FR2678233A1 - Voilier a ailes portantes. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un voilier. Elle se rapporte à un voilier ayant une coque centrale (12) et deux stabilisateurs (14, 16) portant chacun un aileron (22, 24) constituant une aile portante. La position des ailerons est commandée par un dispositif qui est relié aux haubans internes et externes (40, 42). De cette manière, ce sont les forces qui agissent sur les voiles (30, 32) qui règlent automatiquement la position des ailerons (22, 24) et elles donnent au voilier une grande stabilité. Application aux trimarans.

Description

i La présente invention concerne un voilier ayant des ailes portantes qui

sont manoeuvrées en fonction des forces

appliquées aux voiles.

On a déjà réalisé des voiliers multicoques qui comportent des ailes portantes qui peuvent tourner autour d'axes inclinés l'un vers l'autre La rotation des ailes portantes autour de leurs axes permet un ajustement de l'angle d'attaque de chaque aile portante lorsque celle-ci se déplace dans l'eau afin que le maintien du voilier en position verticale soit facilité Cependant, l'ajustement des ailes portantes a été réalisé jusqu'à présent soit manuellement soit en fonction de la pression de l'eau agissant à la surface des ailes lorsque celles-ci se déplacent dans l Veau Un tel dispositif classique est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

no 3 949 695.

La présente invention concerne un voilier du type qui comporte deux stabilisateurs placés de part et d'autre d'une coque centrale principale, dans lequel un mât séparé et un système à haubans de support sont associés à chaque stabilisateur et dans lequel la vitesse et le confort de déplacement sont considérablement accrus par rapport aux systèmes classiques Le voilier selon l'invention a des ailerons portants dont les angles d'attaque sont ajustés automatiquement par les forces agissant sur les voiles et qui sont transmises aux ailerons flottants à partir du système des haubans Un voilier équipé d'ailes portantes selon l'invention a une stabilité bien supérieure à celle des voiliers multicoques classiques En outre, cette

stabilité n'est pas du tout affectée par les vagues.

L'utilisation d'un système d'ajustement automatique des ailes portantes permet au voilier de porter des voiles bien plus grandes et de créer une traînée, due aux surfaces immergées, qui est bien inférieure à celle des voiliers classiques Un voilier selon l'invention peut se déplacer à une vitesse de deux à trois fois environ la vitesse du vent sous la seule action des voiles, dans des conditions de

vent modéré à fort, pratiquement sans roulis ni tangage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré de voilier selon l'invention, ayant des ailerons portants déployés pour des conditions de vent modéré; la figure 2 est une vue en élévation frontale du voilier de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation frontale du voilier de la figure 1, avec ses ailerons déployés pour des conditions de vent fort; la figure 4 est une vue en élévation latérale du voilier de la figure 1, avec les ailerons déployés comme représenté sur la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective du voilier de la figure 1, à l'état de rangement; la figure 6 est une vue schématique en perspective représentant le dispositif de commande d'ailes portantes et de détection des forces du voilier de la figure 1; la figure 7 est une représentation schématique illustrant le fonctionnement du dispositif de commande d'ailes portantes et de détection des forces du voilier de la figure 1; la figure 8 est une vue en perspective du mécanisme d'ajustement manuel du dispositif de commande d'ailes portantes et de détection de charges de la figure 7; la figure 9 est un schéma représentant les forces,

utiles pour la description du fonctionnement des ailes

portantes du voilier de la figure 1; la figure 10 est une vue agrandie en perspective de l'un des ailerons formant une aile portante du voilier de la figure 1, dans une première direction; la figure 11 est une vue analogue de l'un des ailerons du voilier de la figure 1, suivant une autre direction; la figure 12 est une vue agrandie en perspective d'un aileron du voilier de la figure 1, dans une autre direction; la figure 13 est une vue éclatée en perspective d'un aileron formant une aile portante du voilier de la figure 1; la figure 14 est une vue détaillée en perspective du gouvernail du voilier de la figure 1; la figure 15 est une vue éclatée en perspective du gouvernail de la figure 14; la figure 16 est une vue en perspective de l'arrière d'une variante de voilier de la figure 1, équipé d'ailerons secondaires; la figure 17 est une vue détaillée de dessous de la coque du voilier de la figure 16; la figure 18 est une vue de dessous d'un exemple préféré de construction de voile destinée à être utilisée dans un voilier selon l'invention; la figure 19 est une vue en perspective d'une variante de voilier selon l'invention; la figure 20 est une vue schématique d'une variante de disposition de montage d'ailerons et de gouvernail du voilier selon l'invention; et la figure 21 est une vue en élévation frontale d'une

variante du voilier de la figure 1, à l'état renversé.

