WO2023041882A1 - Ensemble comprenant une voile profilee; un mat et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilee - Google Patents

Ensemble comprenant une voile profilee; un mat et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilee Download PDF

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WO2023041882A1
WO2023041882A1 PCT/FR2022/051749 FR2022051749W WO2023041882A1 WO 2023041882 A1 WO2023041882 A1 WO 2023041882A1 FR 2022051749 W FR2022051749 W FR 2022051749W WO 2023041882 A1 WO2023041882 A1 WO 2023041882A1
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WO
WIPO (PCT)
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length section
strand
mast
semi
length
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/051749
Other languages
English (en)
Inventor
Hugues De Turckheim
Original Assignee
MARCOVICH, Philippe
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MARCOVICH, Philippe filed Critical MARCOVICH, Philippe
Priority to EP22789642.0A priority Critical patent/EP4405247A1/fr
Publication of WO2023041882A1 publication Critical patent/WO2023041882A1/fr

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Classifications

    • 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
    • B63H9/061—Rigid sails; Aerofoil sails

Definitions

  • This disclosure relates to an assembly comprising a profiled sail; a mast and several cambering devices for profiled sail.
  • the present disclosure also relates to a method for hoisting and securing a profiled sail of an assembly according to the present disclosure.
  • the present disclosure relates to the field of rigging, and more particularly profiled sails, also called “wing sails” or “thick sails”, “thick double-skin sail”, or “thick flexible double-skin wing” by the skilled in the art, and more particularly of the mechanisms, internal to the sail, making it possible to change the profile of the sail
  • a semi-rigid, elastically deformable structure including:
  • actuating means connect together, on the one hand, the two free ends of the semi-rigid structure, or at least one of the two free ends, and on the other hand, the U-shaped connecting section, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, or at least by tensioning of one of the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, and the generation of an offset between the two free ends.
  • the mast extends inside the semi-rigid structure, between the two length sections constituted by the first length section and the second length section of the semi-rigid structure.
  • the arching devices according to WO 2021/148734 are configured to be easily movable along the mast, which makes it possible to hoist the profiled sail, or on the contrary to lower it in a low position, easily.
  • the profiled sail is free to move around the mast, and according to the race left for the mast inside the inter-space between the two sections of lengths of the semi-rigid structure.
  • the section namely the first length section or the second length section of the semi-rigid structure, bears against one or the other of the sides of the mast depending on the direction of the force exerted by the profiled sail on the mast.
  • the support of the mast on the cambering devices changes side, namely from the first section of length to the second section of length, or vice versa.
  • this freedom of movement around the mast within the semi-rigid structure may, due to repeated shocks on the semi-rigid structure, be the cause of breakage and degradation of the structure.
  • Such shocks are further amplified in quantity when the wind is irregular and causes the sail to shake laterally.
  • paragraph 152 of WO 2021/148734 A1 for shocks between the mast and spacers connecting the first length section and the second length section.
  • WO 2021/148734 A1 proposes to respond to it to remove the spacers in that they are damaging elements in the event of repeated shocks with the mast. The removal of the spacers is however to the detriment of the rigidity of the profiled sail.
  • An assembly comprising a profiled sail; a mast and several cambering devices for a profiled sail, all or part of the cambering devices comprising:
  • a semi-rigid, elastically deformable structure including:
  • - actuating means connecting together, on the one hand, the two free ends of the semi-rigid structure, or at least one of the two free ends and on the other hand, the U-shaped connecting section, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by tensioning the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, or at least by tensioning one of the two free ends with the U-shaped connecting section of the semi-rigid structure, and the generation of an offset between the two free ends.
  • the mast thus extends inside the semi-rigid structure, between the two length sections formed by the first length section and the second length section.
  • all or part of the arching devices has a securing system, which can be activated/deactivated, configured to ensure the securing of the arching device to the mast, the securing system comprising:
  • an actuator system activatable, internal to the structure configured to pass the first strand and the second strand in a retracted state configured to tighten the arching device on the mast, clamped between the first strand and the second strand, at the inside the semi-rigid structure, the mast held at a distance from the two length sections by the first strand and the second strand in tension, and until a deployed state of the first strand and second strand configured to release the mast, and authorize the displacement of the arching device along the mast.
  • the securing system thus advantageously makes it possible to maintain the mast in a stable position inside the inter-space of the semi-rigid structure, and in particular at a distance:
  • the actuator system of the securing system comprises at least one actuating member on the belt having two longitudinal ends, said activating member on the belt, which can be activated, being retractable when activated with bringing its two longitudinal ends.
  • the first strand comprises a first actuating member on the belting and the second strand comprises a second actuating member on the belting.
  • the first strand and the second strand comprise an actuation member with a common belt.
  • the bending devices comprise, in whole or in part, a spacer system comprising a first spacer, connecting the first length section and the second length section together, as well as a second spacer, interconnecting the first length section and the second length section, parallel to said first spacer.
  • the longitudinal ends of the first strand are preferably secured at two attachment points on the first length section respectively at the junction zones between the first and second spacers and the first length section.
  • the longitudinal ends of the second strand are preferably secured at two attachment points on the second length section respectively at the junction zones between the first and second spacers.
  • the mast thus extends between the spacers constituted by the first spacer and the second spacer, the first strand and the second strand clamped on the mast advantageously ensuring the maintenance at a distance from the mast with the first spacer, on the one hand, and from the mast with the second spacer, on the other hand.
  • each spacer formed by the first spacer and the second spacer of the spacer system is pivotally articulated at its ends, respectively to the first length section along an axis perpendicular to the plane of the structure semi-rigid and to the second length section along an axis perpendicular to the plane of the semi-rigid structure, the or each spacer being configured to pivot relative to the two length sections, first length section and second length section during camber and offset of free ends; under the effect of the actuating means, the bending device comprising articulated connections, comprising a first part secured to the first length section or to the second length section, and a second part receiving one end of the spacer, the second part being hinged to the first part along a pivot axis substantially perpendicular to the plane of the semi-rigid structure to pivot relative to the two length sections during bending and shifting of the free ends; under the effect of the actuating means.
  • the longitudinal ends of the first strand are attached to the first parts of the connectors secured to the first length section and the longitudinal ends of the second strand are attached to the first parts of the integral connectors of the second length section.
  • the actuating means configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure comprise at least one actuator, having two longitudinal ends of said actuator, which can be activated being retractable when activated with its two longitudinal ends coming together, said at least one actuator extending along one of the two length sections of the semi-rigid structure, first length section or second length section, said actuator being internal to the semi-rigid structure, contained in a plane of the semi-rigid structure, and in which one of the longitudinal ends of the said at least one actuator is connected to one of the two free ends by an internal tendon while the other of the two longitudinal ends of said at least actuator is connected either to an anchor point integral with the U-shaped connecting section, or to the other of the two ends free ities via a bevel gear secured to the U-shaped connecting section by an outer tendon, the flexible outer tendon passing outside of the semi-rigid structure, and of the profiled sail between the bevel gear and respectively said other of the two free ends.
  • the actuating means are configured to arch the semi-rigid structure selectively:
  • said at least one actuator of the actuating means comprises:
  • a first actuator configured to arch the semi-rigid structure into said first arched position, extending along the first length section, internal to the semi-rigid structure, secured at one of its longitudinal ends to the outer tendon, connected, on the one hand, to the free end of the first section of length by the said outer, flexible tendon, which is outside the semi-rigid structure, via a first angle transmission integral with the connecting section, in U, the flexible outer tendon passing outside the semi-rigid structure, and the profiled sail between the first transmission angle and respectively the free end of the first section of length, the flexible outer tendon being internal to the semi-rigid structure between the first bevel gear and the said first actuator, the first actuator being integral with the other of its ends longitudinal to the inner tendon, said first actuator connected; on the other hand ; at the free end of said second length section by said inner tendon, which runs along the first length section to a guide integral with said first length section before connecting said free end of said second length section , the first actuator being configured, in an active state, to
  • a second actuator configured to arch the semi-rigid structure into said second arched position, extending along the second section of internal length to the semi-rigid structure, secured at one of its longitudinal ends to an outer tendon , connected, on the one hand, to the free end of the second length section by the tendon, external, flexible which is external to the semi-rigid structure, via a second bevel gear fixed to the connecting section in U, the flexible outer tendon passing outside of the semi-rigid structure, and of the profiled sail between the second bevel gear and respectively the free end of the second section of length, the flexible outer tendon being internal to the semi-rigid structure between the second bevel gear and said second actuator, the second actuator being integral at the other of its ends longitudinal to the inner tendon, said second actuator connected, on the other hand, to the free end of said first length section by said inner tendon which runs along the second length section to a guide integral with said second section of length before connecting the free end of said first length section, the second actuator being configured, in an active state, to
  • said assembly comprises control means configured to selectively:
  • the profiled sail and the arching devices are configured to pivot around the mast by sliding the first strand and second strand on the surface of the mast, and to allow a change of orientation of the profiled sail around the mast.
  • a change of orientation of the sail allows in particular the adjustment of the orientation of the sail around the axis of the mast along the same edge, and/or the changes of orientation of the profiled sail around the mast during changes. tacking, including tacks or gybes.
  • the mast can itself be a profiled mast (of non-circular profile, in particular a drop of water) and pivotally mounted around its axis, typically by means of a pivot at the base at the vehicle in particular to the sailboat.
  • the first strand and the second strand clamped on the surface of the mast, the profiled sail and the arching devices are configured to pivot together with the mast which pivots relative to the vehicle in particular to the hull of the sailboat, and therefore without sliding of the first strand and the second strand on the surface of the mast, and in order to allow a change of orientation of the profiled sail around the axis of the mast.
  • Such a change of orientation of the sail allows in particular the adjustment of the orientation of said sail, and/or the changes of orientation of the profiled sail around the mast during changes of tack, in particular tacks or gybes .
