WO2002079030A1 - Embarcation nautique tractee par une voilure cerf-volant - Google Patents

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WO2002079030A1
WO2002079030A1 PCT/FR2002/001017 FR0201017W WO02079030A1 WO 2002079030 A1 WO2002079030 A1 WO 2002079030A1 FR 0201017 W FR0201017 W FR 0201017W WO 02079030 A1 WO02079030 A1 WO 02079030A1
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WO
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boat
kite
sheets
boat according
directional
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Application number
PCT/FR2002/001017
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English (en)
Inventor
Maurice Grenier
Original Assignee
Maurice Grenier
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/10—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy
    • B63B43/14—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy using outboard floating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06—Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/069—Kite-sails for vessels

Definitions

  • the present invention relates to a nautical craft, of the type defined in the preamble of claim 1.
  • the traction by the force of the wind of a boat is currently very largely achieved by means of a "traditional" rigging in which the sail or sails are articulated by means of masts and ropes.
  • the sail is positioned so that its leading edge is disposed approximately tangentially to the direction of the apparent wind in order to transmit a maximum propulsion component to the boat.
  • the sail thus inflated by the wind also generates a capsizing component oriented substantially transversely to the boat.
  • this capsizing component and the drift reaction component of the buoyancy body of the boat create a tilting torque, causing heeling. This phenomenon explains in particular why it is impossible to increase the sail area to satiety without running the risk of capsizing the boat.
  • the object of the invention is to propose a boat of the aforementioned type making it possible to have a very large sail area and limiting the aforementioned drawbacks relating to kite wings.
  • the subject of the invention is a boat of the aforementioned type and which has the characteristics of the characterizing part of claim 1.
  • Other characteristics of the invention, taken in isolation or in any technically possible combination, are described in claims 2 to 39.
  • - Figure 1 is a schematic perspective view of a boat according to the invention
  • - Figure 1A is a schematic view of a detail of the sail of the boat of Figure 1;
  • FIG. 2 is a partial top view of a kite belonging to the wing of the boat of ia Figure 1;
  • - Figure 3 is a sectional view along the plane III-III indicated in Figure 2;
  • the .figure 4 is a partial side view of the boat of ia Figure 1, but in a gait of downwind;
  • FIG. 6 is a sectional view along the plane VI-VI indicated in Figure 5;
  • FIG. 7 is a perspective view showing a detail of the rigging shown in Figure 4;
  • FIGs 8A and 8B are more detailed views of the element of Figure 7, Figure 8A being a top view and Figure 8B a side view;
  • Figure 8C is a view similar to that of Figure 8B, of a variant of the rigging according to the invention.
  • Figure 9A is a sectional view of a detail circled IXA in Figure 8
  • Figure 9B is a sectional view of another detail circled IXB in Figure 8
  • Figure 9C is a sectional view along the IXC-IXC plane shown in Figure 9B;
  • FIGS. 10A and 10B are side views similar to Figure 4 each illustrating a step of launching the wing;
  • - Figure 11 is a top view of the boat similar to Figure 5 illustrating a working state of the rigging under a gust of close wind;
  • Figures 12A, 12B and 12C are top views substantially similar to Figure 5 but more schematically, illustrating three states of decomposition of the movement of the boat when changing its direction;
  • Figures 13, 14A, 14B and 14C are views illustrating complementary arrangements of the boat according to the invention of Figure 1, Figure 13 being a view substantially similar to Figure 6, Figures 14A and 14C being side views, and Figure 14B being a sectional view along the • plane XlV-XiV shown in Figure ' 14A;
  • - Figure 15 is a rear view of a light dinghy with open hull where the variable masses play an important role for the control of the heel;
  • - Figure 16A is a view similar to Figure 5 but of a second embodiment of the invention;
  • Figure 16B is a sectional view along the plane XVI-XIV indicated in Figure 16A;
  • FIGS. 17A and 17B are schematic sectional views along the axial plane of a part of the wing of the boat of FIG. 16A,
  • FIGS. 18A and 18B are views illustrating the application of the second embodiment of the invention to another type of boat, that of multihulls, FIG. 18A being substantially similar to FIG. 16A and FIG. 18B being a sectional view along the plan.XVIIi-XVIII indicated in Figure 18A;
  • Figure 19 is a view substantially similar to Figure 16A but of another type of boat;
  • FIGS. 20A and 20B are schematic sectional views along the plane of symmetry of a kite belonging to the wing each illustrating a different arrangement of connection of this kite to a boat according to the invention
  • FIG. 21 is a perspective view of an alternative arrangement of the airfoil according to the invention.
  • FIG. 22 is a perspective view similar to that of Figure 1, which illustrates the operation with an additional sail
  • FIG. 23 is a perspective view of the additional sail of Figure 22 when launched by a halyard.
  • Figure 24 is a view similar to Figure 4 and illustrates the arrangements according to the invention to connect the additional sail to the boat.
  • the pace indicates the angle that. do it heading of the boat in relation to the real wind.
  • the pace therefore specifies the position of the boat when we know exactly the wind direction.
  • the boat is said to have a crosswind appearance.
  • the boat is said to be at close range, comprising successively, as the value of this angle decreases, the small largue look, good full look and close or close look.
  • this angle greater than 90 °, the boat is said to be in a bearing gait, comprising successively, as the value of this angle approaches 180 °, the gait gait, the gull gait gait and the downwind allure.
  • a nautical boat 1 comprising a buoyancy body 2 having a part emerged above the water and a submerged part, a first fin 4 located in the median plane of the boat , below and substantially mid-length of the flotation body, and a second fin 6 located in the same plane and below the flotation body, but at the aft end of the boat 1.
  • Boat 1 in Figure 1 has a rig 8.
  • the term "rig" is used in sound. broadest sense, namely in particular the set of masts, yards, sails and maneuvering elements necessary for the propulsion of a sailing ship.
  • This rigging 8 comprises a sail 10 made of a deer- main flywheel 12 and an auxiliary kite 14, and a series 15 of wing control sheets 10 comprising a main sheet M, two directional sheets P and Q, and a launch sheet L, these sheets M, P, Q and L connecting wing 10 to boat 1.
  • the main kite 12 is a kite similar to a paraglider sail, that is to say a flexible, light sail, with a large surface area and of sufficient finesse. It is easy to fold and store.
  • elliptical in shape consists of a plurality of boxes arranged parallel to the minor axis of the ellipse.
  • the kite 12 will not be described in detail, since it is, as such, known art. Important features of. paragliding see 12, namely:
  • the kite 12 is also connected to the boat at its leading edge 12A by means of the launch sheet L.
  • the auxiliary kite 14 also called hereinafter pilot kite, is a kite of the delta wing type, shown in detail in FIGS. 2 and 3.
  • This kite 14 comprises a fabric sail 16 of shape substantially triangular, an armature 18 consisting of an axial yard 20 very flexible and a transverse rod 22 disposed perpendicular to the yard 20 and connecting the lateral edges of the wing.
  • Two lateral strips 24 are arranged on a part of each lateral edge and fixed to the transverse strip 22.
  • the wing also has a central fin 26, for example in the form of a. triangle of fabric with V section arranged substantially perpendicular to the plane of the sail 16.
  • this fin 26 is adapted to impose on the wing 14 a certain curvature 14C more marked than that relatively weak that would impose the frame only, thanks to a rigid rod 27 placed at the base of the fin.
  • This curvature 14C makes it possible to very significantly increase the traction of the sail 14.
  • the auxiliary kite 14 is connected to the leading edge 12A of the main kite 12 through.
  • the sheet L the latter being attached to the kite 14 at the level of a fastener 28 which is provided with the fin 26.
  • the sheet L comprises, in its part connecting the auxiliary kite 14 and the kite main flywheel 12, a rod 30 oriented substantially parallel to the leading edge 2A of the kite 12 and connected to this edge 12A by two spaced points 31 and 32.
  • the rigging 8 of the boat 1 also includes:
  • a main mast 40 short and embedded in the structure of boat 1;
  • An auxiliary mast 42 located in the extension of the main mast 40;
  • the auxiliary mast 42 is mounted for rotation about the axis X-X of the main mast 40 on the upper end of this mast 40, by means of a rotary joint 46, shown diagrammatically in section in FIG. 10.
  • the spar 44 has a rear portion 44B which is tiltably mounted around an axis YY substantially perpendicular to the axis XX by means of a fork member not shown in detail and allowing the spar 44 to s 'raise and lower, its free end describing a circle substantially centered on this fork connection, above the water level.
  • the spar 44 and the mast 42 are removable.
  • a front part 44A of the spar 44 to rotate around the axis ZZ of the latter by means of a suitable member 48, by example a rotating joint.
  • the rigging 8 comprises a stirrup 49 connected to the boat via.
  • two lateral control stays 50 and 52 whose respective locations or "points" of anchoring 50A and 52A are located in the vicinity of the freeboards of the boat.
  • anchor points can be provided.
  • the points 50A, 52A can be located on the outer sides of the body of the boat (as shown in dotted lines only in Figure 6); fixing protruding extensions on the body of the boat is also conceivable in order to provide the free end of these extensions points 50A, 52A.
  • a pulley or a hoist also shown in dotted lines only in FIG. 6, can then be arranged at the free end of the stirrup 49 to facilitate maneuvers on the props 50 and 52.
  • the props 50 and 52 are adjustable in length so that by reducing the length of the forestay 50, the spar is pulled to starboard by rotating around the axis XX of the mast, while by reducing the length of the forestay 52, the spar is pulled to port.
  • the spar 44 includes all of the guide and mooring points of the different control sheets of the airfoil 10 according to the arrangements illustrated in FIGS. 8A, 8B, 9A, 9B and 9C.
  • the spar 44 comprises on the one hand, guide members 54, 54P, 54Q and 54L substantially aligned on a plate 54 oriented transversely to the spar 44 and fixed to the part 44B of the spar, and on the other hand, guide members 56M, 56P and 56Q arranged at the end of the front part 44A of the spar, the members 56P and 56Q being arranged on a plate 56 oriented transversely and fixed to the front part 44A of the spar, at a distance on either side of the ZZ axis.
  • the organs 54M and 56M receive the listening M
  • the organs 54P and 56P the listening P
  • the organ 54L receives the listening L.
  • the spar 44 also includes a second transverse plate 58 integral with the part 44B, substantially similar to the plate 54, but supporting tabs 58M, 58P, 58Q and 58L adapted to block the respective sheets M, P, Q and L.
  • the rigging 8 also includes reels 60M, 60P, 60Q and
  • the axis 62 is intended to be set in motion by any suitable means. It may for example be an electric motor 66 by means of a non-reversible gear 68, or a crank not shown at the end of the shaft. In this case a ratchet wheel prohibits rotation in the direction of unwinding.
  • pulleys can be provided on the Y-Y axis of the spar 44, to return the sheets inside a cabin in which the guides 54, the tabs 58 and. the corresponding reels, fixed on the auxiliary mast 42, are accessible. '
  • the rig 8 further comprises other maneuvering organs whose nature and arrangements will appear more clearly on reading its operation which will follow.
  • three different types of maneuver will be considered, namely first the launching of the wing 10 illustrated by FIGS. 10A and 10B, then navigation at a close look illustrated by FIG. 11, and finally the change in direction of advance of the boat 1 illustrated by FIGS. 12A, 12B and 12C.
  • the self-stability quality of the kite 14 is used to “pilot” the deployment of the main kite 12. In fact, when the upward force of the pilot kite 14 is greater than the weight of the main sail 12, the launch takes place easily.
  • the launch sheet L will control the gradual deployment of the sail 12 and its rise altitude.
  • the 64P and 64Q brakes are set to a practically zero value on the P and Q sheets (that is, the P and Q sheets are freely unwound from their reel 60P, 60Q), at a low value.
  • listening M which allows listening M to unwind while remaining slightly taut, and at a much higher value on the sheet L.
  • the launch is then performed by playing only on the brake 64L of the furler 60L, this brake only allowing the deployment of the sail 12 only on condition that the tension of the sheet L reaches a sufficient intensity: the sail 12 then deploys, and gains altitude without any intervention.
