FR3098187A1 - Autonomous traction kite - Google Patents
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Abstract
[Aile de traction autonome La présente invention porte sur une aile de traction autonome destinée à être utilisée en complément d’un engin de glisse apte à coopérer avec les pieds d’un utilisateur, l’aile de traction est contrôlée par ledit utilisateur via des moyens de préhension manuels (14), (14’), (15), (15’) placés sur ladite aile, qui présente une surface (S) de voilure (6) délimitée par un bord d’attaque (1), (2) et un bord de fuite (2), (1). Selon l’invention, les bords d’attaque et de fuite (1), (2) sont symétriques par rapport à un plan de symétrie passant par un axe médian (A-A), et l’envergure (L) de l’aile, mesurée dans la direction dudit axe (A-A), est supérieure à la longueur maximale (l) de corde, mesurée perpendiculairement audit axe (A-A). Figure pour l’abrégé Fig. 1][Autonomous traction kite The present invention relates to an autonomous traction kite intended to be used in addition to a gliding device able to cooperate with the feet of a user, the traction kite is controlled by said user via manual gripping means (14), (14 '), (15), (15') placed on said wing, which has a surface (S) of the canopy (6) delimited by a leading edge (1), ( 2) and a trailing edge (2), (1). According to the invention, the leading and trailing edges (1), (2) are symmetrical with respect to a plane of symmetry passing through a median axis (AA), and the wingspan (L) of the wing, measured in the direction of said axis (AA), is greater than the maximum length (l) of chord, measured perpendicular to said axis (AA). Figure for the abstract Fig. 1]
Description
La présente invention se situe dans le domaine des équipements de sport de glisse (autant maritime que terrestre), et plus spécifiquement dans celui des sports nautiques. Plus précisément encore, il s’agit d’une aile de traction destinée à être utilisée en combinaison avec une planche support de l’utilisateur pour qu’il puisse se propulser à l’aide du vent par exemple sur un plan d’eau.The present invention is in the field of sliding sports equipment (both maritime and terrestrial), and more specifically in that of water sports. More precisely still, it is a traction wing intended to be used in combination with a support board for the user so that he can propel himself with the help of the wind, for example on a body of water.
Il existe de multiples configurations d’engins de glisse aquatiques entraînés par le vent, comportant dès lors une surface de tissu disposée sous forme d’aile ou de voile qui, en interagissant avec le vent, permet à un utilisateur dont les pieds reposent sur une planche de se mouvoir grâce à la force du vent. Certaines ont des voiles solidarisées au support, comme les planches à voile, d’autres réalisent la liaison entre l’utilisateur et l’aile tractrice via des lignes souples souvent reliées à un harnais fixé au buste, comme dans les pratiques associant un cerf-volant à une planche de glisse pour former un engin de glisse usuellement dénommé kitesurf.There are multiple configurations of wind-driven aquatic sliding devices, therefore comprising a fabric surface arranged in the form of a wing or sail which, by interacting with the wind, allows a user whose feet rest on a board to move thanks to the force of the wind. Some have sails attached to the support, like windsurfing boards, others create the connection between the user and the tractor wing via flexible lines often connected to a harness fixed to the chest, as in the practices associating a deer- flying on a gliding board to form a gliding device usually called kitesurfing.
L’invention s’en démarque en ce que l’aile ou voile qui en fait l’objet ne comporte pas de liaison mécanique, au sens d’une liaison présentant une forme de solidarisation nécessitant une opération de fixation, comme c’est par exemple le cas pour une voile de planche à voile qui comporte un mât mécaniquement arrimé à la planche, ou pour une aile de kitesurf qui est solidarisée au torse du pratiquant à l’aide d’un harnais harnaché au corps et auquel les lignes qui font la liaison avec l’aile sont fixées. Dans ces hypothèses, en fonctionnement normal, l’utilisateur n’a pas à se préoccuper de l’état de la liaison, qui reste opérationnelle jusqu’à ce qu’il décide de la « désactiver » en la défaisant.The invention differs from this in that the wing or sail which is the subject of it does not comprise a mechanical connection, in the sense of a connection having a form of connection requiring a fixing operation, as is by example the case for a windsurfing sail which comprises a mast mechanically secured to the board, or for a kitesurfing wing which is secured to the practitioner's torso using a harness harnessed to the body and to which the lines which make the connection with the wing are fixed. In these hypotheses, in normal operation, the user does not have to worry about the state of the link, which remains operational until he decides to "deactivate" it by undoing it.
L’aile de l’invention ne présente aucune de ces caractéristiques résultant d’une liaison mécanique, elle est en pratique simplement tenue par l’utilisateur, et la réalisation de la liaison nécessite par conséquent un maintien constant d’un effort physique nécessaire à la préhension de la voile d’une part, et à son contrôle dans l’espace d’autre part. L’aile, en un mot, est autonome en ce qu’elle n’est pas structurellement assujettie au reste de l’attelage.The wing of the invention has none of these characteristics resulting from a mechanical connection, it is in practice simply held by the user, and the realization of the connection therefore requires a constant maintenance of a physical effort necessary to gripping the sail on the one hand, and controlling it in space on the other. The wing, in a nutshell, is self-contained in that it is not structurally attached to the rest of the hitch.
