FR2574749A1 - Procede de fabrication d'une surface portante souple, produit manufacture donnant une surface portante souple, surface portante souple et voile formee de cette surface portante souple - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION D'UNE SURFACE PORTANTE SOUPLE, UN PRODUIT MANUFACTURE DONNANT UNE SURFACE PORTANTE SOUPLE, UNE SURFACE PORTANTE SOUPLE ET UNE VOILE FORMEE DE CETTE SURFACE PORTANTE SOUPLE, CONSTITUEE AU MOINS D'UN ELEMENT DE CHEMISE COMPOSE D'UN CERTAIN NOMBRE DE PANNEAUX, D'UN CERTAIN NOMBRE DE MEMBRES STRUCTURELS PLATS ET SOUPLES, INTERCONNECTES AVEC LESDITS PANNEAUX SUPPORTANT LES CHARGES PREDOMINANTES EXERCEES SUR LADITE SURFACE, LESDITS MEMBRES STRUCTURELS PLATS ETANT JOINTS ET INTERCONNECTES AUXDITS PANNEAUX ET REJOIGNANT UN POINT DE CONCENTRATION DE CHARGES SUR LADITE SURFACE PORTANTE. APPLICATION A LA VOILE ET AUX PROCEDES DE FABRICATION DE VOILES.

Description

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PROCEDE DE FABRICATION D'UNE SURFACE PORTANTE SOUPLE, PRODUIT

HANUFACTURE DONNANT UNE SURFACE PORTANTE SOUPLE. SURFACE PORTANTE

SOUPLE ET VOILE FORMEE DE CETTE SURFACE PORTANTE SOUPLE.

Cette invention se rapporte à un procédé de fabrication pour une voile, ou toute autre surface portante souple, et selon laquelle le vent est considéré comme étant la force de poussée ou l'énergie motrice. Plus précisément, cette invention se rapporte à une surface portante souple, telle qu'une voile, utilisée comme élément moteur sur des matériels utilisant le mouvement de l'air comme source d'énergie; plus particulièrement, cette invention

se rapporte à une voile et à son mode de fabrication.

Plus encore, cette invention se rapporte à une surface portante en matériau souple et o le vent imprime une certaine configuration à cette surface portante et fournit en position tendue la source d'énergie voulue à un moyen de déplacement tel qu'un bateau ou à une machine mue par le vent telle qu'un moulin,

un générateur de courant ou autre machine similaire.

Plus encore, cette invention se rapporte à une embarcation à voile telle qu'un voilier gréé en carré, une embarcation monocoque à quille, un dériveur, une embarcation de type outrigger, un catamaran, trimaran, petites embarcations à voile telles que dinghies, planches à voile, petits bateaux de course,

glisseurs sur patins à glace, char à voile et autres.

Conséquemment, cette invention se rapporte également aux gros équipements mécaniques entrainés par le vent, comme par exemple des moulins à vent et des générateurs de courant, aux matériels et navires mus par le vent en passant par les petites

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embarcations et planches à voile.

Par surface portante on entend toute surface qui, du fait du mouvement relatif d'un fluide tel que l'air sur cette surface, engendre une pression positive sur l'une de ses faces et qui est susceptible d'être transmise sous forme de mouvement à un moyen

de transport.

Comme exemple de surface portante, nous citerons l'aile d'un

avion. De même la quille d'un voilier est une surface portante.

Les voiles de bateaux sont communément désignées comme des surfaces portantes souples. En règle générale, les voiles d'un bateau comprennent un foc ou un génois, une grand-voile, et d'autres voiles telles que voile d'artimon sur les ketches et les yalls. Les autres voiles sont les voiles de cape, les trinquettes, spinnakers et autres différents types o la force exercée par le vent sur la voile est supportée par une toile souple, ou par un plastique souple et un tissu stratifié tel que du plastique renforcé ou un tissu non tissé à couches superposées ou par un tissu (sur l'un ou les deux côtés de la feuille plastique). Comme le matériau de la voile encaisse tous les efforts exercés, sa texture, sa fabrication, l'orientation des fils et le type de renforcement prennent une importance toute particulière. Pour avoir une surface portante donnant un maximum d'efficacité, comme par exemple pour un voilier et surtout pour un voilier de compétition il importe, qu'en toutes conditions de vents données, la surface portante ne se déforme pas de manière irrémédiable suite à la déformation du matériau souple lui-même, que ce soit dans la toile ou la feuille plastique, ou la feuille plastique et

les composés de la toile.

La toile appropriée devra donc être choisie en fonction de toutes les conditions d'utilisation données prévues pour cette voile. De plus le plastique stratifié devra être également soigneusement renforcé de façon qu'il ne se déforme pas au-delà d'un point donné. Un plastique stratifié est généralement renforcé soit par un matériau non tissé à couches superposées sur toute sa surface,

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soit par des couches de toile sur l'une ou sur les deux faces du

plastique, comme en construction sandwich par exemple.

Avant l'arrivée des stratifiés, les voiles étaient habituellement faites en toile tissée. Si le matériau utilisé est un produit tissé, il aura toutes les caractéristiques inhérentes à ce produit, c'est-à-dire des chaînes et des trames. Les produits tissés n'ont que de médiocres caractéristiques de résistance à la déformation unilatérale. Les stratifiés ont des caractéristiques

bien supérieures.

Dans un matériau tissé, les fils le constituant peuvent être de même nature ou de nature différente. Des fils de nature différente confèrent des caractéristiques différentes au matériau, telles que différences de résistance à l'étirement ou du mode de déchirure. Pour compenser les différences de chaines et trames et de résistance à la déformation, letissu est aligné de façon que le gros des efforts puisse s'exercer sur les chaînes, c'est-à-dire à1A o les efforts sont exercés sur la voile.. Les forces ou efforts exercés sur une voile et sur sa toile s'exercent de manières complexes. Ces efforts peuvent être exprimés de différentes façons, par exemple en courbes hypsométriques, ou courbes des valeurs des efforts ou des charges exercées sur la voile. Il est bien entendu que ces courbes d'efforts sont approximatives et ne sont tracées que pour plus de commodité, parce que l'effort est de manière substantielle, dans les voiles de types anciens, uniquement transmis par une toile souple. L'effort est transmis d'une façon inégale sur une voile, qui est une surface de courbes multiples et complexes. Etant donné la complexité de cette surface courbe, il importe que la surface en question ait la forme voulue, car depuis des temps immémoriaux, on a recherché la portance maximum de façon artisanale en se contentant de comparaisons avec d'anciennes voiles ou avec des

voiles ayant des caractéristiques de performances données.

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De plus, chaque voile doit également correspondre au type de véhicule qu'elle doit entraîner, voilier ou glisseur sur patins par exemple. Pour ce dernier, étant donné les énormes vitesses atteintes, plus de 130 km/h, les voiles doivent avoir une forme différente de celles utilisées pour de très faibles vitesses,

moins de 8 km/h par exemple.

En outre, la répartition des efforts varie considérablement sur ces deux surfaces portantes différentes. La voilerie était dans le temps un art qui dépendait de la forme appropriée des

différents composants de la voile pour obtenir la surface voulue.

Cependant, on doit souligner que pratiquement tous les efforts ou charges étaient alors supportés par la peau de la voile,

c'est-à-dire par la toile formant la surface portante.

Pour faciliter les descriptions, les voiles seront ici décrites

comme se composant d'une tête, c'est-à-dire d'une partie supérieure à laquelle est fixée une drisse pour la montée de la

voile le long du mat ou le long d'un étai.

La partie inférieure de-la voile est fixée & l'avant de celle-ci par un point d'amure sur le bateau; et, à sa partie arrière, la voile est fixée par son angle inférieur soit à une bôme, soit à une écoute. Les voiles peuvent flotter librement ou être fixées sur les-espars. Les voiles peuvent aussi être attachées à un étai ou à un mât, respectivement au moyen de mousquetons ou de coulisseaux, et à des emplacements intermittents le long du

guindant de voile.