  • the pilot kite 14 will not only ensure a certain ascending power reinforced by the curvature 14C imposed by the yard 27 embedded in the fin 16 of the wing 14, but also the lateral stability of the wing.
  • the rod 30 placed at the leading edge 12A of the main wing 12 makes it possible to activate the central part of this wing 12 from the start of the launch by giving additional upward power.
  • the sheet M is set to the stop 58M. Then the other sheets L, P and Q are adjusted and clipped according to the chosen pace, as will be detailed below.
  • the kite 12 is then slumped on the deck, by releasing the upper stay 70, to store it in a bag or an individual well not shown at the front of the boat 1. It is thus immediately available for a new launch.
  • the rigging according to the invention is adjustable so that the heel is substantially completely eliminated.
  • the heeling phenomenon is well known in itself and affects “traditional” sailboats due to the capsizing torque created by, on the one hand, the drift reaction R of the boat, commonly called “force”. anti-drift ”, and on the other hand the capsizing component at the level of the sail.
  • the drift reaction R of the boat applies at an application point, called an “anti-drift point” which is not fixed according to the gaits but belongs to an almost narrow application zone. -punctual and noted Pj in the following and in the figures.
  • the kite-sailing 12 is positioned by action on the sheets P and Q and by antagonistic action on the sheet L so that, in section along the plane of symmetry of the wing 12, its leading edge 12A is disposed substantially tangentially.
  • the direction of the apparent wind A composed of the direction of the real wind R and that of the advancement of boat E, which makes it possible to obtain a maximum traction force T.
  • This force T is transmitted to the boat by the different sheets, via the 12D lines.
  • Sheet M supports most of this pulling force, but sheets P and Q may have to bear a variable part depending on the gaits and during maneuvers.
  • the sail 12 defines a traction result T whose axis UU is - positioned relative to the boat 1 so as to pass substantially through the aforementioned point Pi, substantially canceling the list.
  • this axis UU extends from the kite sail 12 to under the boat passing substantially through Pj, the resulting from traction T not generating a capsizing torque with the hydrodynamic reaction R of the boat 1.
  • the - length of the spar 44 is sufficient to allow such positioning of the axis UU relative to at point Pi, the guide member 56M of the main sheet M being located outside the right-of-way of the boat at close and crosswinds, the right-of-way of the boat being defined as the outline maximum projection of the buoyancy 2 on the surface of the water.
  • the rigging according to the invention makes it possible to position the axis UU of the traction result T so as to again substantially remove the heel again.
  • the kite 12 forms, for example, an angle of 40 to 75 ° with the horizon for a bearing pace , and an angle of 20 to 40 ° for a close look
  • adjusting the grenadier 44 in height and / or in position relative to the longitudinal axis of the boat makes it possible to achieve the positioning of the axis UU desired.
  • This adjustment is carried out by means of the lateral stays 50 or 52 and the lower stay 72.
  • the anchor point 72A can alternatively be movable along a curved roller bar extending transversely above the deck of the boat, shown in dotted lines only in FIG. 5. The displacement of the point 72A along of this bar thus makes it possible to reduce the stresses and to obtain a more precise value of the heel without modifying the length adjustment of the forestay 72.
  • anchor points 50A and 52A can be placed so that, in a closer gait, to raise the wind, the forestay 72 no longer supports any traction. This makes it possible to make a change of * headwind edge provided that there is an additional forestay 73 (shown molli in FIG. 11) which has an anchoring point 73B located behind the point Pi in the axis of the boat, and which is activated during the change of edge.
  • the rigging 8 should be maneuvered as follows, as shown in FIGS. 12A, 12B and 12C, FIG. 12A representing the boat 1 downwind. It should still be noted that the figures illustrate more a kinematic decomposition of the maneuver, rather than a chronological decomposition.
  • the adjustment of the lateral stays 50 and 52 induces a rotation of the spar 44 around the mast 40 and consequently the corresponding change of course for boat 1 (figure 12B). Via the caliper 49, the spar 44 is rotated on itself.
  • this rotation is to stabilize the lateral displacement of the kite 12 by accompanying the rotation of the spar, for example, about 70 to 80 ° in the clockwise direction for the port spar running close and vice versa. so that the plate 56 passing bodies' 56P and 56Q remains substantially parallel to the major axis of the web 12.
  • the differential adjustment of the sheets P and Q modifies the direction of the axis UU of traction of the kite sail by causing a rotation of the kite 12 around UU and therefore a lateral displacement relative to the wind. apparent, which induces an additional change of course (Figure 12C).
  • a rudder-type member becomes useless insofar as, the length of the spar 44 being sufficient, the resultant of traction T exerted by the kite sail 12 and the drift reaction R of the boat impose the direction taken, as can be seen in Figure 5.
  • the boat has a rudder, the height adjustment of the grenadier being provided by the forestay 72, it is possible to remove the lateral stays 50 and 52.
  • the boat's route is ensured by the rudder and the lateral position of the grenadier by the traction of the wing 10. The list can be totally canceled.
  • the propulsion efficiency is optimized, depending on the wind speed, by acting on both the P and Q sheets, and on the L sheet.
  • the traction of the voue 12 is increased in a very significant proportion; the height of the sail above the horizon decreases until the “stall” occurs, and the sail would fall into the water if it were not supported by the auxiliary kite 14.
  • Listening L is an antagonist of sheets P and Q: a progressive pull on this sheet decreases the pull of the sail 12 and, at least initially, increases the height of the sail above the horizon, until the moment when the traction on the M sheet is canceled completely. This listening L is therefore useful for limiting traction in strong winds and in the procedure for recalling the main sail 12.
  • the airfoil 12 In cruising mode, the airfoil 12 is stable without the coxswain's intervention, both in height and in position. lateral to the apparent wind, through the passage members of the different sheets on the spar 44, these organs . being arranged so that a deviation from equilibrium automatically brings the sail back to its point of equilibrium.
  • the sheets P and 0 become taut (compared to the sheet M) while the sheet L relaxes, these two effects bringing the sail 12 back to its primitive altitude (and vice versa).
  • the sheet Q tightens while the sheet P relaxes, these two effects bringing the sail back to its initial position.
  • the boat according to the invention also has additional advantages.
  • a first advantage lies in the lightening of the boat obtained by the wing 10.
  • the combination of the components of forces T and R leads to generating a lightening force S, acting in the same direction as the Archimedes thrust noted V on the diagram of distribution of forces of figure 6.
  • This lightening S supplemented by structural lightening of the boat according to the invention since anti-capsizing organs, like by example the keel ballast, become useless, offers a significant weight gain and therefore makes it possible to reach high speeds.
  • the central fin can be advantageously replaced by two lateral fins, making it possible to reduce the depth underwater of the point Pj.
  • the speed reached by a boat according to the invention and advantageously combined with one of the arrangements described above is very high.
  • the risks of deterioration in the rigging are limited. Indeed, the forces collected by the boat remain concentrated in a restricted area located in the center of the boat, which allows it to be sized accordingly.
  • the anchoring locations 50A and 52A, as well as the plate 58 of the cleats, must be able to withstand significant tensile forces.
  • the central fin 4 undergoes forces of the same order of magnitude.
  • the rest of the rigging is not subjected to significant efforts: the auxiliary mast 42, not guyed, undergoes only limited efforts due to the sheet L, and the spar 44, of limited length (from 2 to 5 meters approximately), works in flexion as a function of the anchoring locations of the lateral stays 50 and 52 and of the lower stay 72.
  • the attachment points of the lateral stays 50- and 52, as well as of the lower stay 72 are located at the end of the spar 44, as shown in detail in the variant of FIG. 8C. More precisely for this variant, the attachment end of the forestay 72 is fixed to the current part of the stirrup 49, and the stirrup 49 is fixed to the front end of the front part 44A of the spar 44, the main sheet M then passing inside the branches of the stirrup 49. The spar 44 then undergoes practically only longitudinal stresses, along its axis ZZ.
  • the entire tensile force T of the airfoil 10 can be exactly measured by a force gauge placed on the plate 58 of the cleats.
  • At the time of launch it is possible to check whether the traction on the sheet L is sufficient to raise the main sail.
  • an alarm may indicate that the traction on the sheet M has dropped below a given threshold, a second threshold giving the order to recall the sail 12.
  • This sailboat is a light craft where the movement of the crew, more generally that of variable masses, plays an important role on the list, and for which the rigging according to the invention is not intended to completely cancel the list, but to lower it to a chosen threshold, the final correction of the list being ensured by the position and the maneuvers of the crew, in particular at close range.
  • the boat 300 comprises, in addition to the elements common with the boat 1 in FIG. 4 which bear the same references, a buoyancy body 302 with an open hull, provided with a fin 344. It also comprises a rigging 306 comprising a wing 10 not shown. This rigging 306 is substantially similar to that of boat 1 in FIG. 4 with the following differences.
  • the main mast 40 is reduced in height to a few tens of centimeters.
  • the adjustment of props 50, 52 and 72 makes it possible to lower the heel to a desired threshold. Indeed, such. as shown in FIG. 15, the resulting traction T exerted by the airfoil does not pass through the point P ,, but a little above it.
  • the combination of lightening S and the buoyancy of Archimedes V is opposite in direction and in value to the weight of the crew and the sailboat (whose center of gravity G has been indicated); the resulting combination of forces makes it possible to obtain substantially zero heeling.
  • any boat can be fitted with a rig close to rig 8, including the smallest and most unstable.
  • a rig close to rig 8 including the smallest and most unstable.
  • larger units are likely to receive this rigging, such as offshore cruisers, multihulls, motor launches, this list not being exhaustive.
  • this rigging it is finally possible to keep this rigging in the hold in order to serve as an emergency wing in the event of an engine failure or dismantling, or more simply during a cruise with the engine.
  • FIGS. 16A and 16B a boat 600 of the aforementioned type and according to the invention has a rigging 608 substantially different from those already described so far, with the exception of its wing 10, moreover not shown in these figures, comprising a kite sail main 12 and possibly a pilot kite 14,
  • the boat 600 comprises a buoyancy body 602 provided with two daggerboards 604 and 606 substantially similar to the daggerboards 4 and 6 of the boat of FIG. 4.
  • the end connected to the boat of the sheet M of the rigging 608 comprises three traction strands:
  • the guide members 656G and 656H are arranged at the outer ends of the respective support arms 612G and 612H, connected to the body 602, supported by 614 cylinders and fitted with optional 610G and 61 OH small floats.
  • the strands F, G and H are connected at the level of a competition area 616 from which the sheet M retains its mono-fiié form until the lines of the sail 12.
  • the directional sheets P and Q are arranged so that they pass by sliding through this competition area 616.
  • the guide members 56P and 56Q of the sheets P and Q are positioned substantially on the deck of the boat, on either side of the median plane of the boat .
  • Rigging 608 comprises a reel 660F for the strand F, as well as reels 660P and 660Q with a function similar to those of the reels 60P and 60Q of the rigging 8 of FIGS. 8A and 8B.
  • boat 660 is substantially identical to that of the boat in Figure 4, as described below.
  • the rigging 608 includes arrangements substantially similar to those of the rigging of FIGS. 8A and 8B adapted to launch and recall the wing 10, in particular by means of the launching sheet L.
  • an auxiliary mast 642 can be installed in the anchoring zone of the sheet L to facilitate launching and recalling the wing.
  • the tensile force exerted by the airfoil 10 develops mainly on one of the three strands F, G or H.
  • the strand F supports most of this force, while that when looking closely, the strand G or the strand H mainly supports it, the strand G being stretched and the strand H softened for a cross wind oriented towards port side for example (case of FIG. 16B).
  • the U-U axis of traction resultant T thus generated participates in a balance of forces substantially similar to that described in Figures 4 to 6, this U-U axis passing substantially through P ,.
  • the gite is canceled.
  • the jacks 614 are used in port to raise the support arms 612G and 612H vertically and / or to perfect the heel threshold desired by a slight offset from the axis UU of the traction result.