Ce mode de fonctionnement d’une aile associée de manière autonome à un dispositif de glisse est déjà connu, par exemple décrit dans le document US 4,708,076 qui propose un équipement de sport nautique comprenant une planche supportant un utilisateur et une voile tenue par ce dernier. Le support prend la forme d’un bouclier circulaire et la voile comprend une partie toilée de configuration régulière avec des coins arrondis, de préférence également en forme de disque, avec un cadre rigide entourant la partie toilée. Elle comprend également des moyens de préhension de type poignées rigides, grâce auxquelles il est possible de la manipuler dans le but de lui donner une orientation favorable pour capter le vent nécessaire à la propulsion de l’utilisateur.This mode of operation of a wing associated autonomously with a gliding device is already known, for example described in document US 4,708,076 which proposes water sports equipment comprising a board supporting a user and a sail held by the latter. The support takes the form of a circular shield and the sail comprises a canvas part of regular configuration with rounded corners, preferably also disc-shaped, with a rigid frame surrounding the canvas part. It also includes gripping means of the rigid handle type, thanks to which it is possible to manipulate it in order to give it a favorable orientation to capture the wind necessary for the propulsion of the user.
Dans la configuration décrite dans US 4,708,076 le cadre rigide entourant la voilure en tissu est fabriqué en métal ou en plastique. Il est par ailleurs prévu que la voile soit rattachée au corps de l’utilisateur via un harnais, ou à la planche support, dans les deux cas au moyen d’au moins une corde. Cette dernière, plus qu’une liaison fonctionnelle dans la chaîne mécanique réalisant la fonction principale de propulsion, vise à établir un lien sécuritaire destiné à éviter la perte de la voile autonome par exemple suite à une chute dans la mer. Une telle liaison existe aussi dans l’invention, servant aussi à soulager l’effort physique nécessaire à la préhension mais n’ayant pas d’influence sur la structure intrinsèque du système, envisagé dans sa globalité.In the configuration described in US 4,708,076 the rigid frame surrounding the fabric canopy is made of metal or plastic. It is also planned that the sail be attached to the body of the user via a harness, or to the support board, in both cases by means of at least one rope. The latter, more than a functional link in the mechanical chain carrying out the main function of propulsion, aims to establish a secure link intended to prevent the loss of the autonomous sail, for example following a fall in the sea. Such a link also exists in the invention, also serving to relieve the physical effort necessary for gripping but having no influence on the intrinsic structure of the system, considered as a whole.
La forme donnée à la voilure, du fait de sa symétrie circulaire ou quasi circulaire, conduit à une surface utile qui est soit restreinte avec une efficacité réduite, soit suffisante pour assurer une certaine efficacité mais au prix d’une configuration dont l’encombrement est de toute évidence incompatible avec la maniabilité requise, notamment dans un environnement venteux. De fait, l’utilisation d’une telle forme, aussi large que haute ou approchant, mais avec des dimensions sensiblement plus élevées pour la rendre plus efficace, conduirait à une configuration très peu pratique à manier et probablement difficile à contrôler.The shape given to the airfoil, due to its circular or quasi-circular symmetry, leads to a useful surface which is either restricted with reduced efficiency, or sufficient to ensure a certain efficiency but at the cost of a configuration whose size is obviously incompatible with the maneuverability required, especially in a windy environment. In fact, the use of such a shape, as wide as it is tall or approaching it, but with significantly larger dimensions to make it more efficient, would lead to a configuration that is very impractical to handle and probably difficult to control.
C’est d’autant plus vrai que le cadre, constitué en des matériaux tels que le métal ou le plastique, verrait son poids augmenter relativement significativement en cas d’accroissement sensible de la surface utile de la voilure. Or, le contexte d’utilisation de tels dispositifs de glisse impose une adaptation constante à des conditions de vent très changeantes, conduisant à des changements fréquents d’orientation de la voile équivalents aux manœuvres visant à border/choquer par exemple une voile de planche à voile, ouvrant/fermant l’angle par rapport à la direction du vent dominant.This is all the more true since the frame, made of materials such as metal or plastic, would see its weight increase relatively significantly in the event of a significant increase in the useful surface of the wing. However, the context of use of such gliding devices requires constant adaptation to very changing wind conditions, leading to frequent changes of orientation of the sail equivalent to maneuvers aimed at tacking/shocking, for example, a windsurfing sail. sail, opening/closing the angle relative to the prevailing wind direction.
La maniabilité de cette dernière, tenue à la main, devient dès lors une condition nécessaire pour assurer une réactivité suffisante en vue des changements de position sans imposer d’efforts physiques démesurés à l’utilisateur. Une voile en forme de disque à cadre métallique ou plastique et à grand diamètre est vite encombrante et potentiellement lourde, et guère adaptée à l’agilité et à la vélocité requises pour faire face aux modifications permanentes de l’aérologie. Il ne s’agit d’ailleurs pas uniquement de l’orientation du vent, mais aussi de la variation d’intensité nécessitant ensemble des ajustements constants des positions de la voile. Une symétrie circulaire est en outre plus susceptible d’obérer la visibilité lorsqu’on augmente le dimensionnement. Elle est, enfin, moins performante en termes de maintien de cap, de glisse etc.The maneuverability of the latter, held by hand, therefore becomes a necessary condition to ensure sufficient responsiveness for changes in position without imposing excessive physical effort on the user. A disc-shaped sail with a metal or plastic frame and a large diameter is quickly cumbersome and potentially heavy, and ill-suited to the agility and velocity required to cope with permanent changes in the aerology. It is not only about the direction of the wind, but also about the variation in intensity, which together requires constant adjustments of the positions of the sail. A circular symmetry is also more likely to obstruct visibility when sizing is increased. Finally, it is less efficient in terms of heading maintenance, glide, etc.