  • said at least actuating member for belting the securing system and/or said at least one actuator of the actuating means is an artificial muscle, contracting when pressurized by a fluid, and relaxing when the pressure of the fluid decreases, said artificial muscle having an envelope receiving internally a balloon fed or discharged with fluid, the flexible envelope in particular in the form of a braid, being configured to retract in length when its section increases under the increase of the supplied or fluid balloon, and expanding in length as its section decreases when the balloon is discharged of the fluid.
  • the profiled sail is configured to be:
  • the artificial muscles of the actuators and/or of the actuator organs of the plurality of arching devices are supplied with fluid by one or more flexible elastic hoses, shaped in the form of a serpentine, extending along the direction of the height of the mast, the flexible elastic pipe(s) being configured to deploy by separating the turns of the coil in the high position of the profiled sail, and to retract by bringing the turns of the coil closer under the elasticity of the coil , in the low position of the streamlined sail.
  • the present disclosure relates to a method for hoisting and securing a profiled sail of an assembly according to the present disclosure from a slumped position of the profiled sail along the mast in a low position of the sail profiled, the arching devices in positions close to each other, in the deployed state of the actuator system, the method having the following steps:
  • the present disclosure relates to a vehicle such as a sailboat or a sand yacht comprising an assembly according to the present disclosure.
  • FIG. 1 shows in transparency a schematic view of a rig comprising a profiled sail, as well as a plurality of arching devices in their rest position, the arching devices being configured to arch the profiled sail, selectively in a first direction and a second direction, the profiled sail being carried by a mast, extending inside the semi-rigid structures of the arching devices.
  • FIG.1 a is a schematic view of the section of the profiled sail, in solid line, in the rest position of the arching device, and in dotted lines in two distinct arched positions, in one direction and in the other relative to the rest position.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the arching device (flexible tendon and pneumatic muscles of the actuating means not shown) including the semi-rigid structure, in its rest position, formed of a curved rod forming the connecting section, the first length section and the second length section, as well as a first bevel gear and a second bevel gear, both each comprising a pulley, including the spacer system, the first spacer and the second spacer, the flexible link system, including the first flexible link and the second flexible link intertwined with each other, and fixing means for the edge of each profiled sail, at each free end of the semi- rigid, as well as two guides integral with the first and second length sections near the free ends, providing guidance for the flexible tendons.
  • the arching device flexible tendon and pneumatic muscles of the actuating means not shown
  • FIG. 3 is a view of the bending device in a cambered position of the elastic semi-rigid structure under the action of actuating means (not shown).
  • FIG. 4 is a view of the arching device of Figure 3, the actuating means fully illustrated, including the first actuator in the form of a pneumatic muscle along the first length section in a state deployed (not activated), connected to the free end of the first section by an outer turnbuckle via a first bevel gear, and connected to the free end of the second section by an inner turnbuckle, the actuating means comprising yet a second actuator formed by a pneumatic muscle, in a retracted (activated) state connected to the free end of the second length section by an outer tendon via a second bevel gear, and connected to the free end of the first section of length by an internal tendon, the second actuator deforming the semi-rigid structure into a cambered position by tensioning between the free ends, on the one hand, and the second bevel gear integral with the connecting section in U, on the other hand.
  • FIG. 5 is a detail view of the spacer system of the semi-rigid structure, including the first spacer and the second spacer.
  • FIG. 6 is a view of an assembly according to the present disclosure (when the actuating means are not illustrated), illustrating in particular the fastening systems of the arching devices, each fastening system comprising a first strand and a second strand in the retracted state of their actuating member, the first strand and the second strand enclosing the mast at a distance from the semi-rigid structure.
  • FIG. 7a is a detail view of an actuation system of the securing system according to a first possible variant, the first strand comprising a first actuating member, retractable, and the second strand a second retractable actuating member, the first actuating member and the second actuating member in their retracted state so that the mast is clamped between the first strand and the second strand, secured in position with a hold at a distance from the mast, not only with the first section of length and the second length section of the semi-rigid structure, but still a maintaining a distance from the mast with spacers joining the first length section and the second length section to each other.
  • FIG. 7b is a detail view of Figure 7a, in the deployed state of the first actuating member and the second actuating member, the first strand and the second strand, loose, releasing the mast.
  • FIG. 8 is a detail view of an actuation system of the securing system according to a second possible variant, the first strand and the second strand comprising a common actuating member.
  • FIG. 9 is a view of the assembly comprising the profiled sail hoisted in the high position along the mast and the arching devices in positions spaced apart from each other, notably illustrating pipes, elastic hoses, supply for the supply of pressurized fluid to the artificial muscles of the arching devices, the elastic hoses shaped like a serpentine, the hoses deployed with spacing of the turns of the serpentine.
  • FIG. 10 is a view of the assembly of FIG. 9, once the streamlined sail is lowered in the low position on the mast, the arching devices in close positions compared with the view of FIG. 9, the pipes retracted with approximation turns of the coil under the elasticity of the coil.
  • FIG. 11 is a schematic view of an artificial muscle in its non-activated position, namely the muscle relieved of pressurized fluid.
  • FIG. 12 is a schematic view of the artificial muscle of Figure 11 in its activated position, namely the muscle supplied with pressurized fluid, which causes an increase in its section and the retraction in length of the actuator with approximation of its longitudinal ends.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of FIG. 12 illustrating in cross-section the envelope in the form of a braid, and the (watertight) balloon received inside the envelope supplied with pressurized fluid.
  • the present disclosure relates to an assembly comprising a profiled sail; a mast and several cambering devices for profiled sail.
  • All or part of the bending devices comprise (for each bending device):
  • a semi-rigid, elastically deformable structure including:
  • a spacer system comprising at least one spacer interconnecting the first length section and the second length section, configured to work in compression and in tension, to maintain a gap between the two length sections.
  • the bending device 1 also comprises according to a first possibility (illustrated in particular in FIG. 4) actuating means 4 interconnecting, on the one hand, the two free ends 23,24 of the semi-rigid structure, and on the other hand, the U-shaped connecting section 22, configured to arch the first length section and the second length section of the structure semi-rigid by tensioning the two free ends 23,24 with the U-shaped connecting section 22 of the semi-rigid structure 2, and the generation of an offset d between the two free ends 23,24.
  • actuating means 4 interconnecting, on the one hand, the two free ends 23,24 of the semi-rigid structure, and on the other hand, the U-shaped connecting section 22, configured to arch the first length section and the second length section of the structure semi-rigid by tensioning the two free ends 23,24 with the U-shaped connecting section 22 of the semi-rigid structure 2, and the generation of an offset d between the two free ends 23,24.
  • the bending device 1 comprises actuating means 4 interconnecting, on the one hand, at least one of the two free ends 23,24, and on the other hand, the U-shaped connecting section 22, configured to arch the first length section and the second length section of the semi-rigid structure by placing in tension of one of the two free ends 23,24 with the U-shaped connecting section 22 of the semi-rigid structure 2 and the generation of an offset d between the two free ends 23,24.
  • a profiled sail can be provided with several arching devices in accordance with the present disclosure, in particular internal to the profiled sail.
  • the arching devices are distributed over the height of the profiled sail.
  • the semi-rigid structure 2 of each bending device 1 comprises the first length section 20 secured to a first surface S1 of the profiled sail V, and the second length section 21 secured to a second surface S2 of the profiled sail V, as well as the U-shaped connecting section 22, connecting together by extending the first length section 20 and the second length section 21 at the level of the leading edge BA of the profiled sail, the two length sections ending at the BF trailing edge of the sail with two free ends 23.24.
  • the profiled sail flexible, extends from one of the free ends 23, 24, to the other, passing in front of the connecting section 22; a U forming the leading edge BA.
  • the profiled sail can be fixed by two sail edges at the free ends 23,24 via fastening means 6, in particular by pinching the sail edges.
  • first length section 20 and second length section 21 removable fasteners, such as loop/hook bands can be provided to secure the sail along the length sections 20 and 21.
  • Control means are configured to jointly control in the same direction the various actuating means 4 of the arching devices to arch the first surface S1 of the profiled sail and the second surface S2 of the profiled sail.
  • the arching devices can take a (in particular first) arched position for which the first length section 20 takes on a concave profile when the second length section takes on a convex profile and/or a (in particular second) arched position in which said second length section 21 has a concave profile when said first length section 20 has a convex profile.
  • a set in particular a rig according to the present disclosure, advantageously allows the sail to be lowered, along the mast M, the arching devices (with the possible exception of that forming the terminal); integral with the profiled sail, descending with the profiled sail along the mast, in particular when the halyard is released, namely in the opposite direction to that of the hoisting of the profiled sail.
  • the present disclosure also relates to a vehicle comprising such a rig: and in particular a ship or sailing boat or sailboat, or even a sand yacht.
  • the cambered position can be adjusted during maneuvers, for example by passing from the first cambered position Pc1 to the second cambered position Pc2 of the cambering devices (of inverted concavity) during edge change maneuvers, whether acts as tack maneuvers or jibe maneuvers.
  • the actuators used for the actuator means can be progressive (and not all or nothing) and take several positions making it possible to camber more or less strongly the first and the second sail surface, in one direction or the other. . It is possible to adjust the concavity of the surface of the sail in contact with the wind in order to maximize the effort necessary for the advance of the vehicle according to the wind conditions.
  • the lowermost arching device can simultaneously constitute a terminal, in particular hinged to the mast in the case of a non-pivoting mast), making it possible to orient the profiled sail.
  • the terminal is oriented according to the wind condition of the direction of advance of the ship
  • the semi-rigid structure 2 comprising the connecting section 22 and the two length sections 20, 21, can be constituted by a semi-rigid element in one piece, kept curved by the spacer system 3; and, where appropriate, a flexible connection system 5, which is described below.
  • said one-piece element is a rod, in particular straight at rest and curved to form the semi-rigid structure 2, or a blade in particular flat at rest and curved to form the semi-rigid structure.
