FR2662660A1 - Dispositif de propulsion velique. - Google Patents

Abstract

Dispositif de propulsion vélique utilisant le principe de l'aile souple multicellulaire à caissons auto-gonflants des parapentes, de certains cerfs-volants... L'invention concerne une aile souple comportant un extrados (2) et un intrados (1) où différentes cloisons (4) et (5) constituant leurs jonctions. Des ouvertures (0) et (35) sont pratiquées dans le bord d'attaque, assurant l'auto-portance de l'aile. La partie supérieure de l'aile est reliée à une corne (10) munie d'un émérillon (11) où s'accroche la drisse de mât (12) et la partie inférieure est reliée à un gui (8) maintenu au navire par un palan mobile (13) Implications: L'invention s'applique à des voiliers performants de hauts niveaux, mais peut s'adapter sans modifications à tout type de navire ou de véhicule pourvus d'un mât.

Description

La présente invention concerne un dispositif constituant une voile ayant la propriété de s'adapter à tout type de navire; offrant une marge de sécurité conséquente lors des intempéries et permettant d'atteindre des vitesses élevées.

Les innovations dans le secteur de la voile sont nombreuses, leurs objectifs généralement: augmenter la portance des voiles pour gagner de la vitesse. Les solutions peuvent être classées en deux types, celui de la voile souple et celui de la voile rigide, indistinctement de section épaisse ou fine.

Ces deux types de voiles tendent le plus souvent à se conformer au profil d'aile d'avion comportant un bord d'attaque et un bord de fuite, un intrados (intrados: partie concave de l'aile situé au vent et par opposition à l'extrados de forme convexe situé sous le vent.)
La voile de type "aile rigide" présente l'inconvénient d'être difficilement réversible aux changements de bords où l'intrados devient l'extrados et inversement d'où les solutions couremment employées d'ailes articulées ou de profils déformables mécaniquement.

Les solutions de voilures en milieu marin demeureront toujours des compromis parcequ'elles doivent obéir à un IMPERATIF: la SECURITE.

C'est à dire: le minimum de poids dans les hauteurs tout en assurant le maximum de surface. Mais surtout la possibilité de réduire très rapidement la surface, lorsque la force du vent augmente ou que l'état de la mer se dégrade.

C'est généralement devant cet impératif de sécurité que les solutions modernes stagnent et que par leur principe même, les inventions sophistiquées ou complexes ne résistent pas à la fatigue imposée par le contexte marin.

Le dispositif selon l'invention, de par la simplicité de sa conception, sa légèreté, permet de remédier aux impératifs de sécurité tout en assurant par l'efficacité du principe utilisé, une portance élevée, constituant une voile performante et offrant l'avantage de s'adapter à tout type de navire ou de véhicule pourvus d'un mât sans qu'aucune modification n'intervienne. En effet, le dispositif comporte selon une première caractéristique, une aile souple à caissons multicellulaires auto-gonflants utilisée pour les parachutes planants, les parapentes et certains cerfs-volants. Ladite aile multicellulaire est employée dans la position verticale, verticale-inclinée, maintenue à sa partie supérieure au mât et à sa partie inférieure au navire, constituée d'une paroi extérieure: I'extrados, relié à une paroi intérieure: I'intrados, par une série de cloisons s'empilant verticalement.Ces cloisons ont la particularité d'être plus longues et plus larges à mesure que l'on s'approche de la base, pour donner à la voilure, la forme d'une aile. Des ouvertures sont pratiquées le long du bord d'attaque afin que chaque cellule puisse se gonfler au vent, assurant ainsi l'auto-portance de l'aile.

Les dessins annexés illustrent l'invention:
- La figure 1 représente le dispositif selon l'invention.

- La figure 2 représente en vue partielle, un aspect du dispositif.

- La figure 3 représente en vue de côté, un élément du dispositif.

- La figure 4 représente en vue de dessus, la figure 3.

- La figure 5 représente en coupe suivant AA la figure 1.

- La figure 6 représente en coupe une variante de la figure 5.

En référence à ces dessins;
(figure 1): Comparée à l'aile d'un parapente, la présente invention doit être plus résistante, avoir un meilleur maintien en cas de déventement, supporter toutes les tractions, tous les efforts exercés lors des prises de ris et éventuellement endurer les fausses manoeuvres.