La présente invention vise notamment à remédier à ces inconvénients, et plus généralement à proposer une configuration de voilure qui soit simultanément très aisément maniable, par toutes les conditions météorologiques, et qui fait cependant preuve d’efficacité notamment lorsque lesdites conditions sont aux limites, c’est-à-dire notamment par vents faibles ou par vents forts, tout en préservant pour le pratiquant une qualité d’utilisation optimale.The present invention aims in particular to remedy these drawbacks, and more generally to propose a wing configuration which is simultaneously very easy to handle, in all weather conditions, and which nevertheless demonstrates efficiency, in particular when said conditions are at the limits, c ie in particular by weak winds or by strong winds, while preserving for the practitioner an optimal quality of use.
De fait, l’aile de traction autonome de l’invention, également destinée à être utilisée en complément d’un engin de glisse apte à coopérer avec les pieds d’un utilisateur et contrôlée par ledit utilisateur via des moyens de préhension manuels placés sur ladite aile, présente classiquement une surface de voilure délimitée notamment par un bord d’attaque et un bord de fuite. Selon l’invention, les bords d’attaque et de fuite sont symétriques par rapport à un plan de symétrie passant par un axe médian A-A, et en ce que l’envergure L de l’aile, mesurée dans la direction dudit axe A-A, est supérieure à la longueur maximale l de corde, mesurée perpendiculairement audit axe A-A.In fact, the autonomous traction wing of the invention, also intended to be used in addition to a gliding device capable of cooperating with the feet of a user and controlled by said user via manual gripping means placed on said wing, conventionally has a wing area delimited in particular by a leading edge and a trailing edge. According to the invention, the leading and trailing edges are symmetrical with respect to a plane of symmetry passing through a median axis A-A, and in that the wingspan L of the wing, measured in the direction of said axis A-A, is greater than the maximum chord length l, measured perpendicular to said axis A-A.
La corde est ici entendue dans le sens donné en aérodynamique, à savoir la ligne imaginaire entre le bord d’attaque et le bord de fuite du profil de l’aile. Pour la première caractéristique de symétrie, ledit plan est en pratique perpendiculaire à un plan de projection de la surface maximale de voilure. En d’autres termes, le plan passant par A-A est en fait perpendiculaire à un plan de projection de la plus grande surface possible de l’aile et passe au milieu des bords d’attaque et de fuite.The chord here is understood in the sense given in aerodynamics, namely the imaginary line between the leading edge and the trailing edge of the wing profile. For the first characteristic of symmetry, said plane is in practice perpendicular to a projection plane of the maximum sail area. In other words, the plane through A-A is actually perpendicular to a projection plane of the largest possible wing area and passes through the middle of the leading and trailing edges.
L’idée, à la base de l’invention, est donc de privilégier une forme plutôt allongée mais complètement réversible du fait de la symétrie des bords d’attaque et de fuite. Le bord d'attaque est la section avant du profil global d’une aile ou d’une voile, celle qui fait face au fluide (en l’occurrence l’air) et est par conséquent dessinée pour assurer le premier “contact” aérodynamique. Le bord de fuite, qui se trouve dans la partie arrière de l’aile, considérée dans le sens de l'écoulement, est soumis à l'écoulement du fluide auparavant impacté par le bord d’attaque. Ils assurent en principe des fonctions différentes, et la caractéristique de l’invention vise à les rendre chacun polyvalent, assurant indifféremment et tour à tour les deux fonctions. Il n’est plus nécessaire d’opérer des grands déplacements de la voile visant à s’assurer qu’un unique bord d’attaque soit systématiquement placé vers l’avant, dans le sens de la glisse. De fait, l’idée est d’utiliser l’effet dit « twin-tip » utilisé pour les planches de kitesurf, leur conférant une symétrie rendant l’avant et l’arrière de la planche jumeaux et permettant de ne pas avoir à se soucier du sens de la planche selon la direction d’évolution. Dans le cas de l’aile de l’invention, c’est le même principe de symétrie avant/arrière qui est utilisé : il n’est alors plus nécessaire de faire réaliser un demi-tour à l’aile en même temps qu’on imprime un virage à la planche.The idea, at the base of the invention, is therefore to favor a rather elongated but completely reversible shape due to the symmetry of the leading and trailing edges. The leading edge is the front section of the overall profile of a wing or a sail, the one that faces the fluid (in this case the air) and is therefore designed to ensure the first aerodynamic "contact". . The trailing edge, which is in the rear part of the wing, considered in the direction of flow, is subject to the flow of the fluid previously impacted by the leading edge. They perform in principle different functions, and the characteristic of the invention aims to make them each versatile, performing both functions indifferently and in turn. It is no longer necessary to make large displacements of the wing to ensure that a single leading edge is systematically placed forward, in the direction of the glide. In fact, the idea is to use the so-called "twin-tip" effect used for kitesurfing boards, giving them a symmetry making the front and back of the board twins and making it possible not to have to take care of the direction of the board according to the direction of evolution. In the case of the wing of the invention, the same principle of front/rear symmetry is used: it is then no longer necessary to make the wing perform a U-turn at the same time as we print a turn to the board.