  • 17A and 17B detail certain lines 12D of the sail 12, referenced 12D1, 12D2, 12D3 and 12D4 and contained in the plane of symmetry of this sail; under close gait (apparent wind denoted A), the device 618 allows the preferred traction of the lines 12D1 and 12D4 by the strand G or the strand H thus reducing the curvature 12C, while under bearing gait, this device allows the traction of the lines 12D2 and 12D3 by the strand F then increasing the curvature of the sail 12.
  • Another advantage of this embodiment lies in the possibility of controlling the variation in the lateral displacement of the sail 12.
  • the sail 12 when the traction is exerted essentially by the strand G or the strand H, the sail 12 must be tilted towards the front of the boat, that is to say either to the right or to the left of the wind bed. depending on the listening used.
  • the rigging 608 can therefore comprise a member for controlling the lateral movement of the sail 12 controlled by the variation in traction progressively increasing for the strand G or the strand H while this traction decreases for the strand F.
  • FIGS. 18A and 18B is shown a first example concerning the field of multihulls.
  • the 708 rigging of a catamaran 700 is fitted out according to the invention.
  • Guide members 756G and 756H are positioned on extensions 758G and 758H on either side of the beams catamaran link, these extensions can be dismantled or reassembled at the port.
  • the 708 rig includes a 742 launch mast.
  • FIG. 19 is shown very schematically a motor boat 800.
  • a motor boat 800 On such a boat, when performance is not sought but above all the pleasure of walking in favorable wind, it is advisable to place guide members 656G and 656H on fairly short support arms 858G and 858H, slightly above the waterline.
  • guide members 656G and 656H on fairly short support arms 858G and 858H, slightly above the waterline.
  • P and Q sheets provision should also be made for P and Q sheets, provided that the boat has two effective 802 side fins. These daggerboards can advantageously be retractable so that they are removed when the boat 800- operates by motor.
  • FIGS. 20A and 20B are detailed, for the airfoil, a possible arrangement of the launching sheet L on the sheet M, different from that of FIG. 1A.
  • FIGS. 20A and 20B are detailed, for the airfoil, a possible arrangement of the launching sheet L on the sheet M, different from that of FIG. 1A.
  • the sheet L is connected to the leading edge 12A of the sail 12 thus doubling the first row 12E of lines 12D, but also to the second row 12F of lines 12D by means of a 12G link from so that an action in tension on the sheet L modifies both the inclination of the leading edge 12A relative to the wind, and the curvature 12C of the sail 12.
  • a variant not shown consists in replacing the main listening M by two listening M1 and M2 ensuring the same functions as listening M but also allowing to cooperate with the " directional listening P and Q insofar as each listening M1, M2 uses lines 12D from the left half, respectively from the right half, of the main sail 12.
  • kites of this type of very large area. As the main listening M is not very used during the launch, always carried out by means of the listening L, the curvature and the seat of each kite of this type can be defined for a given pace. Because of its significant drag, this type of kite is not the most suitable for a close-hauled look.
  • kites such as delta wings and its like derivatives, CODY kites and semi-rigid kites, can also be used as the main kite 12. Their relatively small unit area can lead to provide trains of kites to obtain large areas. In this case, the launch is very simplified and does not require a pilot kite or an auxiliary mast.
  • This launching sheet is fixed in the front part of the kite (s) in order to ensure low traction, good upward force and good stability during the launching and the recall of the wing (like the sheet J which will be detailed further).
  • the pilot kite 14 may consist of one or more kites of different types.
  • the head kite is preferably a structured, easy-to-launch kite. In order to ensure sufficient upward force, it is adapted to the wind speed at the time of launch.
  • the pilot kite 14 still in the wind bed, can hinder the positioning of the main sail 12 at close range.
  • the pilot kite 14 is provided with an additional listening device J (shown in dotted lines in FIGS. 10A and 10B) directly connected to the boat and placed on the kite 14 so that its traction is almost neutralized as soon as the additional sheet J is under tension. It is enough to shorten this listening J to separate the pilot kite from the main kite. One can also proceed, by means of this listening J, to its pure and simple recall.
  • Another solution consists in providing the pilot kite 14 with two directional sheets S1 and S2 ensuring substantially the same functions as the sheets P and Q. These sheets S1 and S2 can thus be used in conjunction with the sheets P and Q to modify the position of the sails compared to the wind bed. However, these sheets S1 and S2 can also replace sheets P and Q to exclusively ensure the position of the airfoil relative to the wind bed, as shown in FIG. 21.
  • the additional sail 12 includes a launch sheet LN, connected to the leading edge of the wall 12. LN thus plays the same role as the sheet L for the main wall 12. This solution , shown in Figures 23 and 24, is more suitable for racing or variable winds.
  • these additional sails 90 will have only one main sheet N and will be “guided” by the main sail 12 of the airfoil. They may have control bends of the curvature. These sheets and the halyard D are wound on reels placed on an independent axis 96 and removable to be stored with the sail. In order to reduce the stresses, these reels, as well as the guides and the tabs for the sheets of the additional sail 90 are fixed to the auxiliary mast 42, as shown in FIG. 24. When the additional sail is of the spinnaker type, of use excluded at close range, the furlers, guides and cleats of the additional sail can be placed directly on the deck, in front of the mast.

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Abstract

Cette embarcation nautique (1) comporte un corps de flottaison (2), des moyens adaptés pour générer un effet de dérive, notamment au moins une dérive (4,6) en saillie au-dessous du corps de flottaison, et un gréement (8). Ce gréement comprend au moins un cerf-volant directionnel (12) formant voilure (10) et une série d'écoutes (M, P, Q) de commande de la voilure reliées à l'embarcation, la série d'écoutes comportant une écoute principale (M) et deux écoutes directionnelles (P, Q), et un organe sensiblement ponctuel de guidage de l'écoute principale (M) et d'application de la traction de cette écoute sur l'embarcation. Le gréement comprend en outre des moyens d'orientation spatiale de l'axe de la résultante de traction exercée par la voilure sur l'embarcation de manière ô permettre de supprimer sensiblement totalement la gîte quelle que soit l'allure de marche de l'embarcation et avec l'organe de guidage et d'application situé au-dessus du niveau d'eau.Application aux domaines des voiliers monocoques, des jets-skis, des canots pneumatiques, des petits voiliers, des multicoques, des planches à voile et des canoës.

Description

Embarcation nautique tractée par une voilure cerf-volant
La présente invention concerne une embarcation nautique, du type défini dans le préambule de la revendication 1.
L'utilisation d'un cerf-volant comme mode de traction d'une embarcation est connue en soi, mais ne connaît pas d'essor particulier en raison de la stabilité souvent délicate d'une voilure cerf-volant, de son faible rendement de propulsion en allure de près et de difficultés de manœuvre lors du lancement et du rappel de la voilure.
Aussi, la traction par la force du vent d'une embarcation est actuellement très largement réalisée au moyen d'un gréement « traditionnel » dans lequel la ou les voiles sont articulées par l'intermédiaire de mâts et de cordages. Suivant les allures, la voile est positionnée de façon à ce que son bord d'attaque soit disposé à peu près tangentiellement à la direction du vent apparent afin de transmettre une composante maximale de propulsion à l'embarcation.
Cependant, la voile ainsi gonflée par le vent génère également une composante de chavirage orientée sensiblement transversalement à l'embarcation. Comme il est connu dans le domaine nautique, cette composante de chavirage et la composante de réaction de dérive du corps de flottaison de l'embarcation créent un couple de basculement, provoquant la gîte. Ce phénomène explique notamment pourquoi il est impossible d'augmenter à satiété la surface de voile sans courir le risque de faire chavirer l'embarcation.
L'invention a pour but de proposer une embarcation du type précité permettant de disposer d'une surface de voilure très importante et limitant les inconvénients précités relatifs aux voilures cerf-volant.
A cet effet, l'invention a pour objet une embarcation du type précité et qui possède les caractéristiques de la partie caractérisante de la revendication 1. D'autres caractéristiques de l'invention, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles, sont décrites dans les revendications 2 à 39.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une embarcation selon l'invention ; - la figure 1A est une vue schématique d'un détail de la voilure de l'embarcation de la figure 1 ;
- la figure 2 est une vue de dessus partielle d'un cerf-volant appartenant à la voilure de l'embarcation de ia figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan lll-lll indiqué sur la figure 2 ;
- la .figure 4 est une vue partielle de côté de l'embarcation de ia figure 1 , mais sous une allure de vent arrière ;
- la figure 5 est une vue de dessus de l'embarcation de la figure 1 sous sensiblement la même allure que celle de la figure 1 ;
- la figure 6 est une vue en coupe suivant le pian VI-VI indiqué sur la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue en perspective montrant un détail du gréement représenté sur la figure 4 ; - les figures 8A et 8B sont des vues plus détaillées de l'élément de la figure 7, la figure 8A étant une vue de dessus et la figure 8B une vue de côté ;
- la figure 8C est une vue analogue à celle de la figure 8B, d'une variante du gréement selon l'invention ;
- la figure 9A est une vue en coupe d'un détail cerclé IXA sur la figure 8, la figure 9B est une vue en coupe d'un autre détail cerclé IXB sur la figure 8 et la figure 9C est une vue en coupe suivant le plan IXC-IXC indiqué sur la figure 9B ;
- les figures 10A et 10B sont des vues de côtés analogues à la figure 4 illustrant chacune une étape de lancement de la voilure ; - la figure 11 est une vue de dessus de l'embarcation analogue à la figure 5 illustrant un état de fonctionnement du gréement sous une allure de vent au près serré ;
- les figures 12A, 12B et 12C sont des vues de dessus sensiblement analogues à la figure 5 mais davantage schématisées, illustrant trois états de décomposition du mouvement de l'embarcation lors du changement de sa direction ;
- les figures 13, 14A, 14B et 14C sont des vues illustrant des aménagements complémentaires de l'embarcation selon l'invention de la figure 1 , la figure 13 étant une vue sensiblement analogue à la figure 6, les figures 14A et 14C étant des vues de côté, et la figure 14B étant une vue en coupe suivant le • plan XlV-XiV indiqué sur la figure' 14A ;
- la figure 15 est une vue arrière d'un dériveur léger à coque ouverte où les masses variables jouent un rôle important pour le contrôle de la gîte ; - la figure 16A est une vue analogue à la figure 5 mais d'un second mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 16B est une vue en coupe suivant le plan XVI-XIV indiqué sur la figure 16A ;
- les figures 17A et 17B sont des vues schématiques en coupe suivant le plan axial d'une partie de la voilure de l'embarcation de la figure 16A,
- les figures 18A et 18B sont des vues illustrant l'application du second mode de réalisation de l'invention à un autre type d'embarcation celui .des multicoques, la figure 18A étant sensiblement analogue à la figure 16A et la figure 18B étant une vue en coupe suivant le plan.XVIIi-XVIII indiqué sur la figure 18A ;
- la figure 19 est une vue sensiblement analogue à la figure 16A mais d'un autre type d'embarcation ;
- les figures 20A et 20B sont des vues schématiques en coupe suivant le plan de symétrie d'un cerf-volant appartenant à la voilure illustrant chacune un aménagement différent de raccordement de ce cerf-volant à une embarcation suivant l'invention ;
- la figure 21 est une vue en perspective d'une variante d'aménagement de la voilure selon l'invention ;
- la figure 22 est une vue en perspective analogue à celle de la figure 1 , qui illustre le fonctionnement avec une voile supplémentaire ;
- la figure 23 est une vue en perspective de la voile supplémentaire de la figure 22 lors de son lancement par une drisse ; et
- ia figure 24 est une vue analogue à la figure 4 et illustre les aménagements suivant l'invention pour relier la voile supplémentaire à l'embarcation.
