FR3102749A1 - Direction assistée de gîte en giration - Google Patents

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Abstract

Dispositif de réglage de gîte en virage de bateau, monocoque, motorisé, sur couple de foils (10b, 10t) et dirigé par un volant (1) qui pilote un safran caractérisé en ce que le volant comprend un système d’assistance par une direction assistée hydraulique (3, 8) sur laquelle est adjointe un répartiteur (5) qui alimente conjointement le pilotage directionnel du safran (8) et de chacun des deux vérins (20b, 20t) de pilotage des deux foils bâbord (10b) et tribord (10t) dans un mouvement inversé symétrique dit de rake avant / arrière autour d’un pivot (22) de chacun des foils (10) sur la coque du bateau. Figure à publier avec l’abrégé : Fig 1

Description

Direction assistée de gîte en giration
La présente invention concerne une direction assistée de gîte pour bateau monocoque motorisé sur couple de foils. Les foils sont des ailes qui sont placées sous le niveau de l’eau et qui donnent de la portance au bateau. Par couple de foil il est entendu un foil bâbord et un foil tribord positionné en vis-à-vis de chaque côté de la coque.
Les monocoques motorisés existants sur couple de foils sont mal adaptés à un pilotage tonique à haute vitesse. En effet, le principe d’un bateau sur foil est, que lorsque les foils sont déployés la portance se fait principalement ou totalement sur les foils. Dans ce cas, il y a un vrai problème dans les virages pris secs ou rapidement, avec un bateau qui ne se penche plus assez. Par contre sur un monocoque motorisé traditionnel, dans les virages, la géométrie de la coque qui est en forme de V ou de U va automatiquement pencher le bateau à l’intérieur du virage. L’insuffisance de gîte sur des bateaux sur foils dans les virages est très perturbante pour les passagers et peut présenter un danger matériel ou physique avec l’effet de la force centrifuge qui effectue une poussée vers l’extérieur des masses libres sur le pont du bateau.
Un objet principal de l’invention est de proposer un système de réglage de gîte qui s’active en virage, pour monocoque motorisé sur couple de foils.
Un objet de l’invention est notamment de proposer une solution adaptée aux différentes gammes de monocoque motorisé, de celle qui occupe le bas du marché à celles qui occupent le haut du marché. L’invention vise à proposer une solution qui ne soit pas trop couteuse, et qui ne nécessite pas trop de travail pour la seconde monte. L’invention vise aussi à proposer une solution qui soit simple pour l’utilisateur et qui ne nécessite pas d’informatique. En effet, l’informatique présente un coût, une complexité et aussi un entretien et une fiabilité qui ne sont pas adaptées pour certains types d’utilisation.
Un objet de l’invention est de proposer une solution qui soit facilement réglable et adaptable pour les différentes conditions de navigation.
L’art antérieur ne propose aucune solution qui permette de régler la gîte des bateaux monocoques sur foils en virage.
Dans un aspect principal, l’invention propose de coupler la direction assistée du volant à une direction assistée de la gîte. En combinant astucieusement le système hydraulique de direction assistée du volant à un montage en parallèle d’une direction assistée de gîte actionnant un système mécanique perfectionné d’asservissement des foils, il est possible de proposer une solution stable, solide et pérenne de prise de gîte pour bateau motorisé monocoque sur couple de foils.
Dans un aspect, le réglage de gîte s’effectue par un réglage d’incidence de foils.
Plus particulièrement, l’invention vise à augmenter la portance du foil disposé à l’extérieur du virage et à diminuer celle du foil disposé à l’intérieur du virage.
Plus particulièrement, c’est l’action de l’utilisateur sur le volant de direction du bateau qui agît sur le système hydraulique de pilotage des foils, qui modifie la portance relative des foils intérieur et extérieur et qui donc donne de la gîte au bateau.
L’invention sera mieux comprise à la lecture des figures sur lesquelles
représente de profil le principe de l’actionnement de foil conformément à la présente invention
représente en vue de profil de principe de l’actionnement d’un vérin actionneur de foil conformément à la présente invention
représente le déplacement relatif des deux foils couplés conformément à la présente invention
représente une vue de principe de haut de la machinerie de direction assistée de foil selon la présente invention
représente de profil le principe de l’actionnement de foil conformément à la présente invention avec un foil (10), successivement représenté en position mitoyenne centrée, en position de rotation positive par rapport à la position centrée et enfin en position de rotation négative par rapport à la position centrée. Le foil (10) pivote autour d’un axe de rotation (22), et il est asservit dans cette rotation par un point d’accroche (21), positionné sur le haut du foil (10) au-dessus de son axe de rotation (22), l’accroche sur le foil (21) est enserrée par un vérin (20) par des moyens connus. Dans une position de rotation, la section de l’aile, génère une portance différente sur le flux d’eau qu’elle traverse selon la proportion de surface inférieure vis-à-vis de la surface supérieure de section d’aile qui est exposée au flux d’eau. Ce mouvement de rotation a donc pour effet selon le sens de rotation d’augmenter ou de diminuer la portance de l’aile. Le bout de l’aile (11) du foil peut aussi avoir une forme asymétrique, ce qui a pour effet d’amplifier l’effet de portance relatif sous l’eau selon que le foil est tourné en positif ou en négatif.
représente ainsi une variante de réalisation avec une translation de la prise sur foils (21) obtenue par une translation du vérin. Successivement représenté, si le vérin est alimenté en position d’équilibre, alors le vérin (20) en position d’équilibre, puis un vérin suralimenté par le circuit hydraulique qui se détend et qui pousse la prise de foil, et enfin le vérin (20) sous-alimenté par le circuit hydraulique et qui se contracte et ramène la prise de foil. Bien évidemment il peut exister des variantes de mise en mouvement du foil, mais le principe mécanique est toujours le même qui est de donner un mouvement dit de rake avant ou arrière pour augmenter ou diminuer la portance du foil sous l’eau. On peut par exemple penser à un équivalent mécanique qui serait un foil qui se déploierait latéralement autour d’un axe longitudinal avec une des extrémités de cet axe qui soit elle-même mise en translation verticale vers le haut ou le bas par le vérin (20). Au final, l’effet recherché est bien d’avancer ou de reculer relativement l’un par rapport à l’autre, le haut du foil par rapport au bas du foil, dans un mouvement bien connu sous la dénomination dite de rake.
représente la coordination du mouvement donné aux deux foils couplés, qui sont le foil bâbord (10b) et le foil tribord (10t). Est représenté ici la partie basse des foils, qui permet de transmettre la portance relative sous l’eau. Cette coordination est expliquée dans le paragraphe qui suit. Si le bateau avance droit devant, les foils bâbord (10b) et tribord (10t) sont alors verticaux et parallèles. Si le bateau prend un virage à gauche, alors par deux mouvements de rake inverses sur chacun des foils, la partie basse du foil tribord recule et la portance de ce foil augmente, et celle du foil bâbord avance et sa portance diminue. Si le bateau prend un virage à droite la partie basse du foil tribord avance et la portance de ce foil diminue, et celle du foil bâbord recule et sa portance augmente. C’est le mouvement relatif du bas des foils sous l’eau qui donne de la portance relative aux foils et permet de donner de la gîte au bateau. L’art du mécanicien sera de régler le système mécanique décrit ci-après pour que la gîte épouse bien l’angle nécessaire à adopter pour bien supporter la force centrifuge appliquée aux masses libres sur le pont dans le virage.
représente le système mécanique et hydraulique qui permet cette coordination. Il comprend une pompe hydraulique (3) sur laquelle est branché en direct le volant (1) de direction. Typiquement cette pompe hydraulique (3) alimente un répartiteur (5) qui alimente en hydraulique un vérin bâbord (20b), un vérin tribord (20t) et un vérin de safran (8). Le répartiteur coordonne les volumes de fluides envoyés sur chacun des vérins de foils bâbord, tribord et de direction (8). En tournant le volant, le pilote commande donc plusieurs actions coordonnées, à savoir 1 – le mouvement du safran pour diriger la bateau 2 – le mouvement inversés des deux vérins bâbord (20b) et vérin tribord (20t). Ce dernier mouvement avant arrière de rake se faisant autour d’une position d’équilibre déterminée, qui dans le réglage de base du bateau en ligne droite, est donnée pour deux foils verticaux parallèles. Cette position d’équilibre peut être modifiée par une commande d’équilibre (9) à côté du volant qui ajuste le réglage du répartiteur (5) pour modifier le calage vers l’avant ou l’arrière de la position d’équilibre des deux foils latéraux.
La présente invention concerne donc un dispositif de réglage de gîte en virage de bateau, monocoque, motorisé, sur couple de foils (10b, 10t) et dirigé par un volant (1) qui pilote à la foils la direction du bateau et les portances latérales des foils, caractérisé en ce que le volant comprend un système d’assistance par une direction assistée hydraulique (3, 8) sur laquelle est adjointe un répartiteur (5) qui coordonne l’alimentation hydraulique du pilotage directionnel du safran (8) et celle de chacun des deux vérins (20b, 20t) de pilotage des deux foils bâbord (10b) et tribord (10t) maintenus aux vérins par un prise sur foils (21) dans un mouvement inversé symétrique dit de rake avant / arrière autour d’un pivot (22) de chacun des foils (10) sur la coque du bateau pour accompagner la portance des foils dans le mouvement de virage donné par le volant.
La présente invention concerne donc un dispositif de réglage de gîte en virage de bateau, monocoque, motorisé, sur couple de foils (10b, 10t) caractérisé en ce que la position d’équilibre autour de laquelle se fait le mouvement inversé des foils bâbord (10b) et tribord (10t) est réglable par un actionneur de commande d’équilibre (9) proche du volant qui agit conjointement sur le répartiteur (5) et sur la position d’accroche (21) sur les foils (10)