Une voile comporte une bordure qui en est sa partie inférieure, et une chute qui en est sa partie arrière. La partie de la voile dépassant la droite reliant la tête au point d'écoute s'appelle rond de chute, et la droite elle-même la chute. La partie en deçà de la chute s'appelle échancrure. Toute ligne de la voile reliant

le guindant à la chute (parallèlement & l'eau) définit le profil.

En outre, le rapport d'allongement d'une voile est exprimé, dans le cas d'une voile triangulaire, comme étant le carré de sa hauteur (ou longueur) divisé par la surface de la voile. Ce rapport d'allongement est un important paramètre dans les courses

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de voiliers modernes.

Les forces aérodynamiques exercées sur les voiles s'expriment généralement à l'aide de la formule suivante: F=0,00119 x VA2 x SA x C, (cf indice des formules) dans laquelle F est la force aérodynamique en livres, VA la vitesse de l'air apparent en pieds/seconde, et SA la surface de la voile en pieds-carrés. C est le coefficient de la force aérodynamique pour une voile donnée. Avec VA en mètres/ secondes, SA en mètres carrés, F en newtons, la formule devient: F=O,61330 x V 2 x S x C

A A

A pleine voilure, cette force s'exprime à l'aide d'une autre formule: Fts = Ct x O.OOl19VAF X AFS avec les unités anglosaxones (FeE en livres, VA F en pieds/seconde et SAdn pieds-carrés), soit aussi F FS = Ct x 0,61330 VAF x AFe avec le système d'unités internationales (Ft Fsen Newtons, V.en mètres/seconde et SFA en mètres carrés). dans lesquelles fs correspond à "pleine voilure", et Ft l'effort global. La force,

l'effort ou la portance totale sont donc équivalents.

Toutefois, chaque forme de voile a son propre coefficient Ct et ses propres caractéristiques de limite de charge. Les forces sont une résultante des différents efforts ou charges induites sur la surface portante par la force aérodynamique et la traînée de

l'air sur la surface.

Si les efforts exercés sur l'une ou l'autre partie spécifique de la voile sont mesurés, et si les zones soumises à des efforts de valeur égale sont reliées par une droite, on obtient une courbe hypsométrique des efforts exercés sur la voile. En incrémentant ces courbes hypsométriques de façon appropriée on pourra étudier

une répartition uniforme des efforts sur la surface de la voile.

Ces courbes hypsométriques montrent de façon approximative les efforts étant imposés à la voile, déformés ou amplifiés, selon les efforts ou les charges concentrées autour des points de support. Aux points de charge, c'est-à-dire aux points d'attache de la voile, ces charges ou efforts sont transmis à la structure rigide, c'est-à-dire le voilier en l'occurrence. A ces points les

charges sont particulièrement élevées.

Ces concepts sont ainsi expliqués par Marchaj, dans Sailing Theory and Practice, Dodd, Mead and Company, New York, 1964. Une répartition des pressions exercées sur une voile est illustrée en

page 59 du livre cité ci-dessus en référence.

Du fait de la complexité des courbes d'une voile ou d'une surface portante, il n'existe que peu de données pour chaque type particulier de voile. Si l'on prend en compte que les points de support ou les points de concentration d'efforts tels que la tête, le point d'écoute de la voile ou le point d'amure concentrent les courbes hypsométriques, on comprendra que ces différents points d'attache sont des zones soumises à des efforts

particulièrement élevés.

Dans les voiles hautes modernes, les efforts exercés sur le point

d'écoute de la voile ou sur la tête de la voile sont très élevés.

Dans les voiles classiques, les points d'attache sont renforcés

par des pièces rapportées de types et de fabrications diverses.

En outre, si l'on prend les coulisseaux de voiles, les mousquetons ou les amures de ris ou les coins d'attache en considération, on voit que la répartition des efforts sur toute

l'étendue de la voile est des plus complexes.

Evidemment, ces efforts, comme le montre les formules ci-dessus varient en fonction de la vitesse du vent, et sont élevés au carré à chaque augmentation de la vitesse linéaire du vent mesurée soit en pied/seconde, soit en m/s ou par tout autre système.

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En conséquence, la voile doit s'adapter aux meilleures conditions de portance par une forme intrinsèque appropriée, et par des réglages ou manoeuvres de voilure appropriés selon les conditions de navigation. Ainsi pour une direction de vent donnée, les courbes d'effort et leur amplitude varieront aussi sur la surface de la voilure. Le coefficient de voile Ct variera donc également dans les formules ci-dessus. Pour des voiles bien conçues ou pour des voiles bien réglées, la valeur de Ct sera plus grande que

pour des voiles mal conçues ou mal réglées.

En général, les trois principales formes de navigation d'un voilier, basées sur l'angle d'attaque du vent sur les voiles sont : Le louvoiement, le largue ou le vent arrière. L'effort le plus élevé sur une voile, pour une force de vent donnée, est exercé dans les louvoiements. Les efforts varieront de nouveau selon l'angle d'attaque et la direction du vent. Dans chaque cas, la voilure devra être modifiée pour pouvoir bénéficier de la

meilleure surface portante possible.

Les caractéristiques d'une surface portante sont régies par la tension de la peau de la voile, la tension des drisses, l'angle du point de tire par rapport à la position des amures, la tension du guindant, elle-même fonction de la tension d'une drisse ou d'un Cunninghamm, ou de la bordure de la voile qui dépend du changement de l'angle de tire de la voile et/ou de la tension d'écoute, ou de l'étarquatage sur une bôme par exemple.En outre, on prend souvent des ris, c'est-à-dire que l'on modifie la forme et la surface de la voilure, par exemple en prenant un ris de fond, ou en cintrant le mât pour changer la forme de la voilure, pour donner soit 'plus de prise', soit 'moins de prise' à la voile selon la force du vent. Les emplacements de ris doivent également être renforcés, ce qui donne alors de nouvelles courbes

hypsométriques à chaque prise de ris.

A chacune de ces manoeuvres visant à optimiser les conditions de la navigation, les courbes d'effort varient. De plus, ces courbes sont affectées par certaines charges dynamiques (par opposition aux charges statiques) par exemple par le sillage d'un autre

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navire, ou par le tangage et les embardées du bateau, ou par des rafales et des calmes alternés. Ces courbes d'effort comme on peut le voir ne demeurent pas statiques, mais se déplacent sur toute la surface de la voile, en en affectant les performances et

donc celles de la coque entrainée par la voile.

D'autres facteurs influent également sur les performances d'une voile. Ce sont les mouvements du mât, les manoeuvres dormantes et aussi le poids de la mâture. En ce qui concerne le poids de la mâture, celui-ci sera examiné plus loin dans la discussion

portant sur cette nouvelle méthode de fabrication.

En plus encore, le concept de vent vrai et de vent apparent a une grande importance. Dans le cas de bateaux naviguant souvent en eaux calmes et o la charge dynamique n'affecte que peu la vitesse, les gros bateaux ou les petits bateaux tels que glisseurs sur patins peuvent atteindre des vitesses supérieures & celles du vent vrai, et ainsi au fur et à mesure que la force du vent augmente à cause du rapport entre vent apparent et vent vrai, les efforts sur la voile augmentent proportionnellement ainsi que le montrent- les formules ci-dessus. Ce concept est aussi connu sous la formule lapidaire "faire son propre vent", ce qui est particulièrement vrai dans le cas des glisseurs sur patins. Comme une surface portante donnée n'est généralement performante que sur une plage relativement étroite, une voile doit être prévue pour une plage relativement faible de conditions et de

forces de vent.

En conséquence, du fait des déformations possibles et des déformations irréversibles qu'entraîneraient des efforts exagérés sur une voile, les limites imposées en fonction de la vitesse du vent sont particulièrement sévères pour les voiles réalisées en stratifiés. Ce type de voile se déforme instantanément une fois leur point de résistance limite dépassé et perd donc toutes ses caractéristiques de portance, si elle ns se trouve pas

irrémédiablement hors d'usage.