La figure 1 représente un voilier 10 qui a une coque principale centrale 12, deux stabilisateurs ou coques auxiliaires 14 et 16, des mâts 18 et 20 ayant chacun un ensemble séparé de haubans, deux ailerons 22 et 24 formant

des ailes portantes, et un dispositif de commande d'aile-

rons et de détection de forces portant la référence géné-

rale 26 sur les figures 6 et 7.

Chacun des mâts 18 et 20 est supporté par un système

séparé de haubans Les mâts 18 et 20 sont tous deux suppor-

tés par des haubans supérieurs internes 40 et des haubans supérieurs externes 42 Les haubans supérieurs externes 40 sont fixés à une barre supérieure 34 de stabilisation, à distance des mâts 18 et 20 et entre ceux-ci Les haubans supérieurs externes 42 sont fixés aux extrémités des barres de flèche 38, tournées vers l'extérieur Les haubans internes 40 descendent de la barre supérieure 34 et sont fixés au pont monocoque 28 à distance des mâts 18 et 20 et entre ceux-ci Les haubans 40 sont aussi connectés au dispositif de commande d'ailerons et de détection de forces d'une manière décrite dans la suite Les haubans supérieurs externes 42 descendent et passent sur des barres 38 qui

dépassent à l'extérieur des côtés externes des stabilisa-

teurs 14 et 16 Les haubans supérieurs externes 42 passent

ensuite vers l'intérieur et sont fixés dans les stabilisa-

teurs 14 et 16 et sont raccordés au dispositif 26 de commande d'ailerons et de détection de forces, d'une

manière décrite dans la suite.

Les ailerons 22 et 24 formant les ailes portantes ont pratiquement une même construction, et ils peuvent être formés d'acier inoxydable ou de titane armé de carbure de silicium La construction en titane armé de carbure de silicium réduit la traînée car elle donne un rapport d'allongement accru, mais elle est bien plus coûteuse que l'acier inoxydable La construction des ailerons est représentée en détail sur les figures 10 à 13 Les ailerons 22 et 24 formant les ailes portantes ont des structures allongées en forme de palettes et sont montés chacun sur une poutre 56 de support Ces poutres 56 sont montées sur les stabilisateurs 14 et 16 afin qu'elles puissent tourner par l'intermédiaire d'équerres 58 de montage Les bases des équerres 58 sont fixées aux structures des stabilisateurs 14 et 16 Chaque équerre 58 a deux oreilles 60 tournées vers l'extérieur Les poutres 56 de support sont couplées chacune rigidement à un ensemble 62 à levier coudé qui est couplé sous forme articulée entre les oreilles 60 Un organe hydraulique 64 de manoeuvre commande le levier coudé 62 La commande de l'organe 64 de manoeuvre provoque la rotation du levier 62 par rapport à l'équerre 58 Chaque levier 62 est lui-même fixé à une plaque 63 de montage de poutre qui porte elle-même une poutre 56 de support Les ailerons 22 et 24 sont raccordés aux poutres respectives de support 56 et se déplacent en rotation autour d'axes 61 représentés sur la figure 12 et passant par les oreilles Les axes de rotation 61 sont parallèles à l'alignement

des stabilisateurs 14 et 16 et de la coque centrale prin-

cipale 12.

La figure 13 représente la structure interne des ailerons Comme représenté sur cette figure, chaque aileron 22 et 24 a un axe 76 qui forme un axe de rotation 78 autour duquel les ailerons 22 et 24 peuvent tourner par rapport aux poutres de support 56 Les axes 78 sont normalement inclinés par rapport au plan horizontal lorsque le voilier est utilisé comme représenté par exemple sur les figures 2 et 3 Les axes 78 des ailerons 22 et 24 sont inclinés vers le bas l'un vers l'autre, suivant un angle réglé par

manoeuvre des organes hydrauliques 64.