C’est d’autant plus vrai qu’elle comporte un profil aérodynamique symétrique par rapport au plan de symétrie, c’est-à-dire que la voilure entre les bords d’attaque et de fuite est elle-même conçue pour qu’en action, en tension, il y ait symétrie dans le profil aérodynamique.This is all the more true since it has an aerodynamic profile that is symmetrical with respect to the plane of symmetry, i.e. the airfoil between the leading and trailing edges is itself designed so that in action, in tension, there is symmetry in the airfoil.
Contrairement à des ailes de kitesurf par exemple, dont les extrémités latérales changent de positionnement par rapport à la surface de l’eau à chaque virage, et qui nécessitent dès lors une forme de symétrie dans cette direction, l’aile de l’invention peut mais n’a pas besoin de présenter une seconde symétrie par rapport à un axe perpendiculaire à l’axe de symétrie des bords d’attaque et de fuite. L’asymétrie possible permet de rechercher des formes plus efficaces, offrant de meilleures performances au vent, par exemple en privilégiant une surface de voilure plus importante en partie haute, au dessus de la tête de l’utilisateur.Unlike kitesurf wings, for example, whose lateral ends change position relative to the surface of the water at each turn, and which therefore require a form of symmetry in this direction, the wing of the invention can but need not exhibit a second symmetry with respect to an axis perpendicular to the axis of symmetry of the leading and trailing edges. The possible asymmetry makes it possible to find more efficient shapes, offering better performance in the wind, for example by favoring a larger sail area in the upper part, above the user's head.
En pratique, pour la seconde caractéristique géométrique de l’invention, concernant l’envergure et la longueur de corde de l’aile, le ratio envergure / longueur de corde peut être supérieur ou égal à 1,3. Cette caractéristique peut encore être affinée, en définissant l’allongement de l’aile (qui représente le carré de l’envergure divisé par la surface de la voilure) comme étant supérieur ou égal à 1,5, et de préférence supérieur à 2.In practice, for the second geometric characteristic of the invention, concerning the wingspan and the chord length of the wing, the wingspan/chord length ratio may be greater than or equal to 1.3. This characteristic can be further refined, by defining the aspect ratio of the wing (which represents the square of the wingspan divided by the area of the airfoil) as being greater than or equal to 1.5, and preferably greater than 2.
Il est à noter que, en fonctionnement, l’aile présente un dièdre positif qui peut parfois s’avérer important, selon les conditions de vent. Les caractéristiques mentionnées ci-dessus doivent donc être entendues pour une aile dont la forme n’est pas aléatoirement modifiée par lesdites conditions, mais pour la surface réelle d’une aile, notamment dont la courbure n’est pas accentuée sous l’effet des efforts qui s’y appliquent. En d’autres termes, ces ratios et seuils mentionnés ne se mesurent pas sur une surface projetée d’une aile en fonctionnement et présentant un dièdre positif potentiellement important, mais sur la surface d’une aile au repos, aplatie par exemple par placage au sol. En fait, une telle aile étant généralement conçue au moyen de logiciels spécialisés, ceux-ci donnent la surface réelle de l’aile, et sa surface projetée, qui sont donc parfaitement connues.It should be noted that, in operation, the wing has a positive dihedral which can sometimes be significant, depending on the wind conditions. The characteristics mentioned above must therefore be understood for a wing whose shape is not randomly modified by said conditions, but for the actual surface of a wing, in particular whose curvature is not accentuated under the effect of efforts that apply. In other words, these ratios and thresholds mentioned are not measured on a projected surface of a wing in operation and presenting a potentially significant positive dihedral, but on the surface of a wing at rest, flattened for example by plating with ground. In fact, such a wing being generally designed using specialized software, these give the actual surface of the wing, and its projected surface, which are therefore perfectly known.
Les bords d’attaque et de fuite peuvent être reliés entre eux par au moins un élément transversal de rigidification. Cela peut être un espar ou, comme on le verra dans la suite, un boudin gonflable. Etant donné que le profil de la voilure peut être différent de celui des éléments de renfort transversaux, au moins ailleurs qu’aux extrémités, une pièce de tissu peut relier la voilure à au moins un élément transversal de rigidification. C’est en particulier vrai pour l’élément transversal situé au niveau des moyens de préhension. De fait, chaque élément transversal ou la pièce de tissu, s’il en existe une associée à un élément transversal, confèrent à l’aile, au moins à leur voisinage, un profil aérodynamique symétrique par rapport au plan de symétrieThe leading and trailing edges can be interconnected by at least one transverse stiffening element. This can be a spar or, as we will see later, an inflatable tube. Given that the profile of the airfoil may be different from that of the transverse reinforcing elements, at least elsewhere than at the ends, a piece of fabric may connect the airfoil to at least one transverse stiffening element. This is particularly true for the transverse element located at the level of the gripping means. In fact, each transverse element or the piece of fabric, if there is one associated with a transverse element, confers on the wing, at least in their vicinity, an aerodynamic profile symmetrical with respect to the plane of symmetry.
Par ailleurs, les extrémités des bords d’attaque et de fuite peuvent se rejoindre ou être reliées, de chaque côté, par un élément transversal de rigidification.Furthermore, the ends of the leading and trailing edges can meet or be connected, on each side, by a transverse stiffening element.