(figure 2): Aussi les cloisons (5) sont renforcées et des renforts (21) sont cousus au niveau des jointures sur l'extrados (2) et l'intrados (1) à l'extérieur. Ces renforts extérieurs remplissent un deuxième rôle, ils constituent des bandes de ris au besoin: des passants (22) y sont cousus à intervalles réguliers, pour que des bosses de ris s'y accrochent pour permettre les prises de ris.

L'intérêt des passants réside dans leur faible épaisseur, offrant peu de prise au vent, leur solidité et leur faible prix de revient.

Les deux côtés du bord d'attaque tout le long des ouvertures (0) sont renforcés sur toute leur hauteur, par des empiècements (14) idem pour le bord de fuite. A l'intérieur de ces empiècements (14) coulissent des raidisseurs (6). Sur le milieu des empiècements au niveau de chaque cloison renforcée (5), est ouverte une saignée (38). Ces saignées permettent lors des prises de ris de faire sortir le raidisseur (6) afin de le retendre.

L'intérêt de ce dispositif de raidissage constitué de trois raidisseurs a pour but de tendre indépendemment les deux côtés du bord d'attaque et le bord de fuite, pour permettre à l'aile d'être autant que possible rigide au vent: paramètre indispensable à l'auto-portance de l'aile.

(figures 1,4,5,6): L'aile est fixée (en haut) par sa têtière à une corne creuse (10) et par sa bordure (en bas) à un gui creux (8).

Trois pattes de fixations (30) sont disposées aux trois angles des cloisons renforcées et débordantes des extrémités de l'aile (4). Les deux pattes de fixations (30) du bord d'attaque sont tendues par deux dispositifs (31) intégrés au gui (8) ainsi qu'à la corne (10).

Chaque dispositif (31) se compose d'une vis et d'un écrou guidé sur lequel s'accroche une patte de fixation (30). La vis actionnée par une manivelle de winch assure la translation de l'écrou guidé qui tend indépendemment une des deux fixations du bord d'attaque. Le vérouillage de la vis des deux dispositifs s'effectue au moyen d'un cliquet débrayable par simple pression (non illustré).

La patte de fixation du bord de fuite est fixe.

La têtière et la bordure de l'aile sont assemblées par des ralingues (7) cousues à l'extérieur des cloisons renforcées (4). Ces ralingues (7) viennent se loger dans des gorges (24) fixées à l'intérieur des côtés (19) de la corne (10) et du gui (8) assurant ainsi les liaisons aile-corne, aile-gui.

La corne (10) et le gui (8) sont reliés au mât et au navire de deux manières différentes : sur la corne (10) est fixé un émérillon (11) où vient s'accrocher la drisse de mât (12).

La liaison du gui (8) au navire est réalisée par le biais d'un palan (13).

Les trois points (9) du palan sont réglables, constitués de trois réas montés sur trois chariots qui coulissent sur un rail (15) boulonné sous le gui (8).

Les brins du palan (13) à leur extrémité inférieure se regroupent sur une poulie à multiples réas (16) articulée sur un chariot (17) équipé d'un émérillon (18).

Cet ensemble (16,17,18) coulisse sur un rail (20) fixé sur le pont du navire: de ce fait, I'aile a son point d'amure réglable ainsi que son centre de voilure.

L'intérêt du point d'amure réglable permet de déplacer le bas de l'aile; le sommet de l'aile s'oriente ainsi vers le vent, si bien que le navire en gitant redresse l'aile qui augmente sa portance.

L'axe de rotation de l'aile étant réglable par les trois points (9) du palan (13) permet de régler son angle d'attaque: ainsi, la portance de l'aile est variable.

La manoeuvre de l'aile se combine à la fois comme pour les parachutes, les parapentes, et la voile de jonque.

Au niveau des cloisons renforcées (5) où des ailettes (34) souples y sont cousues. A chaque ailette (34) est fixée une suspente (32). Les suspentes (32) se regroupent en deux faisceaux et chaque faisceau est relié à une écoute (33).

L'aile comporte deux écoutes (33), une écoute oriente le bord d'attaque, I'autre écoute le bord de fuite. Eventuellement, en croisière, l'aile peut être bordée par une écoute simple fixée au gui comme pour une bôme classique.

(figure 5): L'invention comporte deux types d'ailes: le premier type plus performant a un profil asymétrique, comme pour les parapentes, défini par un intrados (1) et un extrados (2).