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Les sous-couches tissées modernes sont donc maintenant utilisées poar stabiliser ces stratifies, constitués le plus souvent d'une pellicule de Mylar renforcée par du Dacron ou du Kevlar. Le Mylar est une pellicule et le Dacron un tissu & fibres de polyester polymérisé. Mylar et Dacron sont tous deux des marques déposées de Dupont. Kevlar est un polymère d'aramide, dont la marque a également été déposée par Dupont. Ainsi ces matériaux de Dacron et de Kevlar, et les renforts effectués avec ces matériaux ont comme fonction essentielle de stabiliser les stratifiés entrant dans la composition des voiles de façon à augmenter leur résistance. De manière similaire, le Kevlar et les stratifiés Kevlar (polymères d'aramide et dérivés d'aramide) sont de plus en plus utilisés car le Kevlar se distingue par un rapport poids-résistance extrêmement avantageux. La réduction du poids sur la mâture est importante pour limiter l'ampleur du tangage et

des embardées chargeant dynamiquement une voile.

Avec une mâture moins chargée, le bateau tangue moins et fait des embardées moindres ce qui améliorera ses performances. Toutefois, cette réduction de poids entraîne une augmentation des risques de déformation de la voile. Il en découle que les compromis en ce domaine deviennent excessivement complexes et se compliquent encore du fait que les voiles sont, à défaut de meilleure

description, généralement conçues pour des plages de vitesse

étroites de moins de 22 km/h, de 22 à 35 km/h, ou plus de 35 km/h, et prévues pour des vents de force légère, moyenne ou forte. Les voiles sont donc conventionnellement de conception et

de dimensions appropriées à ces forces de vent.

Du fait de l'interaction particulièrement complexe des forces s'exerçant "à pleine voilure", les calculs des valeurs d'effort ne peuvent être qu'approximatifs. En conséquence les facteurs de sécurité appropriés utilisés sont généralement exprimés par des vitesses ou forces de vent maximum admissibles au-delà desquelles risqueront de se produire des endommagements sérieux. Ces endommagements affectent généralement les lignes de coutures du

tissu dans la toile elle-même.

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Comme la réduction du poids se fait en augmentant les risques de déformation de la voile, tout compromis en ce domaine, comme déjà mentionné, se révèle extrêmement complexe et devient encore plus délicat du fait de facteurs économiques, car le prix des stratifiés Kevlar est comparativement élevé par rapport aux autres matériaux modernes fabriqués exclusivement en tissus Dracon à chaînes et trames conventionnelles. Toutefois, l'orientation même des fils de trames et de chaînes confère à ces

voiles une résistance médiocre aux déformations unilatérales.

Ce manque de résistance aux déformations entraîne irrésistiblement la déformation des voiles. Pour cette raison, les stratifiés Mylar et Dacron éliminent certaines de ces déformations unilatérales, principalement du fait que les pellicules de Mylar présentent des caractéristiques de robustesse améliorant de façon significative la résistance à ces

déformations unilatérales.

Ces matériaux ont cependant des inconvénients, ce qui est le cas pour les voiles faisant appel à du Kevlar. La résistance aux flexions des voiles réalisées en Kevlar est considérablement inférieure à celle des voiles en Dacron. Ainsi les fouettements de la voile détruisent les fibres Kevlar, c'est-à-dire le tissu, car leur résistance aux flexions est bien inférieure à celle des fibres de Dacron. De plus les fouettements d'une voile sont particulièrement dommageables à vitesses de vent élevées. Une fois encore, ces facteurs amènent des compromis o la remarquable robustesse du Kevlar se fait aux dépens de sa résistance aux flexions, c'est-à-dire en fin de compte aux dépens de la

longévité de la voile.

La nouvelle apparition sur le marché de tissus ayant un meilleur rapport poids-résistance tels que le Kevlar a donné lieu à des progrès constants, ayant ostensiblement permis une meilleure répartition des efforts sur une voile. Ces progrès sont parfaitement visibles avec les voiles illustrées dans le Yacht Racinq'and Cruisinq, Volume 23, n.11, publié en 1984, sous la rubrique Sailboats 85. Par exemple les voiles représentées aux

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pages 8a-b, 149, 155 et 157-9, illustrent toute l'intensité des efforts de recherche entrepris. Comme le montre clairement les différentes formes de voiles illustrées dans cette revue, des efforts constants furent effectués pour obtenir une voile résistant mieux aux efforts, ayant une meilleure orientation des fibres et améliorant ainsi la résistance aux charges exercées sur la peau, c'est-à-dire sur le type de tissus ou de toiles employés. Ces essais ont été effectués en utilisant des tissus de caractéristiques différentes et des fibres ou des tissus de

différentes résistances.

La description suivante renvoit aux dessins, o les mêmes

composants sont affectés des mêmes numéros et o sont représentés différents modes de réalisation de la présente invention. La figure 1 représente une vue en plan d'une voile de type foc ou génois, sans les éléments de la peau, mais avec sa structure porteuse quadrillée et éléments de treillis selon la présente invention. La figure 2 représente une vue en plan d'une autre réalisation de

génois, selon la présente invention.

La figure 3 représente une autre réalisation de l'invention pour une grand-voile, sans son élément peau, mais avec sa structure porteuse quadrillée et éléments de treillis, selon la présente invention. Selon la présente invention, la voile 10 représentée en figure 1 se compose d'une tête 11, d'un point d'amure 12, d'un point d'écoute 14, d'un guindant 16, d'une bordure 17 et d'une chute arrière 19. La tête de voile est dotée de renforcements illustrés en 21 et constitués par des panneaux divergeants des points de charges concentrées et les répartissant sur l'un ou l'autre, ou sur les deux côtés de la voile et qui seront étudiés plus en

détail ci-après.

Similairement, le point d'écouite, et le point d'amure de voile 12

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sont dotés de panneaux de renfort de fabrication similaire.

Contrairement aux voiles de conception antérieure, telles que celles illustrées dans le Yacht Racinq & Cruisinq déjà mentionné, le présent type de voile utilise une nouvelle méthode de fabrication et une nouvelle méthode de répartition des efforts sur la voile, pour obtenir un produit manufacturé nouveau. Cette méthode de fabrication, ainsi que la méthode de répartition des efforts sur la voile, résultent en une nouvelle structure ayant des caractéristiques bien supérieures à celles des anciennes voiles aux yeux de l'inventeur, de même que d'importants avantages au point de vue efficacité, performances, économie, répartition des masses et comportement sous charges dynamiques de

la voile quand elle est dans la mâture.

Ainsi, cette nouvelle invention est basée sur un nouveau soutènement de la surface portante, c'est-à-dire la peau de voile, en incorporant dans la voile un certain nombre d'armatures encaissant les efforts; ce qui fait que les composants de peau travaillent d'une façon différente par rapport aux voiles de conception artisanale classique. Comme déjà mentionné, la toile de la peau était autrefois l'élément supportant les efforts exercés sur la toile. Différentes réalisations utilisant cette nouvelle méthode de répartition des charges ont déjà été

dévoilées ici et seront étudiées plus en détail ci-après.

Ainsi, selon la présente invention, les membres d'armature 24 sont réalisés en bandes ou rubans de Kevlar, Dacron, ou mélange des deux. Ces éléments d'armature sont représentés en figure 1, le long du guindant, de la chute arrière et de la bordure de voile en suivant les courbes d'effort hypsométriques de valeur approximativement égale là o s'exercent les efforts sur la voile. Selon la présente invention, lorsqu'elles sont incorporées comme éléments d'armature de la voile, ces bandes de tissu peuvent être aussi bien en fibres tissées qu'en fils monofilaments (collés ensemble pour former une bande), ou ceux-ci peuvent également être des bandes de stratifiés de Mylar-Kevlar. Ces membres

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d'armature 24 reçoivent les charges concentrées tout en supportant les forces aérodynamiques imposées sur les autres éléments de la voile, telle que la peau par exemple. Il en résulte une répartition nouvelle et avantageuse des efforts sur

la voile.