  • the rod or blade is curved to form the first length section 20, the second length section 21 and the U-shaped connecting section 22.
  • the semi-rigid structure can be constituted by a curved blade for the terminal of the rigging and curved rods for the semi-rigid structures of the other arching devices (located above the bollard).
  • the various sections of the semi-rigid structure 2, including the first length section 20 and the second length section 21 and the connecting section 22, can be constituted by several structural elements assembled together. others.
  • the arching devices comprise all or part of the spacer system 3 which may comprise a first spacer 30, connecting together the first length section 20 and the second length section 2, as well as a second spacer 31, interconnecting the first length section 20 and the second length section 21, parallel to said first spacer 30.
  • the spacers are of fixed or optionally telescopic lengths as described in WO2021 / 148734A1 of the present inventor.
  • the mast extends between the spacers formed by the first spacer and the second spacer.
  • the struts (first and second) are configured to work in tension and compression.
  • the present disclosure makes it possible to reliably remedy this problem.
  • all or part of the arching devices has a fastening system 7, which can be activated/deactivated, configured to ensure the fastening of the arching device on the mast, the fastening system 7.
  • the securing system 7 is advantageously configured to keep the mast of the semi-rigid structure of the device at a distance while ensuring the return of the lateral support due to the pressure of the wind on the profiled sail. on the mast.
  • the securing system 7 positions the profiled sail avoiding shocks between the mast M and the damaging parts of the arching device.
  • the securing system 7 comprises:
  • the mast thus extends between the first strand 71 and the second strand 72.
  • the securing system further comprises an actuator system, which can be activated, internal to the structure, configured to pass the first strand and the second strand in a retracted state configured to tighten the arching device on the mast M, sandwiched between the first strand 71 and second strand 72, inside the semi-rigid structure, and as illustrated in the detail view of FIG. 7a.
  • the mast thus enclosed by the first strand 71 and the second strand 72 is advantageously kept at a distance from the two length sections 20.21 by the first strand 71 and the second strand 72 in tension, as well as kept at a distance from the spacers , first spacer 31 and second spacer 32 when present.
  • the force of the wind on the profiled sail is returned to the mast by the first strand 72 and second strand 72 in tension.
  • the actuator system when the actuator system is deactivated, the latter is configured to cause a deployed state of the first strand and second strand configured to release the mast; and allow easy movement of the arching device along the mast.
  • the profiled sail and the arching devices 1 are configured to pivot around the mast M by sliding the first strand and second strand on the surface of the mast, and in order to allow a change in orientation of the profiled sail around the mast.
  • a change of orientation of the sail allows in particular the adjustment of the orientation of the profiled sail around the axis of the mast, and/or the changes of orientation of the profiled sail around the mast during changes of edge, including tacks or gybes.
  • the mast may itself be a profiled mast (of non-circular profile) and pivotally mounted around its axis, typically by means of a pivot at the base of the vehicle, in particular the sailboat.
  • the first strand 71 and the second strand 72 clamped on the surface of the mast, the profiled sail and the arching devices are configured to pivot together with the mast which pivots relative to the vehicle in particular to the hull of the sailboat, and therefore without sliding of the first strand and the second strand on the surface of the mast, and in order to allow in particular a change of orientation of the profiled sail around the axis of the mast.
  • Such a change of orientation of the sail allows in particular the adjustment of the orientation of the profiled sail, and/or the changes of orientation of the profiled sail around the mast during changes of tack, in particular tacks or gybes .
  • this disclosure can be broken down (as desired) into four mast configurations.
  • rotating mast (with profiled section, i.e. non-circular, typically “teardrop”) and held at the top of the mast by guy wires.
  • profiled rotating mast offers less drag than the circular section mast when the profiled sail is partially or totally lowered: the rotating mast accompanies the rotation of the cambering devices ensuring the camber of the profiled sail, without slipping on the mast.
  • a rotatable profiled mast can make it possible to sail in very strong winds with the profiled sail completely lowered, by orienting the mast.;
  • the profiled sail of said assembly is configured to be:
  • the arching devices 1 in positions separated from each other, then secured in a stable position by tightening the arching devices on the mast M by activating the systems of actuators the first strand and the second strand in the retracted state enclosing the mast,
  • the arching devices 1 in positions close to each other, in the deployed state of the first strand and second strand releasing the mast.
  • the present disclosure also relates to a method for hoisting and securing a profiled sail of an assembly according to the present disclosure from a slumped position of the profiled sail along the mast M in the low position of the profiled sail, the devices archers 1 in positions close to each other, in the deployed state of the actuator system, the method having the following steps:
  • the profiled sail on the mast by tightening the arching devices on the mast M by activating the actuator systems and the passage of the first strand 71 and second strand 72 from the deployed state until the retracted state enclosing the mast.
  • first and second spacers 30, 31 promote reliable and firm clamping of the mast by the first strand 71 and the second strand 72, by the compression work of the spacers which opposes the retraction of the first and second strands 71, 72.
  • the longitudinal ends of the first strand 71 can be secured at two attachment points on the first length section 20 respectively at the junction zones between the first and second spacers 30, 31 on the one hand, and the first section of length 20, on the other hand,
  • the longitudinal ends of the second strand 72 can be secured at two attachment points on the second length section 21 respectively at the level of the junction zones between the first and second spacers 30, 31 on the one hand, and the second section of length 21, on the other hand.
  • Each spacer formed by the first spacer and the second spacer 30, 31 of the spacer system 3 can be pivotally articulated at its ends, respectively to the first length section 20 along an axis perpendicular to the plane of the semi-structure. -rigid and to the second length section 21 along an axis perpendicular to the plane of the semi-rigid structure, the or each spacer 30,31 being configured to pivot relative to the two length sections, first length section 20 and second section of length 21 when bending and shifting the free ends 23.24; under the effect of the actuating means 4.
  • the bending device may comprise articulated connectors 32, comprising a first part 33 integral with the first length section 20 or the second length section 21, or even a second part 34 receiving one end of the spacer 30; 31, the second part 34 being hinged to the first part 33 along a pivot axis substantially perpendicular to the plane of the semi-rigid structure 2 to pivot relative to the two length sections during bending and shifting of the free ends 23.24; under the effect of the actuating means.
  • articulated connectors 32 comprising a first part 33 integral with the first length section 20 or the second length section 21, or even a second part 34 receiving one end of the spacer 30; 31, the second part 34 being hinged to the first part 33 along a pivot axis substantially perpendicular to the plane of the semi-rigid structure 2 to pivot relative to the two length sections during bending and shifting of the free ends 23.24; under the effect of the actuating means.
  • first strand 71 can be advantageously attached to the first parts 33 of the connectors 32 integral with the first length section 20 and the longitudinal ends of the second strand 72 are attached to the first parts 32 of the connectors 32 integral with the second length section 21 .
  • the actuator system of the securing system 7 comprises at least one actuating member on the belt m having two longitudinal ends e1, e2 of said actuating member, activatable being retractable when activated with approximation of its two longitudinal ends e1, e2.
  • Said belt actuation member may be an artificial muscle, in particular a pneumatic muscle.
  • Such an actuator has an envelope receiving internally a ball fed or discharged from the fluid.
  • the flexible envelope retracts in length when its section increases under the increase in the supplied or fluid balloon (contraction of the muscle), and expands in length when its section decreases when the balloon is discharged from the fluid (decrease in the pressure of the fluid ).
  • Actuator retraction can be gradual by controlling the amount of fluid fed into the balloon.
  • Such pneumatic actuation systems are commonly called “artificial muscles” consisting of inflatable tubes inserted in protective braids forming an envelope, such that the artificial muscle contracts or expands depending on whether its internal fluid pressure increases or decreases.
  • artificial muscles are, for example, described by B. Tondu and P. Lopez in “Compte Rendu de l'Académie des Sciences", t. 320, PP 105-114, 1995.
  • Such an artificial muscle is schematically illustrated in its deployed position in Figure 11 and in its retracted position in Figure 12, as well as in a sectional view in Figure 13.
  • the braiding of the envelope generates a force ensuring the retraction of the artificial muscle, by bringing together the longitudinal ends e1 or e2.
  • Such an actuator has the advantage of:
  • the first strand 71 may comprise a first actuating member on the belt m1, in particular a first artificial muscle, and the second strand 72 may comprise a second actuating member on the belt m2 in particular a second artificial muscle.
  • Such an embodiment is illustrated by way of indication in FIG. 7a when the first belting actuator member m1 and the second belting actuator member m2 are artificial muscles.
  • the longitudinal ends e1 and e2 of the first actuating member to the belt m1 are integral in two attachment positions on the first parts 33 of the connectors 32 connected to the first length section 20, respectively at the level of the junction zone with the first spacer 30 and the second spacer 31 .
  • the longitudinal ends e1 and e2 of the second actuating member to the belt m2 are integral in two attachment positions on the first parts 33 of the connectors 32 connected to the second length section 21 respectively at the level of the junction zone with the first spacer 30 and the second spacer 31 .
  • the first strand 71 and the second strand 72 may comprise an actuation member with the common belt m3, and as illustrated in FIG. 8.
  • the actuation member actuation to the common belt m3 extends in length and forms the first strand 71, over a first length of the artificial muscle, from a fixed attachment point on the first length section 20 to a pulley PI forming the other point of attachment, then, extends for an intermediate length between the pulley and an opposite pulley fixed on the second length section 21.
  • the muscle extends again and finally forms the second strand 72 from the opposite pulley on a third length, and up to a fixed attachment point on the second length section 21 .
  • All or part of the arching devices 1 may have a flexible connection system 5, joining together the first length section 20 and the second length section 21 .
  • This flexible connection system is arranged in an intermediate position of the structure between the two free ends 23,34 and said spacer system 3; said connecting system 5, flexible, working in tension to maintain between them a spacing between the two length sections.
  • the spacer system 3 and the flexible connection system 5 both extend flexibly inside the semi-rigid structure 2, in the inter-space between the first length section 20 and the second section of length 21, and preferably entirely in the plane of the semi-rigid structure 2.