Par le fait, ce type d'aile n'est pas réversible aux changements de bords. Deux ailes propulsives sont donc utilisées, chacune adaptée à une amure. Leurs ouvertures frontales du bord d'attaque (0) sont orientées vers l'intrados selon un angle qui peut être compris entre 15O et 80O environ, pour permettre une entrée d'air maximale au cours des différentes positions, aux manoeuvres, de l'aile par vents de travers.

(figure 6): Le deuxième type, différent du parapente par son profil symétrique, défini par deux extrados (2) identiques, est de moindre performance que l'aile asymétrique du fait de sa plus faible portance mais, par contre, offre l'avantage d'être réversible aux changements de bords. (Ce type de voilure pourra équiper les chars à voile etc...)
De même que pour l'aile asymétrique, I'aile au profil symétrique est fixée à un gui et à une corne et dispose du même palan réglable (13) du même dispositif de raidissage et du même dispositif de prise de ris.

Les particularités de l'aile à profil symétrique, sont ses ouvertures (0) centrées sur le bord d'attaque, et pouvant être soit associées aux ouvertures latérales (35), soit supprimées.

(figures 1,2): Des ouvertures latérales (35) sont ajoutées sur toute la hauteur de l'aile de chaque côté du bord d'attaque dans la partie avant des extrados, ces ouvertures permettent à l'aile de garder sa portance lors des manoeuvres par vents de travers. Un dispositif de clapet de retenue d'air constitué de membranes (36) fixées à l'intérieur de ces ouvertures latérales (35) laisse dégagées les ouvertures latérales situées au vent et obstrue les ouvertures latérales opposées qui sont sous le vent. Les ouvertures dans une aile souple constituent une rupture de son profil et accentuent ses déformations: préjudiciable au bon écoulement de l'air.

Pour y remédier, toutes les ouvertures (0) du bord d'attaque ainsi que toutes les ouvertures latérales (35) sont masquées par des grilles (37) souples à tamis fin afin de réduire les déformations. Ces grilles souples doivent filtrer l'air qui gonfle les caissons et servir de surface d'applique aux membranes (36) afin d'obstruer les ouvertures latérales (35) situées sous le vent.

(figures 3,4): Le gui creux (8) a un rôle essentiel, il permet à l'aile de conserver une bordure rigide tout en la maintenant indirectement au pont du navire.

Sa section est en U. Vu de dessus, le gui forme un V très allongé. Les deux côtés (19) du gui contiennent chacun une gorge (24) où se logent les ralingues cousues à la bordure de l'aile. (7). Deux solutions permettent d'étarquer les bosses de ris ainsi que les trois raidisseurs (6).

- La première solution, (non illustrée) plus économique et plus pratique, convient aux ailes de petites surfaces. Les trois raidisseurs (6) sont des sangles de même que les bosses de ris. Toutes ces sangles se tendent individuellement au moyen de tendeurs d'un modèle courant, répendu sur le marché.

- La deuxième solution, plus complexe, comprend un winch (25) fixé à l'extrémité avant dans le gui (8); ou deux winchs (non illustrés) fixés en avant de chaque côté (19) du gui (8). Ce winch (25) tend indépendemment les deux raidisseurs (6) du bord d'attaque et celui du bord de fuite et tend également les bosses de ris, ces bosses de ris passent par des violons fixes (26) montés sur les côtés (19) du gui, courent à l'extérieur du gui, passent sous les cames des coinceurs (27) et traversent les côtés du gui par des renvois étagés (28) pour accéder individuellement au winch, à l'intérieur du gui.

Les deux raidisseurs (6) du bord d'attaque descendent sur des renvois (23) coulissant sur deux rails (3) fixés en avant du gui au-dessus des gorges (24) et accèdent au winch (25) par des poulies "plat pont" équipées de coinceurs (29) montés de chaque côté du winch (25). Le raidisseur du bord de fuite passe d'abord par un premier renvois (23) situé à l'arrière du gui coulissant sur un troisième rail (3) fixé sur l'arrière de la gorge (24) et aboutit au winch (25) comme les deux raidisseurs précédents.Le gui creux par sa forme symétrique s'adapte à tous les profils des différentes ailes de ladite invention, qu'elles soient de grandes ou de petites tailles. (Les raidisseurs (6) et les bosses de ris dans la deuxième solution sont des cordages.)
A titre d'exemple peuvent être employés les matériaux suivants:
- L'aile souple et les ailettes souples de fixation (34) sont essentiellement réalisées en tissus légers et résistants, collés puis cousus ou soudés en polyamide enduit.