La voile peut ainsi être manoeuvrée de meilleure façon, avoir moins de poids dans la mâture ce qui accroit son efficacité tout en réduisant le tangage et le couple d'embardée, et contribue à un contrôle efficace de la voile selon les conditions de vents en

changeant de façon appropriée le profil de la peau de la voile.

La peau bien sûr agit maintenant sur la voile pratiquement comme le revêtement d'une aile d'avion grâce aux membres d'armature 24, en forme de rubans, et qui jouent le rôle de structure de support de la voile. En conséquence, les éléments de peau ne sont pas représentés, mais peuvent être indiqués en substance comme correspondant aux panneaux 5, ou même aux panneaux 25 plus petits. Ces panneaux 5 ou 25 peuvent être de configuration différente et être fabriqués de façon classique et être disposés de différentes manières. Ces panneaux, puisqu'on les appelle

ainsi, sont représentés dans les dessins sous ces mêmes numéros.

Le nouveau mode de fabrication permet d'avoir une peau beaucoup plus légère, et avec des membres d'armature plus ou moins différents. Bien que la disposition des éléments de peau ne soit pas montrée dans les dessins, toute disposition voulue n'en est pas moins possible en conjonction avec ce nouveau système d'armature de façon a mieux encaisser les efforts exercés par des

vents de différentes forces.

D'autres avantages procurés par cette invention résident dans la possibilité de varier le poids des membres d'armature, 24 par exemple, et de les avoir en différentes épaisseurs, largeurs, ou poids en deniers. Sur certaines parties de la voile, les membres d'armature 24 peuvent être aisément courbés en fonction de la

complexité de la surface de voile.

Les fibres Kevlar étant extrêmement solides, les tissus qui en sont faits cèdent rarement, même dans les pires conditions o une

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peau appelée à encaisser les efforts exercés sur la voile se

serait depuis longtemps déformée.

De plus, les membres d'armature 24 sont orientés de manière à

éviter toute propagation de déchirure éventuelle dans une peau.

D'un autre côté, la peau ne peut se déformer dans cette nouvelle conception de voile du fait qu'elle n'encaisse que peu d'efforts,

et qu'elle est en plus maintenant correctement soutenue.

Cependant, et c'est là un nouvel avantage encore, on pourra si nécessaire faire supporter à cette peau un certain effort ou charge. De surcroît, le nombre et la répartition de ces membres d'armature 24, ainsi que leur combinaison entre eux, peuvent être incorporés dans la structure porteuse de la voile en fonction des caractéristiques et conditions d'utilisation prévues, vent fort, moyen ou léger. Cependant, du fait de la conception particulière des membres d'armature 24, la voile pourra avoir un champ d'application beaucoup plus vaste que les voiles dont les efforts ou charges ne sont supportés que par la voile elle-même. Ainsi, les différentes parties de la peau de voile pourront varier en poids, selon qu'elles en constituent la chute arrière, une bande transversale ou parallèle. Comme la peau ne supporte que peu d'effort, ces différentesparties pourront être taillées sur mesure en fonction des conditions d'utilisation particulières prévues. On pourra ainsi tirer pleinement partie des qualités intrinsèques du matériau de peau, stratifié par exemple, sans s'inquiéter des limitations imposées par les caractéristiques de résistance à la

déformation du matériau.

En plus des membres d'armature 24 partant en divergeant des points de charges concentrées comme de la tête de voile 11, de l'amure 12 et du point d'écoute 14, plus ou moins parallèles & la bordure 17 et au guindant 16 et chute 19, le nouveau système est également renforcé par des armatures transversales 26. Ces armatures 26 correspondent au panneau n'5. Elles ont pour but de renforcer la voile 10 et de soulager les membres d'armature 24 en

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les joignant ensemble pour en faire une structure porteuse.

Le point jusqu'auquel on pourra incorporer à la tête 10 de la voile 11 des membres d'armature 24 sera discuté ci-après. Les pièces de renfort 21 sur la tête de la voile ancrent solidement

les membre d'armature 24 sur les pièces de renfort 21 ou-22.

Avant de passer aux éléments de tieillis 31 et 41, voyons en figure 2 un autre aspect de cette réalisation o sont illustrés les membres d'armature 24, 26 et dérivés, s'y rapportant. La réalisation représentée en figure 2 illustre la jonction des armatures 24 sur les armatures courbes 27. Le point d'amure 12 et le point d'écoute 14 de la voile sont renforcés par des armatures supplémentaires 27 et 28, partant en divergeant vers l'extérieur du point d'amure 12 ou du point d'écoute 14. Ces éléments d'armature supplémentaires 28 renforcent encore davantage les points o s'exercent des concentrations decharges élevées sur la voile. Les membres d'armature 28 partant en divergeant ont été illustrés se raccordant à chaque membre d'armature 24 en des points. de jonction appropriés 28a, o ils intersectent les membres courbes 27. Ces membres d'armature partant en divergeant peuvent être en nombre inférieur, égal ou supérieur à celui des armatures 24 illustrées le long de la bordure 17 de la voile 10 et du guindant 16 et chute 19. Le nombre et la largeur relative des armatures courbes 27 et divergeantes 28 rejoignant les membres d'armature 24 ne sont représentés qu'à titre indicatif seulement dans la figure 2, mais peuvent être conçus en fonction

des différences de forces de vent prévues pour chaque voile.

En outre, les armatures divergeantes 28, ancrées sur les armatures courbes 28, peuvent être d'une longueur supérieure ou inférieure à celle illustrée en figure 2, et peuvent être prolongées comme indiqué par la ligne en pointillé 28b. Une armature courbe supplémentaire 29, transversale aux "rayons" de la structure quadrillée de la voile, pourra être utilisée dans la partie centrale ou dans les parties centrales et supérieures pour donner une meilleure configuration d'armature, toujours en suivant le plus près possible les courbes hypsométriques. Ces armures courbes pourront être intercalées entre les armatures

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transversales illustrées en figures 1 et 2.

La voile illustrée en figure 3 est fabriquée de la même manière que celle illustrée en figure 2. Toutefois dans ce cas, les membres d'armature suivent les courbes hypsométriques types d'une grand-voile. Pour faciliter la compréhension des armatures secondaires constituant la structure quadrillée et représentées ici par les éléments 31, 34 et 41, nous étudierons ces éléments en

conjonction avec la manière dont la voile est fabriquée.

La fabrication de ce nouveau type de voile comprend les étapes suivantes. La peau de la voile, illustrée par le repère 9 dans les figures 1 et 2, est fabriquée de manière classique et sous

n'importe quelle forme connue dans le métier.

En règle générale, chaque panneau est formé en assemblant les souscomposants de la peau en un panneau principal et en cousant chacun: des panneaux individuels pour arriver à la forme de voile désirée, de sa bordure 17 A sa tête 11. Pour tailler un guindant de gênois, on utilise des panneaux taillés de façon appropriée en

partant du point d'écoute 14 de la voile 10 jusqu'au guindant 16.

Les différentes parties de la peau sont ainsi découpées en panneaux pour donner à la voile 10 sa complexe forme courbe. On place ensuite sur chaque panneau individuel 5 les repères de la structure quadrillée correspondant aux éléments 31, 34 ou 41 du treillis. Ce repérage des éléments du treillis sur la voile permet de la placer correctement sur la structure quadrillée de façon à obtenir les meilleures caractéristiques de résistance aux efforts ou charges pour chaque type de voile en particulier en

fonction des conditions d'utilisation prévues.

Une fois que tous les éléments du treillis sont fixés sur la peau 9 de la voile 10, par collage ou couture, les armatures 24, 27, 28 et 29 prévues, sont placées sur chaque panneau de la voile sur les éléments de treillis 31, 34 et/ou 41 avant d'être collées ou cousues sur la peau 9 ou sur les éléments de treillis 31, 34 ou 41.