Le câble 92 formant une boucle sans fin est serré

dans une ouverture formée au bout du bras 90, à un empla-

cement distant du cylindre 88 afin que le déplacement longitudinal du câble 92 par les ouvertures 93 formées dans les oreilles 60 provoque une rotation du bras coudé 90 La rotation du bras 90 provoque la rotation du cylindre 88 qui est claveté sur lui La rotation du cylindre 88 provoque un déplacement longitudinal de la bielle 80 de connexion qui provoque alors la rotation de l'axe 76 et des ailerons 22 et 24 autour des axes 78 Ainsi, une avance longitudinale du câble 92 par rapport aux équerres 58 de montage permet une modification de l'angle d'orientation des ailerons 22 et 24 autour des axes 78 et par rapport aux poutres 56 de support et ainsi de l'angle d'attaque des ailerons 22 et 24

par rapport à l'eau.

Comme représenté sur la figure 1, les ailerons 22 et

24 sont supportés de manière articulée sur les stabilisa-

teurs 14 et 16 par les poutres 56 de support Ces poutres 56 sont montées sur les stabilisateurs 14 et 16 afin qu'elles puissent tourner Les organes hydrauliques 64 de

manoeuvre font tourner la poutre 56 par rapport aux stabi-

lisateurs 14 et 16 Les ailerons 22 et 24 peuvent tourner avec les poutres 56 autour des axes 61 afin qu'ils per- mettent un ajustement de l'inclinaison des axes 78 autour desquels les ailerons 22 et 24 peuvent tourner par rapport aux poutres 56 de support Les axes 78 se trouvent dans un plan vertical qui est perpendiculaire à l'orientation des stabilisateurs 14 et 16 et de la coque centrale principale 12.

On peut mieux décrire le fonctionnement du dispo-

sitif 26 de commande d'ailerons et de détection de forces en référence aux figures 6, 7, 11 et 15 Ce dispositif 26 de commande comprend un dispositif d'entraînement en

rotation pour chaque aileron 22 et 24, ainsi qu'un disposi-

tif d'entraînement en rotation du plan de profondeur 108.

L'ensemble d'entraînement en rotation des ailerons 22 et 24 comporte une liaison mécanique qui part du câble 92 et passe par le bras 90, le cylindre 88, la bielle 80 et l'axe 76 comme représenté sur les figures 11 et 13 L'avance longitudinale du câble 92 destiné à faire tourner le bras dans l'un des deux sens opposés de rotation fait tourner les ailerons 22 et 24 autour des axes respectifs 78 Comme représenté sur la figure 7, le câble 92 qui forme une boucle sans fin est connecté par un ensemble de poulies 128 de manière qu'une avance longitudinale du câble 92 provoque la rotation des ailerons 22 et 24 en sens inverses l'un par

rapport à l'autre.

Le dispositif 26 de commande d'ailerons et de détection de forces comprend aussi des transducteurs proportionnels 130 de force qui sont représentés sur les figures 6, 7 et 9 Des transducteurs proportionnels séparés sont couplés entre les haubans supérieurs internes 40 et externes 42 et le dispositif de manoeuvre d'ailerons en rotation, constitué par le câble 92 et la tringlerie mécanique qui lui est couplée et qui rejoint les ailerons 22 et 24 Les transducteurs proportionnels 10 comportent chacun un levier coudé 132 monté afin qu'il tourne par rapport au système formé par les coques Plus précisément, les leviers coudés 132 des transducteurs proportionnels 130 qui sont raccordés aux haubans supérieurs internes 40 sont montés afin qu'ils puissent tourner à l'intérieur du pont monocoque 28 De manière analogue, les leviers coudés 132 des transducteurs proportionnels 130 qui sont couplés aux haubans supérieurs externes 42 sont montés afin qu'ils puissent tourner dans les stabilisateurs 14 et 16 Chacun des transducteurs proportionnels 130 transmet une fraction de la force du hauban auquel il est connecté au câble 92 de

commande d'ailerons.

Un bras de chacun des leviers coudés 132 est con-

necté au câble 92 Le même bras de chaque levier 132 est couplé à un ressort hélicoïdal extrêmement puissant qui est fixé par rapport au système des coques Plus précisément, les ressorts 134 des transducteurs proportionnels 130 qui sont couplés aux haubans internes supérieurs 40 sont fixés entre le pont monocoque 28 et le bras 136 du levier coudé 132 auquel est connecté le câble 92 Les bras 138 des leviers coudés 132 sont connectés aux haubans supérieurs

internes 40.

De manière analogue, les haubans supérieurs externes 42 sont raccordés aux bras 138 des leviers coudés 132 qui sont montés afin qu'ils tournent dans les stabilisateurs 14 et 16 Les autres bras 136 de ces leviers coudés 132 sont

fixés par des ressorts 134 à la structure des stabilisa-

teurs 14 et 16 Les bras 136 de ces leviers coudés 132 sont

aussi couplés au câble 92.