- Les renforts (21), les empiècements (14), les pattes de fixation (30), les cloisons renforcées (4),(5) sont réalisés en tissus KEVLAR collés puis cousus ou soudés.

- Les grilles (37) souples masquant les ouvertures (0) et les évents (35) sont en fibres polyamides enduits.

- Les raidisseurs (6), les ralingues (7) les suspentes (32) les écoutes (33) sont généralement des cordages en KEVLAR, éventuellement en polyamide pour leur enrobage et leur âme en KEVLAR.

- Les passants (22), les bosses de ris et les raidisseurs (6) peuvent aussi être des sangles polyamides renforcées.

- La corne (10) et le gui (8) sont réalisés en matériaux composites moulés.

- Les rails (3), (15), (20), sont en aliage léger.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1) Dispositif de propulsion vélique constiuant une aile souple et s'adaptant à tout type d'embarcation ou de véhicule disposant d'un mât, du type utilisant le principe de l'aile multicellulaire, à caissons auto-gonflants dans la position verticale ou inclinée, caractérisé en ce qu'il comporte une aile souple constituée d'un extrados (2) relié à un intrados (1) par une série de cloisons (4) et (5), I'aile souple se fixant à sa partie supérieure à une corne creuse (10) munie d'un émérillon (11) où s'accroche la drisse de mât (12), et se fixant à sa partie inférieure à un gui creux (8) sous lequel est fixé un rail (15), sur lequel coulisse un palan mobile (13) relié à son extrémité inférieure au pont du navire.

2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la section de l'aile s'élargit entre l'intrados (1) et l'extrados (2) et s'allonge entre le bord d'attaque et le bord de fuite à mesure que se rapproche la base de l'aile.

3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'aile a un profil asymétrique défini par un intrados (1) et un extrados (2) et délimitant les ouvertures (0) du bord d'attaque orientées vers l'intrados selon un angle qui peut varier d'une aile à l'autre entre 15 et 80" environ.

4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'aile a un profil symétrique, défini par deux extrados identiques (2) et délimitant les ouvertures du bord d'attaque centrées et pouvant être soit associées aux ouvertures latérales (35), soit supprimées, des ouvertures latérales (35) étant ajoutées, équipées du dispositif de clapets de retenue d'air (36), dans la partie avant des deux extrados (2).

5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de raidissage constitué de trois raidisseurs (6) qui coulissent dans trois empiècements (14) situés sur le bord d'attaque et le bord de fuite où lesdits bords comportant des saignées (38) qui laissent déboucher ces raidisseurs (6) au niveau des cloisons renforcées (5), des tendeurs de sangles étarquant indépendemment chaque raidisseur (6).

6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des cloisons (5) renforcées où sont fixés des passants (22) de prises de ris, ainsi que des ailettes souples de fixation (34) des suspentes (32), des tendeurs de sangle étarquant indépendemment chaque bosse de ris fixée au passant (22).

7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des cloisons renforcées (4) aux extrémités de l'aile, qui sont de forme triangulaire et correspondent à la forme du gui (8) et de la corne (10) et débordent du profil de l'aile, une ralingue (7) entourant chaque cloison renforcée (4) et trois pattes de fixations (30) étant disposées aux extrémités de chaque cloison renforcée (4).

8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la corne (10) et le gui (8) sont creux et de section en U formant un V allongé, et en ce qu'ils sont ouverts sur l'avant où deux dispositifs intégrés (31) tendent les pattes de fixations (30), des gorges (24) étant fixées dans ledit gui (8) et ladite corne (10) sur les côtés (19), alors que soit un winch (25) est placé dans l'extrémité du gui (8), soit deux winchs latéraux tendent le dispositif de prise de ris et le dispositif de raidissage des trois raidisseurs (6)

9) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'un rail (15) est fixé sous le gui (8).

10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le palan (13) est fixé à sa partie supérieure en plusieurs points coulissants (9), positionnés sur ledit rail (15), la partie inférieure dudit palan (13) étant regroupée sur un ensemble (16), (17), (18), comprenant une poulie à multiple réas articulée sur un chariot mobile par un émérillon et coulissant sur un rail (20) fixé sur le pont du navire.