FR2627450A1 - Adjustable fin and centre-board for sailing craft - has pivots at upper ends of board, which can be operated independently and have aerofoil section at lower ends - Google Patents

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    • B63B41/00—Drop keels, e.g. centre boards or side boards ; Collapsible keels, or the like, e.g. telescopically; Longitudinally split hinged keels

Abstract

An adjustable fin and centre-board system for a single or multi-bulled sailing craft consists of a fin (1) and centre-board (2) on each side of the hull, pivoted at the top and capable of being raised or lowered independently. Each fin/centre-board has a convex and flat surfaces at the top, with the flat surface against the hull, while at the bottom it has an aerofoil section which creates a hydraulic effort when lowered which pushes the fin/centreboard towards the centre of the vessel. Each fin/centreboard can be operated by a power cylinder and crank on its pivot. ADVANTAGE - Improved perforamnce control, especially at high speed.

Description

DESCRIPTION
La presente invention concerne un dispositif pour constituer le gouvernail avant double t1) et/ou la dérive double (2) de la coque d'un bateau à voile monocoque et des coques d'un bateau à voile multicoques.DESCRIPTION
The present invention relates to a device for constituting the double rudder before t1) and / or the double fin (2) of the hull of a monohull sailing boat and the hulls of a multihull sailing boat.

Les gouvernails et les dérives traditionnels se comportent comme des reducteurs de vitesse. Ceci pour trois raisons dont les conséquences sont d'autant plus sensibles que la vitesse est plus élevee.  Traditional rudders and daggerboards behave like speed reducers. This is for three reasons, the consequences of which are all the more noticeable the higher the speed.

La première raison concerne les profils utilisés qui, sauf exception, sont symétriques. Leur rendement hydrodynamique est nettement inferieur à celui des profils cambrés dissymétriques. The first reason concerns the profiles used which, with some exceptions, are symmetrical. Their hydrodynamic efficiency is significantly lower than that of the asymmetrical curved profiles.

La seconde raison concerne l'angle d'incidence auquel ces profils sont utilisés. Pour les safrans son augmentation au delà de quelques degrés abaisse leur rendement hydrodynamique surtout lorsque l'angle critique est atteint ou dépassé. Pour les dérives, il est nécessaire que le bateau dérive latéralement pour que la dérive ait une action. The second reason concerns the angle of incidence at which these profiles are used. For rudders its increase beyond a few degrees lowers their hydrodynamic efficiency especially when the critical angle is reached or exceeded. For the daggerboards, it is necessary that the boat drifts laterally so that the daggerboard has an action.

La troisième raison concerne la surface des safrans. The third reason concerns the surface of the rudders.

Elle est calculée pour des allures redites mais devient surdimentionnée pour des vitesses supérieures.It is calculated for redraws but becomes oversized for higher speeds.

Par ailleurs, les puits de dérive habituels présentent des inconvénients tant dans leur construction que pendant leur utilisation. De plus, les safrans et les dérives traditionnels ne sont pas toujours aisés à remplacer, soit en cours de navigation dans le cas d'une avarie, soit avant une croisière ou une compétition1 pour utiliser un autre type de plans,
Enfin, le positionnement des gouvernails dans la zone arrière des coques est moins favorable que dans la zone avant. Il ne donne pas aux architectes la possibilite, en reculant les centres d'équilibre des bateaux, d'une part d'alléger l'avant des coques, vautre part a d'augmenter la dis- tance centre de dérive-gouvernail, c'est-à-dire l'efficacité de ce dernier. Furthermore, the usual drift wells have drawbacks both in their construction and during their use. In addition, traditional rudders and daggerboards are not always easy to replace, either during navigation in the event of damage, or before a cruise or a competition1 to use another type of plan,
Finally, the positioning of the rudders in the rear area of the hulls is less favorable than in the front area. It does not give architects the possibility, by moving back the centers of balance of the boats, on the one hand to lighten the front of the hulls, wall to share to increase the distance center of rudder-rudder, it that is, the effectiveness of the latter.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. The device according to the invention overcomes these drawbacks.