La question du cadre, en lien avec les problématiques de rigidité et de poids posées auparavant, est résolue de la manière suivante, selon l’invention : de préférence, les bords d’attaque et de fuite comportent sur au moins une portion de leur longueur des boudins gonflables. De préférence encore, au moins un boudin gonflable est à section variable, et comporte alors une section maximale entre deux sections minimales. Encore plus précisément, ladite section maximale peut être localisée au voisinage des moyens de préhension. De fait, la localisation du maxima au niveau des points de commande, c’est-à-dire des poignées ou plus généralement de la position des mains en vue de commander/contrôler l’aile, s’explique notamment par le fait que c’est à ce niveau que les contraintes sont les plus fortes. Cette portion de section maximale, en pratique située sensiblement vers le centre du boudin, doit être la plus rigide possible, ce qui est assuré par le fait que le plus gros diamètre de boudin se trouve à cet endroit. Les extrémités sont maintenues plus fines, pour réaliser un double gain de poids - toujours utile pour une structure tenue à la main - et d’encombrement, source de maniabilité.The question of the frame, in connection with the problems of rigidity and weight posed previously, is resolved in the following way, according to the invention: preferably, the leading and trailing edges comprise on at least a portion of their length inflatable tubes. Preferably again, at least one inflatable tube is of variable section, and then comprises a maximum section between two minimum sections. Even more specifically, said maximum section can be located in the vicinity of the gripping means. In fact, the location of the maxima at the control points, i.e. the handles or more generally the position of the hands in order to command/control the wing, is explained in particular by the fact that it It is at this level that the constraints are the strongest. This portion of maximum section, in practice located substantially towards the center of the bead, must be as rigid as possible, which is ensured by the fact that the largest bead diameter is located at this location. The ends are kept thinner, to achieve a double saving in weight - always useful for a hand-held structure - and in size, a source of maneuverability.
Avec le souci constant de la maîtrise du poids de l’ensemble, au moins un des éléments transversaux de rigidification peut également consister en un boudin gonflable. En pratique, selon une configuration préférentielle, les bords d’attaque et de fuite et les éléments transversaux de rigidification sont réalisés en totalité par des boudins gonflables.With the constant concern for controlling the weight of the assembly, at least one of the transverse stiffening elements can also consist of an inflatable tube. In practice, according to a preferred configuration, the leading and trailing edges and the transverse stiffening elements are made entirely by inflatable tubes.
Dans ce cas, comme tous lesdits éléments, au surplus dans leur intégralité, sont prévus gonflables, la logique de conception de l’invention exposée auparavant est la plus aboutie possible, et le confort d’usage est correctement assuré du fait de la légèreté de l’ensemble, et de la maniabilité qui en résulte. Un autre avantage prépondérant de cette configuration réside dans la transportabilité de l’aile, qui s’en trouve grandement facilitée puisque celle-ci est de facto repliable en un volume réduit lorsque ses armatures sont dégonflées.In this case, as all of the said elements, moreover in their entirety, are intended to be inflatable, the design logic of the invention explained above is as successful as possible, and the comfort of use is correctly ensured due to the lightness of overall, and the resulting maneuverability. Another major advantage of this configuration lies in the transportability of the wing, which is greatly facilitated since it is de facto foldable in a reduced volume when its frames are deflated.
Pour que le gonflage puisse être effectué en une seule opération, les volumes intérieurs des boudins gonflables peuvent être reliés entre eux par des portions de tube. Selon une configuration possible, ces portions de tube peuvent être placées à l’extérieur des boudins.So that the inflation can be carried out in a single operation, the interior volumes of the inflatable tubes can be interconnected by tube portions. According to a possible configuration, these tube portions can be placed outside the tubes.
Toujours avec les objectifs de légèreté et de maniabilité de l’aile sans renoncer à lui conférer une surface utile suffisante, elle est de préférence réalisée, au moins sur la plupart de la surface utile de la voilure, en matériau dont le poids volumique est compris entre 20 et 200 g/m2, de préférence compris entre 30 et 150 g/m2, de préférence encore compris entre 40 et 80 g/m2. Ainsi, plus précisément, le matériau employé peut par exemple être un tissu polyester, ou un tissu polyamide notamment connu par la dénomination commerciale « nylon », ou encore un film PVC, matériaux dont les propriétés mécaniques sont compatibles avec les contraintes mécaniques subies par une telle aile dans ses conditions d’utilisation usuelles.Always with the objectives of lightness and maneuverability of the wing without giving up giving it a sufficient useful surface, it is preferably made, at least over most of the useful surface of the wing, in a material whose specific weight is included between 20 and 200 g/m2, preferably between 30 and 150 g/m2, more preferably between 40 and 80 g/m2. Thus, more specifically, the material used may for example be a polyester fabric, or a polyamide fabric in particular known by the trade name "nylon", or even a PVC film, materials whose mechanical properties are compatible with the mechanical stresses undergone by a such wing in its usual conditions of use.
Pour optimiser les performances relativement au confort d’utilisation, la surface de voilure de l’aile peut être comprise entre 1 m2et 10 m2, de préférence entre 1,5 m2et 6 m2, de préférence encore entre 2 m2et 4 m2. De fait, comme on l’a mentionné auparavant, l’aile peut être asymétrique par rapport à un axe médian perpendiculaire à l’axe de symétrie des deux bords d’attaque et de fuite précédemment défini. Dans cette hypothèse, et selon un exemple non limitatif, la surface de voilure peut être prévue plus importante au-dessus de cet axe : il est alors facilement possible de gagner de la surface utile sans perdre de maniabilité.To optimize the performance relative to the comfort of use, the sail area of the wing can be between 1 m 2 and 10 m 2 , preferably between 1.5 m 2 and 6 m 2 , more preferably between 2 m 2 and 4 m 2 . In fact, as mentioned before, the wing can be asymmetrical with respect to a median axis perpendicular to the axis of symmetry of the two leading and trailing edges previously defined. In this case, and according to a non-limiting example, the wing area can be provided greater above this axis: it is then easily possible to gain useful area without losing maneuverability.
