively, and following the shape of the hull 2 when they are folded upwards, in other words when the fins 10 are pivoted against the side flanks 21 of the hull 2 of the boat 1, in the direction of the deck 3 of the boat 1.
- a pair of additional fins comprising two auxiliary fins, also called rear fins, 50 at the rear, also located on either side of a longitudinal axis D of the boat 1.
- the auxiliary fins 50 are fixed to the hull 2, close to rudders 6, i.e. just in front of rudders 6, as on the , or, preferably, just aft of the rudders 6, as in the .
- the auxiliary fins 50 are in principle of smaller dimensions than the other fins 10, and also match the shape of the hull 2 in the folded position.
- the shape of the fins 10, 50 is rounded so as to reduce the intensity of possible shocks with floating objects, as will be described in more detail below.
- the rounding is visible on the , there and the .
- at least the front edge of each fin 10, 50 is curved backwards, like the pectoral fins of dolphins or sharks.
- the port fin 10 is in the deployed position while the starboard fin 10 is in the retracted position, in other words in the rest position.
- the fins are configured to be completely submerged, at least when they are in the deployed position, like the port fin 10 on the or like all of the fins 10, 50 in FIGS. 2 and 3.
- the fins 10, 50 in the deployed position extend mainly in a transverse direction with respect to a longitudinal axis D of the boat 1.
- housings 19 of reduced dimensions are provided in the hull 2 to house a device for fixing and articulating each fin.
- the attachment and articulation device comprises in particular means 31, 32, 33, 34, 35 for maneuvering the fins 10, which are described in detail below.
- each fin has a so-called anti-drift portion 101, configured to penetrate the water substantially vertically, in other words orthogonally to the surface of the water when the boat is sailing.
- the anti-drift portion 101 forms an angle close to a right angle with a contiguous portion and extending to the end of the fin, called the anti-heel portion 102.
- the anti-heel portion 102 has a bearing surface able to lean in the water and under the surface of the water to "carry" the boat and in particular lift the bow of the boat.
- the front fins 10 prevent the bow of the boat 1 from diving.
- the front fins 10 can make it possible to lift the bow of the boat 1 by 1% to 3% of the waterline length of the boat 1.
- the front fins 10 generate a center of thrust participating in a bow lift of the boat 1 located forward of a center of flotation of the boat 1, on each side of the longitudinal axis D of the boat 1, in particular located from 5% to 20%, for example from 8% to 10%, of the length boat flotation 1.
- FIGS 4, 5 and 6 show an embodiment in which a plurality of pins 12 make it possible to secure the fixing of the working portion 100 of each fin 10 on a core 11, in particular metallic. It should be noted that this structure according to which each fin 10 comprises a core 11 on which is fixed, in particular via pins 12, a working portion 100 is a preferred embodiment.
- the pins 12 are configured in particular to guarantee the fixing of the working portion 100 on the core 11.
- the pins 12 are configured to release and allow the separation of the working portion 100 vis-à-vis the soul 11.
- a cable 13 is provided to tow the working portion 100 on the side and / or at the rear of the boat 1 , so as to allow recovery and repair of the fin.
- a spring can be provided, fixed to the core 11 or to the shell 2, compressed by default when the working portion 100 is nominally fixed to the core 11, the spring decompressing and therefore pushing back the working portion 100 so as to move it away from the shell 2 of the boat 1 so as to avoid any impact between the working portion 100 and the hull 2 during separation.
- FIGS. 4, 5, 6 is valid, mutatis mutandis, for the rear fins 50, if any.
- the fins 10 of the fin system according to the invention are fixed to the hull 2, clearly below the water level when the boat 1 is sailing, and articulated by means of a fixing and articulation device fixed to a structural element of the hull 2. This applies to the front fins 10 visible in Figures 1 as for the rear fins 50 visible in Figures 2 and 3.
- the fins 10 are attached to the hull 2 between the bilge and the keel 5, as shown in the . It is specified that by keel is meant, in the context of the present, the lowest axial part of the boat 1.
- the keel 5 can present, as on the , a ballast which extends it axially downwards, so as to lower the center of gravity of the sailboat.
- the fins 10, 50 are fixed to the hull 2, on either side of the longitudinal axis D of the boat 1, which passes through the keel 5, the fixing and articulation device of each fin 10 being located in the housing 19 arranged in the hull 2, above the keel 5 and close to the latter.
- the fins 10, 50 are fixed substantially halfway between the keel 5 and the side chine of the hull 2 of the boat 1, on each side.
- each fixing and articulation device is designed so as not to occupy any useful volume and is preferably located under the interior floor of the sailboat, as on the .
- Each housing 19 is further insulated by a waterproof reinforcement casing 191; only the working portion 100 of each front fin 10 thus preferably protrudes relative to the hull 2 when it is in the deployed position.
- the anti-drift portions 101 of the fins 10, 50 corresponding to the substantially vertical part of the fins 10 in the deployed position, form a substantial anti-drift surface and thus provide an anti-drift function.
- the anti-drift portion 101 of each fin 10 contributes to stabilizing the course of the boat 1.
- each front fin 10 provision may be made for the anti-drift portion 101 of each front fin 10 to form an angle pinched forward equivalent to the natural drift of the hull 2, so that the boat tends to move forward strictly according to the longitudinal axis D of its hull 2, which notably improves its upwind performance.
- the pivot axes X of the front fins 10 then form an angle concurrent with the front of the boat 1.
- the device for fixing and articulating the fins 10, 50 comprises maneuvering means 31, 32, 33, 34, 35 of the fins 10, 50.
- the maneuvering means comprise pivoting means for pivoting the fins 10, 50 about a pivot axis X substantially parallel to the longitudinal axis D of the boat 1.
- Each fin 10 can in particular move, by this pivoting, between an extended position and a folded position, and vice versa.
- the fin 10, 50 comes against the lateral side 21 of the shell 2, the shape of which it matches.
- the fin 10 extends in a mainly transverse direction with respect to the longitudinal axis D of the boat 1.
- the working portion 100 is completely submerged and the anti-listing portion 102, whose surface of lift, is substantially horizontal, in other words parallel to the surface of the water, while the anti-drift portion 101 is substantially vertical, in other words orthogonal to the surface of the water.
- the pivot axis X substantially parallel to the longitudinal axis D of the boat 1, can be moved slightly downwards or upwards, as shown in the examples of Figures 5 and 6, to allow the angles and directions to be adjusted. respective according to which the anti-drift portion 101 and the anti-heel portion 102 extend into the water.
- the maneuvering means comprise means for moving the pivot axis X of the fin 10.
- These means for moving the pivot axis X may for example consist into bearings 36 articulated via means 33 for axial displacement of the bearing, which may comprise a motor coupled to an endless screw or cylinders, as shown in the and the .
- the incidence of the front fins 10 can preferably be adjusted as being load-bearing.
- the incidence of the rear fins 50 is then adjusted correspondingly, depending on the direction of the wind and therefore the extended or folded position of the port and starboard front fins.
- the port front fin 10 is in the deployed position and the starboard front fin 10 is in the folded position.
- the forward fin 10 on the port side which is to leeward and in the deployed position, has an angle of incidence making it load-bearing.
- the starboard rear fin 50 which is upwind, is deployed and has a plunging incidence, while the port rear fin 50 is in the folded position or in the deployed position with a bearing incidence.
- the starboard aft fin 50 which is upwind and in a deployed position, with a plunging incidence, thus contributes to favoring the pitching up of boat 1 by pressing the boat on the water and also participates in the anti-listing function.
- front 10 and rear 50 fins can be, in the event of a tailwind, all deployed and with an incidence set to be buoyant or, alternatively, with regard to only the rear fins 50, with an incidence set to be dips, so as to "press" the boat on the water and thus facilitate planing.
- sensors are provided for measuring the stresses exerted on the structure of the boat 1, for example sensors measuring the intensity of a force exerted on the shrouds. Therefore, automatic or manual-triggered safeguard means may be provided for moving one or more fins 10, 50 which were in the deployed position to the folded position, in the event of an effort exceeding a predefined intensity threshold or in the event of heel exceeding a predefined limit heel threshold.
- the safeguard means can allow a modification of the incidence of the fins 10, 50 in the deployed position in order to make them more or less buoyant or more or less plunging.
- the fins 10, 50 in the deployed position allow the boat 1 to be accelerated and stabilized.
- incidence of the fins 10 which can in particular be adjusted, as described below, makes it possible to raise the bow of the sailboat, in particular 1% to 3% of the waterline length of the boat 1, which reduces the wetted hull surface 2 and the resistant torque of the sailboat, thus improving its passage in the swell and the waves, by limiting the effects of pitching, and makes it possible to trigger its planing more quickly, if necessary, by pressing it on the back of its hull 2, which is preferably quite flat.
- the fins 10, 50 also reduce the list and contribute to increasing the sailing force, therefore the speed of the boat 1, through the anti-listing function ensured by the anti-listing portion 102 of each fin.