- La figure 1 représente, sur le côté gauche d'une coque, d'une part le plan gauche du gouvernail avant suivant l'invention en position oblique avec, en médaillon, l'agrandissement d'une coupe de la partie supérieure du plan et, d'autre part, le plan gauche de la dérive double selon I 'in- vention en position verticale avec, en médaillon, l'agrandissement d'une coupe de la partie inferieure du plan qui est immergée. Les pointillés representent les plans en position horizontale. - Figure 1 shows, on the left side of a hull, on the one hand the left plane of the front rudder according to the invention in oblique position with, in medallion, the enlargement of a section of the upper part of the plane and, on the other hand, the left plane of the double fin according to the invention in a vertical position with, in inset, the enlargement of a section of the lower part of the plane which is immersed. The dotted lines represent the planes in a horizontal position.

- La figure 2 représente un plan gauche selon l'invention en position verticale. - Figure 2 shows a left plane according to the invention in a vertical position.

- La figure 3 représente plusieurs coupes du plan de la figure 2 montrant les différents types de profils utilisés. - Figure 3 shows several sections of the plane of Figure 2 showing the different types of profiles used.

- La figure 4 représente, en plan, le contour d'une coque avec une coupe verticale du gouvernail avant et une coupe verticale de la dérive (un plan de chaque ensemble est en position horizontale, l'autre en position verticale). - Figure 4 shows, in plan, the outline of a hull with a vertical section of the front rudder and a vertical section of the fin (one plane of each assembly is in a horizontal position, the other in a vertical position).

- La figure 5 représente, en coupe, suivant un plan vertical contenant l'axe de pivotement, le mécanisme qui provoque le pivotement du plan. - Figure 5 shows, in section, along a vertical plane containing the pivot axis, the mechanism which causes the plane to pivot.

- La figure 6 représente, vu de l'intérieur de la coque, le mécanisme qui provoque le pivotement. - Figure 6 shows, seen from the inside of the shell, the mechanism which causes pivoting.

Le dispositif selon l'invention est caractérisé par deux plans, présentant des profils hydrodynamiques évolutifs, fixés extérieurement contre le côté droit et contre le coté gauche de la coque, symétriquement par rapport au plan de symetrie de celle-ci. The device according to the invention is characterized by two planes, having evolving hydrodynamic profiles, fixed externally against the right side and against the left side of the hull, symmetrically with respect to the plane of symmetry thereof.

Chacun des plans (6) pivote indépendamment de l'autre, à partir d'une position horizontale de non-fonctionnement jusqu'à une position verticale de mise en oeuvre maximum, sous l'action d'un mécanisme (7) qui lui est propre et qui est placé à l'intérieur et à la surface de la coque. Each of the planes (6) pivots independently of the other, from a horizontal non-operating position to a vertical position of maximum use, under the action of a mechanism (7) which is assigned to it. clean and placed inside and on the hull surface.

Chacun des plans plonge progressivement, sous le niveau de lteau, son extrémité inférieure (9) qui présente aux filets d'eau des profils cambrés dissymétriques (4), suivant un angle d'incidence constant (11) dont la valeur limitée correspond à un rendement hydrodynamique élevé, sans risque de decollement, avec une résultante (5) qui appuie le plan contre la coque et-pousse celle-ci du côté opposé au plan. Each of the planes gradually plunges, below the level of the water, its lower end (9) which presents asymmetrical cambered profiles (4) to the water streams, at a constant angle of incidence (11) whose limited value corresponds to a high hydrodynamic efficiency, without risk of detachment, with a resultant (5) which presses the plane against the hull and pushes it on the opposite side to the plane.

Ceci permet d'utiliser les surfaces mouillés minimum afin d'obtenir lteffet recherché avec la trainée la plus réduite. This makes it possible to use the minimum wetted surfaces in order to obtain the desired effect with the smallest drag.

Chaque plan selon l'invention (6) présente, en position verticale; dans sa partie supérieure (8) dont l'extrémité supérieure est traversée par l'axe de pivotement (14), des profils plan-convexes (3). Son intrados plan est exactement plaqué contre une portion plane de la surface de la coque sur laquelle il pivote. Son extrados convexe constitue un renflement profilé de la coque. Each plane according to the invention (6) has, in a vertical position; in its upper part (8) whose upper end is crossed by the pivot axis (14), plano-convex profiles (3). Its flat lower surface is exactly pressed against a flat portion of the surface of the hull on which it pivots. Its convex upper surface constitutes a profiled bulge of the hull.