  • the flexible connection system 5 comprises two flexible links, including a first flexible link 50 fixed at both ends to the first length section 20, and a second flexible link 51 fixed at both ends to the second length section 21 .
  • the two flexible links, first flexible link 50 and second flexible link 51 are interlaced at a contact zone Zc between the two flexible links 50,51.
  • the contact zone Zc between the two flexible links is configured to slide along the flexible links 50,51 during bending and shifting of the free ends 23, 24; under the effect of the actuating means 4.
  • the semi-rigid structure 2 may have a profile having a plane of symmetry, in a rest position Pr of the semi-rigid structure 2 in which the first length section 20 and the second length section 21 have a profile convex.
  • the plane of symmetry AS of the semi-rigid structure 2 in its rest position extends along the direction between the leading edge BA and the trailing edge BF, perpendicular to the plane of the structure semi-rigid 2 containing the first length section 20, the second length section 21 and the connecting section 22, in U.
  • the first spacer 30 and the second spacer 31 respectively extend substantially perpendicular to the plane of symmetry AS.
  • said first section of length 20 has a concave profile when said second section of length 21 is of convex profile, or else said second length section 21 has a concave profile when said first length section 20 has a convex profile.
  • the actuating means 4 are configured to arch the semi-rigid structure selectively:
  • the actuating means 4 may comprise at least one actuator 40, 41, extending along one of the two length sections of the structure, first length section 20 (or second length section 21), connected to the free end 23 or 24 of the length section by an external, flexible tendon 42, external to the semi-rigid structure 2, via at least one reference angle 43 secured to the U-shaped connecting section, and connected to the free end 24, 23 of the other length section by an inner tendon 44 which runs along the length section to a guide 45 , before connecting said free end 24 or 23 of the other length section, second length section 21 or first length section 20.
  • Said at least bevel gear 43 is located on the side of the plane of symmetry (and not on the latter) of the semi-rigid structure 2 whose profile of the length section is to be changed (first length section or second length section) from the convex profile to the concave profile.
  • the actuating means make it possible to obtain the two arched positions Pc1 and Pc2
  • two bevel gears arranged on either side of the plane of symmetry respectively make it possible to arch the semi-rigid structure in these two arched positions:
  • a second bevel gear 432 integral with the connecting section; disposed on the side of the second length section 21 (with respect to the plane of symmetry), is biased to allow the profile change of the second length section 10 (and therefore the second surface S2 of the profiled sail) of the convex profile in the rest position Pr of the semi-rigid structure 2 to said second cambered position Pc2 where the second length section 21 assumes the concave profile.
  • Said actuator 40; 41 is configured to retract in an active state and pull on the two free ends 23, 24 connected respectively by the outer tendon 42 and the inner tendon 44, on the one hand, and on the return of angle 43 of the connecting section 22, on the other hand, until the creation of the offset d, the free end connected by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA with respect to the end free connected by the outer tendon 42 causing the semi-rigid structure to bend, the outer tendon 42 stressed moving away from the length section, first length section (or second length section, immediately adjacent to the outer tendon 42) , which then takes on a concave profile, and while the other length section, second length section or first length section takes on a convex profile.
  • the offset of the free ends 23,24 makes it possible to initiate the change of profile of the length section - first length section 20 or second length section - of the convex profile in the rest position Pr of the structure semi-rigid 2, and up to the concave profile in said cambered position, in particular first cambered position Pc1 or second cambered position Pc2.
  • the profile change of the first length section 20 is initiated, in particular from the convex profile in the rest position Pr to a concave profile in the first cambered position Pc1, by shifting the free end 24 of the second connecting section 21 towards the leading edge BA with respect to the free end 23 of the first connecting section 20.
  • the concavity of the first length section 20 can be accentuated by the actuating means 4, by the traction of the external tendon 42 connecting the first bevel gear 431 and the free end 23 (such as the string of a bow).
  • the profile change of the second length section 21 is initiated, in particular from the convex profile in the rest position Pr to a concave profile in the first cambered position Pc2, by shifting the free end 23 of the first length section 20 towards the leading edge BA with respect to the free end 24 of the second length section 21 .
  • the concavity of the second length section 21 can be accentuated by the actuating means 4, by the traction of the external tendon 42 connecting the second bevel gear 432 and the free end 24 (such as the string of a bow).
  • external tendon 42 is meant the fact that the flexible tendon passes outside the semi-rigid structure 2, and the sail between the angle transmission 43 - first angle transmission 431 or second transmission d angle 432- and respectively the free end, respectively the free end of the first length section 20 and the end 24 of the second length section 21, and even if the flexible tendon is partially internal to the structure between the angle transmission and the actuator (first actuator 40 or second actuator 41).
  • the outer tendon 42 between the bevel gear (first bevel gear 431 or second bevel gear 432) and the free end (free end 23 or 24) is still outside the profiled sail, in particular outside the first sail surface S1 between the first bevel gear 431 and the free end 23 and outside the second sail surface S2 between the second angle transmission 432 and the free end 24.
  • the first sail surface S1 (respectively the second sail surface S2) has a passage opening for the outer tendon 42 at the level of the first transmission d angle 431 (respectively of the second angel 432).
  • the actuating means comprise:
  • a first actuator 40 configured to arch the semi-rigid structure in said first arched position Pc1, extending along the first length section 20 connected to the free end 23 of the first length section by an external tendon 42 , flexible, to the semi-rigid structure 2, via a first bevel gear 431 integral with the connecting section 22, in U, and by an internal tendon 44 which runs along the first length section 20 until a guide 45 of said first length section 20 before connecting the free end 24 of said second length section 21, the first actuator 40 being configured to retract and pull the two free ends 23, 24 connected by the external tendon 42 and the inner tendon 44, on the one hand, and on the first bevel gear 431, on the other hand, until the creation of the offset d, the end connected 24 by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA relative to the free end 23 connected by the outer tendon 42 causing the arching of the semi-rigid structure, the outer tendon 42 biased away from the first length section 20 which takes a concave profile, the second length section 21 taking a convex
  • a second actuator 41 configured to arch the semi-rigid structure into said second arched position Pc2, extending along the second length section 21 connected to the free end 24 of the second length section by a tendon 42, external, flexible to the semi-rigid structure 2, via a second bevel gear 432 secured to the U-shaped connecting section 22, and by an internal tendon 44 which runs along the second length section 21 up to a guide 45 of said second length section 21 before connecting the free end 23 of said first length section 20, the second actuator 41 being configured to retract and pull on the two free ends 23, 24 connected by the outer tendon 42 and the inner tendon 44, on the one hand, and on the second bevel gear 432, on the other hand, until the creation of the offset d, the free end 23 connected by the inner tendon 44 advancing towards the leading edge BA with respect to the free end 24 connected by the outer tendon 42 causing the arching of the semi-rigid structure 2, the outer tendon 42 stressed deviating from the second section of length 21 which takes on a concave profile, while said
  • the arching device comprising a control means configured to selectively:
  • the first actuator 40 and the second actuator 41 are activated selectively while the first strand 71 and the second strand 72 are in said retracted state configured to tighten the arching devices on the mast M by actively said one or more securing systems 7 .
  • control means can be external to the semi-rigid structure of the arching device.
  • the control means can also make it possible to adjust the adjustment of the concavity depth when the actuator, first actuator 40 and/or second actuator 41 is a progressive actuator.
  • first actuator 40 and second actuator 41 can be an actuator which retracts when supplied with fluid such as an artificial muscle, in particular a pneumatic muscle.
  • Such actuator illustrated in Figures 11 to 14, has already been described above, and is not redeveloped. It has an envelope receiving internally a ball fed or discharged from the fluid. The flexible envelope retracts in length when its section increases under the increase in the supplied or fluid balloon (contraction of the muscle), and expands in length when its section decreases when the balloon is discharged from the fluid (decrease in the pressure of the fluid ). Retraction of the actuator can be gradual by controlling the amount of fluid fed into the balloon.
  • the artificial muscles of the actuators 40, 41 and/or of the actuator bodies m of the plurality of arching devices 1 are supplied with fluid by one or more flexible elastic hoses AL1, AL2, AL3, shaped like a serpentine, extending in the direction of the height of the mast M.
  • the flexible elastic pipe(s) are configured to deploy by separating the turns of the serpentine in the high position of the profiled sail, and to retract by bringing together the turns of the serpentine under the elasticity of the serpentine, in the low position of the profiled sail.
  • the actuators or actuator members on the belt can be supplied with fluid by a reserve of compressed fluid R, in particular compressed air, which can be housed in the hollow of the mast at its base.
  • the present technical solutions can be applied in particular in the maritime field of sailing boats, as an improved rigging solution.
  • the arching devices being composed of an elastically deformable semi-rigid structure, or even, where appropriate, of flexible actuator(s) in the form of artificial muscles, they are particularly suitable for a marine environment, where the elements of rigging can suffer shocks, under the action of the wind or unforeseen maneuvers.
  • the securing systems 7 of the arching devices of the assembly according to the present disclosure advantageously allow, when activated, a better positioning of the arching devices on the mast, without risk of impact between the damaging parts of the rigid structures and the mast, while by allowing easy lowering of the sail, when deactivated.
  • Angle transmissions in particular first angle transmission 431, and second angle transmission 432

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Abstract

La présente divulgation est relative à un ensemble comprenant une voile profilée; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs (1) pour voile profilée (V), tout ou partie des dispositifs cambreurs comprenant : une structure semi-rigide (2), élastiquement déformable, y compris :deux sections de longueur, s'étendant l'une devant l'autre, formant respectivement une première section de longueur (20) solidaire d'une première surface (S1) de la voile profilée (V), et une deuxième section de longueur solidaire d'une deuxième surface de la voile profilée (V). Tout ou partie des dispositifs cambreurs présente un système de solidarisation, activable/désactivable, configuré pour assurer la solidarisation du dispositif cambreur sur le mât.