- the auxiliary fins 50 in other words the rear fins 50 visible in Figures 2 and 3, optional, located at the rear of the hull 2, and preferably smaller than the pair of front fins 10, in other words main , already described in detail with regard to the , can also contribute on the one hand to stabilizing the course, by making the sailboat neither soft nor hot, on the other hand to counterbalance the list, and also to trigger the planing of the boat more quickly, if necessary.
- the auxiliary fins 50 by adjusting their angle of attack so that it is negative, in other words plunging, by means of means for moving their pivot axis X, it is possible for the auxiliary fins 50 to contribute to leaning the sailboat more aft of its hull 2, thus facilitating its possible lift-off.
- the core 11 already briefly described above is in particular metallic, for example titanium. Core 11 forms the "core" of each fin.
- the core 11 is thus the fin element 10, 50 which is pivotally mounted.
- the core 11 thus has a pivot axis X substantially parallel to the longitudinal axis D of the boat 1.
- the fin 10 comprises the pivot axis X.
- the pivot axis X is achieved for example by means of two pivots respectively at the front and at the rear of the core 11, as shown in .
- the core 11 comprises an elongated main body outwardly relative to the shell 2, substantially orthogonal to the pivot axis X.
- the core 11 also comprises an inner protrusion 110 extending inside the shell 2, in the housing 19 housing the fixing and articulation device. This inner protrusion 110 can receive a jack, or a motor 32, or an operating screw, or gear teeth, for example.
- the fin system 10, 50 comprises locking means 35 for locking each fin 10, 50 in the deployed position or in the folded position, respectively.
- These locking means 35 make it possible to relieve the pivoting means and can have several locking positions between the two extreme positions which are the deployed position and the folded position of the fins 10, 50.
- the locking means 35 form a flexible stop, in other words damped, that is to say for example an elastomeric stop or a stop connected to a nitrogen ball connected to a hydraulic circuit of the maneuvering means. This limits the forces on the hull and improves the comfort and flexibility of the fin system.
- the core 11 can thus be immobilized by locking means 35 in several positions, including at least the folded position and the deployed position while sailing.
- control means are also provided, for example gyroscopes, to maintain horizontal, that is to say parallel to the surface of the water when the boat is sailing, the anti-listing portions 102 fins 10, 50, so that they remain well submerged, parallel to the surface of the water, whatever the heel of the sailboat.
- an articulated bearing 36 may be provided on which each pivot, front and rear, is mounted.
- Each articulated bearing 36 then makes it possible to translate the pivot axis X in a slot, in particular vertical, and substantially perpendicular to the portion of the shell 2 where this articulation is located, for example by means of a jack or a screw. , as shown in Figures 5 and 6.
- the angle of incidence of the fin 10, 50 can thus be adjusted between different positions in which the incidence is respectively positive, in other words bearing, neutral, or negative, in other words plunging . In this way, the pivot axis X of the fins 10, 50 can be moved.
- each fin 10, 50 has a rounded shape, curved backwards.
- the horizontal profile of each fin 10, 50 has a shape, for example an arc of a circle, in the substantially horizontal plane in which the anti-heel portion 102 extends, the arc of a circle being oriented towards the rear of the boat 1.
- at least the front edge of the anti-listing portion 102 has this curvature.
- the rear edge of the anti-heel portion 102 has a curvature substantially parallel to or greater than that provided on the front edge.
- the curved shape towards the rear of the front edge of the fin, in particular of its anti-heel portion 102, makes it possible not to let any drifting object cling while sailing, such as plastic bags, branches, seaweed, ropes, nets, buoys etc.
- the anti-heel portion 102 also has a streamlined shape, like an airplane wing, so as to improve its lift.
- the working portion 100 partially, or even completely, envelopes the core 11, in particular metal, to which it is fixed by the pins 12 visible on the , there and the notably.
- the pins are configured to improve the security of the attachment of the working portion 100 to the core 11.
- the pins 12 can assume a fuse function and allow the separation of the working portion 100 vis-à-vis the web 11.
- a fin 10, 50 can be given zero impact, then unlock it, then possibly give it a slight positive impact in order to facilitate its ascent. Finally, it can be pivoted to its folded position before locking it in this position.
- a return spring 320 may be provided which rests for example on the inner protrusion 110 of the core 11, as shown in the .
- one or more fins 10, 50 ensure the boat's stability when anchored. By breaking any natural frequency of oscillation of the boat 1, the system of fins makes it possible to dampen, or even stop, the roll due to the backwash.
- At least one nitrogen ball connected to the hydraulic means for maneuvering the fins 10, 50 of the fin system and configured to dampen any movement of the fins 10, 50, in particular when they are used at anchor, or, when sailing, to absorb the shock of the waves.
- the pivoting means of the attachment and articulation device connecting each fin 10, 50 to the hull 2 have a degree of freedom configured so that the fin 10, 50 can pivot under the effect of the backwash, then that it is in the deployed position, the pivoting being damped by said nitrogen ball.
- manual auxiliary maneuvering means can be provided, such as a winch handle, a manual hydraulic pump, etc. to ensure the displacement of the pivot axis X and/or the pivoting of the fins 10, 50.
- an energy recovery device suitable for producing electrical energy from the kinetic mechanical energy produced by the forces applied by the water on the fins. 10, 50 fin system submerged.
- the fins 10, 50 can be in the deployed position, as already described, to ensure the stability of the boat.
- the swell generates a pendulum movement of the fins 10, 50 around their pivot axis X of the pivoting means of the fixing and articulation device which connects said fins 10, 50 to the hull 2 of the boat 1.
- the energy recovery device is connected to the pivoting means and transforms the kinetic mechanical energy corresponding to the pendulum movement into electrical energy.
- the kinetic mechanical movement is taken up by a cylinder and transferred to an alternator which generates electrical energy.
- the electrical energy thus produced can be routed, for example, to an electrical system of the boat 1 comprising, for example, a voltage converter and a battery, the electrical energy being used to recharge the battery.
- the means for maneuvering the fins 10, 50 comprise a hydraulic maneuvering jack.
- a three-way valve is then provided to switch between an operating position and a position for producing electrical energy in which each side of the hydraulic operating cylinder is connected to an element such as a piston, to generate electricity.
- each side of the hydraulic maneuvering cylinder there can be provided a respective electric motor or a respective hydraulic motor which drives an alternator adapted to generate electrical energy when the hydraulic maneuvering cylinder is moved, at anchor, due to of the surf.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
La présente invention vise un système de nageoires articulées pour un bateau (1) présentant une coque (2), le système de nageoires comprenant au moins deux nageoires (10) ayant une extrémité respective fixée à un élément de la coque (2) du bateau (1), les deux nageoires (10) étant situées de part et d'autre d'un axe longitudinal du bateau (1), chaque nageoire (10) étant destinée à être immergée en totalité dans une position déployée de la nageoire, chaque nageoire (10) ayant par ailleurs une position repliée dans laquelle la nageoire (10) est destinée à venir contre la coque (2) du bateau (1), et chaque nageoire (10) ayant des moyens de manœuvre configurés pour déplacer la nageoire (10) entre la position repliée et la position déployée et réciproquement. La nageoire (10) présente une âme et une portion de travail fixée à l'âme.
Description
- La présente invention concerne le domaine des bateaux, notamment des voiliers hauturiers, et vise un système de nageoires articulées déplaçables entre une position repliée et une position déployée, et réciproquement.
- La présente invention se situe ainsi dans le domaine des bateaux, en particulier des bateaux hauturiers, tels que de grands voiliers ou des navires de croisières conçus pour parcourir de grandes distances. Comme cela est connu, ce type de bateaux est configuré de sorte à ce que leur pont supérieur soit situé haut au-dessus de l’eau et à ce que l’ensemble de leurs ponts restent le plus possible à l’horizontal, en particulier avec une gite proche de zéro degré. L’objectif est en effet d’assurer le confort et la sécurité des passagers pendant des périodes de navigation pouvant durer plusieurs semaines.
- Ainsi, ces bateaux sont généralement équipés d’ailerons transversaux, situés à l’arrière, dont l’incidence portante ou plongeante est automatiquement corrigée afin de créer un couple, dont l’axe est longitudinal, afin de compenser l’effet de gite causé par le vent latéral.
- Par ailleurs, on cherche aussi à améliorer la vitesse des bateaux, notamment de grande taille. A cette fin, des systèmes de « foils » ont été développés. Ainsi, les plus récents voiliers de compétition sont équipés de grands foils, soit glissants dans des fentes curvilignes dans leur coque, soit articulés au-dessus de la flottaison, dans le but de sortir complètement leur coque de l’eau et d’accélérer considérablement leur vitesse. En fonctionnement, ces grands foils sont partiellement immergés et partiellement en glisse sur la surface de l’eau. Ces foils sont très encombrants, qu’ils soient en position déployée ou en position repliée. De tels foils sont également vulnérables, voire dangereux, en navigation, en cas de rencontre et de choc avec tout objet dérivant. Leur encombrement les rend par ailleurs difficiles à manœuvrer dans les ports, et mal adaptés aux voiliers hauturiers de loisir, car ils sont difficiles à piloter et surtout à manœuvrer, en particulier avec un équipage réduit. Pour être performants, ces foils nécessitent aussi d’alléger considérablement la structure et le contenu du voilier, afin de lui permettre de sortir presque complètement de l’eau.