Par ailleurs, selon l’invention, les moyens de préhension manuels peuvent consister en au moins une poignée. Dans l’hypothèse où il y en a plusieurs, celles-ci sont alors distribuées sur la structure formant l’aile de traction de manière à ce que l’utilisateur puisse la manipuler le plus commodément possible. En d’autres termes, elles sont placées de manière à minimiser les efforts pour la déplacer. Ces poignées sont de préférence prévues en un matériau plutôt assez rigide, afin de gagner en précision de commande. L’aile de l’invention peut aussi, comme mentionné auparavant, comporter un espar rigide, qui peut alors être utilisé comme moyen de préhension alternatif, à la place ou en plus des poignées. Il peut alors remplacer un élément transversal et servir également pour la rigidification, et avoir ainsi une double fonction. L’aile de l’invention peut également comporter un mât central rigide orienté parallèlement à la dimension donnant l’envergure L.Furthermore, according to the invention, the manual gripping means can consist of at least one handle. In the event that there are several, these are then distributed over the structure forming the traction wing so that the user can handle it as conveniently as possible. In other words, they are placed in such a way as to minimize the effort to move it. These handles are preferably provided in a rather fairly rigid material, in order to gain control precision. The wing of the invention can also, as mentioned before, comprise a rigid spar, which can then be used as an alternative means of gripping, instead of or in addition to the handles. It can then replace a transverse element and also serve for stiffening, and thus have a dual function. The wing of the invention can also comprise a rigid central mast oriented parallel to the dimension giving the wingspan L.
Alternativement, il peut y avoir un moyen de rigidification central constituée par un boudin gonflable d’allure centrale et parallèle à l’envergure. Lorsqu’il y a un élément de type mât central, une armature de contour de l’aile peut être prévue, constituée d’au moins un boudin gonflable de diamètre moyen très inférieur au diamètre moyen du boudin du moyen de rigidification central. En d’autres termes, il existe alors une armature périphérique gonflée, bien plus mince qu’an niveau central.Alternatively, there may be a central stiffening means consisting of an inflatable tube with a central appearance and parallel to the wingspan. When there is a central mast-type element, a wing contour reinforcement may be provided, consisting of at least one inflatable tube with an average diameter much smaller than the average diameter of the tube of the central stiffening means. In other words, there is then an inflated peripheral reinforcement, much thinner than at the central level.
Dans tous les cas, il importe que le bord de fuite soit le plus léger possible, pour que l’aile continue à être aisément manipulable, en particulier lorsqu’elle est en « drapeau ».In any case, it is important that the trailing edge be as light as possible, so that the wing continues to be easy to handle, especially when feathered.
D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description plus détaillée qui va suivre, se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu’à titre d’exemples indicatifs et non limitatifs de l’invention.Other aims and advantages of the present invention will appear during the more detailed description which will follow, relating to embodiments which are given only by way of indicative and non-limiting examples of the invention.
La compréhension de cette description sera notamment facilitée en se référant aux figures jointes en annexe, pour lesquelles :The understanding of this description will be facilitated in particular by referring to the figures attached in the appendix, for which:
En référence à ces figures, l’aile de traction autonome comporte une armature à deux bords extérieurs 1, 2 que l’on peut qualifier indistinctement de bord d’attaque et de bord de fuite, puisqu’ils remplissent les deux fonctions à tour de rôle dans une configuration parfaitement symétrique par rapport à un premier plan matérialisé, sur la figure 1, par l’axe A-A. Le fonctionnement est par conséquent réversible, dans une direction générale de déplacement donnée par la double flèche F apparaissant dans la figure 1. Les deux bords 1, 2 sont en pratique orientés manuellement par l’utilisateur, représenté schématiquement en figure 2, en fonction de la direction du vent dominant, de manière à profiter de la force générée au gré de la commande voulue par l’utilisateur.With reference to these figures, the self-contained traction wing comprises a frame with two outer edges 1, 2 which can be described indiscriminately as the leading edge and the trailing edge, since they perform both functions in turn. role in a perfectly symmetrical configuration with respect to a first materialized plane, in Figure 1, by the axis AA. Operation is therefore reversible, in a general direction of movement given by the double arrow F appearing in Figure 1. The two edges 1, 2 are in practice oriented manually by the user, shown schematically in Figure 2, depending on the direction of the prevailing wind, so as to take advantage of the force generated according to the command desired by the user.