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En règle générale, les armatures transversales 26 sont cousues en dernier. Toutes ou quelques unes des armatures 24, 26, 27, 28 ou 29, peuvent être fixées par adhésif sur la voile. Chaque panneau est fabriqué séparément, et chaque élément de treillis 31, 34 ou 41, ou chaque armature 24, 27, 28 ou 29, est jointe au panneau suivant soit bout à bout, soit par recouvrement avec l'armature transversale 26. Ces armatures transversales 26 peuvent être faites d'une épaisseur, ou plus, de bandes de tissus ou de

stratifiés Kevlar de différentes largeurs.

Ensuite, les pièces de renfort de la tête, du point d'écoute et d'amure de voile, respectivement 21 et 22, sont placées séparément sur chaque panneau individuel devant constituer le

panneau principal.

En fabriquant ce treillis, on obtient une structure quadrillée, constituée de plusieurs éléments 31, formant sur la peau 9 des losanges 37 illustrés en lignes foncées sur les figures 1 et 2, et qui-s'ajoutent aux panneaux 5 de la peau, également illustrés en figures 1 et 2. Ces panneaux 5 peuvent être de plus ou moins grandes largeurs comme le montrent ces figures, partant de la bordure de la voile jusqu'à sa tête. Aucun panneau intercalaire n'est illustré sur les figures 1 et 2, et cette possibilité

supplémentaire n'est donnée qu'à titre indicatif.

Sur les figures 1 et 2, les éléments du treillis 31 sont représentés par des lignes courbes. Ces éléments 31 partent du guindant 16 et vont jusqu'à la chute arrière 19, ou du guindant 16 & la bordure de voile 17, ou encore de la chute arrière 19 jusqu'à la bordure 17, séparément, panneau par panneau. Ces éléments de treillis 31 pourront être placés sur l'une ou sur les deux faces de la peau 9, ou tout aussi bien sur l'un puis sur l'autre côté de la peau 9, avant d'être cousus sur le panneau de voile. Ces éléments reçoivent alors la finition voulue, soit en les collant, soit en les cousant avant de les incorporer dans le

panneau préalablement découpé.

Les armatures 24, 26, 27, 28 et 29, précédemment décrites, pourront être incorporées de la méme manière dans la voile, sur un côté ou l'autre, ou sur le côté opposé au treillis 31. Ou si l'on veut, les armatures 24, 26, 27, 28 ou 29 seront placées sur le panneau 5, d'abord d'un côté, et ensuite le treillis 31 sera placé sur la voile de l'autre côté, ou du même, et ce faisant l'y incorporant. Les étapes de finition telles que placement des oeillets (non illustrées) des nerfs de chute ou de bordure (non illustrés)

peuvent maintenant être effectuées.

Comme l'a démontré cette discussion, les avantages de la présente invention résident en la possibilité d'obtenir une structure porteuse et une peau de voile plus correctement fabriquée. Cette structure pourra être aussi simple que celle décrite en premier, ou quelque peu plus complexe si l'on y ajoute les éléments de teillis 31. Le treillis en losanges 37 confère une meilleure résistance aux charges aérodynamiques et répartissent plus également les charges concentrées émanant des points d'attache ou

des angles de la surface portante.

Ce type de fabrication permet une amélioration autorisant essentiellement l'encaissement de deux sortes d'efforts particulièrement élevés et supportés uniquement jusqu'ici par la peau. Premièrement, elle confère une meilleure résistance aux forces aérodynamiques tout en donnant aussi une meilleure résistance aux charges périphériques ou aux concentrations de

charges émanant des bords et des angles de la voile.

Deuxièmement, ces avantages sont obtenus en utilisant moins de coûteux stratifiés Kevlar, et uniquement pour les armatures 24, 26, 27, 28 et 29, et pour les éléments-treillis 31, 34 et 41. Une économie significative est également dégagée par l'emploi des éléments-treillis 31, permettant une répartition des charges ou des efforts exercés sur la voile et lui permettant de mieux

conserver sa forme.

Comme la déformation et la tenue de la forme sont en corrélation étroite l'une par rapport à l'autre, il est évident que l'on

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pourra fabriquer une voile plus légère pour une plage de vents donnée, ou réciproquement que l'on pourra élargir la plage

d'utilisation de ce genre de voiles.

Par exemple pour un bateau de 13,11 mètres, la fabrication de la peau se fera en toile de Dacron renforcée de polyurétrane de 145 à 200 g (grammes par mètre carré de voilerie), alors que lés éléments de treillis 31, 34 et 41 seront constitués de bandes stratifiées d'environ 5 cm de Kevlar de 400 deniers (4,44. 10- 5 kg/m ou 444 decitex) et d'une pellicule de Mylar d'environ 0,005 cm d'épaisseur. Bien évidemment, on pourra utiliser différentes

autres largeurs, ou poids des mêmes composants.

Etant donné son type de fabrication, une voile selon cette invention sera plus facilement -réalisée en partant de la fabrication de panneaux séparés. Ainsi chaque panneau 5 formé d'armatures transversales 26 sera construit séparément de la voile, avant que celle-ci ne soit formée en assemblant chacun des

différents panneaux à l'aide des armatures transversales 26.

De plus, cette technique pourra être utilisée sur n'importe quelle voile assemblée par panneaux, quelle que soit l'orientation de ceux-ci. On notera que la plupart des voiles sont faites par assemblage de panneaux, que ce soit des panneaux du guindant de voile, de chute, des panneaux transversaux ou toute autre variante de ceux-ci. Chacune de ces méthodes d'assemblage se prête au présent mode prévoyant l'incorporation d'éléments d'armatures, quel que soit le type de fabrication par

panneaux utilisé.

Si l'on se rapporte aux précédentes illustrations, on notera que la fabrication de la voile peut se faire par des combinaisons variées d'assemblage comme indiqué d'ailleurs par Yacht Racinq & Cruising, déjà mentionné, et que la voile peut être assemblée en formant d'abord chaque panneau de peau avec les armatures placées séparément sur cette peau, et panneau par panneau, avant de joindre ces différents panneaux avec les armatures appropriées

24, 26, 27, 28 ou 29, ou toute autre combinaison de ceux-ci.

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Les armatures transversales 26 assurent deux fonctions, à savoir: la stabilisation des différents éléments d'armature 24, et la

stabilisation des éléments de treillis 31.

Ainsi- qu'illustré en figure 2, pour le panneau n'3, c'est-à-dire le troisième panneau en remontant du bas de la voile, on pourra prévoir dans cet assemblage l'adjonction de losanges en utilisant les éléments de treillis 21 placés sur la voile. Toutefois, et dans tous les cas, on pourra toujours donner une configuration différente au treillis. Alors que le treillis est illustré ici sous forme de losanges 31, ou de losanges intersectés en utilisant des éléments de treillis 34, ou des losanges subdivisés en utilisant des éléments de treillis 31, 34 et 41, l'on pourra toujours avoir une structure quadrillée de configurations aussi

variées que différentes.

Ces configurations pourront revêtir toute autre forme mieux adaptée aux différents types de panneaux ou de voiles. Toutefois, il importe de se rappeller que lorsqu'une voile est assemblée panneau par panneau, chacun de ces panneaux devra être raccordé ou intégré au panneau suivant. Comme déjà indiqué, toutes les techniques de fabrication de voiles ou techniques d'assemblages par panneaux peuvent encore être améliorées par le présent

système d'armature.

Les anciennes techniques de voilerie, ou d'assemblage par panneaux, peuvent encore être utilisées pour la fabrication de la peau de la voile, mais pour ce qui est du système d'armature avec les éléments de treillis 31, ou les membres d'armature 24, ils devront être posés séparément, panneau par panneau, sur chaque panneau individuel avant leur assemblage avec les armatures

transversales 26.