- Ces contraintes ne sont pas compatibles avec des voiliers de grande croisière hauturière, confortables, autonomes, très solides en toutes circonstances de vent ou de mer, et généralement mis en œuvre par un équipage réduit. En effet, ce type de bateaux de croisière hauturiers sont nécessairement assez lourds, car ils doivent aussi embarquer de nombreux équipements tels que du mobilier, des groupes électrogènes, des batteries de grande capacité, des systèmes de chauffage et de climatisation, des réfrigérateurs-congélateurs, des machines à laver la vaisselle ou le linge, etc.
- Certains voiliers hauturiers de croisière sont néanmoins équipés de foils linéaires, sortant transversalement du dessous de leur coque. Ces foils, en forme de lames droites, contribuent à accélérer la vitesse du voilier, en glissant en surface pour sortir de l’eau l’avant du voilier, afin de réduire son couple résistant et sa surface mouillée. Mais le pilotage de ces voiliers est délicat, à cause des perturbations des vagues sur les foils, qui provoquent au demeurant beaucoup d’embruns. De plus, l’incidence de ces foils linéaires n’est pas réglable, car ils sont contraints par la fente dans laquelle ils se déplacent pour sortir ou rentrer dans la coque. Enfin, comme ces foils sont quasiment perpendiculaires à l’axe longitudinal du bateau et au sens d’avancement, ils restent particulièrement vulnérables aux objets dérivants, rencontrés en navigation, qui peuvent rester accrochés (filets, cordages, branches, films plastiques, bouées, etc.) ou provoquer des dégâts à la coque en cas de choc violent.
- Il faut aussi noter, s’agissant des bateaux de type voiliers hauturiers, mus par la force vélique, que ces derniers présentent un centre de voilure élevé, notamment situé à 30%-40% de la hauteur de leur mât. Cela entraîne plusieurs effets sur l’allure de ces voiliers hauturiers. En premier lieu, ce centre de voilure élevé contribue à faire giter le bateau, ce qui réduit la force vélique, malgré les effets compensateurs de la quille. A la gite, le centre de voilure se déplace sous le vent, ce qui contribue également à faire remonter le bateau vers le vent, et à le rendre ardent, selon l’expression consacrée ; cette tendance doit être compensée par l’équilibrage des voiles et par des actions sur le gouvernail, qui freine donc le bateau. Enfin, ce point de voilure élevé des voiliers hauturiers provoque aussi l’enfoncement de son étrave, ce qui est générateur de violents freinages dans la houle ou dans les vagues, surtout lorsque l’allure n’est pas portante, ce qui retarde ou compromet son éventuelle capacité à déjauger, c’est-à-dire à « planer », et donc à accélérer au-delà de sa vitesse limite théorique.
- La présente invention vise à remédier au moins en partie aux inconvénients précités et ainsi à permettre à un bateau hauturier, notamment un voilier hauturier de grande croisière, confortable, sécure et très bien équipé intérieurement, d’augmenter sensiblement sa vitesse, notamment de 2 à 8 nœuds supplémentaires, tout en réduisant sa gite et sa dérive aux allures non portantes, et tout en facilitant son pilotage, malgré un équipage réduit.
- Dans ce contexte, le système proposé dans le présent document permet de réduire la gite pour augmenter la force vélique, d’augmenter la surface anti-dérive pour améliorer, autrement dit réduire, son cap aux allures de près, de mieux passer dans les vagues en soulevant l’avant du voilier et en sortant son étrave de l’eau, de réduire sa tendance au tangage sur chaque vague, de déclencher plus tôt le déjaugeage éventuel, grâce à un appui maximum sur la forme plate de l’arrière de la coque, et de rendre l’allure du bateau plus stable en réduisant l’effet de remontée dans le vent (ardence), ou d’abattage (mollesse) à toutes les allures, portantes ou non portantes.
- Plus précisément, l’invention a pour objet un système de nageoires articulées pour un bateau présentant une coque, le système de nageoires comprenant au moins deux nageoires ayant une extrémité respective fixée à un élément de la coque du bateau, les deux nageoires étant situées de part et d’autre d’un axe longitudinal du bateau, chaque nageoire étant destinée à être immergée en totalité dans une position déployée de la nageoire, chaque nageoire ayant par ailleurs une position repliée dans laquelle la nageoire est destinée à venir contre la coque du bateau, et chaque nageoire ayant des moyens de manœuvre configurés pour déplacer la nageoire entre la position repliée et la position déployée et réciproquement.
- De plus, chaque nageoire comprend une âme, notamment en titane, et une portion de travail fixée à l’âme par l’intermédiaire de moyens de fixation, l’âme étant fixée solidairement aux moyens de manœuvre. Cela permet notamment de disposer d’une âme de nageoire en matériau très dur, comme du titane, et une portion de travail qui l’enveloppe, pouvant être en matériau résistant synthétique ou en carbone, plus léger que le matériau constitutif de l’âme. La portion de travail peut être d’un seul tenant ou non.
- Chaque nageoire présente un bord avant, autrement dit orienté vers l’étrave du bateau, qui peut notamment être incurvé vers l’arrière, de façon à conférer à la nageoire une forme de nageoire pectorale de requin ou de dauphin. Cette forme permet de moins subir de choc et de moins risquer qu’un objet dérivant, tel qu’un filet, s’accroche et reste coincé, car la forme incurvée vers l’arrière du bord avant facilite l’évacuation de tels objets qui glissent, le cas échéant, le long du bord avant de la nageoire et sont évacués vers l’arrière.
- Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de fixation sont fusibles ; par exemple il peut s’agir de goupilles ou de vis ou de boulons configurés pour assurer une fonction de fusible.
- Les nageoires permettent en particulier de lever l’étrave du bateau, de sorte à la sortir de l’eau, pour améliorer la vitesse du bateau, tout en assurant sa stabilité et celle de son cap.
- Selon un mode de réalisation, chaque nageoire présente une forme adaptée pour épouser une forme prédéfinie de la coque du bateau, en position repliée, dans laquelle la nageoire est pivotée pour venir contre un flanc latéral de la coque du bateau.
- De façon préférée, chaque nageoire comprend une portion anti-gite ayant une surface portante et une portion anti-dérive, la portion anti-gite étant sensiblement verticale et la portion anti-dérive étant sensiblement horizontale en position déployée de la nageoire.
- Selon un mode de réalisation, pour chaque nageoire, les moyens de manœuvre comprennent des moyens de pivotement comprenant au moins un pivot, adaptés pour pivoter la nageoire autour d’un axe de pivotement, entre la position repliée et la position déployée et réciproquement.
- Avantageusement, les moyens de pivotement sont configurés pour être fixés à une partie inférieure de la coque, entre la quille et le bouchain du bateau.
- On s’assure ainsi que les nageoires travaillent toujours en étant immergées, lorsqu’elles sont en position déployée.
- Notamment, pour chaque nageoire, les moyens de manœuvres comprennent des moyens de déplacement de l’axe de pivotement de la nageoire, configurés pour modifier l’incidence de la nageoire.
- Le système de nageoires selon l’invention peut par ailleurs comprendre des moyens de contrôle configurés pour maintenir les portions anti-gite des nageoires horizontales.
- En particulier, pour chaque nageoire, les moyens de fixation sont fusibles et peuvent être configurées pour autoriser une désolidarisation de la portion de travail vis-à-vis de l’âme, de façon automatique ou de façon commandée.
- Chaque nageoire peut notamment comprendre un câble reliant la portion de travail à l’âme, le câble étant configuré de sorte que, lorsque la portion de travail est désolidarisée de l’âme, le câble tracte la portion de travail sur le côté et/ou à l’arrière du bateau en navigation.
- Selon un mode de réalisation, chaque nageoire comprend des moyens de verrouillage pour verrouiller une position angulaire de la nageoire entre une pluralité de positions dont au moins la position repliée et la position déployée.
- Selon un mode de réalisation, le système de nageoires selon l’invention peut comprendre des moyens de sauvegarde configurés pour déplacer automatiquement chaque nageoire en position repliée.
- La présente invention vise aussi un bateau, notamment un voilier hauturier, comprenant une coque ayant une portion arrière plane, et un système de nageoires tel que brièvement décrit ci-dessus, le système de nageoires étant fixé à la coque du bateau.