Dans sa partie inférieure (9) chaque plan présente des profils cambrés dissymétriques (4) inversés-vis-à-vis des profils de la partie supérieure, c'est-à-dire que l'extrados du plan est du côté de la coque. In its lower part (9) each plane has asymmetrical cambered profiles (4) inverted with respect to the profiles of the upper part, that is to say that the upper surface of the plane is on the side of the hull .

Dans sa partie médiane (10), chaque plan présente une courte zone de profils de transition. In its middle part (10), each plane presents a short zone of transition profiles.

Lorsque le haut de la coque se relie au pont suivant une ligne courbe, les parties médianes et inférieures de chaque plan ont une forme courbée suivant la direction de la r'sultante (5), de façon à ce que, en position horizontale, elles s'appliquent contre la courbure de la coque. Le mécanis- me qui provoque le pivotement de chaque plan est composé d'un anneau (12) solidaire de la coque à l'intérieur duquel pivotent trois plateaux circulaires concentriques, rendus solidaires par 1'embottement de plusieurs tenons et de plusieurs évidements correspondants (13) et par le serrage d'un boulon (14) matérialisant l'axe de pivotement. When the top of the hull connects to the deck along a curved line, the middle and lower parts of each plane have a curved shape in the direction of the resultant (5), so that, in a horizontal position, they apply against the curvature of the shell. The mechanism which causes each plane to pivot is composed of a ring (12) secured to the shell, inside of which pivot three concentric circular plates, made integral by the embedding of several studs and several corresponding recesses ( 13) and by tightening a bolt (14) materializing the pivot axis.

Ces trois plateaux sont les suivants
a - Le premier plateau (15), au milieu des deux autres, dont le pourtour est garni d'un joint d'étanchéité (16) et dont le rebord extérieur (17) s'appuie sur a face tournée vers l'extérieur de l'anneau mentionné ci-dessus (12), est fixé sur le deuxième plateau mentionné ci-après (19) par plusieurs vis (18).These three trays are as follows
a - The first plate (15), in the middle of the other two, the periphery of which is provided with a seal (16) and the external rim (17) of which rests on a face turned towards the outside of the ring mentioned above (12), is fixed to the second plate mentioned below (19) by several screws (18).

b - Le deuxième plateau (19), du côté intérieur de la coque, dont la bordure circulaire s'appuie sur la face tournée vers l'intérieur de l'anneau mentionné ci-dessus (12).I1 est prolongé solidairement par un bras de commande (20) sur l'ectrémité duquel est fixée la tige (21) formant l'extrémité de la barre de renvoi (22) d'un appareil connu de commande de direction à crémaillère (23) analogue à celui utilisé pour les moteurs marins hors-bord, afin de provoquer le pivotement du plan suivant l'invention dans les deux sens entre les deux butoirs (24 et 25). b - The second plate (19), on the inner side of the shell, the circular edge of which rests on the face turned towards the inside of the ring mentioned above (12) .I1 is joined together by an arm control (20) on the end of which is fixed the rod (21) forming the end of the deflection bar (22) of a known rack-and-pinion steering control device (23) similar to that used for motors outboard sailors, in order to cause the plane according to the invention to pivot in both directions between the two buffers (24 and 25).

c - Le troisième plateau (26), du côté extérieur de la coque, solidaire du plan selon l'invention (6) s'emboîte par l'extérieur de la coque dans un évidement correspondant de celle-ci. I1 est maintenu en place par le serrage d'un écrou indésserrable (27) qui est à dévisser pour changer le plan en cas d'avarie ou pour utiliser un autre type de plan dont la longueur, la largeur et l'angle d'incidence des profils sont adaptés aux conditions du moment. c - The third plate (26), on the outside of the shell, secured to the plane according to the invention (6) fits from the outside of the shell into a corresponding recess therein. I1 is held in place by tightening an undesirable nut (27) which is unscrewed to change the plane in the event of damage or to use another type of plane whose length, width and angle of incidence profiles are adapted to current conditions.