Description

Description
Titre : Ensemble comprenant une voile profilée ; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilée
[0001] La présente divulgation est relative à un ensemble comprenant une voile profilée ; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilée.
[0002] La présente divulgation concerne encore un procédé pour hisser et sécuriser une voile profilée d’un ensemble selon la présente divulgation.
Domaine technique
[0003] La présente divulgation relève du domaine de gréements, et plus particulièrement des voiles profilées, encore appelé « voiles ailes » ou « voiles épaisses », « voile épaisse à double peau », ou « aile épaisse souple à double peau » par l’homme du métier, et plus particulièrement des mécanismes, internes à la voile permettant de changer le profil de la voile
Technique antérieure
[0004] Il est connu du document WO2021/148734A1 du présent inventeur un ensemble comprenant une voile profilée ; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilée, les dispositifs cambreurs comprenant :
- une structure semi-rigide, élastiquement déformable, y compris :
-- deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur solidaire d’une première surface de la voile profilée, et une deuxième section de longueur solidaire d’une deuxième surface de la voile profilée,
-- une section de liaison en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur et la deuxième section de longueur au niveau du bord d’attaque de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite de la voile par deux extrémités libres.
[0005] Selon le document WO 2021/148734 des moyens d’actionnement relient entre elles, d’une part, les deux extrémités libres de la structure semi-rigide, ou au moins l’une des deux extrémités libres, et d’autre part, la section de liaison en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, ou au moins par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, et la génération d’un décalage entre les deux extrémités libres. Dans un tel ensemble, le mât s’étend interne à la structure semi- rigide, entre les deux sections de longueur constituées par la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide.
[0006] Les dispositifs cambreurs selon WO 2021/148734 sont configurés pour être aisément déplaçables le long du mât, ce qui permet de hisser la voile profilée, ou au contraire de l’affaler en une position basse, aisément.
[0007] Lorsque l’ensemble est utilisé comme grément pour la navigation, la voile profilée est libre de déplacement au tour du mât, et selon la course laissée pour le mât à l’intérieur de l’inter-espace entre les deux sections de longueurs de la structure-semi rigide. La section à savoir la première section de longueur ou la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide-, vient appuyer contre l’un ou l’autre des côtés du mât en fonction du sens de la force exercé par la voile profilée sur le mât. Par exemple, et à chaque virement de bord (ou empannage), l’appui du mât sur les dispositifs cambreurs change de côté, à savoir de la première section de longueur sur la deuxième section de longueur, ou inversement.
[0008] Selon les constatations de l’inventeur, cette liberté de mouvement autour du mât au sein de la structure semi-rigide peut, en raison de chocs répétés sur la structure semi-rigide être à l’origine de casse et dégradation de la structure. De tels chocs sont encore de quantité amplifiée lorsque le vent est irrégulier et fait secouer la voile latéralement. Un tel problème est d’ailleurs décrit au paragraphe 152 de WO 2021/148734 A1 pour les chocs entre le mât et des entretoises reliant la première section longueur et la deuxième section de longueur. WO 2021/148734 A1 propose pour y répondre de supprimer les entretoises en ce qu’il s’agit d’éléments dommageables en cas de chocs répétés avec le mât. La suppression des entretoises se fait toutefois au détriment de la rigidité de la voile profilée.
Résumé [0009] La présente divulgation vient améliorer la situation.
[0010] Il est proposé un ensemble comprenant une voile profilée ; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilée, tout ou partie des dispositifs cambreurs comprenant :
- une structure semi-rigide, élastiquement déformable, y compris :
-- deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur solidaire d’une première surface de la voile profilée, et une deuxième section de longueur solidaire d’une deuxième surface de la voile profilée,
-- une section de liaison en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur et la deuxième section de longueur au niveau du bord d’attaque de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite de la voile par deux extrémités libres ,
- des moyens d’actionnement reliant entre elles, d’une part, les deux extrémités libres de la structure semi-rigide, ou au moins l’une des deux extrémités libres et d’autre part, la section de liaison en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, ou au moins par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres avec la section de liaison en U de la structure semi rigide, et la génération d’un décalage entre les deux extrémités libres.
Dans un tel ensemble, le mât s’étend ainsi interne à la structure semi-rigide, entre les deux sections de longueur constituées par la première section de longueur et la deuxième section de longueur.
[0011] Selon la présente divulgation, tout ou partie des dispositifs cambreurs présente un système de solidarisation, activable/désactivable, configuré pour assurer la solidarisation du dispositif cambreur sur le mât, le système de solidarisation comprenant :
- un premier brin souple lié à la première section de longueur par deux extrémités longitudinales du premier brin, le premier brin contournant le mât depuis la première section de longueur, -.un deuxième brin souple lié la deuxième section de longueur par deux extrémités longitudinales du deuxième brin, le deuxième brin contournant le mât depuis la deuxième section de longueur,
- un système d’actionneur, activable, interne à la structure configuré pour passer le premier brin et le deuxième brin dans un état rétracté configuré pour serrer le dispositif cambreur sur le mât, enserré entre le premier brin et le deuxième brin, à l’intérieur de la structure semi rigide, le mât maintenu à distance des deux sections de longueur par le premier brin et le deuxième brin en tension, et jusqu’à un état déployé du premier brin et deuxième brin configuré pour libérer le mât, et autoriser le déplacement du dispositif cambreur le long du mât.
[0012] Le système de solidarisation permet ainsi avantageusement de maintenir en une position stable le mât à l’intérieur de l’inter-espace de la structure semi -rigide, et en particulier à distance :
- des deux sections de longueur constituées par la première section de longueur et la deuxième section de longueur, voire même,
- des éventuelles entretoises reliant les deux sections de longueur.
[0013] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre. Elles peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres.
[0014] Selon un mode de réalisation, le système d’actionneur du système de solidarisation comprend au moins un organe d’actionnement au ceinturage présentant deux extrémités longitudinales, ledit organe d’actionnement au ceinturage, activable étant rétractable lorsque activé avec rapprochement de ses deux extrémités longitudinales.
[0015] Selon un mode de réalisation, le premier brin comprend un premier organe d’actionnement au ceinturage et le deuxième brin comprend un deuxième organe d’actionnement au ceinturage. Alternativement, le premier brin et le deuxième brin comprennent un organe d’actionnement au ceinturage commun.
[0016] Selon un mode de réalisation, les dispositifs cambreurs comprennent, en tout ou partie, un système d’entretoise comprenant une première entretoise, reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, ainsi qu’une deuxième entretoise, reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, de manière parallèle à ladite première entretoise.
[0017] Les extrémités longitudinales du premier brin sont de préférence solidarisées en deux points d’attache sur la première section de longueur respectivement au niveau des zones de jonction entre les première et deuxième entretoises et la première section de longueur. De même, les extrémités longitudinales du deuxième brin sont de préférence solidarisées en deux points d’attache sur la deuxième section de longueur respectivement au niveau des zones de jonction entre les première et deuxième entretoises. Le mât s’étend ainsi entre les entretoises constituées par la première entretoise et la deuxième entretoise, le premier brin et le deuxième brin enserré sur le mât assurant avantageusement le maintien à distance du mât avec la première entretoise, d’une part, et du mât avec la deuxième entretoise, d’autre part.
[0018] Selon un mode de réalisation, chaque entretoise constituée par la première entretoise et la deuxième entretoise du système d’entretoise, est articulée en pivot à ses extrémités, respectivement à la première section de longueur selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide et à la deuxième section de longueur selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide, la ou chaque entretoise étant configurée pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur, première section de longueur et deuxième section de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres; sous l’effet des moyens d’actionnement le dispositif cambreur comprenant des raccords articulés, comprenant une première partie solidaire de la première section de longueur ou de la deuxième section de longueur, et une deuxième partie recevant une extrémité de l’entretoise, la deuxième partie étant articulée à la première partie suivant un axe de pivot sensiblement perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres; sous l’effet des moyens d’actionnement .
[0019] En particulier, selon un mode de réalisation, les extrémités longitudinales du premier brin sont attachées sur les premières parties des raccords solidaires de la première section de longueur et les extrémités longitudinales du deuxième brin sont attachées sur les premières parties des raccords solidaires de la deuxième section de longueur.
[0020] Selon un mode de réalisation, les moyens d’actionnement configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide comprennent au moins un actionneur, présentant deux extrémités longitudinales ledit actionneur, activable étant rétractable lorsque activé avec rapprochement de ses deux extrémités longitudinales, ledit au moins un actionneur s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure semi-rigide, première section de longueur ou deuxième section de longueur, ledit actionneur étant interne à la structure semi-rigide, contenu dans un plan de la structure semi-rigide, et dans lequel l’une des extrémités longitudinales dudit au moins un actionneur est reliée à l’une des deux extrémités libres par un tendon intérieur alors que l’autre des deux extrémités longitudinales dudit au moins actionneur est reliée soit à point d’ancrage solidaire de la section de liaison en U, soit à l’autre des deux extrémités libres via un renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U par un tendon extérieur, le tendon extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi-rigide, et de la voile profilée entre le renvoi d’angle et respectivement ladite autre des deux extrémités libres.
[0021] Selon un mode de réalisation, les moyens d’actionnement sont configurés pour cambrer la structure semi-rigide sélectivement :
- dans une première position cambrée dans laquelle ladite première section de longueur est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur est de profil convexe,
- dans une deuxième position cambrée dans laquelle ladite deuxième section de longueur est de profil concave lorsque ladite première section de longueur est de profil convexe.