- Selon un mode de réalisation, le bateau comprend un embrèvement et/ou une feuillure adapté pour loger dans un évidement de la coque au moins une partie de l’épaisseur de chaque nageoire en position repliée.
- Selon l’invention, le bateau peut par ailleurs comprendre des moyens de production d’énergie électrique connectés au dispositif d’articulation et de pivotement, et configurés pour produire de l’énergie électrique lorsque le bateau est au mouillage.
- Selon un mode de réalisation, le système de nageoires du bateau comprenant une paire de nageoires avant et une paire de nageoires arrière, les nageoires avant présentent une incidence portante et les nageoires arrière sont configurées de telle manière que, lorsque la nageoire avant bâbord est en position déployée et la nageoire avant tribord est en position repliée, le vent venant de tribord, alors la nageoire arrière tribord est en position déployée et son incidence est réglée de sorte à être plongeante, la nageoire arrière bâbord étant en position repliée ou en position déployée avec une incidence portante, et, réciproquement, lorsque la nageoire avant tribord est en position déployée et la nageoire avant bâbord est en position repliée, le vent vient de bâbord, alors la nageoire arrière bâbord est en position déployée et son incidence est réglée de sorte à être plongeante, la nageoire arrière tribord étant en position repliée ou en position déployée avec une incidence portante. Cela améliore la fonction anti-gite de la nageoire arrière qui se trouve au vent et a tendance à « appuyer » l’arrière du bateau et à faciliter de ce fait le cabrage du bateau, et cela améliore la portance de la nageoire avant, qui se trouve sous le vent.
- Selon un mode de réalisation, le bateau ayant une longueur de flottaison, l’incidence respective des nageoires est configurée pour soulever l’étrave du bateau, notamment 1% à 3% de la longueur de flottaison du bateau.
- Selon un mode de réalisation, le système de nageoires comprenant une paire de nageoires avant, l’axe de pivotement des nageoires avant est pincé vers l’avant, c’est-à-dire que les axes de pivotement des nageoires avant de part et d’autre de l’axe longitudinal du bateau sont concourants vers l’avant. Cela permet d’améliorer la fonction anti-dérive des nageoires avant : sous le vent, une seule nageoire avant est déployée ; alors, le pincement fait que la fonction anti-dérive est améliorée.
- Avantageusement, les nageoires, qui peuvent être reliées à la quille, sont configurées pour reposer sur le fond en situation d’échouage du bateau. Un avantage de l’invention réside ainsi dans son utilisation en cas d’échouage partiel ou total, notamment à marée basse, tout en laissant le bateau horizontal. En effet, les nageoires assurent alors le maintien d’échouage, tout en laissant le bateau, qui repose sur les nageoires en appui sur le fond, dans une position sensiblement horizontale.
- Avantageusement, les nageoires sont configurées pour être déployées au mouillage, le système comprenant au moins une boule d’azote connectée au dispositif d’articulation et de pivotement et configurée pour amortir les mouvements de pivotement des nageoires dus au ressac. Un avantage de l’invention réside ainsi dans son utilisation au mouillage. En effet, les nageoires en position déployée amortissent, voire stoppent, le roulis dû au ressac en mouillage forain, en cassant toute fréquence propre.
- Selon un mode de réalisation, le système de nageoires du bateau comprenant une paire de nageoires avant, les nageoires avant génèrent un centre de poussée participant à une levée d’étrave du bateau situé en avant d’un centre de flottaison du bateau, notamment situé de 5% à 20%, par exemple de 8% à 10%, de la longueur de flottaison du bateau, vers l’avant par rapport au centre de flottaison du bateau. On obtient ainsi un effet positif lors de la gite du bateau : le centre de poussée généré par les nageoires avant étant vers l’avant, on génère un effet de cabrage et de compensation de la mollesse du bateau.
- L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :
- La
est une représentation schématique d’un système de nageoires selon l’invention, monté sur un bateau, vu en coupe depuis l’arrière du bateau. - La
montre une représentation schématique du système de nageoires selon l’invention, selon un exemple comprenant une paire de nageoires auxiliaires, vue de dessous. - La
montre une représentation schématique du système de nageoires selon l’invention, selon un autre exemple comprenant une paire de nageoires auxiliaires, vue de dessous. - La
est une représentation schématique de la fixation et de l’articulation mécanique d’une nageoire sur un élément de coque du bateau, selon un mode de réalisation. - La
est une représentation schématique partielle d’une coupe longitudinale d’une nageoire selon un exemple de système de nageoires selon l’invention. - La
est une autre représentation schématique d’une coupe longitudinale d’une nageoire selon un exemple de système de nageoires selon l’invention. - La
montre l’intégration d’une partie de portions de travail de nageoires en position repliée dans des évidements aménagés dans l’épaisseur de la coque du bateau. - Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
- La
montre une représentation, en coupe verticale, d’un exemple de système de nageoires 10 (ou « fins » en anglais) articulées selon l’invention, monté sur un bateau 1. Le système de nageoires 10 comprend, dans ce premier mode de réalisation, une paire de nageoires 10 fixées à la coque 2 du bateau 1, latéralement, à bâbord et à tribord respectivement, et épousant la forme de la coque 2 lorsqu’elles sont repliées vers le haut, autrement dit lorsque les nageoires 10 sont pivotées contre les flancs latéraux 21 de la coque 2 du bateau 1, en direction du pont 3 du bateau 1. En complément de cette paire de nageoires 10, dites nageoires principales ou nageoires avant, il peut être prévu, selon des modes de réalisation particuliers, une paire de nageoires supplémentaires, comprenant deux nageoires auxiliaires, également appelées nageoires arrière, 50 à l’arrière, également situées de part et d’autre d’un axe longitudinal D du bateau 1. Notamment, les nageoires auxiliaires 50 sont fixées à la coque 2, à proximité de safrans 6, soit juste devant les safrans 6, comme sur la , soit, de préférence, juste à l’arrière des safrans 6, comme sur la . Les nageoires auxiliaires 50 sont en principe de dimensions inférieures aux autres nageoires 10, et épousent aussi la forme de la coque 2 en position repliée. - De préférence, la forme des nageoires 10, 50 est arrondie de sorte à réduire l’intensité des chocs éventuels avec des objets flottants, comme cela sera décrit plus en détail ci-après. L’arrondi est visible sur la
, la et la . Ainsi, au moins le bord avant de chaque nageoire 10, 50 est incurvé vers l’arrière, comme les nageoires pectorales des dauphins ou des requins. - En référence à la
, il est représenté un mode de réalisation avec une seule paire de nageoires 10, consistant en une paire de nageoires avant 10. Dans cette vue en coupe verticale vue de derrière, la nageoire 10 bâbord est en position déployée tandis que la nageoire 10 tribord est en position repilée, autrement dit en position de repos. Comme cela est visible sur la en particulier, les nageoires sont configurées pour se trouver totalement immergées, au moins lorsqu’elles sont en position déployée, comme la nageoire 10 bâbord sur la ou comme l’ensemble des nageoires 10, 50 sur les figures 2 et 3. Les nageoires 10, 50 en position déployée s’étendent principalement dans une direction transverse par rapport à un axe longitudinal D du bateau 1. - Selon le mode de réalisation représenté en
, des logements 19 de dimensions réduites, qui seront décrits plus en détail ci-après, sont prévus dans la coque 2 pour loger un dispositif de fixation et d’articulation de chaque nageoire. Le dispositif de fixation et d’articulation comprend en particulier des moyens de manœuvre 31, 32, 33, 34, 35 des nageoires 10, qui sont décrits en détail ci-après. - En référence au mode de réalisation de la
, comme on le voit en particulier en ce qui concerne la nageoire 10 bâbord, en position déployée sur la , chaque nageoire présente une portion dite anti-dérive 101, configurée pour pénétrer dans l’eau de façon sensiblement verticale, autrement dit de façon orthogonale à la surface de l’eau lorsque le bateau navigue. La portion anti-dérive 101 forme un angle proche d’un angle droit avec une portion contiguë et s’étendant jusqu’à l’extrémité de la nageoire, dite portion anti-gite 102. La portion anti-gite 102 présente une surface portante apte à s’appuyer dans l’eau et sous la surface de l’eau pour « porter » le bateau et notamment soulever l’avant du bateau. Autrement dit, les nageoires avant 10 permettent d’éviter que l’étrave du bateau 1 ne plonge. Notamment, les nageoires avant 10 peuvent permettre de soulever l’étrave du bateau 1 de 1% à 3% de la longueur de flottaison du bateau 1. En particulier, les nageoires avant 10 génèrent un centre de poussée participant à une levée d’étrave du bateau 1 situé en avant d’un centre de flottaison du bateau 1, de chaque côté de l’axe longitudinal D du bateau 1, notamment situé de 5% à 20%, par exemple de 8% à 10%, de la longueur de flottaison du bateau 1. - Les figures 4, 5 et 6 montrent un mode de réalisation dans lequel une pluralité de goupilles 12 permettent de sécuriser la fixation la portion de travail 100 de chaque nageoire 10 sur une âme 11, notamment métallique. Il faut noter que cette structure selon laquelle chaque nageoire 10 comporte une âme 11 sur laquelle est fixée, notamment via des goupilles 12, une portion de travail 100 est un mode de réalisation préférée.