L’armature comportant les bords d’attaque 1 et de fuite 2 est de préférence constituée de boudins gonflables dont le diamètre maximal se trouve vers le milieu du boudin, dans la direction axiale, sensiblement à l’endroit où est localisé un boudin transversal 3 de rigidification. Plus précisément, la section maximale se trouve au voisinage des endroits de saisie de l’aile, représentés par des poignées 14, 14’ ; 15, 15’. Des paires de poignées 14, 14’ se trouvent placées sur l’élément transversal 3, vers les boudins des bords d’attaque 1 et de fuite 2, de façon à permettre un ajustement en fonction des conditions de navigation. Les poignées centrales sont notamment utiles en utilisation normale, c’est-à-dire lorsque l’aile tracte l’utilisateur. Des poignées latérales 15, 15’ servent à tenir l’aile lorsqu’elle est en « drapeau », sans qu’elle s’oppose alors, ou en tout état de cause le moins possible, aux manœuvres entreprises.The reinforcement comprising the leading 1 and trailing 2 edges is preferably made up of inflatable tubes whose maximum diameter is towards the middle of the tube, in the axial direction, substantially at the place where a transverse tube 3 is located. of stiffening. More specifically, the maximum section is in the vicinity of the gripping points of the wing, represented by handles 14, 14'; 15, 15'. Pairs of handles 14, 14' are placed on the transverse element 3, towards the flanges of the leading 1 and trailing 2 edges, so as to allow adjustment according to the navigation conditions. The central handles are particularly useful in normal use, i.e. when the wing is towing the user. Side handles 15, 15' are used to hold the wing when it is "feathered", without it then opposing, or in any event as little as possible, the maneuvers undertaken.
Le boudin transversal 3 se trouve, pour la configuration représentée en figure 1, au niveau d’un second axe B-B matérialisant un second plan de symétrie, perpendiculaire à un premier plan de symétrie A-A médian par rapport auquel s’organise la symétrie des bords d’attaque et de fuite 1, 2. Ces plans de symétrie sont perpendiculaires au plan de la figure, plan de projection de la plus grande surface de la voile 6. The transverse bead 3 is, for the configuration shown in Figure 1, at a second axis BB materializing a second plane of symmetry, perpendicular to a first median plane of symmetry AA with respect to which the symmetry of the edges is organized. attack and flight 1, 2. These planes of symmetry are perpendicular to the plane of the figure, the projection plane of the largest surface of the sail 6 .
Les boudins des bords d’attaque et de fuite 1, 2 comportent au moins une valve de gonflage/dégonflage 12, 13. La mise en pression du boudin transversal 3 est par exemple réalisée au moyen d’au moins un tube 10 qui relie le volume intérieur de ce boudin 3, dépourvu d’une telle valve de gonflage/dégonflage, avec le volume d’un des boudins des bords principaux 1, 2. Dans la configuration représentée, d’autres tubes 11 placés au niveau de boudins transversaux d’extrémité 4, 5 permettent de faciliter le gonflage de l’ensemble. Bien d’autres alternatives aux deux valves 12, 13 et aux tubes 10, 11 qui sont représentés en figure 1 sont évidemment possibles, comme deux tubes de passage reliés aux deux bords 1, 2, ou une seule valve de gonflage/dégonflage pour l’ensemble coopérant avec les divers tubes, dont les tubes 11 localisés au niveau des extrémités des boudins des bords principaux 1, 2 etc.The leading and trailing edge flanges 1, 2 include at least one inflation/deflation valve 12, 13. The transverse flange 3 is for example pressurized by means of at least one tube 10 which connects the interior volume of this sausage 3, devoid of such an inflation/deflation valve, with the volume of one of the sausages of the main edges 1, 2. In the configuration shown, other tubes 11 placed at the level of transverse sausages d end 4, 5 make it easier to inflate the assembly. Many other alternatives to the two valves 12, 13 and to the tubes 10, 11 which are represented in FIG. 1 are obviously possible, such as two passage tubes connected to the two edges 1, 2, or a single inflation/deflation valve for the together cooperating with the various tubes, including the tubes 11 located at the ends of the flanges of the main edges 1, 2 etc.
Les boudins d’extrémités 4, 5 - dont l’un est plus particulièrement visible en figure 3 - d’allure parallèle entre eux sont prévus dans cette configuration pour joindre les extrémités des boudins des bords d’attaque et de fuite 1, 2. Au moins la moitié de leurs volumes intérieurs peuvent être en communication directe avec les volumes des boudins 1,2. La voilure 6 de l’aile munie d’un tel cadre à boudins gonflables occupe la totalité de l’espace entre ces boudins 1, 2 et 4, 5. Ce cadre délimite par conséquent la surface utile S prévue pour la voilure 6. Celle-ci se compose par exemple d’une pièce de toile principale 6 et d’une pièce de tissu additionnelle 7 d’allure perpendiculaire à la première qui la fixe à l’armature, au moins au niveau du boudin transversal 3, comme cela sera expliqué en référence à la figure 4. Le dessin de la voilure 6 et son mode de fixation à l’armature de l’aile permettent comme mentionné une symétrie du profil aérodynamique, lorsque l’aile est en tension.The end flanges 4, 5 - one of which is more particularly visible in Figure 3 - parallel to each other are provided in this configuration to join the ends of the flanges of the leading and trailing edges 1, 2. At least half of their interior volumes can be in direct communication with the volumes of the tubes 1.2. The wing 6 of the wing provided with such a frame with inflatable tubes occupies all of the space between these tubes 1, 2 and 4, 5. This frame consequently delimits the useful surface S provided for the wing 6. -it consists for example of a main piece of fabric 6 and an additional piece of fabric 7 running perpendicular to the first which fixes it to the frame, at least at the level of the transverse bead 3, as will be explained with reference to Figure 4. The design of the wing 6 and its method of attachment to the frame of the wing allow, as mentioned, a symmetry of the aerodynamic profile, when the wing is in tension.