La tige (21) formant l'extrémité de la barre de renvoi est entourée sur sa plus grande longueur par un apareil de suspension connu (28), composé essentiellement d'un cylindre et d'un piston comprimant un ressort à boudin, destiné, en cas de choc du plan suivant l'invention contre un obstacle, à provoquer l'allongement de la barre de renvoi et ainsi de permettre le pivotement du plan vers l'arrière pour éviter la rupture du plan et de son mécanisme de pivotement.  The rod (21) forming the end of the deflection bar is surrounded over its greatest length by a known suspension device (28), essentially consisting of a cylinder and a piston compressing a coil spring, intended, in case of impact of the plane according to the invention against an obstacle, to cause the elongation of the deflection bar and thus allow the pivoting of the plane backwards to avoid rupture of the plane and its pivoting mechanism.

Claims (5)

REvNDICATIONS 1) Dispositif pour constituer le gouvernail avant double (1) et/ou la dérive double (2) de la coque d'un bateau à voile monocoque et des coques d'un bateau a voile multicoques caractérisé par deux plans presentant des profils hydrodynamiques évolutifs, fixés 'extérieurement contre le côte droit et contre le côte gauche de la coque, symétriquement par rapport au plan de symétrie de celle-ci, chacun eux (6) pivote indépendamment de l'autre, à partir d'une position horizontale de non-fonctionnement jusqu'a une position verticale de mise en oeuvre maximum, sous l'action d'un mécanisme qui lui est propre (7) et qui est place à l'intérieur et a la surtace de la coque, et plonge progressivement sous le niveau de l'eau son extrémité inférieure (9) qui présente aux filets d'eau des profils cambrés dissymétriques (4) suivant un angle d'incidence constant (11) dont la valeur limitée correspond à un rendement hydrodynamique elevé, sans risque de décollement, avec une résultante (5) qui appuie le plan contre la coque et pousse celle-ci du cbté opposé au plan. 1) Device for constituting the double front rudder (1) and / or the double fin (2) of the hull of a monohull sailing boat and the hulls of a multihull sailing boat characterized by two planes presenting evolving hydrodynamic profiles , fixed externally against the right side and against the left side of the shell, symmetrically with respect to the plane of symmetry thereof, each of them (6) pivots independently of the other, from a horizontal position of no -operating to a vertical position of maximum implementation, under the action of a mechanism which is specific to it (7) and which is placed inside and at the surface of the hull, and gradually dips under the water level its lower end (9) which presents asymmetrical curved profiles (4) at the water nets at a constant angle of incidence (11) whose limited value corresponds to a high hydrodynamic efficiency, without risk of delamination , with a resultant (5) which supports the p lan against the hull and pushes it from the opposite side to the plane. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque plan (6) présente, en position verticale, dans sa partie supérieure ( & dont I'extremité supérieure est traversee par l'axe de pivotement (14)des profils planconvexes (3) dont l'intrados plan est exactement plaqué contre une portion plane de la surface de la coque sur laquelle il pivote et dont l'extrados convexe constitue un renflement profilé de la coque, dans sa partie inferieure (9), des profils cambrés dissymétriques (4) inverses vis- -vis des profils de la partie supérieure, c'est-a-dire que l'extrados du plan est du côté de la coque et, dans sa partie médiane (10), une courte zône de profils de transition.  2) Device according to claim 1 characterized in that each plane (6) has, in a vertical position, in its upper part (& whose upper end is crossed by the pivot axis (14) planconvex profiles (3) whose flat lower surface is exactly pressed against a flat portion of the surface of the hull on which it pivots and whose convex upper surface constitutes a profiled bulge of the hull, in its lower part (9), asymmetrical curved profiles (4 ) inverse vis-à-vis the profiles of the upper part, that is to say that the upper surface of the plane is on the side of the hull and, in its median part (10), a short zone of transition profiles. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caracte- rise en ce que les parties médianes et inférieures de chaque plan ont une forme courbée suivant la direction de la résultante (5) de façon à ce que, en position horizontale, elles s'appliquent contre la courbure de la coque. 