Dans la suite vont être décrits des exemples d'embarcation à voile destinés à voguer dans diverses conditions de vent, couramment appelées dans le domaine nautique des allures. Plus précisément, et comme le définit le « Cours des Glénans » (Editions du Seuil, Juin 1999), l'allure désigne l'angle que. fait le cap de l'embarcation par rapport au vent réel. L'allure précise donc la position de l'embarcation lorsque l'on connaît exactement la direction du vent. Lorsque la direction longitudinale de l'embarcation est à la perpendiculaire du vent réel, l'embarcation est dite en allure de vent de travers. Pour une valeur de l'angle direction de l'embarcation/direction du vent réel inférieur à 90°, l'embarcation est dite en allure de près, comportant successivement, au fur et à mesure que la valeur de cet angle diminue, l'allure petit largue, l'allure bon plein et l'allure au plus près ou au près serré. Pour une valeur de cet angle supérieure à 90°, l'embarcation est dite en allure portante, comportant successivement, au fur et à mesure que ia valeur de cet angle se rapproche de 180°, l'allure largue, l'allure grand largue et l'allure vent arrière.
Sur la figure 1 est représentée une embarcation nautique 1 suivant l'invention, comportant un corps de flottaison 2 présentant une partie émergée au-dessus de l'eau et une partie immergée, une première dérive 4 située dans le plan médian de l'embarcation, au-dessous et sensiblement à mi-longueur du corps de flottaison, et une seconde dérive 6 située dans le même plan et au- dessous du corps de flottaison, mais au niveau de l'extrémité arrière de l'embarcation 1.
II convient de remarquer que l'exemple d'embarcation représenté est très schématisé au niveau des éléments ne participant pas l'invention, dont la représentation ne constitue pas une limitation à l'invention. Cependant, comme il sera détaillé plus loin, l'invention s'applique à différents types d'embarcation, selon parfois des aménagements particuliers. Ainsi, le premier exemple décrit ci- dessous en rapport avec les figures 1 à 15 illustre préférentiellement l'application de l'invention à une embarcation de type voilier monocoque.
L'embarcation 1 de la figure 1 comporte un gréement 8. Le terme « gréement » s'entend dans son . sens le plus large, à savoir notamment l'ensemble de mâts, de vergues, de voiles et d'organes de manœuvres nécessaires à la propulsion d'un navire à voiles.. Ce gréement 8 comprend une voilure 10 constituée d'un cerf-volant principal 12 et d'un cerf-volant auxiliaire 14, et une série 15 d'écoutes de commande de la voilure 10 comportant une écoute principale M, deux écoutes directionnelles P et Q, et une écoute de lancement L, ces écoutes M, P, Q et L reliant la voilure 10 à l'embarcation 1. Le cerf-volant principal 12 est un cerf-volant s'apparentant à une voile parapente, c'est-à-dire une voile souple, légère, à grande surface et de finesse suffisante. Elle est facile à replier et à stocker. De forme sensiblement elliptique, elle est constituée d'une pluralité de caissons disposés parallèlement au petit axe de l'ellipse. Le cerf-volant 12 ne sera pas décrit en détail, puisqu'il relève, en tant que tel, de l'art connu. Il convient cependant de noter des caractéristiques importantes de. la voiîe-parapente 12, à savoir :
- son bord d'attaque 12A qui correspond à l'extrémité frontale avant de la voile disposée face au vent, - son bord de fuite 12B opposé au bord d'attaque,
- sa courbure 12C, et
- ses écoutes de commande M, P et Q qui sont reliées à la voile par l'intermédiaire de suspentes 12D, ces écoutes étant adaptées à la fois pour transmettre à l'embarcation 1 une force de traction exercée par la voilure et pour diriger depuis l'embarcation cette voilure par rapport au vent.
Selon l'invention et comme schématisé sur ia figure 1A, le cerf-volant 12 est également relié à l'embarcation au niveau de son bord d'attaque 12A par l'intermédiaire de l'écoute de lancement L.
Le cerf-volant auxiliaire 14, appelé également par la suite cerf-volant pilote, est un cerf-volant de type aile delta, représenté en détail sur les figures 2 et 3. Ce cerf-volant 14 comporte une voile de tissu 16 de forme sensiblement triangulaire, une armature 18 constituée d'une vergue axiale 20 très souple et d'une baguette transversale 22 disposée perpendiculairement à la vergue 20 et reliant les bords latéraux de l'aile. Deux baguettes latérales 24 sont agencées sur une partie de chaque bord latéral et fixées à la baguette transversale 22. L'aile comporte également une dérive centrale 26 par exemple sous forme d'un. triangle de tissu à section en V disposé sensiblement perpendiculairement au pian de la voile 16. Conformément à l'invention, cette dérive 26 est adaptée pour imposer à l'aile 14 une certaine courbure 14C plus marquée que celle relativement faible que lui imposerait l'armature seule, grâce à une baguette rigide 27 placée à la base de la dérive. Cette courbure 14C permet d'augmenter très sensiblement la traction de la voile 14.
Tel que représenté sur les figures 1 et 1A, le cerf-volant auxiliaire 14 est relié au bord d'attaque 12A du cerf-volant principal 12 par l'intermédiaire de . l'écoute L, cette dernière étant accrochée au cerf-volant 14 au niveau d'une attache 28 dont est pourvue la dérive 26. Avantageusement, l'écoute L comporte, dans sa partie reliant le cerf-volant auxiliaire 14 et le cerf-volant principal 12, une baguette 30 orientée sensiblement parallèlement au bord d'attaque 2A du cerf- volant 12 et reliée à ce bord 12A par deux points espacés 31 et 32.
Tel que représenté sur les figures 4 à 7, le gréement 8 de l'embarcation 1 comporte également :
- un mât principal 40, court et encastré dans la structure de l'embarcation 1 ; - un mât auxiliaire 42, situé dans le prolongement du mât principal 40 ; et
- un espar ou « grenadier » 44, agencé sur la partie d'extrémité inférieure du mât auxiliaire 42.
Le mât auxiliaire 42 est monté à rotation autour de l'axe X-X du mât principal 40 sur l'extrémité supérieure de ce mât 40, par l'intermédiaire d'un joint tournant 46, schématisé en coupe sur la figure 10.
L'espar 44 comporte une partie arrière 44B qui est montée à basculement autour d'un axe Y-Y sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X par l'intermédiaire d'un organe à fourche non représenté en détail et permettant à l'espar 44 de s'élever et de s'abaisser, son extrémité libre décrivant un cercle sensiblement centré sur cette liaison à fourche, au-dessus du niveau d'eau. L'espar 44 et le mât 42 sont amovibles.
L'espar 44 étant destiné à être tiré vers le haut par la voilure 10, un étai 72 permet de régler la hauteur angulaire de l'espar par rapport à l'embarcation 1.
Pour améliorer la stabilité de la voilure en régime établi, il peut être utile de permettre à une partie avant 44A de l'espar 44 de tourner autour de l'axe Z-Z de ce dernier par l'intermédiaire d'un organe adapté 48, par exemple un joint tournant. Sur cette partie avant 44A, le gréement 8 comporte un étrier 49 relié à l'embarcation par l'intermédiaire de . deux étais latéraux de commande 50 et 52 dont les emplacements ou « points » d'ancrage respectifs 50A et 52A sont situés au voisinage des francs-bords de l'embarcation. Plusieurs points d'ancrage peuvent être prévus. En particulier, les points 50A, 52A peuvent être situés sur les flancs extérieurs du corps de l'embarcation (comme représenté en pointillés uniquement sur la figure 6) ; la fixation de prolongements en saillie sur le corps de l'embarcation est également envisageable afin de ménager à l'extrémité libre de ces prolongements les points 50A, 52A. Une poulie ou un palan, représentés également en pointillés uniquement sur la figure 6, peuvent alors être disposés à l'extrémité libre de l'étrier 49 pour faciliter les manœuvres sur les étais 50 et 52. Les étais 50 et 52 sont réglables en longueur de façon qu'en réduisant ia longueur de l'étai 50, l'espar est tiré vers tribord en effectuant une rotation autour de S'axe X-X du mât, tandis qu'en réduisant la longueur de l'étai 52, l'espar est tiré vers bâbord. L'espar 44 comporte l'ensemble des points de guidage et d'amarrage des différentes écoutes de commande de la voilure 10 suivant des aménagements illustrés sur les figures 8A, 8B, 9A, 9B et 9C.
A cet effet, l'espar 44 comprend d'une part, des organes de guidage 54 , 54P, 54Q et 54L sensiblement alignés sur une platine 54 orientée transversalement à l'espar 44 et fixée sur la partie 44B de l'espar, et d'autre part, des organes de guidage 56M, 56P et 56Q disposés à l'extrémité de la partie avant 44A de l'espar, les organes 56P et 56Q étant agencés sur une platine 56 orientée transversalement et fixée à la partie avant 44A de l'espar, à distance et de part et d'autre de l'axe Z-Z. Les organes 54M et 56M reçoivent l'écoute M, les organes 54P et 56P l'écoute P, les organes 54Q et 56Q l'écoute Q, et l'organe 54L reçoit l'écoute L. Ces organes de guidage sont adaptés pour faciliter le coulissement de l'écoute Ses empruntant et pour permettre un changement de direction de cette écoute. Ces organes sont formés par exemple d'un demi- anneau enchâssé solidairement sur sori support respectif, comme représenté sur les figures 9A, 9B et 9C.
L'espar 44 comporte également une seconde platine transversale 58 solidaire de la partie 44B, sensiblement analogue à la platine 54, mais supportant des taquets 58M, 58P, 58Q et 58L adaptés pour bloquer les écoutes respectives M, P, Q et L. Le gréement 8 comporte également des enrouleurs 60M, 60P, 60Q et
60L associés respectivement aux écoutes M,- P, Q et L. Ces enrouleurs sont montés sur un même axe d'entraînement 62 et comportent chacun un frein 64M, 64P, 64Q et 64L adapté pour transmettre une certaine intensité de couple à l'enrouleur associé depuis l'arbre 62. Chaque frein est réglable de sorte qu'un frein « fort » impose un couplage important entre l'axe 62 et l'enrouleur correspondant, tandis qu'un frein « faible » diminue voire annule l'intensité de ce couplage. L'axe 62 est destiné à être mis en mouvement par tout moyen approprié. Il peut s'agir par exemple d'un moteur électrique 66 par l'intermédiaire d'un engrenage 68 non réversible, ou une manivelle non représentée en bout d'arbre. Dans ce cas une roue à cliquet interdit la rotation dans le sens du déroulement.
En variante non représentée, des poulies peuvent être prévues sur l'axe Y-Y de l'espar 44, pour renvoyer les écoutes à l'intérieur d'une cabine dans laquelle les guides 54, les taquets 58 et. les enrouleurs correspondants, fixés sur le mât auxiliaire 42, sont accessibles. '
Le gréement 8 comporte en outre d'autres organes de manœuvres dont la nature et les dispositions vont apparaître plus clairement à la lecture de son fonctionnement qui va suivre. Pour illustrer le fonctionnement de l'embarcation selon l'invention qui vient d'être décrite, vont être considérés trois types de manœuvres différents, à savoir d'abord le lancement de la voilure 10 illustré par lès figures 10A et 10B, ensuite la navigation à l'allure de près illustrée par la figure 11 , et enfin le changement de direction d'avancement de l'embarcation 1 illustré par les figures 12A, 12B et 12C.
Le lancement d'une aile souple comme le cerf-volant 12, dont l'envergure peut dépasser 15 mètres, impose une technique particulière, il faut lancer tout d'abord le cerf-volant auxiliaire 14 : cette opération est facile, le lancement manuel d'un tel cerf-volant à partir de l'embarcation 1 étant très aisé. La qualité d'auto-stabilité du cerf-volant 14 est mise à profit pour « piloter » le déploiement du cerf-volant principal 12. En effet, lorsque la force ascensionnelle du cerf-volant pilote 14 est supérieure au poids de la voile principale 12, le lancement s'effectue facilement. Ainsi, après lancement du cerf-volant pilote 14 qui, par nature, se stabilise rapidement dans la direction du vent apparent, comme représenté sur la figure 10A, l'écoute de lancement L va contrôler le déploiement progressif de la voile 12 et sa montée en altitude. Pour cela, les freins 64P et 64Q sont réglés à une valeur pratiquement nulle sur les écoutes P et Q (c'est-à-dire que les écoutes P et Q se dévident librement de leur enrouleur 60P, 60Q), à une faible valeur sur l'écoute M, ce qui permet à l'écoute M de se dévider tout en restant légèrement tendue, et à une valeur beaucoup plus- élevée sur l'écoute L. Le lancement s'effectue alors en jouant uniquement sur le frein 64L de l'enrouleur 60L, ce frein n'autorisant le déploiement de la voile 12 qu'à condition que la tension de l'écoute L atteigne une intensité suffisante : la voile 12 se déploie alors, et prend de l'altitude sans aucune intervention. Pendant cette phase de lancement, le cerf-volant pilote 14 va non seulement assurer une certaine puissance ascensionnelle renforcée par la courbure 14C imposée par la vergue 27 noyée dans la dérive 16 de l'aile 14, mais également la stabilité latérale de la voilure. A cet effet, la baguette 30 placée au niveau du bord d'attaque 12A de l'aile principale 12 permet d'activer la partie centrale de cette aile 12 dès le début du lancement en donnant une puissance ascensionnelle supplémentaire.