Si l'on revient maintenant ai panneau 3, on voit que chacun des losanges est formé par recouvrement continu des éléments-treillis sur la voile, seulement pour une longueur de panneau. Le treillis du panneau sera donc formé de la façon suivante. En partant du guindant de voile, on fera courir des longueurs d'élément-treillis 31 parallèlement les uns aux autres à travers

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la chute arrière de voile 19. Ainsi de 16 & 19, les éléments-treillis 31 seront-ils placés sur le panneau de peau déjà fabriqué selon l'une ou l'autre des méthodes en honneur dans le métier. L'illustration des éléments-treillis 31 allant dans un premier temps du guindant à la chute montre que le treillis peut être repris ou poursuivi, soit à la partie supérieure du panneau 3a, soit à la partie inférieure du panneau 2a. Les éléments-treillis 31 partiront donc de 2a, plus ou moins parallèlement à ceux du panneau 3b représentés par des courbes sur les dessins, chaque courbe étant encore une fois plus ou moins parallèle à celle qui lui est adjacente. Réciproquement, le treillis 31 pourra être repris sur le panneau 3a et être placé sur celui-ci en le dirigeant dans la direction du panneau 2b, toujours le plus parallèle possible aux courbes représentées sur

les dessins, comme en figures 1 et 2 par exemple.

Les éléments-treillis sont ainsi placés sur chacun des panneaux utilisé dans la fabrication de la voile pour lui donner une

armature appropriée, formée de losanges 37.

Comme on peut le voir, en figures 1 et 2 sur le panneau 5, plus on s'approche de la tête, plus les losanges s'allongent et se rapprochent. A la partie inférieure de la voile, comme sur le panneau n'l par exemple, les losanges au contraire s'élargissent et s'écartent

les uns des autres.

Après avoir placé les éléments-treillis 31, 34 et 41 aux emplacements prévus de sorte à pouvoir les raccorder à ceux des panneaux adjacents, on placera les membres d'armature 24 sur la voile. Ces armatures 24 seront également placées de la même manière sur chacun des différents panneaux, soit par recouvrement approprié de façon à pouvoir raccorder les panneaux entre eux,

soit en les fixant sur les armatures transversales 26.

Après achèvement du panneau, il sera raccordé au panneau suivant à l'aide des armatures transversales 26. Bien que ces armatures 26 soient représentées avec une largeur assez comparable à celle

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des armatures 24, la largeur de ces armatures transversales 26 pourra, si désiré, être augmentée dans chacun des panneaux en fonction des répartitions de charge. Lorsque deux panneaux sont raccordés aux points d'intersection des armatures 24 et 26, ils devront avoir des raccords de recouvrement formant une partie

quelque peu plus épaisse.

Bien que ceci ne soit pas représenté dans les figures 1 et 2, les chutes avant et arrière de voile, respectivement 16 et 19, pourront être renforcées par des coutures identiques à celles

illustrées pour les armatures 26.

Le raccordement ou le jointement des panneaux 5 entre eux pourra être effectué de façon que la répartition des efforts de chacun des panneaux soit correctement calculée et que les armatures 26 aient une largeur suffisante. Ainsi les éléments-treillis 31, 34 ou 41 pourront être considérablement plus minces dans une partie ou l'autre de la voile. La largeur des losanges 37 sur les différents panneaux sera aisément déterminée selon la position du

panneau 5 dans la voile.

Après raccordement des différents panneaux selon la méthode habituellement pratiquée en voilerie, par des coutures larges par exemple, et une fois terminé l'assemblage des panneaux correctement préformés pour être raccordés au suivant et former ainsi la structure de la voile, la voile pourra maintenant finir d'être assemblée. La fabrication se poursuit alors de manière classique en cousant les bandes appropriées sur le guindant et la chute et sur la bordure de voile, en finissant les oeillets etc. Dans la fabrication de la voile comme décrit pour le panneau 3, tous les détails de fabrication et notamment des pièces de renfort et des supports d'angles tels que 22 sont cousus séparément sur chacun des panneaux, et la fabrication de la voile est effectuée panneau par panneau. Cependant, lorsque les panneaux sont assemblés, toutes Ies lignes droites ou courbes du tracé telles qu'indiqué.pour les éléments- treillis 31 et les armatures 24 devront être soigneusement positionnées les unes par

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rapport aux autres et alignées sur chacun des panneaux.

Les éléments-treillis 31 seront raccordés entre eux pour répartir les efforts et former une structure quadrillée, ou un réseau

d'éléments s'intersectant aux points d'intersection 32 indiqués.

Ces éléments, c'est-à-dire les 31, sont en règle générale d'une largeur inférieure à celle des membres d'armature 24 ou 26. Ces éléments-treillis 31 pourront avoir une largeur d'environ 1/5 à 1/2 de la largeur des membres d'armature 24 ou 26 ou dans des

rapports de valeurs proportionnels.

Comme bien établi cependant, la largeur de ces éléments, les différentes dimensions et configuration de la structure quadrillée pourront être déterminées en fonction des dimensions de la voile et des charges exercées en différents points de celle-ci. Un très gros voilier d'une longueur de 24 mètres par exemple, aura des membres d'armature 24 de grande largeur, alors que les

bateaux plus petits auront des membresde largeur plus petite.

Tous les points d'intersection en 32 devront être collés (ou cousus) à l'aide d'un adhésif approprié, tel qu'un élastomère adhésif à prise rapide comme le Loctite (marque déposée), ou des résines adhésives d'isocyanate allylique, ou tout autre adhésif équivalent. Le réseau de mailles du treillis forme alors une

structure intégrée répartissant idéalement les charges.

Comme illustré en figure 1, le panneau de tête, c'est-à-dire le panneau n'6, est conventionnellement réalisé en Kevlar. Le panneau n'6 peut donc être de n'importe quel type de fabrication connue en voilerie, par exemple par panneaux se recouvrant, ou panneaux divergeants ou allant en s'élargissant et cousus entre eux par des coutures de recouvrement, ou tout autre procédé

utilisé par le fabricant de voiles.

Les membres d'armature, 24 par exemple, pourront être raccordés à un oeillet secondaire (non illustrée) sur la tête de voile, et ancrée dans chacun des oeillets secondaires, Après quoi ces

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oeillets seront raccordées & l'oeillet principal (drisse, ou oeillet d'écoute de la voile) par un système d'ancrage approprié, tel que fils de fer inoxydables ou bandes de Kevlar, toujours

selon les procédés artisanaux connus.

En règle générale, pour des utilisations prévues par vent fort, la partie la plus vulnérable de la voile est la tête de voile 11, ou le point d'écoute 14 qu'il convient donc de soigneusement renforcer. Selon la présente invention, la peau qui supportait autrefois les charges exercées sur la voile ne remplit plus maintenant cette fonction. Les élémentstreillis 31, 34 et 41, et les membres d'armature 24, 26, 27, 28 et 29, peuvent être conçus de façon & encaisser entièrement ou partiellement les efforts. Bien que la peau puisse être conçue spécialement pour supporter une partie de cette charge, par exemple 1/3 de la charge globale, la proportion de charge supportée par la peau par rapport à celle supportée par les éléments-treillis 31, ou par les membres d'armature 32, pourra. être proportionnée comme il conviendra selon les conditions. Dans tous les cas, les efforts sont maintenant mieux répartis. L'effort ou la force aérodynamique est maintenant répartie sur la surface portante par une structure quadrillée sur l'ensemble de la surface portante par des membres mieux armés pour encaisser

les charges imposées à la surface portante.

Les techniques actuelles permettent de déterminer par ordinateur la configuration du quadrillage pour chaque panneau de type 5 et pour faciliter la détermination de l'emplacement adéquate des losanges 37 et des points d'intersection 32, bien que cela puisse être tout aussi aisément déterminé manuellement, ce qui toutefois

demandera beaucoup plus de temps.