3) Device according to claims 1 and 2 characterized in that the middle and lower parts of each plane have a curved shape in the direction of the resultant (5) so that, in horizontal position, they apply against the curvature of the hull. 4) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le mécanisme qui provoque le pivotement de chaque plan est composé d'un anneau (12) solidaire de la coque à l'intérieur duquel pivotent les trois plateaux circulaires concentriques suivants, rendus solidaires par l'emboItement de plusieurs tenons et de plusieurs évidements correspondants (13) et par le serrage d'un boulon (14) matérialisant l'axe de pivotement 4) Device according to claims 1 and 2 characterized in that the mechanism which causes the pivoting of each plane is composed of a ring (12) integral with the shell inside which pivot the following three concentric circular plates, made integral by fitting several studs and several corresponding recesses (13) and by tightening a bolt (14) materializing the pivot axis a - le premier plateau (15), au milieu des deux autres dont le pourtour est garni d'un joint d'étanchéité (16), dont le rebord extérieur (17) s'appuie sur la face tournée vers l'extérieur de l'anneau mentionné ci-dessus (12) et qui est fixé sur le deuxième plateau mentionné ci-après (19) par plusieurs vis (18) a - the first plate (15), in the middle of the two others, the periphery of which is provided with a seal (16), the external rim (17) of which rests on the face turned towards the outside of the ring mentioned above (12) and which is fixed to the second plate mentioned below (19) by several screws (18) b - le deuxième plateau (19), du côté intérieur de la coque, dont la bordure circulaire s'appuie sur la face tournée vers l'interieur de l'anneau mentionné ci-dessus (12) et qui est prolongé solidairement par un bras de commande (20), sur l'extrémité duquel est fixée la tige (21) formant l'extrémité de la barre de renvoi (22) d'un appareil connu de commande de direction à crémaillère (23) analogue à celui utilisé pour les moteurs marins hors-bord, afin de provoquer le pivotement du plan suivant l'invention dans les deux sens entre les deux butoirs (24 et 25) >  b - the second plate (19), on the inner side of the shell, the circular edge of which rests on the face facing the interior of the ring mentioned above (12) and which is joined together by an arm control (20), on the end of which is fixed the rod (21) forming the end of the return bar (22) of a known rack-and-pinion steering control device (23) similar to that used for the outboard marine engines, in order to cause the pivoting of the plane according to the invention in both directions between the two buffers (24 and 25)> c - le troisième plateau (26), du côté extérieur de la coque, solidaire du plan selon l'invention (6), qui s'emboîte par l'extérieur de la coque dans un évidement correspondant de celle-ci et qui est maintenu en place par le serrage d'un écrou indésserrable (27) quiet à dévisser pour changer le plan en cas d'avarie ou pour utiliser un autre type de plan dont la longueur, la largeur et l'angle d'incidence des profils sont adaptés aux conditions du moment. c - the third plate (26), on the outside of the shell, secured to the plane according to the invention (6), which fits from the outside of the shell into a corresponding recess therein and which is held in place by tightening an undeserable nut (27) quiet to unscrew to change the plane in case of damage or to use another type of plane whose length, width and angle of incidence of the profiles are suitable under the conditions of the moment. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la tige (21) formant l'extrémité de la barre de renvoi est entourée sur sa plus grande longueur par un appareil de suspension connu (28), composé essentiellement d'un cylindre et d'un piston comprimant un ressort à boudin, destiné en cas de choc du plan suivant l'invention contre un obstacle, à protoquer l'allongement de la barre de renvoi et ainsi de permettre le pivotement du plan vers l'arrière pour éviter la rupture du plan et de son mécanisme de pivotement.  5) Device according to claim 4 characterized in that the rod (21) forming the end of the deflection bar is surrounded over its greatest length by a known suspension device (28), essentially consisting of a cylinder and d '' a piston compressing a coil spring, intended in the event of impact of the plane according to the invention against an obstacle, to protect the elongation of the deflection bar and thus to allow the pivoting of the plane towards the rear to avoid rupture of the plan and its pivoting mechanism.
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FR3018498A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-18 Espen Franck Fabrice Henri Van INCREASE IN THE STABILITY OF A BOAT AT ANCHORING WITH A SYSTEM OF FINS FIXED ON THE FLANKS OF THE HULL AND WHICH MOVE UNDER THE LINE OF FLOTATION

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