La pression de l’air remplissant les boudins est prévue à une valeur telle que la rigidité du cadre est assurée. L’avantage de cette solution à boudins gonflables réside notamment dans le fait que l’augmentation de la rigidification n’implique pas d’augmentation sensible de poids. Une surcharge significative, si elle avait lieu, serait en l’occurrence particulièrement dommageable à la maniabilité de l’ensemble du fait de la mise en œuvre manuelle qui est la base même de l’invention. Comme déjà mentionné, la transportabilité de l’aile s’en trouve par ailleurs grandement facilitée car elle devient repliable en un volume réduit après dégonflage.The pressure of the air filling the tubes is provided at such a value that the rigidity of the frame is ensured. The advantage of this solution with inflatable tubes lies in particular in the fact that the increase in stiffening does not imply a significant increase in weight. A significant overload, if it occurred, would in this case be particularly harmful to the maneuverability of the assembly due to the manual implementation which is the very basis of the invention. As already mentioned, the transportability of the wing is also greatly facilitated because it becomes foldable in a reduced volume after deflation.
L’aile représentée, avec sa structure à double symétrie respectant une condition géométrique supplémentaire sur les longueurs ou envergure L et largeur ou longueur de corde l, permet très concrètement de réaliser une configuration avec une surface S de voilure 6 suffisante pour la rendre performante sans qu’elle présente un encombrement qui la rende difficile à manipuler. En particulier, elle ne se développe pas de la même manière dans toutes les directions, mais conserve – dans au moins une dimension, en l’espèce au moins celle de la direction B-B - une taille raisonnable qui la rend facilement manipulable parce qu’elle n’est pas difficile à manœuvrer par rapport au corps de l’utilisateur.The wing represented, with its double symmetry structure respecting an additional geometric condition on the lengths or wingspan L and width or chord length l, makes it possible very concretely to achieve a configuration with a surface S of wing 6 sufficient to make it efficient without it has a size that makes it difficult to handle. In particular, it does not develop in the same way in all directions, but retains - in at least one dimension, in this case at least that of the BB direction - a reasonable size which makes it easily manipulated because it is not difficult to maneuver relative to the user's body.
Les boudins des bords d’attaque et de fuite 1, 2 sont courbes, même s’ils tendent en pratique vers des portions rectilignes à leur extrémité. La courbure de l’aile existe dans deux plans, comme le montrent les figures 2 à 4. La figure 4 montre de plus qu’au niveau du renfort transversal 3 central, le tissu formant la voilure 6 présente une courbure transversale qui est distincte de la forme dudit renfort 3. Une pièce 7 additionnelle de tissu, d’allure perpendiculaire au reste de la voilure, est alors placée entre ladite voilure 6 et l’élément de renfort central 3, fixant à ce niveau la voilure 6 à l’armature de l’aile. Cette pièce 7 additionnelle détermine de fait le profil aérodynamique de l’aile, au moins au niveau de son chant de fixation à la voilure 6, notamment visible lorsque la voilure est soumise à un vent qui la tend. Ce profil aérodynamique peut aussi être déterminé par l’armature, notamment par l’élément transversal 3 qui peut, dans certaines configurations, remplacer la pièce 7.The sausages of the leading and trailing edges 1, 2 are curved, even if they tend in practice towards straight portions at their end. The curvature of the wing exists in two planes, as shown in FIGS. 2 to 4. FIG. 4 further shows that at the level of the central transverse reinforcement 3, the fabric forming the wing 6 has a transverse curvature which is distinct from the shape of said reinforcement 3. An additional piece 7 of fabric, perpendicular in appearance to the rest of the airfoil, is then placed between said airfoil 6 and the central reinforcing element 3, fixing at this level the airfoil 6 to the frame of the wing. This additional part 7 in fact determines the aerodynamic profile of the wing, at least at the level of its attachment edge to the wing 6, in particular visible when the wing is subjected to a wind which tends it. This aerodynamic profile can also be determined by the frame, in particular by the transverse element 3 which can, in certain configurations, replace part 7.
De nombreuses variantes de formes sont bien entendu possibles sans obérer les qualités propres à la configuration de l’invention, à condition de respecter ses caractéristiques essentielles, telles qu’elles apparaissent notamment dans les figures. Ainsi, à titre d’exemple, le nombre des boudins transversaux peut varier ; les modalités de gonflage aussi (une seule valve peut à cet égard suffire) ; des boudins d’extrémité 4, 5 peuvent être prévus ou non ; l’angle séparant les extrémités des bords d’attaque et de fuite peut varier, changeant l’aspect global du cadre ; une asymétrie de forme peut être préférée pour améliorer la performance de l’aile etc.Many variants of shapes are of course possible without compromising the qualities specific to the configuration of the invention, provided that its essential characteristics, as they appear in particular in the figures, are respected. Thus, by way of example, the number of transverse flanges may vary; the inflation methods too (a single valve may suffice in this respect); end flanges 4, 5 may or may not be provided; the angle between the ends of the leading and trailing edges can vary, changing the overall appearance of the frame; shape asymmetry may be preferred to improve performance of the kite etc.
En tout état de cause, l’exemple de la figure ne doit pas être considéré comme exhaustif de l’invention, qui englobe au contraire toutes les variantes et versions qui entrent dans le champ des connaissances ordinaires de l’homme du métier, et qui respectent le cadre de l’invention tel que tracé dans ce texte.In any case, the example of the figure should not be considered as exhaustive of the invention, which on the contrary encompasses all the variants and versions which fall within the field of ordinary knowledge of those skilled in the art, and which comply with the scope of the invention as outlined in this text.
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2020
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Also Published As
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