Une grand-voile typique est illustrée en figure 3. Sur cette figure, 71 est la tête de voile, 72 le point d'amure, 73 le point d'écoute, 75 le point d'amure de la première bande de ris et 74 l'angle d'attache de la première bande de ris. Les garcettes de

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ris sont désignées par 76, le point d'amure de la deuxième bande de ris par 78, les garcettes de la deuxième bande de ris par 79, le point d'écoute de ris de fond par 80 et le rond de chute par 81. La fabrication de cette voile est similaire à celle de la voile illustrée en figures 1 et 2. La fabrication est simplifiée par l'absence de panneaux de peau, qui peut elle-même être fabriquée de façon classique. Comme illustré dans le dessin, les panneaux de peau peuvent partir en s'élargissant depuis le point d'amure de l'angle inférieur d'attache 73, et être orientés le long du guindant et de la chute repérés par 16 et 19 respectivement. La taille du rond de chute de la voile est indiquée par 81. Dans la fabrication de la voile, les lignes de force, comme celles indiquées par les courbes hypsométriques, s'exercent sur la grand-voile et tendent à demeurer parallèles à la chute arrière et & se prolonger dans le rond de chute de la voile. Ainsi le rond de chute 81 et la chute arrière de la voile sontils également renforcés par des membres d'armature, notamment par une bande droit fil le long du rebord de la voile, ou du guindant et de la chute 85. En règle générale cependant, on devra prévoir des réglages sur la bande droit fil de façon à pouvoir augmenter ou diminuer la voilure. On augmente la voilure en détendant le guindant 16 et on la diminue en tendant ce même guindant 16 ou

encore, en cintrant le mât.

* La structure quadrillée de la voile a déjà été illustrée en figure 3 et peut également ici être constituée par des éléments-treillis 31, 34 ou 41, disposés et orientés comme

nécessaire à la fabrication des différents panneaux de la voile.

Cependant, une fois encore, la disposition doit être telle que les éléments 31 intersectent ceux du panneau adjacent, ou soient raccordées à ceux du panneau adjacent de façon à former une légère courbe d'un panneau à l'autre et répartir les efforts sur les losanges 37 figure 1, et d'un de ces losanges à l'autre entre les différents panneaux. L'orientation des losanges, ainsi que leurs formes et leurs dimensions, peuvent varier d'une voile à une autre. Encore une fois en effet, les éléments-treillis 31 et

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34, ainsi que 41, doivent être disposes de la façon la plus appropriée selon chaque voile. Cependant en figure 3, une configuration de structure quadrillée a été indiquée pour l'un

des panneaux, le panneau 3, comme indiqué sur la voile.

Le dernier panneau de grand-voile, ou panneau n'5, se termine dans une têtière sur la voile 71a. Celui-ci est habituellement constitué de deux plaques d'aluminium enserrant la toile de la voile entre elles. Ces plaques sont rivetées l'une sur l'autre pour former la têtière 71a. Les détails de fabrication n'ont pas été illustrés, car les têtières répondent habituellement à des normes étroitement précisées par les règlements de courses de

voiliers ou en fonction du type d'utilisation prévue.

Si les éléments-treillis 31, 34 ou 41 étaient jugés insuffisants, ils pourront être doublés par un treillis secondaire (non illustré). Comme déjà indiqué, la répartition des efforts procure maintenant les avantages suivants: La voile peut être considérablement plus légère et la peau ne supporte plus qu'une faible partie des efforts exercés sur la voile. Pareillement les éléments de treillis 31, 34 ou 41 peuvent être réalisés en matériaux tels que Kevlar ou Dacron, ou combinaison des deux, et qui offrent une grande résistance aux efforts. Pour les membres d'armature, comme 24 par exemple, l'expérience dicte plutôt le choix de matériaux en Kevlar. Les éléments de treillis, cependant pourront maintenant être en matériaux moins coûteux tels que les

stratifiés de Mylar-Dacron.

Ce type de fabrication confère à la voile une plage d'utilisations et de performances bien plus étendue. Les voiles fabriquées selon cette méthode pourront être utilisées selon des facteurs prévisibles avec des marges avoisinant les limites de résistance maximum des membres d'armature rigides du bateau, tels que le mât ou les gréements de support, évitant ainsi

pratiquement tout risque de rupture de gréement.

D'un autre côté, la voile pourra être conçue pour être utilisée &

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des forces de vent jugées jusque là impossibles. Ces forces de vent cependant sont seulement dictées par le couple de chavirement du bateau ou sa capacité de voilure ou le poids de voile désiré, plutôt que par les capacités de résistance aux efforts de la voile elle-même. Ce qui permettra de tourner au vent pour ralentir la marche, sans crainte de fouettement de la voile et risquant de l'endommager, car les nouvelles voiles sont estimées être plus résistantes aux fouettements tout en assurant une meilleure répartition des efforts dans la voile. La répartition des efforts est assurée par l'emplacement adéquate des différents losanges intégralement incorporés aux membres

structurels 24, 26, 27 et 28.

Bien que nous n'ayons jusqu'ici passé en revue que deux types de voiles, grand-voile et voile de foc, d'autres types de voiles peuvent également bénéficier de cette nouvelle méthode de fabrication. La configuration et la répartition multiples des éléments-treillis donnent entière liberté pour assurer la résistance aux efforts de chacun des panneaux constituant la voile. Le recouvrement de la surface de la peau par un treillis de configuration appropriée telle qu'avec losanges ou rectangles, ou toute autre figure géométrique, permet une meilleure répartition des efforts sur les membres d'armature et les éléments-treillis et d'encaisser les charges que la peau transmettaient jusqu'ici

sur les points ou angles de concentrations de charge maximum.

Les distances de portée sont déterminantes pour la capacité d'encaissement des efforts de la structure quadrillée ainsi que des membres structurels, et les efforts ou charges supportés par les différentes parties de lavoile à fabriquer peuvent maintenant être prises en compte, indépendamment de la charge de la peau, pour encaisser de la façon la plus appropriée possible la charge globale. En calculant correctement les distances,-la hauteur ou la dimension des losanges, la distance entre les membres structurels, la fréquence des membres structurels, la valeur en deniers (ou decitex) des membres structurels, ainsi que la largeur des membres structurels et des éléments-treillis, on

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peut maintenant arriver à réaliser une structure optimum pour

tous les genres de voiles.

Selon la présente invention plus de 60 % de la charge peut maintenant être supportée par les membres structurels et les éléments-treillis. Des variantes sont également possibles en cas de répartition des charges devant répondre à des normes particulières, de préférences personnelles, d'une forme spéciale de voile ou d'une utilisation particulière. Ces variantes, encore une fois, sont sujettes aux préférences particulières du fabricant de voiles ou du propriétaire du bateau, mais la disposition et la fabrication de la voile peuvent être maintenant réalisées sous une infinité de formes et de façon plus prévisible du fait que la peau ne supportant plus de charges, ne dicte plus la technique de fabrication d'un type quelconque de voile, ou une plage quelconque de forces de vent. Cette nouvelle liberté dans la conception d'une voile libère le fabricant d'une certain nombre de contraintes qui pesaient autrefois sur les techniques

de construction.

De plus, ces nouvelles techniques de fabrication, comme déjà mentionné, peuvent être appliquées sur l'un ou sur les deux côtés des panneaux, au fur et à mesure de l'assemblage des différents panneaux. Ceci permet également de tirer partie des techniques de collage modernes. Cette méthode de fabrication permet aussi de recouvrir toute la surface de la voile (si l'on n'envisage le revêtement d'un côté seulement) d'un élément de peau supplémentaire, uniquement destiné à adoucir la surface de la

voile plutôt qu'à lui faire encaisser une charge quelconque.

En ce qui concerne les spinnakers, il pourra être préférable de ne pas recourir à du Kevlar pour la structure, mais à un matériau

plus souple tel que le nylon ou le Dacron.

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Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Sous forme d'un produit manufacturé, une surface portante souple telle qu'une voile (10), comprenant au moins un élément peau continu constitué (9) d'une pluralité de panneaux (5 et 25), une pluralité d'éléments de grille souples plats (31, 34, 41) disposés en travers de ce panneau et faisant partie intégrante et adhérent à l'élément peau (9), les éléments de grille (31, 34, 41) définissant un modèle de treillis sur l'élément peau (9); en interconnexion avec les panneaux voisins (5 et 25), comme éléments de support de charge pour la surface portante, une pluralité d'éléments de structure plats souples (ex. 24 ou 27 ou 28b; 29 ou 26) interconnectés avec les panneaux (5) pour le support de la charge avec l'élément peau et avec les éléments de grille, la pluralité des éléments de structure (24, 27, 28b ou 26) assurant l'interconnexion des panneaux (5 et 25) et dépassant radialement dans la surface portante et de façon fixe aux points de concentration des charges pour la surface portante et reliant ensemble au moins deux points de concentration des charges pour

la surface portante.