Les transducteurs proportionnels 130 sont raccordés

au câble sans fin 92 de manière que les parties fraction-

naires des forces des haubans transmises par les haubans supérieurs internes 40 et les haubans supérieurs externes 42 s'ajoutent quelle que soit la direction du vent par rapport aux voiles 30 et 32 Ainsi, tant que le vent agit dans la même direction sur les deux voiles 30 et 32, les

forces proportionnelles dérivées des transducteurs propor-

tionnels 130 agissent toutes en provoquant une avance du câble 92 dans le même sens Comme les ailerons 22 et 24 sont couplés afin qu'ils tournent en rotation en sens inverses l'un par rapport à l'autre, les effets sur l'angle

d'attaque sont opposés pour les deux ailerons 22 et 24.

Comme certaines des forces agissant sur les systèmes des haubans ne sont pas proportionnelles avec précision, il est souhaitable de munir le dispositif 26 de commande d'ailerons et de détection de forces d'un appareil 140 d'ajustement d'avance de câble, qui peut être commandé manuellement et qui est représenté en détail sur la figure

8 Cet appareil manuel 140 d'ajustement de l'avance com-

prend deux galets 142 et deux autres galets 144 montés sur une base 146 de support L'appareil 140 comprend aussi des poulies d'équilibrage 148 et 150 Les poulies 148 et 150 sont raccordées à des organes hydrauliques 154 et 156 de manoeuvre respectivement Le câble 92 passe sur les galets 142 et autour de la poulie 148 d'équilibrage ainsi que sur

les galets 144 et autour de la poulie d'équilibrage 150.

Si le cylindre 154 est commandé afin qu'il tire la poulie 148 vers le haut et exerce ainsi une force de traction sur le câble 92, les positions de consigne des bras coudés 90 des ailerons sont réglées dans un sens en

rotation par rapport aux plaques 163 de montage Au con-

traire, si l'organe 156 de manoeuvre tire vers le bas la poulie 150, une force de traction est appliquée en sens opposé sur le câble 92 Les bras coudés d'ailerons 90 tournent alors en sens opposés par rapport aux plaques 163

de montage vers une nouvelle position de consigne L'appa-

reil 140 d'ajustement d'avance de câble est ainsi couplé au câble 92 en série avec les transducteurs proportionnels 130 de manière que l'ajustement manuel de l'avance du câble 92

soit possible.

Les poulies d'équilibrage 148 et 150 placées dans la boucle formée par le câble 92 forment un système 140 d'ajustement de câble qui peut être commandé manuellement

et qui règle le point de consigne ou la position de réfé-

rence de l'angle d'attaque des ailerons 22 et 24 Le système 140 d'ajustement manuel du câble est utilisé pour

la compensation du poids du voilier 10 et de son soulève-

ment au-dessus de l'eau ou de son enfoncement dans l'eau lorsqu'il est sous voiles, si bien qu'il constitue un frein

permettant une réduction de la vitesse Une force ascen-

dante de traction appliquée à la poulie 148 par le cylindre 154 de manoeuvre a tendance à soulever les ailerons 22 et 24 et le navire en dehors de l'eau Inversement, une force descendante de traction appliquée à la poulie inférieure a tendance à maintenir les ailerons 22 et 24 et le

voilier 10 dans l'eau.

On se réfère maintenant aux figures 2 et 7; le vent qui agit sur le voilier 10 depuis la gauche sur ces figures exerce une force ayant la direction indiquée par la flèche 158 Lorsque le vent souffle dans la direction 158, à bâbord pour le voilier 10, la force agissant sur les voiles et 32 a tendance à donner de la bande vers le côté sous le vent et à provoquer un déplacement latéral En outre, le déplacement vers l'avant des ailerons 22 et 24 dans l'eau crée une force hydrodynamique de soulèvement agissent sur

le côte des ailerons 22 et 24 Ainsi, une force de soulè-

vement agit à la surface supérieure de l'aileron 22 et à la

surface inférieure de l'aileron 24 Cette force de soulève-

ment provoque une réduction de l'inclinaison sous le vent

du voilier 10 et résiste au déplacement latéral.

L'amplitude des forces de soulèvement agissant sur les ailerons 22 et 24 est réglée par l'angle d'attaque des ailerons 22 et 24 dans l'eau Lorsque la vitesse du vent 158 augmente, la vitesse du voilier 10 augmente aussi, si

bien que la force d'inclinaison a aussi tendance à augmen-

ter Pour que cette force soit compensée, le bord posté-

rieur de l'aileron au vent est tourné vers le haut et le bord postérieur de l'aileron sous le vent est tourné vers

le bas si bien que le voilier est stabilisé.