- En référence au mode de réalisation représenté sur les figures 4, 5 et 6, les goupilles 12 sont notamment configurées pour garantir la fixation de la portion de travail 100 sur l’âme 11. Selon un mode de réalisation, en cas de choc dans une direction correspondant sensiblement à l’axe longitudinal D du bateau 1, et donc sensiblement orthogonale à la direction dans laquelle s’étend une nageoire 10 en position déployée, si l’intensité du choc dépasse un seuil prédéfini, les goupilles 12 sont configurées pour lâcher et permettre la désolidarisation de la portion de travail 100 vis-à-vis de l’âme 11. Dans ce cas, un câble 13 est prévu pour tracter la portion de travail 100 sur le côté et/ou à l’arrière du bateau 1, de façon à permettre la récupération et la réparation de la nageoire.
- Selon un mode de réalisation, lorsque les goupilles 12 agissent ainsi, comme des fusibles, en lâchant et en permettant la désolidarisation de la portion de travail 100 vis-à-vis de l’âme 11, un ressort peut être prévu, fixé à l’âme 11 ou à la coque 2, comprimé par défaut lorsque la portion de travail 100 est nominalement fixée à l’âme 11, le ressort se décomprimant et repoussant donc la portion de travail 100 de façon à l’éloigner de la coque 2 du bateau 1 de sorte à éviter tout choc entre la portion de travail 100 et la coque 2 lors de la désolidarisation. La description des figures 4, 5, 6 vaut, mutatis mutandis pour les nageoires arrière 50 éventuelles.
- Comme représenté sur la
, les nageoires 10 du système de nageoires selon l’invention sont fixées à la coque 2, nettement sous le niveau de l’eau lorsque le bateau 1 navigue, et articulées au moyen d’un dispositif de fixation et d’articulation fixé à un élément de structure de la coque 2. Cela vaut pour les nageoires avant 10 visibles sur la figures 1 comme pour les nageoires arrière 50 visibles sur les figures 2 et 3. - De préférence, les nageoires 10 sont fixées à la coque 2 entre le bouchain et la quille 5, comme représenté sur la
. On précise que l’on entend par quille, dans le cadre de la présente, la partie axiale la plus basse du bateau 1. La quille 5 peut présenter, comme sur la , un lest qui la prolonge axialement vers le bas, de sorte à descendre le centre de gravité du voilier. - Notamment, les nageoires 10, 50 sont fixées à la coque 2, de part et d’autre de l’axe longitudinal D du bateau 1, qui passe par la quille 5, le dispositif de fixation et d’articulation de chaque nageoire 10 étant localisé dans le logement 19 aménagé dans la coque 2, au-dessus de la quille 5 et à proximité de celle-ci. Par exemple, les nageoires 10, 50 sont fixées sensiblement à mi-distance entre la quille 5 et le bouchain latéral de la coque 2 du bateau 1, de chaque côté.
- Le logement 19 de chaque dispositif de fixation et d’articulation est prévu pour ne pas occuper de volume utile et se trouve de préférence sous le plancher intérieur du voilier, comme sur la
. Chaque logement 19 est en outre isolé par une enveloppe de renforcement étanche 191 ; seule la portion de travail 100 de chaque nageoire avant 10 est ainsi, de préférence, en excroissance par rapport à la coque 2, quand elle est en position déployée. En variante, on peut prévoir, pour les logements 19, une forme de demi-bulbe bien profilé, notamment en excroissance de la coque 2, pour y loger une partie du dispositif de fixation et d’articulation. - Les nageoires 10, 50 travaillent, comme déjà indiqué, toujours intégralement sous la surface de l’eau lorsqu’elles sont en position déployée.
- En outre, grâce à l’éloignement des nageoires 10, 50 vis-à-vis de la surface de l’eau, en profondeur, on évite toute cavitation génératrice de perte de portance, et on ne génère pas d’embruns. Ainsi, en tendant à maintenir la portion anti-gite 102 parallèle à la surface de l’eau, on maximise la portance sous-marine produite principalement par les portions anti-gite 102 des nageoires 10, car elles ne sont pas perturbées par les effets des vagues ou de la houle.
- De plus, les portions anti-dérive 101 des nageoires 10, 50, correspondant à la partie sensiblement verticale des nageoires 10 en position déployée, forment une surface anti-dérive substantielle et assure ainsi une fonction anti-dérive. Ainsi la portion anti-dérive 101 de chaque nageoire 10 contribue à stabiliser le cap du bateau 1.
- Selon un mode de réalisation, il peut être prévu que la portion anti-dérive 101 de chaque nageoire avant 10 forme un angle pincé vers l’avant équivalent à la dérive naturelle de la coque 2, afin que le bateau ait tendance à avancer strictement selon l’axe longitudinal D de sa coque 2, ce qui améliore notamment ses performances au près. Autrement dit, les axes de pivotement X des nageoires avant 10 forment alors un angle concourant vers l’avant du bateau 1.
- Le dispositif de fixation et d’articulation des nageoires 10, 50 comprend des moyens de manœuvres 31, 32, 33, 34, 35 des nageoires 10, 50. Les moyens de manœuvre comprennent des moyens de pivotement pour faire pivoter les nageoires 10, 50 autour d’un axe de pivotement X sensiblement parallèle à l’axe longitudinal D du bateau 1. Chaque nageoire 10 peut notamment se déplacer, par ce pivotement, entre une position déployée et une position repliée, et réciproquement.
- Dans la position repliée, la nageoire 10, 50 vient contre le flanc latéral 21 de la coque 2, dont elle épouse la forme. En revanche, dans la position déployée, la nageoire 10 s’étend dans une direction principalement transverse par rapport à l’axe longitudinal D du bateau 1. La portion de travail 100 est totalement immergée et la portion anti-gite 102, dont la surface de portance, est sensiblement horizontale, autrement dit parallèle à la surface de l’eau, tandis que la portion anti-dérive 101 est sensiblement verticale, autrement dit orthogonale à la surface de l’eau.
- L’axe de pivotement X, sensiblement parallèle à l’axe longitudinal D du bateau 1, peut être légèrement déplacé vers le bas ou vers le haut, comme représenté dans les exemples des figures 5 et 6, pour permettre de régler les angles et directions respectifs selon lesquels la portion anti-dérive 101 et la portion anti-gite 102 s’étendent dans l’eau.
- Notamment, on peut ainsi, en jouant sur la localisation des moyens de pivotement et la direction de l’axe de pivotement X, régler l’incidence de la portion anti-gite 102 par rapport à l’horizontale ou par rapport à l’orthogonale au flan du bateau 1. A cette fin, pour chaque nageoire, les moyens de manœuvre comprennent des moyens de déplacement de l’axe de pivotement X de la nageoire 10. Ces moyens de déplacement de l’axe de pivotement X peuvent par exemple consister en des paliers 36 articulés par l’intermédiaire de moyens 33 de déplacement axial de palier, pouvant comprendre un moteur couplé à une vis sans fin ou des vérins, comme représenté sur la
et la . - Selon un mode de réalisation, lorsque le système de nageoires comprend des nageoires avant 10 et des nageoires arrière 50, on peut de préférence régler l’incidence des nageoires avant 10 comme étant portante. L’incidence des nageoires arrière 50 est alors réglée de façon correspondante, en fonction de la provenance du vent et donc de la position déployée ou repliée des nageoires avant bâbord et tribord. Ainsi, lorsque le vent vient de tribord, la nageoire avant 10 bâbord est en position déployée et la nageoire avant 10 tribord est en position repliée. La nageoire avant 10 bâbord, qui se trouve sous le vent et en position déployée, présente une incidence la rendant portante. Dès lors, la nageoire arrière 50 tribord, qui se trouve au vent, est déployée et présente une incidence plongeante, tandis que la nageoire arrière 50 bâbord est en position repliée ou en position déployée avec une incidence portante. La nageoire arrière 50 tribord, qui se trouve au vent et en position déployée, avec une incidence plongeante, participe ainsi à favoriser le cabrage du bateau 1 en appuyant le bateau sur l’eau et participe aussi à la fonction anti-gite.
- Bien entendu, la configuration est inversée lorsque le vent vient de bâbord.
- On note en outre que les nageoires avant 10 et arrière 50 peuvent être, en cas de vent arrière, toutes déployées et avec une incidence réglée pour être portantes ou, alternativement, s’agissant uniquement des nageoires arrière 50, avec une incidence réglée pour être plongeantes, de façon à « appuyer » le bateau sur l’eau et ainsi faciliter le déjaugeage.