2. Sous forme d'un produit manufacturé, une voile (10) caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un élément peau continu (9) d'une pluralité de panneaux (5 et 25), comprenant une pluralité d'angles pour la voile comme points de concentration des charges, une pluralité d'éléments de grilles souples plats (31, 34 ou 41) disposés en travers des panneaux (5 et 25), les éléments de grille assurant l'interconnexion intégrale avec les panneaux, les éléments de grille définissant un modèle de treillis sur la voile, le treillis assurant l'interconnexion avec un treillis d'un panneau voisin, ce modèle de treillis supportant par son interconnexion une charge sur la voile; une pluralité d'éléments de structure plats souples (ex. 24, 27 ou 28b; 29 ou 26) assurant l'interconnexion intégrale avec les panneaux (5), pour supporter cette charge avec une charge sur l'élément peau et

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les éléments de grilles; la pluralité d'élémentz deostructure comprenant une pluralité de: a) premier jeu d'éléments de structure (26) assurant l'interconnexion avec la pluralité de panneaux (5) sur la voile, et b) une pluralité de second jeu d'éléments de structure (ex. 24; 28b) en interconnexion intégrale avec ce premier jeu d'éléments de structure (26) et rayonnant de façon fixe à partir d'un point de concentration des charges limite et dans la voile o le second jeu d'éléments de structure rejoint également par interconnexion au moins deux

points de concentration des charges de la voile.

3. Sous forme de produit manufacturé, une voile (10) caractérisée en ce qu'elle comprend un élément peau continu (9) d'une pluralité de panneaux (5 et/ou 25) comprenant une pluralité de points de concentration de charges de la voile, une pluralité d'éléments de grille plats souples sous forme de bande (31) disposés en travers des panneaux, les éléments de grille étant reliés intégralement aux éléments de grilles d'au moins un panneau voisin (5 et/ou 25), les éléments de grille définissant un modèle en treillis sur l'élément peau, le treillis étant interconnecté à un treilllis sur un panneau voisin, les éléments de grille du modèle en treillis portant par interconnexion une partie de la charge totale exercée sur la voile, une pluralité de premier jeu d'éléments de structure (26) pour la voile étant intégralement interconnectés avec les panneaux (5) pour la voile, le premier jeu d'éléments de structure assurant l'interconnexion avec la pluralité de panneaux (5) sur la voile, un second jeu d'une pluralité d'éléments de structure (24) pour la voile assurant l'interconnexion intégrale avec le premier jeu d'éléments de structure, et fixés aux points de concentration des charges et dépassant à partir d'un point de concentration des charges de la voile dans la voile, et o le second jeu d'éléments de structure relie également par interconnexion au moins deux

points de concentration des charges de la voile.

4. La voile telle qu'elle est définie dans la revendication 3 caractérisée en ce que les éléments de grille constituent un

treillis d'un modèle en forme de losange (37).

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5. La voile telle qu'elle est définie à la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments de grille constituent un treillis d'un modèle approximativement en forme de losange (37) avec d'autres éléments de grille (34 et 41) bissectant un certain nombre de losanges transversalement (34) et longitudinalement (41).

6. La voile telle qu'elle est définie à la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments de grille sont dans un treillis d'un modèle de forme diversifiée au moins sur une partie

d'un panneau (5).

7. La voile telle qu'elle est définie à la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments de grille constituent un treillis utilisé comme moyen pour encaisser un modèle de charge

sur la voile.

8. La voile telle qu'elle est définie dans la revendication 3,

caractérisée en ce que celle-ci est un foc.

9. La voile telle qu'elle est définie dans la revendication 3,

caractérisée en ce que celle-ci est une grand-voile.

10. La voile telle qu'elle est définie à la revendication 3 caractérisée en ce que l'élément de peau (9) est un tissu ou un stratifié dans une pluralité de panneaux (5), les éléments de grilles sont en tissu Kevlar et les éléments de structure sont en

tissu Kevlar.

11. La voile telle qu'elle est définie à la revendication 6 caractérisée en ce que le modèle de forme diversifiée est de

dimension prédéterminée.

12. Dans une méthode pour construire une voile et pour répartir les contraintes sur une voile par laquelle la voile peut résister aux charges dynamiques, cette méthode comprenant: l'interconnexion intégrale d'une pluralité de panneaux de la peau (5 et 25)pour une voile (10) avec une pluralité d'éléments

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de grille (31, 34, 41) dans un treillis par lequel ce treillis supporte une charge partielle qui est aussi répartie sur un élément peau (9); l'interconnexion intégrale d'une pluralité de panneaux de la peau (5) pour une voile avec une pluralité d'éléments de structure (26) et une pluralité d'éléments de grille dans ce treillis et une pluralité d'éléments de structure(24, 28b) disposés radialement à partir d'un angle de concentration de charge de la voile, et assurant l'interconnexion de façon fixe d'au moins deux angles de concentration de charge de la voile; l'interconnexion intégrale d'au moins deux angles de concentration de charge de la voile avec les éléments de structure le long des lignes de répartition de charge et le long des lignes de contraintes subies dans une voile lorsque la voile est en service; et le support avec les éléments de structure d'une charge impartie aux éléments de grille et aux éléments de la peau de

la voile.

13. Sous forme d'un produit manufacturé, une voile (10), comprenant au moins un élément peau (9) constitué d'une pluralité de panneaux (5); une pluralité d'éléments de structure plats souples (24) reliés avec interconnexion et adhérence à l'élément de peau pour un support prédominant d'une charge exercée sur la voile lorsque la voile est en service, la pluralité des éléments de structure plats (24) assurant l'interconnexion des panneaux (5) et dépassant de façon fixe en une pluralité de points de concentration de charge sur la voile et assurant l'interconnexion d'au moins deux points de

concentration.des charges.

14. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de structure plats souples (24) sont en matière aramide et que l'élément peau

(9) est en stratifié polyester film de polyester. -

15. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que]'élément peau (9) est un tissu de polyester, un tissu aramide, un tissu polyester-aramide, un stratifié matière aramide film de polyester ou un stratifié tissu polyester film polyester, et que la pluralité d'éléments de

structures plats souples (24) est en matière aramide.

16. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que la pluralité d'éléments de structure plats (24) est en matière aramide et que les éléments de structure plats dépassent de façon fixe en au moins deux points de concentration de charges sur la voile, comprenant un point de drisse (11 ou 71) pour la voile, un point d'amure (12 ou 72) pour la voile, ou un point d'écoute (14 ou 73) pour la voile.

17. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que celui-ci est un génois constitué d'une pluralité de panneaux (5 et 25) de stratifié polyester-film polyester avec une pluralité d'éléments de structure souples plats (24) d'un stratifié aramide film polyester ou monofilaments d'aramide ou l'aramide- film polyester ou les monofilaments sont rapartis en une forme plate assimilable à un ruban fixé avec interconnexion et adhérence à l'élément peau (9), et caractérisé en ce que cette pluralité d'éléments de structure plats (24) assure l'interconnexion avec les panneaux et relie une pluralité de points de concentration de charge comprenant un point de drisse (11), un point d'amure (12) ou un

point d'écoute (14) pour la voile.

18. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que la voile est une grand-voile.

19. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la

revendication 13, caractérisé en ce que celle-ci est un foc.

20. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de structure plats souples (24) sont continus entre au moins deux points de

concentration de charge.

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21. Le produit manufacturé tel qu'il est défini à la revendication 13, caractérisé en ce que chacun des panneaux est

relié par un élément de structure transversal plat (26).