La force nécessaire pour la variation de l'angle d'attaque des ailerons 22 et 24 est créée par la force transmise par les transducteurs proportionnels 130, comme l'indique la figure 7 Ainsi, lorsque le vent souffle dans

la direction 158 du côté bâbord du voilier 10, une augmen-

tation de la vitesse du vent nécessite une rotation vers le bas du bord postérieur de l'aileron 22 et une rotation vers le haut du bord postérieur de l'aileron 24, si bien que le voilier 10 est stabilisé lorsqu'il déplace dans l'eau Ces forces sont créées par augmentation des forces transmises

par le hauban supérieur externe 42 du mât et par augmen-

tation des forces transmises par le hauban supérieur

interne 40 du mât 18 Ces forces plus grandes sont indi-

quées par les flèches 160 sur la figure 7 Simultanément, les forces agissent sur le hauban supérieur interne 40 sous le vent du mât 20 et sur le hauban supérieur externe 42 sous le vent du mât 18 Ces forces sont indiquées par les

flèches 162 sur la figure 7.

Lorsque les forces 160 augmentent et les forces 162 diminuent, une partie des forces accrues 160 et des forces

réduites 162 est transmise au câble 92 par les transduc-

teurs proportionnels 130 Comme l'indique la figure 7, ceci provoque un déplacement longitudinal en translation du câble 92 dans le sens des flèches 164 Le déplacement en translation du câble 92 dans le sens des flèches 164 sur la figure 7 est transformé en un couple agissant sur le bras de levier 90 d'ailerons qui a tendance à soulever le bord postérieur de l'aileron 24 comme indiqué sur la figure 2 et

à abaisser le bord postérieur de l'aileron 22 comme repré-

senté sur la figure 2 Ainsi, les forces nécessaires au changement de l'angle d'attaque des ailerons 22 et 24 pour la compensation des variations dynamiques de la vitesse du vent sont créées automatiquement par les forces transmises par le haubanage du voilier 10 Plus précisément, ces

forces sont créées automatiquement par les forces trans-

mises par les haubans supérieurs interne et externe 40 et 42. Lorsque le vent souffle en sens opposé comme indiqué il

par les flèches 166 sur la figure 7, la situation exacte-

ment inverse se présente Ainsi, pour une augmentation de la vitesse du vent dans le sens des flèches 166 sur la figure 7, les forces 162 augmentent et les forces 160 diminuent Ceci provoque une variation proportionnelle des forces transmises au câble 92, et donne finalement un mouvement longitudinal de translation du câble 92 dans le sens des flèches 168 sur la figure 7 Dans ce cas, les forces hydrodynamiques accrues créées par le rotation du bord postérieur de l'aileron au vent 22, vers le haut, et du bord postérieur de l'aileron sous le vent 24, vers le bas, sont compensées par les forces aérodynamique accrues dues à la plus grande vitesse du vent Ces forces sont indiquées par les forces 162 et sont transmises comme

forces au câble 92 comme indiqué par les flèches 168.

Les voiles 30 et 32 sont toutes deux des voiles

profilées et elles ont la même construction La construc-

tion des voiles 30 et 32 est aussi originale et elle est représentée sur la figure 18 qui est une vue en perspective avec des parties arrachées d'une partie de la voile

profilée 30.

Chaque voile profilée comporte deux tissus 182 et 184 de "Nylon" ou de "Kevlar" qui sont raccordés à une bordure commune 186 Deux rouleaux verticaux 188 et 190

sont placés près des mâts 18, 20 et sur toute leur lon-

gueur Chaque tissu 182 et 184 de voile est fixé à un rouleau séparé 188 et 190 Les rouleaux 188 et 190 peuvent tourner ensemble sous l'action d'un dispositif hydraulique commandé manuellement (non représenté) afin qu'ils tournent en sens inverses et provoquent sélectivement la mise des tissus 182 et 184 sous l'action de forces croissantes ou décroissantes L'augmentation ou la réduction des forces agissant sur les tissus 182 et 184 permet un ajustement sélectif de la surface et du rapport d'allongement des

voiles.