- Selon un mode de réalisation, il est prévu des capteurs pour mesurer des contraintes s’exerçant sur la structure du bateau 1, par exemple des capteurs mesurant l’intensité d’un effort s’exerçant sur les haubans. Dès lors, il peut être prévu des moyens de sauvegarde automatiques ou à déclenchement manuel permettant de déplacer en position repliée une ou plusieurs nageoires 10, 50 qui étaient en position déployée, en cas d’effort dépassant un seuil d’intensité prédéfini ou en cas de gite dépassant un seuil de gite limite prédéfini. En complément, les moyens de sauvegarde peuvent permettre une modification de l’incidence de la ou des nageoires 10, 50 en position déployée afin de les rendre plus ou moins portantes ou plus ou moins plongeantes.
- En référence à la
, il est prévu, selon un mode de réalisation, un éventuel embrèvement 23 et/ou une feuillure 22 aménagé(s) dans le flanc latéral 21 de la coque 2, correspondant à un évidement prévu dans le flan de la coque 2 du bateau 1, de chaque côté, de façon à cacher dans le profil de la coque 2, dont elle épouse exactement la forme, au moins une portion de l’épaisseur de chaque nageoire 10, 50 en position repliée, pour faciliter son passage dans l’eau et ne pas provoquer d’embruns perturbateurs en navigation. - Comme cela est représenté sur la
, il est en outre notamment prévu que la longueur des nageoires 10 soit limitée de sorte que, en position repliée, elles ne dépassent de préférence pas du pont 3, ou du moins pas de la rambarde 4 ni des filières. - Toujours en référence à la
, il faut noter que les nageoires 10, 50 en position déployée permettent d’accélérer et de stabiliser le bateau 1. Leur fonction de portance, assurée via la surface portante de la portion anti-gite 102, en particulier en incidence positive, l’incidence des nageoires 10 pouvant notamment être réglée, comme cela est décrit ci-après, permet de soulever l’étrave du voilier, notamment 1% à 3% de la longueur de flottaison du bateau 1, ce qui réduit la surface de coque 2 mouillée et le couple résistant du voilier, améliorant ainsi son passage dans la houle et les vagues, en limitant les effets de tangage, et permet de déclencher plus rapidement, le cas échéant, son déjaugeage, en l’appuyant sur l’arrière de sa coque 2, qui est de préférence assez plat. - Les nageoires 10, 50 réduisent en outre la gite et contribuent à augmenter la force vélique, donc la vitesse du bateau 1, par l’intermédiaire de la fonction anti-gite assurée par la portion anti-gite 102 de chaque nageoire.
- De même, les nageoires auxiliaires 50, autrement dit les nageoires arrière 50 visibles sur les figures 2 et 3, optionnelles, situées à l’arrière de la coque 2, et de préférence plus petites que la paire de nageoires avant 10, autrement dit principales, déjà décrites en détail en regard de la
, peuvent aussi contribuer d’une part à stabiliser le cap, en rendant le voilier ni mou ni ardent, d’autre part à contrebalancer la gite, et également à déclencher plus rapidement le déjaugeage du bateau, le cas échéant. Par exemple, en réglant leur incidence pour qu’elle soit négative, autrement dit plongeante, par l’intermédiaire de moyens de déplacement de leur axe de pivotement X, on permet que les nageoires auxiliaires 50 contribuent à appuyer davantage le voilier sur l’arrière de sa coque 2, facilitant ainsi son déjaugeage éventuel. - L’âme 11 déjà brièvement décrite précédemment est notamment métallique, par exemple en titane. L’âme 11 forme le « noyau » de chaque nageoire. L’âme 11 est ainsi l’élément de nageoire 10, 50 qui est monté pivotant. L’âme 11 présente ainsi un axe de pivotement X sensiblement parallèle à l’axe longitudinal D du bateau 1. Dans le cas où la structure de la nageoire 10, 50 ne comporte pas d’âme, la nageoire 10 étant directement articulée au moyen d’un dispositif de fixation et d’articulation, la nageoire 10 comprend l’axe de pivotement X.
- L’axe de pivotement X, déjà introduit précédemment, est réalisé par exemple au moyen de deux pivots respectivement à l’avant et à l’arrière de l’âme 11, comme représenté à la
. En référence à la et à la , l’âme 11 comprend un corps principal allongé vers l’extérieur par rapport à la coque 2, sensiblement orthogonal à l’axe de pivotement X. Selon un mode de réalisation, l’âme 11 comprend également une excroissance intérieure 110 s’étendant à l’intérieur de la coque 2, dans le logement 19 logeant le dispositif de fixation et d’articulation. Cette excroissance intérieure 110 peut recevoir un vérin, ou un moteur 32, ou une vis de manœuvre, ou des dents d’engrenage, par exemple. - Selon un mode de réalisation, le système de nageoires 10, 50 comprend des moyens de verrouillage 35 pour verrouiller chaque nageoire 10, 50 en position déployée ou en position repliée, respectivement. Ces moyens de verrouillage 35 permettent de soulager les moyens de pivotement et peuvent présenter plusieurs positions de verrouillage entre les deux positions extrêmes que sont la position déployée et la position repliée des nageoires 10, 50. Selon un mode de réalisation, pour chaque position de verrouillage, les moyens de verrouillage 35 forment une butée souple, autrement dit amortie, c’est-à-dire par exemple une butée élastomère ou une butée reliée à une boule d’azote reliée à un circuit hydraulique des moyens de manœuvre. Cela limite les efforts sur la coque et améliore le confort et la souplesse du système de nageoires.
- L’âme 11 peut ainsi être immobilisée par des moyens de verrouillage 35 à plusieurs positions, dont au moins la position repliée et la position déployée en navigation.
- Selon un mode de réalisation, il est également prévu des moyens de contrôle, par exemple des gyroscopes, pour maintenir horizontales, c’est-à-dire parallèles à la surface de l’eau lorsque le bateau navigue, les portions anti-gite 102 des nageoires 10, 50, afin qu’elles restent bien immergées, parallèlement à la surface de l’eau, quelle que soit la gite du voilier.
- Selon un mode de réalisation, pour régler l’incidence de la nageoire, en particulier de la portion anti-gite 102, il peut être prévu un palier articulé 36 sur lequel chaque pivot, avant et arrière, est monté. Chaque palier articulé 36 permet alors de translater l’axe de pivotement X dans une fente, notamment verticale, et sensiblement perpendiculaire à la portion de la coque 2 où se trouve cette articulation, par exemple au moyen d’un vérin ou d’une vis, comme représenté sur les figures 5 et 6. L’angle d’incidence de la nageoire 10, 50 peut ainsi être réglé entre différentes positions dans lesquelles l’incidence est respectivement positive, autrement dit portante, neutre, ou négative, autrement dit plongeante. De cette façon, on peut déplacer l’axe de pivotement X des nageoires 10, 50.
- Comme cela est visible sur la
, la et la , chaque nageoire 10, 50 présente une forme arrondie, incurvée vers l’arrière. Autrement dit, le profil horizontal de chaque nageoire 10, 50 présente une forme, par exemple un arc de cercle, dans le plan sensiblement horizontal dans lequel s’étend la portion anti-gite 102, l’arc de cercle étant orienté vers l’arrière du bateau 1. Dans le mode de réalisation préféré, au moins le bord avant de la portion anti-gite 102 présente cette courbure. De préférence, le bord arrière de la portion anti-gite 102 présente une courbure sensiblement parallèle ou supérieure à celle prévue sur le bord avant. - La forme incurvée vers l’arrière du bord avant de la nageoire, en particulier de sa portion anti-gite 102, permet de ne pas laisser d’objet dérivant s’accrocher en navigation, tels que sacs plastiques, branches, algues, cordages, filets, bouées etc.
- Selon un mode de réalisation, la portion anti-gite 102 présente en outre une forme profilée, comme une aile d’avion, de façon à améliorer sa portance.
- La portion de travail 100 de la nageoire 10, 50 est de préférence en matériau synthétique très résistant, par exemple en carbone, notamment plus léger que l’âme 11 métallique pour ne pas alourdir inutilement le voilier. En particulier, au moins la portion anti-gite 102 est en matériau synthétique très résistant, par exemple en carbone.
- La portion de travail 100 enveloppe partiellement, voire complètement, l’âme 11, notamment métallique, à laquelle elle est fixée par les goupilles 12 visibles sur la
, la et la notamment. Les goupilles sont configurées pour améliorer la sécurité de la fixation de la portion de travail 100 sur l’âme 11. Comme décrit précédemment, en cas de choc violent avec un objet dérivant, les goupilles 12 peuvent assumer une fonction de fusible et permettre la désolidarisation de la portion de travail 100 vis-à-vis de l’âme 11. - En pratique, pour déplacer une nageoire 10, 50 de la position repliée à la position déployée, on peut notamment, d’abord, la déverrouiller en actionnant les moyens de verrouillage 35 en ce sens, puis lui donner une incidence nulle ou légèrement négative pour faciliter sa descente, au moyen d’un déplacement de l’axe de pivotement X. Ensuite, on pivote la nageoire, grâce aux moyens de pivotement, jusqu’à la position déployée. On verrouille alors la nageoire 10, 50 dans la position déployée voulue, par l’intermédiaire des moyens de verrouillage 35, de sorte à inhiber le pivotement, puis on lui donne une incidence voulue, positive neutre ou négative.