[0022] Selon un mode de réalisation, ledit au moins actionneur des moyens d’actionnement comprend :
- un premier actionneur configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée, s’étendant le long de la première section de longueur, interne à la structure semi-rigide, solidaire à l’une de ses extrémités longitudinales au tendon extérieur, relié, d’une part, à l’extrémité libre de la première section de longueur par ledit tendon extérieur, souple, qui est extérieur à la structure semi- rigide, via un premier renvoi d’angle solidaire de la section de liaison, en U, le tendon extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi-rigide, et de la voile profilée entre le premier renvoi d’angle et respectivement l’extrémité libre de la première section de longueur, le tendon extérieur souple étant interne à la structure semi-rigide entre le premier renvoi d’angle et ledit premier actionneur, le premier actionneur étant solidaire à l’autre de ses extrémités longitudinales au tendon intérieur, ledit premier actionneur relié; d’autre part ; à l’extrémité libre de ladite deuxième section de longueur par ledit tendon intérieur, qui court le long de la première section de longueur jusqu’à un guide solidaire de ladite première section de longueur avant de relier ladite extrémité libre de ladite deuxième section de longueur , le premier actionneur étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres reliées par le tendon extérieur et le tendon intérieur, d’une part, et sur le premier renvoi d’angle, d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d’attaque par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur sollicité s’écartant de la première section de longueur qui prend un profil concave, la deuxième section longueur prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée,
- un deuxième actionneur configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite deuxième position cambrée, s’étendant le long de la deuxième section de longueur interne à la structure semi-rigide, solidaire à l’une de ses extrémités longitudinale à un tendon extérieur, relié, d’une part, à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur par le tendon, extérieur, souple qui est extérieur à la structure semi-rigide, via un deuxième renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U, le tendon extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi- rigide, et de la voile profilée entre le deuxième renvoi d’angle et respectivement l’extrémité libre de la deuxième section de longueur, le tendon extérieur souple étant interne à la structure semi-rigide entre le deuxième renvoi d’angle et ledit deuxième actionneur, le deuxième actionneur étant solidaire à l’autre de ses extrémités longitudinales au tendon intérieur, ledit deuxième actionneur relié, d’autre part, à l’extrémité libre de ladite première section de longueur par ledit tendon intérieur qui court le long de la deuxième section de longueur jusqu’à un guide solidaire de ladite deuxième section de longueur avant de relier l’extrémité libre de ladite première section de longueur, le deuxième actionneur étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres reliées par le tendon extérieur et le tendon intérieur, d’une part, et sur le deuxième renvoi d’angle, d’autre part, jusqu’à la création du décalage, l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur s’avançant vers le bord d’attaque par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur sollicité s’écartant de la deuxième section de longueur qui prend un profil concave, alors que ladite première section de longueur prend un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée.
[0023] Selon un mode de réalisation, ledit ensemble comprend un moyen de pilotage configuré pour sélectivement :
- activer le premier actionneur en maintenant le deuxième actionneur non activé pour provoquer ladite première position cambrée,
- activer le deuxième actionneur en maintenant le premier actionneur non activé pour provoquer ladite deuxième position cambrée, et alors que le premier brin et le deuxième brin sont dans ledit état rétracté configuré pour serrer les dispositifs cambreurs sur le mât par activement desdits systèmes de solidarisation.
[0024] Dans le cas d’un mât fixe, c’est-à-dire non pivotant, en particulier de profil rond, le premier brin et le deuxième brin enserrés sur la surface du mât, la voile profilée et les dispositifs cambreurs sont configurés pour pivoter autour du mât par glissement du premier brin et deuxième brin sur la surface du mât, et afin de permettre un changement d’orientation de la voile profilée autour du mât. Un tel changement d’orientation de la voile permet notamment le réglage de l’orientation de la voile autour de l’axe du mât suivant un même bord, et/ou les changements d’orientation de la voile profilée autour du mât lors des changement de bord, notamment les virements de bord ou empannages. [0025] Selon une autre variante, le mât peut être lui-même un mât profilé (de profil non-circulaire en particulier en goutte d’eau) et monté pivotant autour de son axe typiquement au moyen d’un pivot à la base au véhicule notamment au voilier. Dans un tel cas, le premier brin et le deuxième brin enserrés sur la surface du mât, la voile profilée et les dispositifs cambreurs sont configurés pour pivoter conjointement avec le mât qui pivote par rapport au véhicule en particulier à la coque du voilier, et donc sans glissement du premier brin et du deuxième brin sur la surface du mât, et afin de permettre un changement d’orientation de la voile profilée autour de l’axe du mât. Un tel changement d’orientation de la voile permet notamment le réglage de l’orientation de ladite-voile, et/ou les changements d’orientation de la voile profilée autour du mât lors des changement de bord, notamment les virements de bord ou empannages.
[0026] Selon un mode de réalisation, ledit au moins organe d’actionnement de ceinturage du système de solidarisation et/ou ledit au moins un actionneur des moyens d’actionnement est un muscle artificiel, se contractant lorsque alimenté en pression par un fluide, et se relâchant lorsque la pression du fluide diminue, ledit muscle artificiel présentant une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide, l’enveloppe souple en particulier sous forme d’une tresse, étant configurée pour se rétracter en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide, et se déployant en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide.
[0027] Selon un mode de réalisation dudit ensemble, la voile profilée est configurée pour être :
- hissée le long du mât, en position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs dans des positions écartées les unes des autres, puis sécurisée en position stable par serrage des dispositifs cambreurs sur le mât en activant les systèmes d’actionneurs, le premier brin et le deuxième brin dans l’état rétracté enserrant le mât,
- affalée le long du mât en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs dans des positions rapprochées les unes des autres, dans l’état déployé du premier brin et deuxième brin libérant le mât. [0028] Selon un mode de réalisation, les muscles artificiels des actionneurs et/ou des organes d’actionneurs de la pluralité de dispositifs cambreurs sont alimentés en fluide par un ou plusieurs tuyaux élastiques souples, conformés en forme de serpentin, s’étendant suivant la direction de la hauteur du mât, le ou les tuyaux élastiques souples étant configurés pour se déployer par écartement des spires du serpentin dans la position haute de la voile profilée, et pour se rétracter par rapprochement des spires du serpentin sous l’élasticité du serpentin, dans la position basse de la voile profilée.
[0029] Selon un deuxième aspect, la présente divulgation est relative à un procédé pour hisser et sécuriser une voile profilé d’un ensemble selon la présente divulgation depuis une position affalée de la voile profilée le long du mât en une position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs dans des positions rapprochées les unes des autres, dans l’état déployé du système d’actionneur, le procédé présentant les étapes suivantes :
- hisser la voile profilée le long du mât, en une position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs dans des positions écartées les unes des autres,
- sécuriser en position stable la voile profilée sur le mât par serrage des dispositifs cambreurs sur le mât par l’activation des systèmes d’actionneurs et le passage du premier brin et deuxième brin de l’état déployé jusqu’à l’état rétracté enserrant le mât.
[0030] Selon un troisième aspect, la présente divulgation concerne un véhicule tel qu’un voilier ou un char à voile comprenant un ensemble selon la présente divulgation.
Brève description des dessins
[0031] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1
[0032] [Fig. 1] montre en transparence une vue schématique d’un gréement comportant une voile profilée, ainsi qu’une pluralité de dispositifs cambreurs dans leur position de repos, les dispositifs cambreurs étant configurés pour cambrer la voile profilée, sélectivement dans un premier sens et un deuxième sens, la voile profilée étant portée par un mât, s’étendant interne aux structures semi-rigides des dispositifs cambreurs.
Fig. 1a
[0033] [Fig.1 a] est une vue schématique de la section de la voile profilée, en trait plein, dans la position de repos du dispositif cambreur, et en traits pointillés dans deux positions cambrées distinctes, dans un sens et dans l’autre par rapport à la position de repos.
Fig. 2
[0034] [Fig. 2] montre un mode de réalisation du dispositif cambreur (tendon souple et muscles pneumatiques des moyens d’actionnement non illustrés) y compris la structure semi-rigide, dans sa position de repos, formée d’une tige courbée formant la section de liaison, la première section de longueur et la deuxième section de longueur, ainsi qu’un premier renvoi d’angle et un second renvoi d’angle, tous deux comprenant chacun une poulie, le système d’entretoise y compris, la première entretoise et le deuxième entretoise, le système de liaison souple, y compris le premier lien souple et le second lien souple entrelacés l’un à l’autre, et des moyens de fixation pour le bord de chaque voile profilée, à chaque extrémité libre de la structure semi-rigide, ainsi que deux guides solidaires de la première et deuxième section de longueur à proximité des extrémités libres, assurant un guidage des tendons souples.
Fig. 3
[0035] [Fig. 3] est une vue du dispositif cambreur dans une position cambrée de la structure semi-rigide élastique sous l’action de moyens d’actionnement (non illustrés).
Fig. 4
[0036] [Fig. 4] est une vue du dispositif cambreur de la figure 3, les moyens d’actionnement entièrement illustrés, y compris le premier actionneur sous forme d’un muscle pneumatique longeant la première section de longueur dans un état déployé (non activé), relié à l’extrémité libre de la première section par un tendeur extérieur via un premier renvoi d’angle, et relié à l’extrémité libre de la deuxième section par un tendeur intérieur, les moyens d’actionnement comprenant encore un deuxième actionneur formé par un muscle pneumatique, dans un état rétracté (activé) relié à l’extrémité libre de la deuxième section de longueur par un tendon extérieur via un deuxième renvoi d’angle, et relié à l’extrémité libre de la première section de longueur par un tendon intérieur, le deuxième actionneur déformant la structure semi-rigide dans une position cambrée par une mise en tension entre les extrémités libres, d’une part, et le deuxième renvoi d’angle solidaire de la section de liaison en U, d’autre part.
Fig. 5
[0037] [Fig. 5] est une vue de détail du système d’entretoise de la structure semi- rigide, y compris la première entretoise et la seconde entretoise.
Fig. 6
[0038] [Fig. 6] est une vue d’un ensemble selon la présente divulgation (lorsque les moyens d’actionnement sont non illustrés), illustrant en particulier les systèmes de solidarisation des dispositifs cambreur, chaque système de solidarisation comprenant un premier brin et un deuxième brin dans l’état rétracté de leur organe d’actionnement, le premier brin et le deuxième brin enserrant le mât à distance de la structure semi-rigide.