De préférence, les tissus 182 et 184 ont tous deux des sangles d'armature 192 qui sont fixées à la surface interne des tissus 182 et 184 Les sangles 192 peuvent être sous forme d'une grille de filaments de fibres de verre, cousus à la surface interne des tissus 182 et 184 Les sangles 192 facilitent l'encaissement d'une partie des forces dues au vent, transmises aux mâts 18 et 20 et aux bômes 196 et 198 Le pied de chaque voile 30 et 32 peut être détendu par rapport aux bômes 196, 198 afin que les tissus 182 et 184 puissent être totalement enroulés sur les rouleaux verticaux 188 et 190 lorsque le voilier 10 est amarré ou en cas de tempête, comme représenté sur la figure 5. Comme le voilier selon l'invention se déplace avec une grande vitesse, les détériorations et blessures peuvent être importantes si l'un des ailerons 22 ou 24 vient frapper un objet immergé ou partiellement immergé, par exemple un récif ou un tronc, et se cisaille Si l'aileron au vent se cisaille, la perte de l'aileron supprime la

force d'équilibrage qui a tendance à empêcher le retour-

nement du navire En conséquence, le voilier, selon toute probabilité, se penche violemment sous le vent Ceci peut provoquer une détérioration importante du navire ou une blessure des occupants En outre, la perte d'un aileron à

grande distance en mer peut rendre inutilisable le voilier.

De plus, le choc de l'aileron contre un objet immergé risque d'être transmis à la poutre de support sur laquelle est monté l'aileron et d'arracher l'aileron et la poutre de support du stabilisateur sur lequel ils sont montés si bien que le stabilisateur peut être détérioré de façon importante. Les poutres 56 de support peuvent être montées sur les stabilisateurs 14 et 16 d'une autre manière que celle qui est représentée sur les figures 10 à 13 afin que ce phénomène puisse être évité Cette variante de dispositif de montage d'aileron est illustrée sur la figure 20 Dans la disposition de la figure 20, les poutres 56 de support

sont montées sur les stabilisateurs 14 et 16 par l'intermé-

diaire d'une équerre modifiée 58 ' de montage Cette équerre 58 ' a des oreilles 60 auxquelles une poutre 56 de support est couplée rigidement par un ensemble 62 à levier coudé du type décrit précédemment Cependant, la face arrière 260 de l'équerre 58 de montage qui est au contact de la surface externe du stabilisateur 14 ou 16 est couplée à ce dernier par un gros montant cylindrique 262 qui pénètre dans un logement correspondant dans lequel il est retenu, à la face en regard de l'organe stabilisateur Le support de montage 58 ' qui n'est pas retenu peut tourner sur le montant 262

autour d'un axe transversal 264.

L'équerre 58 ' de montage ne peut pas tourner par rapport au côté du stabilisateur auquel elle est fixée par deux boulons 266 et 268 Ces boulons 266 et 268 empêchent la rotation de l'équerre de montage 58 ' par rapport au stabilisateur autour de l'axe transversal 264 dans les conditions normales Cependant, si un aileron vient frapper un objet immergé ou partiellement immergé, la force de torsion appliquée au bord antérieur de l'aileron est transmise sous forme d'un moment agissant dans le sens de la flèche 270 sur la figure 20 La force de torsion due à un tel choc est très grande et provoque un cisaillement des tiges des boulons 266 et 268 avant que l'aileron 22 ou 24 ne subisse une détérioration importante, si bien que le dispositif de montage d'ailerons cède Lorsque les tiges des boulons 266 et 268 sont cisaillées, l'équerre de montage 58 ' est libre de tourner dans le sens de la flèche 270 autour de l'axe transversal 264 Ainsi, l'aileron 22 ou 24 et la poutre 56 de support à laquelle il est raccordé tournent librement vers l'arrière et vers le haut par

rapport au stabilisateur, avec l'équerre de montage 58 '.

Cette rotation vers l'arrière et vers le haut écarte

l'aileron de l'eau et limite son exposition à des détério-

rations minimales seulement En outre, comme les tiges de boulons 266 et 268 se sont cisaillées, l'équerre 58 ' n'est

pas arrachée du côté du stabilisateur mais tourne simple-

ment au contraire autour de l'axe 264.