Une fois la voilure 10 à l'altitude de croisière où elle bénéficie d'un vent fort et régulier, l'écoute M est mise au taquet 58M. Puis les autres écoutes L, P et Q sont réglées et mises au taquet en fonction de l'allure choisie, comme il sera détaillé plus loin.
On comprend que le lancement sera d'autant facilité que la puissance ascensionnelle du cerf-volant pilote 14 est importante, ce qui impose de disposer, notamment par vent faible, soit d'un cerf-volant 14 de relativement grande surface, soit d'un train de plusieurs ailes analogues ou de nature différente comme il sera détaillé plus loin. Pour faciliter le lancement et permettre de diminuer la taille du cerf-volant pilote 14, i! est envisageable :
- de suspendre l'écoute L en tête du mât auxiliaire 42 par l'intermédiaire d'un système de poulies 69 formant organe de guidage, et/ou - de faciliter le gonflement du cerf-volant principal 12 en le suspendant au-dessous de l'espar 44 qui est mis préalablement dans une position haute au moyen d'un étai supérieur ou haie-haut 70 réglable en longueur et reliant l'extrémité libre de l'espar 44 au sommet du mât auxiliaire 42, et/ou
- d'enfermer la voile 12 dans un sac entraîné par le cerf-volant pilote 14 et permettant de la libérer lorsque l'altitude correcte est atteinte.
Il est également envisageable, à condition de disposer d'un mât auxiliaire de longueur suffisante, de lancer la voile directionnelle 12 uniquement au moyen de l'écoute L, sans recourir à un cerf-volant pilote. Pour le rappel de la voile principale 12, le fonctionnement est sensiblement symétrique à celui du lancement : les freins 64P et 64Q des écoutes P et Q sont réglés sur une valeur faible permettant le rappel des écoutes P et Q sous faible tension, le frein 64 applique à l'écoute M une tension un peu plus élevée assurant ia stabilité de la voile 12, et le frein 64L de l'écoute L est réglé à sa valeur maximale. Ainsi, après avoir libéré les écoutes de leur taquet, la mise en rotation de l'axe 62 des enrouleurs au moyen de l'engrenage 68 assure le rappel des cerfs-volants 12 et 14. La voile 12 étant déventêe, le rappel se fait sans effort. Lorsque la voile 12 se retrouve à proximité de l'embarcation 1, un rappel total des écoutes M, P et Q provoque son repli sous l'espar 44. Dans cette dernière étape, il faut, le cas échéant, tendre l'étai supérieur 70, comme représenté sur la figure 10A.
Le cerf-volant 12 est ensuite affalé sur le pont, en relâchant l'étai supérieur 70, pour le stocker dans un sac ou un puits individuel non représenté à l'avant de l'embarcation 1. Il est ainsi immédiatement disponible pour un nouveau lancement.
En régime de croisière, et sous une allure de vent donné, le gréement suivant l'invention est réglable de façon que la gîte soit sensiblement totalement supprimée. Comme il a été précédemment expliqué, le phénomène de gîte est bien connu en soi et affecte les voiliers « traditionnels » en raison du couple de chavirage créé par, d'une part la réaction de dérive R de l'embarcation, couramment appelée « force anti-dérive », et d'autre part la composante de chavirage au niveau de la voile. Il convient de remarquer que la réaction de dérive R de l'embarcation s'applique en un point d'application, appelé « point anti-dérive » qui n'est pas fixe selon les allures mais appartient à une zone d'application étroite quasi-ponctuelle et notée Pj dans la suite et sur les figures.
Ainsi, pour l'embarcation 1 selon l'invention, sous l'allure de près dé ia figure 11 par exemple, la voile cerf-voiant 12 est positionnée par action sur les écoutes P et Q et par action antagoniste sur l'écoute L de façon que, en coupe suivant le plan de symétrie de l'aile 12, son bord d'attaque 12A soit disposé sensiblement tangentiellemen.t a la direction du vent apparent A, composée de la direction du vent réel R et de celle de l'avancement de l'embarcation E, ce qui permet d'obtenir une force de traction T maximale. Cette force T est transmise à l'embarcation par les différentes écoutes, via les suspentes 12D. L'écoute M supporte la plus grande partie de cette force de traction, mais les écoutes P et Q peuvent être amenées à en supporter une part variable suivant les allures et pendant les manœuvres. Globalement, par pondération des efforts de traction transmis par chacune des écoutes reliées à l'embarcation au niveau des organes de passage correspondants, la voile 12 définit une résultante de traction T dont l'axe U-U est - positionné par rapport à l'embarcation 1 de façon à passer sensiblement par le point Pi précité en annulant sensiblement la gîte. En effet, en considérant les figures 1 1 , 5 et 6 représentant l'embarcation sous une allure de près sensiblement identique, cet axe U-U s'étend depuis la voile cerf-volant 12 jusque sous l'embarcation en passant sensiblement par Pj, la résultante de traction T ne générant pas de couple de chavirage avec la réaction hydrodynamique R de l'embarcation 1. Pour l'embarcation représentée, la - longueur de l'espar 44 est suffisante pour permettre un tel positionnement de l'axe U-U par rapport au point Pi, l'organe de guidage 56M de l'écoute principale M étant situé à l'extérieur de l'emprise de l'embarcation aux allures de près et de travers, l'emprise de l'embarcation se définissant comme le contour maximal de projection du corps de flottaison 2 sur la surface de l'eau. Sous une allure différente, par exemple sous une allure de travers, le gréement suivant l'invention permet de positionner l'axe U-U de résultante de traction T de façon à supprimer de nouveau sensiblement totalement la gîte.
Malgré le fait que la hauteur du cerf-volant 12 au-dessus de l'horizon est différente selon l'allure (le cerf-volant 12 forme, par exemple, un angle de 40 à 75° avec l'horizon pour une allure portante, et un angle de 20 à 40° pour une allure de près), le réglage du grenadier 44 en hauteur et/ou en position par rapport à l'axe longitudinal de l'embarcation permet d'atteindre le positionnement de l'axe U-U voulu. Ce réglage est effectué par l'intermédiaire des étais latéraux 50 ou 52 et de l'étai inférieur 72.
Pour simplifier ce réglage, il est envisageable de choisir un point 72A d'ancrage de l'étai 72 à l'avant du mât 40 de sorte que, sans modification du réglage de l'étai 72, la gîte demeure au-dessous d'un seuil choisi en passant d'une allure à une autre, l'axe U-U de résultante de traction T passant au moins à proximité de P-,. On comprend que, dans ces conditions, le réglage en hauteur de l'espar 44 accompagne automatiquement le réglage en rotation de l'espar sur le mât auxiliaire 42 au moyen de l'étrier 49.
On peut en outre allonger ou raccourcir l'étai inférieur 72 si on désire un réglage très précis de la gîte. Il est également envisageable de prévoir plusieurs positions longitudinales (dans l'axe de l'embarcation) possibles pour le point d'ancrage 72A en fonction de la voile cerf-volant utilisée. Le point d'ancrage 72A peut être en variante mobile le long d'une barre à galets cintrée s' étendant transversalement au-dessus du pont de l'embarcation, représentée en pointillés uniquement sur la figure 5. Le déplacement du point 72A le long de cette barre permet ainsi de réduire les contraintes et d'obtenir une valeur plus précise de ia gîte sans modifier le réglage en longueur de l'étai 72.
Par ailleurs, les points d'ancrage 50A et 52A peuvent être placés de telle sorte que, sous une allure au plus près, pour remonter le vent, l'étai 72 ne supporte plus aucune traction. Ceci permet de faire un changement de* bord vent debout à condition de disposer d'un étai supplémentaire 73 (représenté molli sur la figure 11 ) qui dispose d'un point d'ancrage 73B situé à l'arrière du point Pi dans l'axe de l'embarcation, et qui est mis en fonction pendant le changement de bord.
Pour le changement de direction d'avancement de l'embarcation .1 , il convient de manœuvrer le gréement 8 de la façon suivante, comme représenté sur les figures 12A, 12B et 12C, la figure 12A représentant l'embarcation 1 vent arrière. Il faut tout de même préciser que les figures illustrent davantage une décomposition cinématique de la manœuvre, plutôt qu'une décomposition chronologique. D'une part, le réglage des étais latéraux 50 et 52 induit une rotation de l'espar 44 autour- du mât 40 et en conséquence le changement de cap correspondant pour l'embarcation 1 (fîgure 12B). Par l'intermédiaire de i'étrier 49, l'espar 44 est entraîné en rotation sur lui-même. Cette rotation a pour but de stabiliser le déplacement latéral de la voile cerf-volant 12 en accompagnant la rotation de l'espar, par exemple, sur environ 70 à 80° dans le sens des aiguilles d'une montre pour l'espar à bâbord en marche de près et inversement,. de façon que la platine 56 des organes de passage ' 56P et 56Q reste sensiblement parallèle au grand axe de la voile 12. D'autre part, le réglage différentiel des écoutes P et Q modifie la direction de l'axe U-U de traction de la voile cerf-volant en provoquant une rotation du cerf-volant 12 autour de U-U et donc un déplacement latéral par rapport au vent apparent, ce qui induit un changement de cap additionnel (figure 12C).
Par ailleurs, on comprend ainsi qu'un organe de type safran devient inutile dans la mesure où, la longueur de i' espar 44 étant suffisante, la résultante de traction T exercée par la voile cerf-volant 12 et la réaction de dérive R de l'embarcation imposent la direction prise, comme on peut le voir sur la figure 5. A contrario, si l'embarcation dispose d'un safran, le réglage en hauteur du grenadier étant assuré par l'étai 72, il est possible de supprimer les étais latéraux 50 et 52. La route de l'embarcation est assurée par le safran et la position latérale du grenadier par la traction de la voilure 10. La gîte peut être totalement, annulée. Une fois la direction d'avancement choisie, le rendement de propulsion est optimisé, selon l'allure du vent, en agissant, à la fois sur les deux écoutes P et Q, et sur l'écoute L. En opérant une traction simultanée progressivement croissante sur les écoutes P et Q, on augmente la traction de la voue 12 dans une proportion très importante ; la hauteur de la voile au-dessus de l'horizon diminue jusqu'au moment où le « décrochage » se produit, et la voile tomberait à l'eau si elle n'était soutenue par le cerf-volant auxiliaire 14. L'écoute L est antagoniste des écoutes P et Q : une traction progressive sur cette écoute diminue la traction de la voile 12 et, au moins dans un premier temps, augmente la hauteur de la voile au-dessus de l'horizon, jusqu'au moment où la traction sur l'écoute M s'annule complètement. Cette écoute L est donc utile pour limiter la traction par vent fort et dans la procédure de rappel de la voile principale 12.
Ainsi, par vent portant, pour obtenir la traction maximale, on assurera une forte tension sur les écoutes P et Q mais aussi sur l'écoute L pour retarder le décrochage. En allure de près serré, la tension sur les écoutes P et Q est assez faible et une tension dissymétrique sur ces écoutes permet d'orienter la voilure par rapport au vent.