Fig. 7a
[0039] [Fig. 7a] est une vue de détail d’un système d’actionnement du système de solidarisation selon une première variante possible, le premier brin comprenant un premier organe d’actionnement, rétractable, et le deuxième brin un deuxième organe d’actionnement rétractable, le premier organe d’actionnement et le deuxième organe d’actionnement dans leur état rétracté de sorte que le mât est enserré entre le premier brin et le deuxième brin, sécurisé en position avec un maintien à distance du mât, non seulement avec la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide, mais encore un maintien à distance du mât avec des entretoises joignant la première section de longueur et la deuxième section de longueur entre-elles.
Fig. 7b
[0040] [Fig. 7b] est une vue de détail de la figure 7a, dans l’état déployé du premier organe d’actionnement et du deuxième organe d’actionnement, le premier brin et le deuxième brin, lâches, libérant le mât.
Fig. 8
[0041] [Fig. 8] est une vue de détail d’un système d’actionnement du système de solidarisation selon une deuxième variante possible, le premier brin et le deuxième brin comprenant un organe d’actionnement commun.
Fig. 9
[0042] [Fig. 9] est une vue de l’ensemble comprenant la voile profilée hissée en position haute le long du mat et les dispositifs cambreurs en des positions écartées les unes des autres, illustrant de manière notable des tuyaux, flexibles élastiques, d’alimentation pour l’alimentation en fluide sous pression des muscles artificiels des dispositifs cambreurs, les tuyaux élastiques conformés en serpentin, les tuyaux déployés avec écartement des spires du serpentin.
FIG. 10
[0043] [Fig. 10] est une vue de l’ensemble de la figure 9, une fois la voile profilée affalée en position basse sur le mât, les dispositifs cambreurs en des positions rapprochées par comparaison avec à la vue de la figure 9, les tuyaux rétractés avec rapprochement des spires du serpentin sous l’élasticité du serpentin.
FIG. 11
[0044] [Fig. 11] est une vue schématique d’un muscle artificiel dans sa position non activée, à savoir le muscle déchargé du fluide sous pression.
FIG. 12
[0045] [Fig. 12] est une vue schématique du muscle artificiel de la figure 11 dans sa position activée, à savoir le muscle alimenté du fluide sous pression, ce qui provoque une augmentation de sa section et la rétractation en longueur de l’actionneur avec rapprochement de ses extrémités longitudinales.
FIG. 13
[0046] [Fig. 13] est une vue de coupe de la figure 12 illustrant en coupe l’enveloppe sous forme d’une tresse, et le ballon (étanche) reçu à l’intérieur de l’enveloppe alimenté en fluide sous pression.
Description des modes de réalisation
[0047] Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
[0048] [Aussi, la présente divulgation est relative à un ensemble comprenant une voile profilée ; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilée.
[0049] Tout ou partie des dispositifs cambreurs comprennent (pour chaque dispositif cambreur) :
- une structure semi-rigide, élastiquement déformable, y compris :
-- deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur solidaire d’une première surface de la voile profilée, et une deuxième section de longueur solidaire d’une deuxième surface de la voile profilée,
-- une section de liaison en U, reliant entre elles en les prolongeant la première section de longueur et la deuxième section de longueur au niveau du bord d’attaque de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite BF de la voile par deux extrémités libres,
- éventuellement un système d’entretoise, comprenant au moins une entretoise reliant entre elles la première section de longueur et la deuxième section de longueur, configurée pour travailler en compression et en traction, pour maintenir un écart entre les deux sections de longueur.
[0050] Le dispositif cambreur 1 comprend encore selon une première possibilité (illustré notamment à la figure 4) des moyens d’actionnement 4 reliant entre elles, d’une part, les deux extrémités libres 23,24 de la structure semi-rigide, et d’autre part, la section de liaison 22 en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres 23,24 avec la section de liaison 22 en U de la structure semi rigide 2, et la génération d’un décalage d entre les deux extrémités libres 23,24.
[0051] Selon une seconde possibilité (non illustrée dans la présente demande, mais illustrée notamment à la figure 11 ou 12 du document WO2021/148734A1 ) le dispositif cambreur 1 comprend des moyens d’actionnement 4 reliant entre elles, d’une part, au moins l’une des deux extrémités libres 23,24, et d’autre part, la section de liaison 22 en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres 23,24 avec la section de liaison 22 en U de la structure semi rigide 2 et la génération d’un décalage d entre les deux extrémités libres 23,24.
[0052] Comme illustrée à titre indicatif à la figure 1 , une voile profilée peut être pourvue de plusieurs dispositifs cambreurs conformes à la présente divulgation, notamment internes à la voile profilée. Les dispositifs cambreurs sont répartis sur la hauteur de la voile profilée. La structure semi-rigide 2 de chaque dispositif cambreur 1 , comprend la première section de longueur 20 solidaire d’une première surface S1 de la voile profilée V, et la deuxième section de longueur 21 solidaire d’une deuxième surface S2 de la voile profilée V, ainsi que la section de liaison 22 en U, reliant entre-elles en les prolongeant la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 au niveau du bord d’attaque BA de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite BF de la voile par deux extrémités libres 23,24.
[0053] La voile profilée, souple, s’étend depuis l’une des extrémités libres 23, 24, jusqu’à l’autre, en passant devant la section de liaison 22 ; un U formant le bord d’attaque BA. La voile profilée peut être fixée par deux bords de voile aux extrémités libre 23,24 via des moyens de fixation 6, notamment par pincement des bords de voile. Sur la longueur des deux sections de longueur, première section de longueur 20 et deuxième section de longueur 21 , des fixations amovibles, telles que bandes boucles/crochets peuvent être prévues pour solidariser la voile le long des sections de longueur 20 et 21 .
[0054] Des moyens de commande sont configurés pour contrôler conjointement dans le même sens les différents moyens d’actionnement 4 des dispositifs cambreurs pour cambrer la première surface S1 de la voile profilée et la deuxième surface S2 de la voile profilée. Par exemple, les dispositifs cambreurs peuvent prendre une (notamment première) position cambrée pour laquelle la première section de longueur 20 prend un profil concave lorsque la deuxième section de longueur prend un profil convexe et/ou une (notamment deuxième) position cambrée dans laquelle ladite deuxième section de longueur 21 est de profil concave lorsque ladite première section de longueur 20 est de profil convexe.
[0055] On notera encore qu’un ensemble notamment un gréement selon la présente divulgation permet avantageusement d’affaler la voile, le long du mât M, les dispositifs cambreurs (à l’exception éventuelle de celui formant la borne) ; solidaires de la voile profilée, descendant avec la voile profilée le long du mât, en particulier lorsque la drisse est relâchée à savoir dans le sens opposé à celui du hissage de la voile profilée.
[0056] La présente divulgation concerne encore un véhicule comprenant un tel gréement : et en particulier un navire ou bateau à voile ou voilier, ou encore un char à voile.
[0057] La position cambrée peut être réglée lors des manœuvres, par exemple en passant de la première position cambrée Pc1 à la deuxième position cambrée Pc2 des dispositifs cambreurs (de concavité inversée) lors des manœuvres de changement de bord, qu’il s’agisse de manœuvres de virement de bord ou de manœuvres d’empannage.
[0058] Les actionneurs utilisés pour les moyens d’actionneur peuvent être progressifs (et non tout ou rien) et prendre plusieurs positions permettant de cambrer plus ou moins fortement la première et la deuxième surface de voile, dans un sens ou dans l’autre. Il est possible de régler la concavité de la surface de la voile en prise avec le vent afin de maximiser l’effort nécessaire à l’avance du véhicule en fonction des conditions de vent.
[0059] Le dispositif cambreur le plus inférieur, peut simultanément constituer une borne, notamment articulée au mât dans le cas d’un mât non pivotant), permettant d’orienter la voile profilée. La borne est orientée en fonction de condition de vent de la direction d’avance du navire
[0060] La structure semi-rigide 2 comprenant la section de liaison 22 et les deux sections de longueur 20, 21 , peut être constituée par un élément semi-rigide d’un seul tenant, maintenu courbé par le système d’entretoise 3 ; et le cas échéant un système de liaison 5, souple, qui est décrit par la suite.
[0061] Par exemple, ledit élément d’un seul tenant est une tige, notamment rectiligne au repos et courbée pour former la structure semi-rigide 2, ou une lame notamment plane au repos et courbée pour former la structure semi-rigide. La tige ou la lame est courbée pour former la première section de longueur 20, la deuxième section de longueur 21 et la section de liaison 22 en U. Par exemple, la structure semi-rigide peut être constituée par une lame courbée pour la borne du gréement et des tiges courbées pour les structures semi-rigides des autres dispositifs cambreurs (situés au-dessus de la borne).
[0062] Alternativement, les différentes sections de la structure semi-rigide 2, y compris la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 et la section de liaison 22, peuvent être constituées par plusieurs éléments de structure assemblés les uns aux autres.
[0063] Selon un mode de réalisation les dispositifs cambreurs comprennent en tout ou partie le système d’entretoise 3 qui peut comprendre une première entretoise 30, reliant entre-elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 2, ainsi qu’une deuxième entretoise 31 , reliant entre-elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , de manière parallèle à ladite première entretoise 30. Les entretoises sont de longueurs figées ou éventuellement télescopiques comme décrit dans WO2021/148734A1 du présent inventeur. On remarque que le mât s’étend entre les entretoises constituées par la première entretoise et la deuxième entretoise. Les entretoises (première et deuxième) sont configurées pour travailler en tension et en compression.