Si l'un des ailerons vient frapper un objet immergé ou partiellement immergé et tourne vers le haut et vers l'extérieur de l'eau lorsque l'équerre 58 ' tourne par rapport au stabilisateur, il est très important de choquer voiles et d'éliminer la force latérale afin que le voilier décélère rapidement, car il pourrait sans cela se renverser Pour que cette décélération rapide soit obtenue, le boulon 268 de montage peut être raccordé à un mécanisme 272 de commande d'une soupape en T, destiné à une soupape 274 de type passif, à l'aide d'un câble 276 Dans les circonstances normales, le câble 276 est maintenu sous tension et agit sur un bras d'un organe 272 de manoeuvre de soupape en T La force agissant sur le câble 276 est compensée par utilisation d'un ressort 278 qui est allongé et qui est maintenu sous tension et agit sur l'autre bras de l'organe 272 de manoeuvre Les forces qui se compensent entre le ressort 278 et le câble 276 maintiennent l'organe de manoeuvre 272 en position afin que la soupape 274 reste fermée si bien qu'aucun trajet de circulation de fluide hydraulique n'est formé des canalisations 280 vers le

réservoir vide 282.

Chaque canalisation 280 de fluide hydraulique rejoint un organe hydraulique séparé 64 de manoeuvre qui commande un rouleau 283 d'enroulement qui est couplé à une écoute principale séparée 284 L'une des écoutes 284 est raccordée à l'extrémité de la bôme 196 de la voile 30alors que l'autre écoute 284 est raccordée à l'extrémité de la bôme 198 de la voile 32 Les canalisations hydrauliques

sont couplées afin qu'elles communiquent par l'intermé-

diaire du corps de la soupape 274 et du corps d'une autre soupape 294, décrite dans la suite, par un conduit 285 de raccordement En conséquence, dans les conditions normales, aucun fluide ne circule dans les canalisations 280 et les organes 64 de manoeuvre sont mis sous pression par le

fluide hydraulique et sont commandés par d'autres méca-

nismes afin qu'ils déplacent les écoutes principales 284

des voiles 30 et 32 dans un sens et dans l'autre.

Dans le cas o l'un des ailerons 22 ou 24 vient frapper un objet immergé avec un choc suffisant pour que les boulons 266 et 268 soient cisaillés, la force de traction agissant sur le câble 276 associé à l'aileron affecté est supprimée Le ressort 278 fait donc tourner la poignée 272 et ouvre la soupape 274 afin que la pression du fluide hydraulique ne soit plus appliquée aux deux organes 64 de manoeuvre Le fluide circule des canalisations 280 vers le réservoir 282 par l'intermédiaire de la soupape ouverte 274 En l'absence de pression hydraulique, les

organes de manoeuvre 64 libèrent les rouleaux 283 d'enrou-

lement Les écoutes 284 sont alors libres et libèrent les bômes 196 et 198 si bien que les voiles 30 et 32 sont libérées En l'absence de forces d'entraînement et de basculement appliquées par les voiles 30 et 32, le voilier décélère rapidement et en toute sécurité, sans se retourner. Si l'installation doit être réparée après un tel accident, l'équipage fait tourner manuellement l'équerre 58 ' de montage vers le bas jusqu'à ce que les ouvertures de passage des boulons soient alignées sur des ouvertures correspondantes du stabilisateur sur lequel l'équerre 58 ' est montée Des boulons 266 et 268 de remplacement sont alors montés afin qu'ils immobilisent l'équerre 58 ' qui ne tourne pas autour de l'axe 264 Le câble 276 est alors couplé à nouveau au boulon 268 et est mis sous tension Du fluide hydraulique est alors mis dans les organes de manoeuvre 64 qui commandent les écoutes 284 Les ailerons 22 et 24 peuvent alors être utilisés et les écoutes 284

fonctionnent encore sous la commande des organes hydrau-

liques 64 de manoeuvre qui leur sont associés.

Comme les voiliers multicoques peuvent être parfois instables, il peut être souhaitable de munir le voilier selon l'invention d'une caractéristique supplémentaire de sécurité assurant son redressement automatique La figure 21 représente un voilier 10 ' modifié par rapport à celui de la figure 1 par addition de flotteurs sphériques gonflables 300 et 302 fixés aux extrémités externes des barres de flèche Les flotteurs 300 et 302 peuvent être gonflés par l'air d'une source comprimée, par exemple un réservoir d'air de plongée, placé dans la coque centrale 12 du voilier 10 ' Les flotteurs 300 et 302 peuvent être fixés de manière permanente aux extrémités externes de la barre supérieure transversale 34 de stabilisation, et ils sont

gonflés à distance de la coque centrale 12 par des canali-

sations pneumatiques (non représentées) qui les rejoignent

et sont placées le long des mâts 18 et 20 et vers l'exté-

rieur, vers les extrémités de la barre 34.