Claims (2)

  1. Dispositif de réglage de gîte en virage de bateau, monocoque, motorisé, sur couple de foils (10b, 10t) et dirigé par un volant (1) qui pilote un safran caractérisé en ce que le volant comprend un système d’assistance par une direction assistée hydraulique (3, 8) sur laquelle est adjointe un répartiteur (5) qui coordonne l’alimentation hydraulique du pilotage directionnel du safran (8) et celle de chacun des deux vérins (20b, 20t) de pilotage des deux foils bâbord (10b) et tribord (10t) maintenus aux vérins par un prise sur foils (21) dans un mouvement inversé symétrique dit de rake avant / arrière autour d’un pivot (22) de chacun des foils (10) sur la coque du bateau pour accompagner la portance de chacun des foils sous l’eau dans le mouvement de virage donné par le volant (1)
  2. Dispositif de réglage de gîte en virage de bateau, monocoque, motorisé, sur couple de foils (10b, 10t) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la position d’équilibre autour de laquelle se fait le mouvement inversé des foils bâbord (10b) et tribord (10t) est réglable par un actionneur commande d’équilibre (9) proche du volant qui agit conjointement sur le répartiteur (5) et sur la position du de prise sur foils (21) des foils (10).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1138661A (en) * 1964-11-05 1969-01-01 Norman Waddleton Hydrofoil system for boats
US5329870A (en) * 1989-03-17 1994-07-19 Cook Kenneth E Watercraft with vertically movable hydrofoils
FR3025176A1 (fr) * 2014-09-03 2016-03-04 Smith Terrot Dalrymple Aile portante escamotable

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