- A l’inverse, pour déplacer une nageoire 10, 50 de la position déployée à la position repliée, on peut lui donner une incidence nulle, puis la déverrouiller, puis lui donner éventuellement une légère incidence positive afin de faciliter sa remontée. Enfin, on peut la pivoter jusqu’à sa position repliée avant de la verrouiller dans cette position. Pour faciliter le repliage, il peut être prévu un ressort de rappel 320 qui s’appuie par exemple sur l’excroissance intérieure 110 de l’âme 11, comme représenté sur la
. - Un autre usage avantageux du système de nageoires selon l’invention réside dans une situation de mouillage du bateau.
- En position déployée, une ou des nageoires 10, 50 assurent la stabilité au mouillage du bateau. En cassant tout fréquence propre d’oscillation du bateau 1, le système de nageoires permet d’amortir, voire de stopper, le roulis dû au ressac.
- Selon ce mode de réalisation, il est par ailleurs prévu au moins une boule d’azote connectée aux moyens hydrauliques de manœuvre des nageoires 10, 50 du système de nageoires et configurée pour amortir tout mouvement des nageoires 10, 50, notamment lorsqu’elles sont utilisées au mouillage, ou, en navigation, pour amortir le choc des vagues. Dans ce cas, les moyens de pivotement du dispositif de fixation et d’articulation reliant chaque nageoire 10, 50 à la coque 2 présentent un degré de liberté configuré de sorte que la nageoire 10, 50 peut pivoter sous l’effet du ressac, alors qu’elle se trouve en position déployée, le pivotement étant amorti par ladite boule d’azote.
- Selon une autre mise en œuvre du système de nageoires selon l’invention, on utilise les nageoires 10, de sorte qu’elles reposent sur le fond en cas d’échouage total ou partiel. Grâce aux nageoires 10, dans une telle situation d’échouage, le bateau est maintenu sensiblement en position horizontale.
- Selon un mode de réalisation non illustré, les nageoires 10 sont fixées à la quille, notamment de part et d’autre du lest de la quille 5. Dans ce cas, la quille 5 est considérée comme faisant partie de la coque du bateau 1. Dans ce mode de réalisation, les nageoires 10 se déploient de part et d’autre de la quille 5 (qui fait alors partie de la coque 2 du bateau 1) et assurent la fonction stabilisatrice anti-gite et anti-dérive décrite précédemment. De plus, les nageoires 10 réalisent alors la fonction stabilisatrice au mouillage pour contrer le roulis dû au ressac de façon plus avantageuse car moins encombrante que lorsque les nageoires sont fixées à la coque 2 à distance de la quille 5.
- D’autre part, l’ensemble, ou une partie, des moyens de manœuvre des nageoires 10, 50, qui regroupent les moyens de déplacement de l’axe de pivotement X et les moyens de pivotement de chaque nageoire 10, 50, peuvent être manuels, ou hydrauliques, comprenant des vérins hydrauliques 32 et/ou des moteurs rotatifs, ou électriques, comprenant des ensembles vis-écrous, pouvant être couplés à un ressort de rappel 320, et/ou une vis sans fin 310 montée sur des dents d’engrenage ou un moteur rotatif 31, ou pneumatiques, par exemple. De préférence, les moyens de manœuvre sont commandables, ou au moins activables, de préférence à distance au moyen de boutons électriques pilotables depuis un poste de pilotage du bateau. Selon un mode de réalisation, les différents moyens successifs de manœuvre des nageoires 10, 50 sont commandés de façon automatique, au moyen d’un calculateur ou d’un automate programmable par exemple.
- Alternativement ou en complément ou en tant que mode dégradé, il peut être prévu des moyens de manœuvre auxiliaires manuels, tels qu’une manivelle de winch, une pompe hydraulique manuelle, etc. pour assurer le déplacement de l’axe de pivotement X et/ou le pivotement des nageoires 10, 50.
- Selon un mode de réalisation de l’invention, il est par ailleurs prévu un dispositif de récupération d’énergie adapté pour produire de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique cinétique produite par les efforts appliqués par l’eau sur les nageoires 10, 50 immergées du système de nageoires.
- En particulier, au mouillage, les nageoires 10, 50 peuvent être en position déployée, comme déjà décrit, pour assurer la stabilité du bateau. Dans cette configuration, la houle engendre un mouvement de balancier des nageoires 10, 50 autour de leur axe de pivotement X des moyens de pivotement du dispositif de fixation et d’articulation qui relie lesdites nageoires 10, 50 à la coque 2 du bateau 1. Le dispositif de récupération d’énergie est connecté aux moyens de pivotement et transforme l’énergie mécanique cinétique correspondant au mouvement de balancier en énergie électrique. Par exemple, le mouvement mécanique cinétique est repris par un vérin et transféré à un alternateur qui génère de l’énergie électrique.
- L’énergie électrique ainsi produite peut être acheminée par exemple jusqu’à un système électrique du bateau 1 comprenant par exemple un convertisseur de tension et une batterie, l’énergie électrique servant à recharger la batterie.
- Ainsi, selon un mode de réalisation, les moyens de manœuvre des nageoires 10, 50 comprennent un vérin hydraulique de manœuvre. Une vanne trois voies est alors prévue pour commuter entre une position de manœuvre et une position de production d’énergie électrique dans laquelle chaque côté du vérin hydraulique de manœuvre est relié à un élément tel qu’un piston, pour générer de l’électricité. Par exemple, de chaque côté du vérin hydraulique de manœuvre, on peut prévoir un moteur électrique respectif ou un moteur hydraulique respectif qui entraînent un alternateur adapté pour générer de l’énergie électrique lorsque le vérin hydraulique de manœuvre est déplacé, au mouillage, en raison du ressac.
Claims (20)
- Système de nageoires articulées pour un bateau (1) présentant une coque (2), le système de nageoires comprenant au moins deux nageoires (10, 50) ayant une extrémité respective fixée à un élément de la coque (2) du bateau (1), les deux nageoires (10, 50) étant situées de part et d’autre d’un axe longitudinal (D) du bateau (1), chaque nageoire (10, 50) étant destinée à être immergée en totalité dans une position déployée de la nageoire, chaque nageoire (10, 50) ayant par ailleurs une position repliée dans laquelle la nageoire (10, 50) est destinée à venir contre la coque (2) du bateau (1), et chaque nageoire (10, 50) ayant des moyens de manœuvre (31, 32, 33, 34, 35) configurés pour déplacer la nageoire (10, 50) entre la position repliée et la position déployée et réciproquement,
chaque nageoire (10, 50) comprenant une âme (11), notamment en titane, et une portion de travail (100) fixée à l’âme (11) par l’intermédiaire de moyens de fixation, et l’âme (11) étant fixée solidairement aux moyens de manœuvre. - Système de nageoires selon la revendication 1, dans lequel chaque nageoire (10, 50) présente un bord avant, autrement dit orienté vers l’étrave du bateau (1), incurvé vers l’arrière, par exemple de façon à conférer à la nageoire (10, 50) une forme de nageoire pectorale de requin ou de dauphin,
- Système de nageoires selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de fixation sont fusibles.
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque nageoire (10, 50) présente une forme adaptée pour épouser une forme prédéfinie de la coque (2) du bateau (1), en position repliée, dans laquelle la nageoire (10, 50) est pivotée pour venir contre un flanc latéral (21) de la coque (2) du bateau (1).
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque nageoire comprend une portion anti-gite (102) ayant une surface portante et une portion anti-dérive (101), la portion anti-gite (102) étant sensiblement horizontale et la portion anti-dérive (101) étant sensiblement verticale en position déployée de la nageoire.
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, pour chaque nageoire, les moyens de manœuvre comprennent des moyens de pivotement comprenant au moins un pivot, adaptés pour pivoter la nageoire (10, 50) autour d’un axe de pivotement (X), entre la position repliée et la position déployée et réciproquement.
- Système de nageoires selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de pivotement sont configurés pour être fixés à une partie inférieure de la coque (2), entre la quille (5) et le bouchain latéral du bateau (1).
- Système de nageoires selon la revendication 6 ou 7, dans lequel, pour chaque nageoire, les moyens de manœuvre comprennent des moyens de déplacement (33) de l’axe de pivotement (X) de la nageoire (10, 50), configurés pour modifier l’incidence de la nageoire (10, 50).
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes combinée à la revendication 5, comprenant des moyens de contrôle configurés pour maintenir les portions anti-gite (102) des nageoires (10, 50) horizontales.