En régime de croisière, la voilure 12 est stable sans intervention du barreur, aussi bien en hauteur qu'en position . latérale par rapport au vent apparent, par l'intermédiaire des organes de passage des différentes écoutes sur l'espar 44, ces organes .étant disposés de sorte qu'un écart , par rapport à l'équilibre ramène automatiquement la voile vers son point d'équilibre. D'une part, si par exemple la voilure prend de l'altitude, les écoutes P et 0 se tendent (par rapport à l'écoute M) tandis que l'écoute L se détend, ces deux effets ramenant la voile 12 à son altitude primitive (et inversement). D'autre part, si par exemple la voilure est entraînée à bâbord, l'écoute Q se tend tandis que l'écoute P se détend, ces deux effets ramenant la voile à sa position initiale.
Du fait de la maîtrise de la gîte, il est possible de disposer d'une surface de voilure très importante sans risque de chavirage. Les manœuvres du gréement suivant l'invention sont simples et aisées. '
L'embarcation suivant l'invention présente également des avantages supplémentaires.
En effet, un premier avantage réside dans l'allégement de l'embarcation obtenu par la voilure 10. Comme représenté sur la figure 6, la combinaison des composantes de forces T et R conduit à générer une force d'allégement S, agissant dans le même sens que la poussée d'Archimède notée V sur le schéma de répartition d'efforts de la figure 6. Cet allégement S, complété par l'allégement structurel de l'embarcation suivant l'invention puisque des organes anti-chavirage, comme par exemple le lest de quille, deviennent inutiles, offre un gain de poids notable et permet donc d'atteindre des grandes vitesses.
, Puisqu'il n'est plus nécessaire de prévoir un couple de redressement important, du fait de la gîte sensiblement nulle, il est envisageable de renforcer l'allégement de l'embarcation en substituant la dérive fixe 4 par une dérive orientable 74, comme représenté sur la figure 13. La réaction hydrodynamique R de l'embarcation, principalement déterminée par la dérive centrale de l'embarcation, est alors dirigée vers le haut et génère une composante d'allégement SR complémentaire. Il convient pour cela d'incliner la dérive 74 du côté de l'embarcation opposé à celui où se trouve l'espar 44, ce dernier devant être allongé en raison du décalage de Pi dû à l'inclinaison de la dérive. De même, la forme du corps de flottaison 2 de l'embarcation peut être facilement optimisée afin de diminuer sa traînée hydrodynamique. Comme représenté sur les figures 14A et 14B, il est aussi possible de réaliser une coque planante 76 permettant le planning. Avantageusement, il est possible d'agencer des patins ou « foils » au niveau des dérives 4 et 6 pour diminuer encore la traînée du corps de flottaison. En plaçant un foil fixe 78A sur la dérive principale 4 et un foil orientable commandé 78B sur la dérive arrière 6, comme représenté sur la figure 14C, l'équilibre longitudinal de l'embarcation est assuré tout en bénéficiant de l'allégement dû au foil qui va s'ajouter à celui de la voilure.
En variante non représentée, la dérive centrale peut être avantageusement remplacée par deux dérives latérales, permettant de réduire la profondeur sous l'eau du point Pj. Ainsi, grâce à la suppression de la gîte, la vitesse atteinte par une embarcation selon l'invention et avantageusement combinée à l'un des agencements décrits ci-dessus est très élevée.
Par ailleurs, les risques de détérioration au niveau du gréement sont- limités. En effet, les efforts encaissés par l'embarcation restent concentrés dans une zone restreinte située au centre de l'embarcation, ce qui permet de la dimensionner en conséquence. Les emplacements d'ancrage 50A et 52A, ainsi que la platine 58 des taquets, doivent pouvoir résister à des efforts de traction importants. La dérive centrale 4 subit des efforts du même ordre de grandeur. Le reste du gréement n'est pas soumis à des efforts importants : le mât auxiliaire 42, non haubané, ne subit que des efforts limités dus à l'écoute L, et l'espar 44, de longueur limitée (de 2 à 5 mètres environ), travaille en flexion en fonction des emplacements d'ancrage des étais latéraux 50 et 52 et de l'étai inférieur 72.
Pour éviter que l'espar ne travaille trop intensément en flexion, les points d'accrochage des étais latéraux 50- et 52, ainsi que de l'étai inférieur 72 sont situés à l'extrémité de l'espar 44, comme représenté en détail sur la variante de la figure 8C. Plus précisément pour cette variante, l'extrémité d'accrochage de l'étai 72 est fixée sur la partie courante de l'étrier 49, et l'étrier 49 est fixé à l'extrémité avant de la partie avant 44A de l'espar 44, l'écoute principale M passant alors à l'intérieur des branches de l'étrier 49. L'espar 44 ne subit alors pratiquement que des contraintes longitudinales, suivant son axe Z-Z.
Enfin, un autre avantage de l'embarcation selon l'invention réside dans la possibilité de piloter l'embarcation par ordinateur. En effet, la totalité de l'effort de traction T de la voilure 10 peut être exactement mesurée par une jauge d'efforts disposée sur la platine 58 des taquets. On peut même placer une jauge d'efforts sur chaque taquet afin de connaître la traction de chaque écoute individuellement, ce qui permet d'optimiser la traction de la voile principale 12 en fonction de la tension sur les écoutes P et Q et sur l'écoute L. Au moment du lancement, il est possible de vérifier si la traction sur l'écoute L est suffisante pour lever la voile principale. Enfin, en cas de vent faible une alarme peut indiquer que la traction sur l'écoute M est descendue en-dessous d'un seuil donné, une deuxième seuil donnant l'ordre de rappeler la voile 12.
Il est en outre possible de mesurer les coordonnées angulaires de la ' traction par l'intermédiaire de l'écoute M. Connaissant la direction et la vitesse du vent apparent A, il est envisageable de fournir à une unité de commande adéquate tous les paramètres de réglage du gréement 8. Le pilotage de l'embarcation par ordinateur nécessite alors des servo-moteurs disposés sur les écoutes de réglage P et Q. De même, un rappel automatique de la voilure en cas de manque de vent est bien entendu envisageable. Sur la figure 15 est représenté un petit voilier 300 aménagé suivant l'invention. Ce voilier relève des embarcations légères où le déplacement de l'équipage, plus généralement celui des masses variables, joue un rôle important sur la gîte, et pour lesquelles le gréement suivant l'invention n'est pas destiné à annuler totalement la gîte, mais à l'abaisser à un seuil choisi, la correction finale de la gîte étant assurée par la position et les manœuvres de l'équipage, notamment sous allure de près.
A cet effet, l'embarcation 300 comporte, outre les éléments communs avec l'embarcation 1 de la figure 4 qui portent les mêmes références, un corps de flottaison 302 à coque ouverte, pourvu d'une dérive 304. Elle comporte également un gréement 306 comprenant une voilure 10 non-représentée. Ce gréement 306 est sensiblement analogue à celui de l'embarcation 1 de la figure 4 avec les différences suivantes. Le mât principal 40 est réduit en hauteur à quelques dizaines de centimètres.
Le réglage des étais 50, 52 et 72 permet d'abaisser la gîte à un seuil voulu. En effet, tel. que représenté sur la figure 15, la résultante de traction T exercée par la voilure ne passe pas par le point P,, mais un peu au-dessus. La combinaison de l'allégement S et de la poussée d'Archimède V s'oppose en sens et en valeur au poids de l'équipage et du voilier (dont le centre de gravité G a été indiqué) ; la combinaison des forces qui en résulte permet d'obtenir une gîte sensiblement nulle.
Les aménagements qui viennent d'être décrits sont applicables à d'autres types d'embarcations où le déplacement des masses variables est à considérer. Donc, selon l'invention, toute embarcation peut être munie d'un gréement proche du gréement 8, y compris les plus petites et les plus instables. Par exemple les canoës, les périssoires, les planches à voile, des embarcations dérivées du « jet-ski », les dériveurs légers, les catamarans de sport, les pneumatiques, etc. Selon l'invention, des unités plus importantes sont susceptibles de recevoir ce gréement, comme les croiseurs hauturiers, les multicoques, les vedettes à moteur, cette liste n'étant pas limitative. Selon l'invention on peut enfin conserver ce gréement dans la cale afin de servir de voilure de secours en cas de panne de moteur ou de dématage, ou plus simplement pendant une croisière au moteur. Sur les figures 16A, 16B, 17A et 17B est représenté un second mode de réalisation de l'embarcation s' appliquant à des embarcations sensiblement du même type que celui de l'embarcation de ia figure 4. Sur les figures 16A et 16B, une embarcation 600 du type précité et suivant l'invention dispose d'un gréement 608 sensiblement différent de ceux déjà décrits jusqu'ici, à l'exception de sa voilure 10, d'ailleurs non reproduite sur ces figures, comportant une voile cerf- volant principale 12 et éventuellement un cerf-volant pilote 14,
L'embarcation 600 comprend un corps de flottaison 602 pourvu de deux dérives 604 et 606 sensiblement analogues aux dérives 4 et 6 de l'embarcation de la figure 4. L'extrémité raccordée à l'embarcation de l'écoute M du gréement 608 comporte trois brins de traction :
- un brin F empruntant un organe de guidage 656F disposé à même le pont avant de l'embarcation, en- avant du point Pi et dans l'axe longitudinal de l'embarcation ; - deux brins G et H empruntant respectivement des organes de guidage 656G et 656H disposés chacun de part et d'autre du plan médian de l'embarcation.
Les organes de guidage 656G et 656H sont agencés aux extrémités extérieures de bras de support respectifs 612G et 612H, reliés au corps 602, soutenus par des vérins 614 et munis de flotteurs optionnels 610G et 61 OH de petite taille.
Les brins F, G et H sont reliés au niveau d'une zone de concours 616 à partir de laquelle l'écoute M conserve sa forme mono-fiiaire jusqu'aux suspentes de la voile 12. Les écoutes directionnelles P et Q sont agencées de façon qu'elles passent par coulissement par cette zone de concours 616. Les organes de guidage 56P et 56Q des écoutes P et Q sont positionnés sensiblement sur le pont de l'embarcation, de part et d'autre du plan médian de l'embarcation. Le gréement 608 comporte un enrouleur 660F pour le brin F, ainsi que des enrouleurs 660P et 660Q de fonction analogue à ceux des enrouleurs 60P et 60Q du gréement 8 des figures 8A et 8B.
Le fonctionnement de l'embarcation 660 est sensiblement identique à celui de l'embarcation de la figure 4, comme décrit ci-dessous. Bien que non représentés, le gréement 608 comporte des aménagements sensiblement analogues à ceux du gréement des figures 8A et 8B adaptés pour lancer et rappeler la voilure 10, notamment par l'intermédiaire de l'écoute de lancement L. Si nécessaire, un mât auxiliaire 642 peut être implanté dans la zone d'ancrage de l'écoute L pour faciliter le lancement et le rappel de la voilure.
Selon l'allure, l'effort de traction exercé par la voilure 10 se développe principalement sur l'un des trois brins F, G ou H. Ainsi, en allure portante, le brin F supporte la plus grande partie de cet effort, tandis qu'en allure de près, le brin G ou le brin H la supporte principalement, le brin G étant tendu et le brin H molli pour un vent de travers orienté vers bâbord par exemple (cas de la figure 16B).
L'axe U-U de résultante de traction T ainsi généré participe à un équilibre de forces sensiblement analogue à celui décrit sur les figures 4 à 6, cet axe U-U passant sensiblement par P,. La gîte s'en trouve annulée.
De plus, une traction sur le brin G déplace la voile cerf-volant 12 à bâbord, le brin H étant molli et le brin F restant à longueur constante. En conséquence, la route de l'embarcation 600 est imposé suivant le même effet que celui décrit précédemment. Lorsque le réglage voulu est obtenu, l'embarcation 600 va conserver une direction constante par rapport au vent, sans qu'il soit nécessaire de disposer d'un safran. Avantageusement, les vérins 614 sont utilisés au port pour remonter les bras de support 612G et 612H à la verticale et/ou pour parfaire le seuil de gîte voulu par un décalage léger de l'axe U-U de résultante de traction.