Par temps fort ou lorsque les vagues sont grosses, les flotteurs 300 et 302 peuvent être gonflés à titre préventif Si le voilier est renversé du côté tribord, comme indiqué sur la figure 21, le flotteur 300 sous le vent du voilier 10 ' empêche un retournement complet du voilier Le flotteur 300 sous le vent maintient le mât 18 suffisamment pour que le centre de gravité du voilier 10 ' agisse de l'autre côté du stabilisateur 14, par rapport au flotteur 300 En conséquence, même si le voilier 10 ' est renversé comme indiqué sur la figure 21, il se redresse de lui-même du fait du moment exercé dans le sens des aiguilles d'une montre sur le voilier 10 ', à cause de la force de pesanteur agissant au centre de gravité CG du voilier 10 ' Le centre de gravité se trouve dans la coque centrale 12 Bien que l'eau placée dans la voile 30 sous le vent puisse maintenir le voilier 10 ' temporairement sur le côté comme indiqué sur la figure 21, le mouvement de la mer 304 provoque un basculement du voilier 10 ' dans le sens des

aiguilles d'une montre sur la figure 21 à certains moments.

Ceci augmente le bras de levier de la force de pesanteur agissant autour du centre de gravité CG par rapport au stabilisateur 14, et le voilier 10 ' se redresse de la position de la figure 21 à celle de la figure 3 Les flotteurs 300 et 302 donnent les mêmes résultats, même lorsqu'ils ne sont pas gonflés avant le retournement du

voilier 10 '.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au voilier qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, le voilier peut avoir un

moteur afin qu'il puisse se déplacer à des vitesses modé-

rées donnant une bonne économie de carburant par vent

faible, en étant partiellement mû par le moteur et partiel-

lement par la force du vent En outre, différentes configu-

rations d'étais et de barres stabilisatrices peuvent être

utilisées pour l'augmentation de la stabilité de la struc-

ture selon l'invention ou pour l'obtention de configura-

tions différentes des haubans et des étais qui sont raccor-

dés au dispositif de commande d'ailerons et de détection de forces qui commandent les ailerons 22 et 24 et le plan de profondeur 108 La configuration de la poutre du gouvernail peut être différente de celle qui est représentée, de même que la configuration des ailerons auxiliaires Par exemple,

chaque aileron auxiliaire peut avoir une forme rectangu-

laire et peut être porté par deux bômes et non par une seule.

Claims (4)

REVENDICAT IONS

1 Voilier caractérisé en ce qu'il comprend une coque centrale principale ( 12), deux stabilisateurs ( 14, 16) placés le long de la coque centrale principale à distance de celle-ci et raccordés rigidement à celle-ci, un mât ( 18, 20) monté sur chaque stabilisateur et destiné à porter une voile ( 30, 32), des haubans ( 40, 42) supportant les mâts, deux ailerons ( 22, 24) montés à l'extérieur de chaque stabilisateur autour d'axes inclinés l'un vers l'autre, et un dispositif ( 26) de commande d'ailerons et de détection de forces couplé à certains au moins des haubans et aux ailerons et destiné à faire tourner les ailerons autour des axes en fonction des forces agissant sur les haubans.

2 Voilier selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque voile ( 30, 32) comporte deux tissus partant d'une bordure commune et fixés à un rouleau vertical séparé adjacent à un mât, les rouleaux pouvant tourner afin qu'ils tendent et détendent sélectivement les tissus en ajustant sélectivement à la surface et le rapport d'allongement des voiles.

3 Voilier selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des sangles ( 192) d'armature à

la surface interne des toiles.

4 Voilier selon la revendication 1, caractérisé en

ce que les ailerons ( 22, 24) sont couplés aux stabilisa-

teurs ( 14, 16) par un dispositif de montage d'ailerons qui cède sous l'action d'une force prédéterminée appliquée à un

aileron en direction parallèle à l'alignement des stabili-

sateurs de manière que les ailerons puissent ensuite tourner librement par rapport aux stabilisateurs autour

d'axes perpendiculaires à l'alignement des stabilisateurs.

Voilier selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de montage des ailerons est couplé aux voiles ( 30, 32) placées sur les mâts afin que les voiles soient choquées lorsque le dispositif de montage des ailerons cède en permettant une rotation libre de l'un des

ailerons. 6 Voilier selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que des flotteurs ( 300, 302) sont fixés aux deux extrémités d'une structure transversale

de stabilisation.