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, pour chaque nageoire, les moyens de fixation sont fusibles et sont configurées pour autoriser une désolidarisation de la portion de travail (100) vis-à-vis de l’âme (11), de façon automatique ou de façon commandée.
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque nageoire (10, 50) comprend un câble (13) reliant la portion de travail (100) à l’âme (11) et configuré de sorte que, lorsque la portion de travail (100) est désolidarisée de l’âme (11), le câble (13) tracte la portion de travail (100) sur le côté et/ou à l’arrière du bateau (1) en navigation.
- Système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque nageoire (10, 50) comprend des moyens de verrouillage (35) pour verrouiller une position angulaire de la nageoire (10, 50) entre une pluralité de positions dont au moins la position repliée et la position déployée.
- Bateau (1), notamment voilier hauturier, comprenant une coque (2) ayant une portion arrière plane, et un système de nageoires selon l’une des revendications précédentes, le système de nageoires étant fixé à la coque (2) du bateau (1).
- Bateau (1) selon la revendication 13, comprenant des moyens de production d’énergie électrique connectés au dispositif d’articulation et de pivotement, et configurés pour produire de l’énergie électrique lorsque le bateau (1) est au mouillage.
- Bateau (1) selon l’une des revendications 13 à 14, le système de nageoires (10, 50) comprenant une paire de nageoires avant (10) et une paire de nageoires arrière (50), dans lequel les nageoires avant (10) présentent une incidence portante et les nageoires arrière (50) sont configurées de telle manière que, lorsque la nageoire avant (10) bâbord est en position déployée et la nageoire avant (10) tribord est en position repliée, le vent venant de tribord, alors la nageoire arrière (50) tribord est en position déployée et son incidence est réglée de sorte à être plongeante, la nageoire arrière (50) bâbord étant en position repliée ou en position déployée avec une incidence portante, et, réciproquement, lorsque la nageoire avant (10) tribord est en position déployée et la nageoire avant (10) bâbord est en position repliée, le vent vient de bâbord, alors la nageoire arrière (50) bâbord est en position déployée et son incidence est réglée de sorte à être plongeante, la nageoire arrière (50) tribord étant en position repliée ou en position déployée avec une incidence portante.
- Bateau (1) selon l’une des revendication 13 à 15, le bateau (1) ayant une longueur de flottaison, dans lequel l’incidence respective des nageoires (10, 50) est configurée pour soulever l’étrave du bateau (1), notamment 1% à 3% de la longueur de flottaison du bateau (1).
- Bateau (1) selon l’une des revendications 13 à 16, le système de nageoires (10, 50) comprenant une paire de nageoires avant (10), dans lequel l’axe de pivotement (X) des nageoires avant (10) est pincé vers l’avant, c’est-à-dire que les axes de pivotement des nageoires avant (10) de part et d’autre de l’axe longitudinal (D) du bateau (1) sont concourants vers l’avant.
- Bateau (1) selon l’une des revendications 13 à 17, dans lequel les nageoires sont reliées à la quille et sont configurées pour reposer sur le fond en situation d’échouage du bateau (1).
- Bateau (1) selon l’une des revendications 13 à 18, dans lequel les nageoires (10, 50) sont configurées pour être déployées au mouillage, le système comprenant au moins une boule d’azote connectée au dispositif d’articulation et de pivotement et configurée pour amortir les mouvements de pivotement des nageoires (10, 50) dus au ressac.
- Bateau (1) selon l’une des revendications 13 à 19, le système de nageoires (10, 50) comprenant une paire de nageoires avant (10), dans lequel les nageoires avant (10) génèrent un centre de poussée participant à une levée d’étrave du bateau (1) situé en avant d’un centre de flottaison du bateau (1), de chaque côté de l’axe longitudinal (D) du bateau (1), notamment situé de 5% à 20%, par exemple de 8% à 10%, de la longueur de flottaison du bateau (1), vers l’avant par rapport au centre de flottaison du bateau (1).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112691A FR3129651B1 (fr) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | Système de nageoires articulées pour bateau |
| PCT/EP2022/081559 WO2023094176A1 (fr) | 2021-11-29 | 2022-11-10 | Système de nageoires articulées pour bateau |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP4440921A1 true EP4440921A1 (fr) | 2024-10-09 |
Family
ID=80933516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP22817222.7A Pending EP4440921A1 (fr) | 2021-11-29 | 2022-11-10 | Système de nageoires articulées pour bateau |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20250010959A1 (fr) |
| EP (1) | EP4440921A1 (fr) |
| FR (1) | FR3129651B1 (fr) |
| WO (1) | WO2023094176A1 (fr) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH315235A (de) * | 1953-04-11 | 1956-07-31 | Herz Johannes | Gleitboot mit schwenkbaren Unterwasserflügeln |
| US4364324A (en) * | 1981-04-29 | 1982-12-21 | The Boeing Company | Strut release mechanism for hydrofoil craft |
| NO890651L (no) * | 1989-02-16 | 1990-08-17 | Liaaen Helix A S | Festeanordning for hydrofoil e.l. baereplan. |
| DE20314325U1 (de) * | 2003-09-16 | 2005-01-20 | Abeking & Rasmussen Schiffs- Und Yachtwerft (Gmbh & Co) | Rumpfanhang für ein Wasserfahrzeug |
| NZ546441A (en) * | 2006-04-07 | 2008-08-29 | Dynamic Stability Systems Ltd | Horizontally disposed hydrofoil system for monohull sailboat |
| US8690617B2 (en) * | 2007-08-06 | 2014-04-08 | Deka Products Limited Partnership | Swimming propulsion device |
| EP3216689B8 (fr) * | 2016-03-10 | 2019-06-26 | Eric Monnin | Agencement de hydrofoil, coque de bateau ou de navire, gouvernail et bateau ou navire |
| WO2017165915A1 (fr) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Flying Fin Systems Pty Ltd | Dérive élastiquement souple |
-
2021
- 2021-11-29 FR FR2112691A patent/FR3129651B1/fr active Active
-
2022
- 2022-11-10 EP EP22817222.7A patent/EP4440921A1/fr active Pending
- 2022-11-10 US US18/712,060 patent/US20250010959A1/en active Pending
- 2022-11-10 WO PCT/EP2022/081559 patent/WO2023094176A1/fr not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20250010959A1 (en) | 2025-01-09 |
| FR3129651A1 (fr) | 2023-06-02 |
| FR3129651B1 (fr) | 2025-05-23 |
| WO2023094176A1 (fr) | 2023-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2742410A1 (fr) | Engin nautique monocoque | |
| FR3025176A1 (fr) | Aile portante escamotable | |
| WO2019106314A1 (fr) | Engin maritime flottant a quille de mesure amovible | |
| EP0084995B1 (fr) | Système de propulsion pour engins et navires à voile | |
| CA3067118A1 (fr) | Ensemble portant asservi a aile profilee pour bateau semi rigide | |
| EP0694008B1 (fr) | Hydroptere a voile | |
| EP3094549B1 (fr) | Navire multicoque à propulsion marine | |
| CA2611765A1 (fr) | Engin multimilieux | |
| EP3966105B1 (fr) | Engin marin | |
| WO2023094176A1 (fr) | Système de nageoires articulées pour bateau | |
| FR2552046A1 (fr) | Bateau forme d'une plate-forme surelevee a l'aide de piliers sur des flotteurs | |
| EP3194258B1 (fr) | Navire de type prao, dont la coque principale porte une structure autoportante formant contrepoids | |
| FR3029497A1 (fr) | Bateau a voile a appendice de stabilisation ameliore | |
| FR2697794A1 (fr) | Hydravion - Voilier destiné à voler au ras des flots, propulsé par la force du vent. | |
| FR2542274A2 (fr) | Voilier a derive plongeante decalee au vent d'une voile sustentatrice | |
| EP2895386B1 (fr) | Voilier de charge roulier | |
| FR2655309A1 (fr) | Systeme de propulsion et de sustentation eoliennes pour engins de vitesse nautiques, terrestres ou amphibies. | |
| FR2534874A1 (fr) | Navire de type " prao " | |
| WO2019016434A1 (fr) | Vehicule nautique de loisir et de competition a coques et mâture inclinables | |
| FR3074472A1 (fr) | Bateau multicoque anti-cabrage pour une navigation a hautes vitesses | |
| WO1994029168A1 (fr) | Greement comportant une voilure non supportee par un mat et hydroptere pourvu d'un tel greement | |
| WO2007006907A1 (fr) | Bateau multicoque a grande vitesse | |
| FR2914274A1 (fr) | Prao avec greement latin | |
| WO2026082519A1 (fr) | Embarcation maritime, de preference a effet de sol de type bateau-volant | |
| US20110100282A1 (en) | High performance human powered displacement boat including user articulating surface skimming outriggers (amaroas), and beaching, docking, heavy water capability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20240329 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| DAV | Request for validation of the european patent (deleted) | ||
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) |