Un avantage supplémentaire de ce mode de réalisation réside dans la variation induite de la courbure 12C de la voile cerf-volant 12. En effet, on constate que lorsque la voile 12 est sous vent portant, c'est-à-dire lorsque la traction s'exerce essentiellement par le brin F, ia courbure 12C doit être augmentée. Au contraire, lorsque la voile 12 est sous allure de près, c'est-à-dire lorsque la traction s'exerce essentiellement par le brin G ou le brin H, cette courbure doit être diminuée. Aussi, la zone de liaison 616 peut avantageusement être pourvue d'un dispositif 618 de transmission de traction sélective suivant l'allure : les figures 17A et 17B détaillent certaines suspentes 12D de la voile 12, référencées 12D1 , 12D2, 12D3 et 12D4 et contenues dans le plan de symétrie de cette voile ; sous allure de près (vent apparent noté A), le dispositif 618 permet la traction privilégiée des suspentes 12D1 et 12D4 par le brin G ou le brin H réduisant ainsi la courbure 12C, tandis que sous allure portante, ce dispositif permet la traction des suspentes 12D2 et 12D3 par le brin F augmentant alors la courbure de la voile 12.
Un autre avantage de ce mode de réalisation réside dans la possibilité d'asservir la variation du déplacement latéral de la voile 12. En effet, on note que, lorsque la traction s'exerce essentiellement par le brin G ou le brin H, la voile 12 doit être basculée vers l'avant de l'embarcation c'est-à-dire soit à droite, soit à gauche du lit du vent . selon l'écoute utilisée. Le gréement 608 peut donc comporter un organe d'asservissement du déplacement latéral de la voile 12 commandé par la variation de traction progressivement croissante pour le brin G ou le brin H alors que cette traction décroît pour le brin F.
Le second mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit trouve application sur divers types d'embarcation. Des exemples sont détaillés ci- après, les éléments communs avec l'embarcation 600 portant les mêmes références.
Sur les figures 18A et 18B est représenté un premier exemple concernant le domaine des multicoques. Le gréement 708 d'un catamaran 700 est aménagé suivant l'invention. Des organes de guidage 756G et 756H sont positionnés sur des prolongements 758G et 758H de part et d'autre des poutres de liaison du catamaran, ces prolongements pouvant être démontés ou remontés au port. Le gréement 708 comporte un mât de lancement 742.
Sur la figure 19 est représenté très schématiquement un bateau à moteur 800. Sur une telle embarcation, lorsqu'on ne recherche pas la performance mais surtout l'agrément de marche par vent favorable, il convient de placer des organes de guidage 656G et 656H sur des bras supports assez courts 858G et 858H, un peu au-dessus de ia ligne de flottaison. Pour une allure de près, il convient de prévoir également des écoutes P et Q, à condition que le bateau dispose de deux dérives latérales 802 efficaces. Ces dérives peuvent avantageusement être escamotables de sorte qu'elles soient retirées lors de la marche par moteur de l'embarcation 800.-
Il est possible de simplifier le gréement 608 sur les voiliers à coque ouverte, les planches à voile ou les catamarans de sport lorsque les masses variables sont importantes par rapport à la masse de l'embarcation car l'axe U-U de là résultante de traction de la voilure peut passer nettement au-dessus du point Pi, l'équilibre final étant obtenu par le déplacement de l'équipage. Par exemple, pour une embarcation comportant un corps de flottaison à coque ouverte munie d'une dérive et d'un safran; et dont la voilure est analogue à celle de la figure 1 , on peut supprimer les écoutes G et H du gréement 608 en faisant passer directement l'écoute M par un guide situé dans l'axe de l'embarcation, un peu au-dessus de la ligne de flottaison. La correction totale de la gîte ne pourra cependant être obtenue que si la traction de la voilure est inférieure à un seuil prédéfini.
Enfin, il convient de noter que tous les exemples détaillés jusqu'ici se sont appuyés sur une voilure 10 constituée d'un cerf-volant principal 12 de type parapente et d'un cerf-volant pilote 14 de type aile delta. Cependant de nombreux aménagements et différentes variantes de voilure à cerfs-volants sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention. Sur les figures 20A et 20B est détaillé, pour la voilure, un aménagement possible de l'écoute de lancement L sur l'écoute M, différent de celui de la figure 1A. Sur les figures 20A et 20B, l'écoute L est reliée au bord d'attaque 12A de la voile 12 doublant ainsi la première rangée 12E de suspentes 12D, mais également à la deuxième rangée 12F de suspentes 12D par l'intermédiaire d'une liaison 12G de sorte qu'une action en tension sur l'écoute L modifie à la fois l'inclinaison du bord d'attaque 12A par rapport au vent, et la courbure 12C de la voile 12.
Par ailleurs, une variante non représentée consiste à remplacer l'écoute principale M par deux écoutes M1 et M2 assurant les mêmes fonctions que l'écoute M mais permettant également de coopérer avec les " écoutes directionnelles P et Q dans la mesure où chacune des écoutes M1 , M2 reprend des suspentes 12D de la moitié gauche, respectivement de ia moitié droite, de la voile principale 12.
Un autre aménagement non représenté consiste à disposer d'une voile principale 12 analogue au parapente mais munie de dérives lui donnant une meilleure stabilité. H existe des cerfs-volants de ce type de très grande surface. Comme l'écoute principale M est peu sollicitée pendant le lancement, toujours réalisé au moyen de l'écoute L, la courbure et l'assise de chaque cerf-volant de ce type peut être définie pour une allure donnée. Du fait de sa traînée importante ce type de cerf-volant n'est pas le plus adapté pour une allure au près.
Les cerfs-volants structurés, comme les ailes delta et ses dérivés analogues, les cerfs-volants CODY et les cerfs-volants sémi-rigides, peuvent également être mis en œuvre comme cerf-volant principal 12. Leur surface unitaire relativement faible peut conduire à prévoir des trains de cerfs-volants pour obtenir de grandes surfaces. Dans ce cas le lancement est très simplifié et ne nécessite ni cerf-volant pilote, ni mât auxiliaire.
Néanmoins, il est préférable de disposer d'une écoute de lancement de fonction analogue à l'écoute L précédemment décrite. Cette écoute de lancement est fixée dans la partie avant du ou des cerfs-volants afin d'assurer une faible traction, une bonne force ascensionnelle et une bonne stabilité pendant le lancement et le rappel de la voilure (comme l'écoute J qui sera détaillée plus loin).
Le cerf-volant pilote 14 peut être constitué d'un ou plusieurs cerfs- volants de différents types. Le cerf-volant de tête est de préférence un cerf-volant structuré facile à lancer. Afin d'assurer une force ascensionnelle suffisante, il est adapté à la vitesse du vent au moment du lancement.
Par ailleurs, le cerf-volant pilote 14, toujours dans le lit du vent, peut gêner le positionnement de la voile principale 12 en allure de près. Pour pallier cet inconvénient, le cerf-volant pilote 14 est doté d'une écoute supplémentaire J (représentée en pointillés sur les figures 10A et 10B) directement reliée à l'embarcation et placée sur le cerf-volant 14 de telle sorte que sa traction se trouve quasiment neutralisée dès que l'écoute supplémentaire J est en tension. Il suffit de raccourcir cette écoute J pour désolidariser le cerf-volant pilote du cerf- volant principal. On peut aussi procéder, au moyen de cette écoute J, à son rappel pur et simple.
Une autre solution consiste à doter le cerf-volant pilote 14 de deux écoutes directionnelles S1 et S2 assurant sensiblement les mêmes fonctions que les écoutes P et Q. Ces écoutes S1 et S2 peuvent ainsi être utilisées conjointement aux écoutes P et Q pour modifier la position de la voilure par rapport au lit du vent. Mais ces écoutes S1 et S2 peuvent également se substituer aux écoutes P et Q pour assurer exclusivement la position de la voilure par rapport au lit du vent, comme représenté sur la figure 21. Dans tous les cas, il convient d'aménager en conséquence le gréement selon l'invention,, notamment, d'une part, en agençant sur le bord d'attaque 12A de la voile principale 12 des organes de guidages 55S1 et 55S2 pour respectivement les écoutes S1 et S2, et d'autre part, en disposant d'enrouleurs 60S1 , 60S2, et d'organes de guidage 56S1 , 56S2 supplémentaires pour chacune de ces écoutes, ces enrouleurs supplémentaires étant placés sur l'axe d'enroulement 62 et manœuvres comme les enrouleurs 60P et 60Q. Ces aménagements supplémentaires sont représentés en pointillés fins sur les figures 8A et 8B.
Par vent "faible ou modéré, il est possible, suivant l'invention, de lancer une voile supplémentaire 90 représentée sur les figures 22 et 23 dont la surface est égale à plusieurs fois celle de la voile principale, par exemple entre trois et huit fois. Cette voile 90 sera choisie en fonction de l'allure souhaitée : forte courbure et très grande surface pour le iargue (comme un spinnaker), courbure moyenne ou faible et grande surface pour le près (comme un génois). Pour son lancement, la voile supplémentaire 90 est appuyée sur l'écoute principale M de la voile déjà lancée. Son bord d'attaque est entraîné par la traction de la voile principale 12 par des brins 97. Deux solutions pratiques sont envisageables :
- le lancement de la voile principale 12 est interrompu à mi-parcours ; le bord d'attaque de la voile supplémentaire 90 est relié à l'écoute principale M de la voile 12 en cours de lancement en un point de concours 98. L'envoi de la voile principale est ensuite mené à son terme, provoquant du même coup le lancement de la voile supplémentaire. Cette solution convient parfaitement en croisière par vent stable ; ou - au cours de l'envoi, on fixe sur l'écoute de la voile principale une poulie 99 et une drisse D. Cette drisse sera ensuite utilisée pour lancer à son tour ia voile supplémentaire 90 par l'intermédiaire d'une poulie 94 s'appuyant sur l'écoute M. La voile supplémentaire 12 comporte une écoute de lancement LN, reliée au bord d'attaque de la voile 12. LN joue ainsi le même rôle que l'écoute L pour la voile principale 12. Cette solution, représentée sur les figures 23 et 24, convient davantage en régate ou par vents variables.
Généralement, ces voiles supplémentaires 90 n'auront qu'une seule écoute principale N et seront « guidées » par la voile principale 12 de la voilure. Elles pourront avoir des écoutes de commande de la courbure. Ces écoutes et la drisse D sont bobinées sur des enrouleurs placés sur un axe indépendant 96 et démontables pour être stockées avec la voile. Afin de réduire les contraintes, ces enrouleurs, ainsi que les guides et les taquets pour les écoutes de la voile supplémentaire 90 sont fixés sur le mât auxiliaire 42, comme représenté sur la figure 24. Lorsque la voile supplémentaire est du type spinnaker, d'utilisation exclue par allure de près, les enrouleurs, les guides et les taquets de la voile supplémentaire peuvent être placés directement sur le pont, à l'avant du mât.
Sur des navires de taille importante, on peut même envisager une quatrième voile appuyée sur l'écoute N et dont la surface serait plusieurs fois celle de la voile supplémentaire 90.
Comme on le comprend, tous les exemples de fonctionnement des embarcations décrites ci-dessus ne sont envisageables que pour une force de vent supérieure à un seuil minimal, nécessaire au moins au maintien de la voilure, en principe égal à la force 2 sur l'échelle de Beaufort.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Embarcation nautique, du type comportant un corps de flottaison (2), des moyens adaptés pour générer un effet de dérive, notamment au moins une dérive (4,6) en saillie au-dessous du corps de flottaison, et un gréement (8) qui comprend au moins un cerf-volant directionnel (12) formant voilure (10), une série d'écoutes (M, P, Q, L, S1 , S2 ; M, F, G, H, P, Q, L ;'M, F, G, H-, P, Q, L, S1 , S2) de commande de la voilure reliées à l'embarcation, la série d'écoutes de commande de la voilure comportant au moins une écoute principale (M ; M, F, G, H) et au moins deux écoutes directionnelles (P, Q ; S1 , S2), et au moins un organe - sensiblement ponctuel (56M ; 656G, 656H) de guidage de l'écoute principale (M ; M, F, G, H) et d'application de la traction de cette écoute sur l'embarcation, cet organe étant situé au-dessus du niveau d'eau, caractérisée en ce que le gréement comprend des moyens d'orientation spatiale de l'axe (U-U) de la résultante de traction (T) exercée par la voilure sur l'embarcation de manière à permettre de supprimer sensiblement totalement la gîte quelle que soit l'allure de marche de l'embarcation et avec ledit organe (56M ; 656G, 656H) situé au-dessus du niveau d'eau.
2.- Embarcation suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit organe (56M ; 656G, 656H) de guidage de l'écoute principale (M ; M, F, G, H) est situé à l'extrémité d'un bras (44 ; 612G, 612H ; 758G, 758H ; 858G, 858H) et est placé en dehors de l'emprise de l'embarcation au moins aux allures de près (figure 11).
3.- Embarcation suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens d'orientation spatiale de l'axe (U-U) de résultante de traction (T) permettent en outre de régler la gîte sensiblement à une valeur choisie non . nulle pour un angle donné non-nul de l'axe longitudinal de l'embarcation par rapport à la direction du vent, pour une force donnée de ce vent et pour une position donnée des masses variables sur l'embarcation.
4.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'orientation spatiale sont adaptés pour faire passer l'axe (U-U) de la résultante de traction (T) sensiblement par le point (Pi) d'application de la force anti-dérive (R) exercée par l'embarcation, notamment par la ou les dérives (4,6).
5.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, pour une embarcation (300) dont les masses variables définissent une résultante de poids non négligeable sur l'équilibre transversal de l'embarcation, les moyens d'orientation spatiale sont adaptés pour faire passer l'axe (U-U) de la résultante de traction (T) à faible distance du point (Pi) d'application de la force anti-dérive (R) exercée par l'embarcation, notamment par la ou les dérives (4, 6), de façon à ce que ladite résultante de traction (T) participe à l'équilibrage de ladite résultante de poids des masses variables.
6.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la série d'écoutes (M, P, Q, L, S1 , S2 ; M, F, G, H, P, Q,
L ; M, F, G, H, P, Q, L, S1 , S2) permet de réaliser toutes les manoeuvres d'une embarcation à voile, notamment le virement de bord vent debout et la marche aux différentes allures.
7.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les écoutes directionnelles (P, Q) sont également adaptées pour commander la forme du cerf-volant directionnel (12), notamment sa courbure (T2C) et/ou la position angulaire de son bord d'attaque (12A) par rapport au vent.
8.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'écoute principale (M) est constituée, au moins partiellement, de deux écoutes de traction sensiblement analogues, qui sont adaptées pour commander respectivement les moitiés latérales du cerf-volant directionnel (12).
9.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (76, 77, 78A, 78B) d'allégement hydrodynamique du corps de flottaison, notamment une coque planante et/ou des foils.
10.- Embarcation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'orientation spatiale de l'axe (U-U) de résultante (T) comportent à la fois des moyens de positionnement de la voilure (10) par rapport à l'axe longitudinal de l'embarcation qui sont adaptés pour maintenir l'écoute principale (M) suivant une direction souhaitée par rapport à l'axe longitudinal de l'embarcation, et des moyens d'ajustement de l'orientation de la voilure (10) par rapport au vent qui sont adaptés pour manœuvrer les écoutes directionnelles (P, Q), lesdits moyens de positionnement et d'ajustement étant adaptés pour assurer, éventuellement à eux seuls, la route de l'embarcation par rapport au vent apparent (A).
11.- Embarcation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de positionnement et les moyens d'ajustement comportent des organes de guidage (56M, 56P, 56Q, 56S1 , 56S2) des écoutes, chaque écoute (M, P, Q, S1 , S2) disposant d'au moins un de ces organes de guidage, la disposition mutuelle d'au moins certains de ces organes de guidage et le réglage en longueur des écoutes définissant l'orientation de l'axe (U-U) de la résultante de traction (T).
12.- Embarcation suivant la revendication 11 , caractérisée en ce que le gréement (8) comporte un mât (40) solidaire de l'embarcation et disposé de préférence à l'avant du point (P,-) d'application de la force anti-dérive, et en ce que les moyens de positionnement et les moyens d'ajustement comportent un espar (44) qui est agencé sur le mât, sur lequel sont montés les organes de guidage, et qui est relié à fa voilure par l'intermédiaire des écoutes associées à ces organes.
13.- Embarcation suivant la revendication 12, caractérisée en ce que, pour le positionnement de la voile par rapport à l'embarcation, l'espar (44) est à la fois monté à rotation autour de l'axe (X-X). du mât (40), et monté oscillant autour d'un axe (Y-Y) sensiblement perpendiculaire à l'axe du mât.
14.- Embarcation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que le mât comporte une base (40) fixée solidairement à l'embarcation et un prolongement auxiliaire (42) monté à rotation autour de l'axe (X-X) du mât sur la base, l'espar (44) étant articulé sur ce prolongement
15.- Embarcation suivant la revendication 14, caractérisée en ce que l'espar (44) et le prolongement (42) sont amovibles.
16.- Embarcation suivant l'une des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que les moyens de positionnement comportent deux étais de positionnement latéral (50, 52) réglables en longueur qui s'étendent chacun de l'espar (44) à un emplacement d'ancrage latéral (50A, 52A) situé de part et d'autre et à distance du plan de symétrie de l'embarcation.
17.- Embarcation suivant l'une des revendications 12 à 16, - caractérisée en ce que les moyens de positionnement comportent un étai de positionnement inférieur (72) réglable en longueur qui s'étend de l'espar (44) à un emplacement d'ancrage inférieur (72A) situé sensiblement dans le plan médian de l'embarcation et notamment ajustable afin de coopérer au réglage de la gîte.
18.- Embarcation suivant l'une des revendications 12 à 17, caractérisée en ce que les moyens d'ajustement de l'orientation de la voilure par rapport au vent comprennent des moyens (48) qui permettent à l'espar (44) de tourner autour de son propre axe (Z-Z), et un organe de commande de la rotation de l'espar sur lui-même.
19.- Embarcation suivant la revendication 15 et la revendication 18, caractérisée en ce que les moyens d'ajustement comportent un étrier (49) articulé sur l'espar et sur lequel sont fixés les deux étais de positionnement latéral (50, 52) de façon à commander la position et la rotation sur lui-même de l'espar (44).
20.- Embarcation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que l'écoute principale (M) est constituée, dans sa partie d'extrémité reliée à l'embarcation, de trois brins (F, G et H), et en ce que les moyens de positionnement comportent des organes de guidage pour chacun des trois brins, le premier organe (565F) se situant dans le plan médian de l'embarcation et à l'avant du point (Pi) d'application de la force anti-dérive (R), et les deuxième et troisième organes (656G, 656H) se situant de part et d'autre et à distance du même plan, chacun à l'extrémité d'un bras de support (612G, 612H ; 758G, 758H ; 858G, 858H) s' étendant transversalement à l'embarcation, et notamment démontable ou escamotable au moyen d'un dispositif de commande, par exemple un vérin (614). •
21.- Embarcation suivant la revendication 20, caractérisée en ce que le gréement (608) comporte un dispositif (618) de transmission de traction sélective suivant l'allure, situé au niveau de la zone de concours (616) des trois brins (F, G, H) et adapté pour commander la forme du cerf-volant directionnel ( 2), notamment sa courbure (12C) et/ou le positionnement de la voilure (10).
22.- Embarcation suivant l'une des revendications 20 ou 21 , caractérisée en ce que les extrémités respectives des bras de support (612G, 612H) sont pourvues chacun d'un flotteur (610G, 610H).
23.- Embarcation suivant l'une des revendications 10 à 22, caractérisée en ce que le gréement comporte des moyens de déploiement et de rappel de la voilure (10).
24.- Embarcation suivant la revendication 23, caractérisée en ce que les moyens de déploiement et de rappel comprennent une écoute de lancement
(L) reliant le bord d'attaque (12A) du cerf-volant directionnel (12) à l'embarcation.
25.- Embarcation suivant la revendication 24, caractérisée en ce que l'écoute de lancement (L) est adaptée pour commander la forme du cerf-volant directionnel (12), notamment sa courbure et/ou la position angulaire de son bord d'attaque par rapport au vent.
26.- Embarcation suivant l'une des revendications 24 ou 25, caractérisée en ce que l'écoute de lancement (L) est articulée autour d'un organe de passage articulé (69) situé verticalement à l'aplomb de l'embarcation et réglable en hauteur.
27.- Embarcation suivant l'une des revendications 24 à 26, caractérisée en ce que l'écoute de lancement (L) comporte une baguette (30) orientée sensiblement parallèlement -au bord d'attaque (12A) du cerf-volant directionnel (12), cette baguette étant reliée à au moins deux points de la partie centrale de ce bord d'attaque.
28.- Embarcation suivant l'une des revendications 24 à 27, caractérisée en ce que les moyens de déploiement et de rappel comprennent un cerf-volant auxiliaire (14) relié au' bord d'attaque (12A) du cerf-volant directionnel (12) par l'écoute de lancement (L).
29.- Embarcation suivant la revendication 28, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est une aile delta qui comporte une dérive centrale (26) dans laquelle est noyée une tige (27) adaptée pour imposer une courbure ( 14C) dans le plan de symétrie de l'aile.
30.- Embarcation suivant l'une des revendications 28 ou 29, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est constitué de plusieurs ailes analogues ou de nature différente.
31.- Embarcation suivant l'une des revendications 28 à 30, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est relié à l'embarcation par l'intermédiaire de deux écoutes auxiliaires directionnelles (S1 , S2) coopérant avec les moyens d'ajustement de l'orientation de la voilure par rapport au vent.
32.- Embarcation suivant la revendication 31 , caractérisé en ce que les deux écoutes auxiliaires directionnelles (S1 , S2) assurent exclusivement la position de la voilure par rapport au vent.
33.- Embarcation suivant l'une des revendications 28 à 32, caractérisée en ce que le cerf-volant auxiliaire (14) est relié directement à l'embarcation par l'intermédiaire d'une écoute (J) de neutralisation ou de rappel.
34.- Embarcation suivant l'une des' revendications 10 à 33, caractérisée en ce que le gréement comporte au moins une voile supplémentaire cerf-volant (90) et une écoute principale correspondante (N), la ou chaque voile supplémentaire étant reliée à une des écoutes principales du cerf-volant directionnel (12) et du ou des autres voiles supplémentaires de façon à être lancée avec ledit cerf-volant directionnel ou, lorsque le cerf-volant directionnel est en marche établie, à être lancée par une drisse (D) fixée sur l'écoute principale (M, N) à laquelle est reliée la voile supplémentaire considérée.
35.- Embarcation suivant l'une des revendications 10 à 34, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier dispositif d'enroulement réversible de chacune des écoutes.
36.- Embarcation suivant les revendications 34 et 35, caractérisée en ce que chaque voile supplémentaire (90) est reliée à l'embarcation par l'intermédiaire d'un dispositif d'enroulement propre.
37.- Embarcation suivant l'une des revendications 35 ou 36, caractérisée en ce que, pour chaque écoute (M, P, Q ; M1 , M2 ; S1 , S2 ; L ; N, NL), chacun des dispositifs d'enroulement comporte un enrouleur pourvu de moyens de mise en tension de l'écoute correspondante, les enrouleurs de chaque dispositif d'enroulement étant montés coaxialement sur respectivement un même arbre d'entraînement (62, 96).
38.- Embarcation suivant la revendication 37, caractérisée en ce que les moyens de mise en tension comportent un frein réglable (64M, 64P, 64Q, 64L ; S1 , S2) adapté pour transmettre un couple d'entraînement, éventuellement nul, depuis l'arbre d'entraînement (62) vers chaque enrouleur.
39.- Embarcation suivant l'une des revendications 37 ou 38, caractérisée en ce que, pour au moins certaines écoutes, chacun des dispositifs d'enroulement comporte des taquets de blocage (58M, 58P, 58Q, 58L ; S1 , S2) de l'écoute correspondante.
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