[0064] Les caractéristiques précédemment décrites dans la description détaillée sont connues en soi du document WO2021/148734A1 . A l’usage, et selon les constatations de l’inventeur il peut exister des risques de casse lorsque soumis aux aléas du vent, en particulier lorsque la voile secoue latéralement, en raison des chocs répétés entre le mat et les parties semi-rigides des dispositifs cambreurs, et par exemple en raison des chocs entre le mât et les entretoises. Un tel problème est d’ailleurs décrit au paragraphe 152 de WO 2021/148734 A1 qui décrit pour y répondre de supprimer les entretoises qui sont des éléments dommageables en cas de chocs répétés avec le mât.
[0065] La présente divulgation permet de remédier de manière fiable à ce problème.
[0066] Aussi, et selon la présente divulgation, tout ou partie des dispositifs cambreurs présente un système de solidarisation 7, activable/désactivable, configuré pour assurer la solidarisation du dispositif cambreur sur le mât, le système de solidarisation 7.
[0067] Dans son état activé, le système de solidarisation 7 est avantageusement configuré pour maintenir à distance le mât de la structure semi-rigide du dispositif tout en assurant le renvoi de l’appui latéral dû à la pression du vent sur la voile profilée sur le mât. Le système de solidarisation 7 positionne la voile profilée en évitant les chocs entre le mât M et les parties dommageables du dispositif cambreur.
[0068] Comme visible à titre indicatif aux figures 6 à 8, le système de solidarisation 7 comprend :
- un premier brin 71 souple lié à la première section de longueur 21 par deux extrémités longitudinales du premier brin 71 , le premier brin contournant le mât M depuis la première section de longueur 20,
- un deuxième brin 72 souple lié à la deuxième section de longueur 20 par deux extrémités longitudinales du deuxième brin, le deuxième brin contournant le mât M depuis la deuxième section de longueur 21 .
[0069] Le mât s’étend ainsi entre le premier brin 71 et le deuxième brin 72. [0070] Le système de solidarisation comprend encore un système d’actionneur, activable, interne à la structure, configuré pour passer le premier brin et le deuxième brin dans un état rétracté configuré pour serrer le dispositif cambreur sur le mât M, enserré entre le premier brin 71 et le deuxième brin72, à l’intérieur de la structure semi-rigide, et comme illustré à la vue de détail de la figure 7a.
[0071] Le mât ainsi enserré par le premier brin 71 et le deuxième brin 72 est avantageusement maintenu à distance des deux sections de longueur 20,21 par le premier brin 71 et le deuxième brin 72 en tension, ainsi que maintenu à distance des entretoises, première entretoise 31 et deuxième entretoise 32 lorsque présentes. L’effort du vent sur la voile profilée est renvoyé au mât par le premier brin 72 et deuxième brin 72 en tension.
[0072] Au contraire et lorsque le système d’actionneur est désactivé, ce dernier est configuré pour provoquer un état déployé du premier brin et deuxième brin configuré pour libérer le mât ; et autoriser le déplacement aisé du dispositif cambreur le long du mât.
[0073] Dans le cas d’un mât M fixe, c’est-à-dire non pivotant, en particulier de profil rond, le premier brin 71 et le deuxième brin 72 enserrés sur la surface du mât M, la voile profilée et les dispositifs cambreurs 1 sont configurés pour pivoter autour du mât M par glissement du premier brin et deuxième brin sur la surface du mât, et afin de permettre un changement d’orientation de la voile profilée autour du mât. Un tel changement d’orientation de la voile permet notamment le réglage de l’orientation de la voile profilée autour de l’axe du mât, et/ou les changements d’orientation de la voile profilée autour du mât lors des changement de bord, notamment les virements de bord ou empannages.
[0074] Selon une autre variante, le mât peut être lui-même un mât profilé (de profil non circulaire) et monté pivotant autour de son axe typiquement au moyen d’un pivot à la base au véhicule notamment au voilier. Dans un tel cas le premier brin 71 et le deuxième brin 72 enserrés sur la surface du mât, la voile profilée et les dispositifs cambreurs sont configurés pour pivoter conjointement avec le mât qui pivote par rapport au véhicule en particulier à la coque du voilier, et donc sans glissement du premier brin et du deuxième brin sur la surface du mât, et afin de permettre notamment un changement d’orientation de la voile profilé autour de l’axe du mât. Un tel changement d’orientation de la voile permet notamment le réglage de l’orientation de la voile profilée, et/ou les changements d’orientation de la voile profilée autour du mât lors des changement de bord, notamment les virements de bord ou empannages.
[0075] D’une manière générale, la présente divulgation peut se décliner (au choix) selon quatre configurations de mât.
- Première configuration : mât fixe (à section circulaire selon la perpendiculaire au mât) haubané, les haubans reliant la tête de mât à la ou les coques du voilier, les premier brin et deuxième brin 71 , 72, en particulier le ou les muscles artificiels amenés à glisser sur la surface du mât ;
- Deuxième configuration : mât rotatif (à section profilée à savoir non circulaire typiquement « goutte d’eau ») et maintenu en tête de mât par des haubans. L’avantage du mât rotatif profilé est qu’il offre moins de trainée que le mât à section circulaire lorsque la voile profilée est partiellement ou totalement affalée : le mât rotatif accompagne la rotation des dispositifs cambreurs assurant le cambrage de la voile profilée, sans glissement sur le mât. Un mât profilé rotatif peut permettre de naviguer par vent très fort la voile profilée totalement affalée, en orientant le mât.;
- Troisième configuration : mât fixe non haubané, autorisant une rotation à 360° de la voile profilée autour du mât, compatible notamment avec une gestion automatique totale de l’angle d’incidence en fonction de la direction du vent, les premier brin et deuxième brin 71 , 72, en particulier le ou les muscles artificiels étant amenés à glisser sur la surface du mât,
- Quatrième configuration : mât rotatif non haubané à section profilée offrant les avantages de la deuxième configuration s’agissant de la trainée réduite en raison de la section profilée du mât (non circulaire) qui peut être orientée en fonction du sens du vent en pivotant le mât, ainsi que les avantages de la troisième configuration ; dépourvu de haubans, une telle configuration autorisant une rotation à 360° de la voile profilée autour du mât, compatible ainsi notamment avec une gestion automatique totale de l’angle d’incidence en fonction de la direction du vent : le mât rotatif accompagne la rotation des dispositifs cambreurs assurant le cambrage de la voile profilée, sans glissement sur le mât. [0076]
Ainsi, et comme compréhensible des figures 9 et 10, la voile profilée dudit ensemble est configurée pour être :
- hissée le long du mât M, en une position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs 1 dans des positions écartées les unes des autres, puis sécurisée en position stable par serrage des dispositifs cambreurs sur le mât M en activant les systèmes d’actionneurs le premier brin et le deuxième brin dans l’état rétracté enserrant le mât,
- affalée le long du mât M en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs 1 dans des positions rapprochées les unes des autres, dans l’état déployé du premier brin et deuxième brin libérant le mât.
[0077] La présente divulgation est encore relative à un procédé pour hisser et sécuriser une voile profilée d’un ensemble selon la présente divulgation depuis une position affalée de la voile profilée le long du mât M en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs 1 dans des positions rapprochées les unes des autres, dans l’état déployé du système d’actionneur, le procédé présentant les étapes suivantes :
- hisser la voile profilée le long du mât M, en une position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs 1 dans des positions écartées les unes des autres,
- sécuriser en une position stable, la voile profilé sur le mât par serrage des dispositifs cambreurs sur le mât M par l’activation des systèmes d’actionneurs et le passage du premier brin 71 et deuxième brin 72 de l’état déployé jusqu’à l’état rétracté enserrant le mât.
[0078] Au sujet des premier et deuxième entretoises 30, 31 , on notera que de telles entretoises 30, 31 favorisent le serrage fiable et ferme du mât par le premier brin 71 et le deuxième brin 72, par le travail en compression des entretoises qui s’oppose à la rétraction des premier et deuxième brin 71 ,72.
[0079] Afin d’optimiser la synergie entre les entretoises 30, 31 et les brins 71 , 72 :
- les extrémités longitudinales du premier brin 71 peuvent être solidarisées en deux points d’attache sur la première section de longueur 20 respectivement au niveau des zones de jonction entre les première et deuxième entretoise 30, 31 d’une part, et la première section de longueur 20, d’autre part,
- les extrémités longitudinales du deuxième brin 72 peuvent être solidarisées en deux points d’attache sur la deuxième section de longueur 21 respectivement au niveau des zones de jonction entre les première et deuxième entretoise 30, 31 d’une part, et la deuxième section de longueur 21 , d’autre part.
[0080] Chaque entretoise constituée par la première entretoise et la deuxième entretoise 30,31 du système d’entretoise 3 peut être articulée en pivot à ses extrémités, respectivement à la première section de longueur 20 selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide et à la deuxième section de longueur 21 selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide, la ou chaque entretoise 30,31 étant configurée pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur, première section de longueur 20 et deuxième section de longueur 21 lors du cambrage et du décalage des extrémités libres 23,24; sous l’effet des moyens d’actionnement 4.
[0081] A cet effet, le dispositif cambreur peut comprendre des raccords 32 articulés, comprenant une première partie 33 solidaire de la première section de longueur 20 ou de la deuxième section de longueur 21 , voire une deuxième partie 34 recevant une extrémité de l’entretoise 30 ;31 , la deuxième partie 34 étant articulée à la première partie 33 suivant un axe de pivot sensiblement perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide 2 pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres 23,24; sous l’effet des moyens d’actionnement.
[0082] Aussi, les extrémités longitudinales du premier brin 71 peuvent être avantageusement attachées sur les premières parties 33 des raccord 32 solidaires de la première section de longueur 20 et les extrémités longitudinales du deuxième brin 72 sont attachées sur les premières parties 32 des raccords 32 solidaires de la deuxième section de longueur 21 .
[0083] Selon un mode de réalisation, le système d’actionneur du système de solidarisation 7 comprend au moins un organe d’actionnement au ceinturage m présentant deux extrémités longitudinales e1 , e2 ledit organe d’actionnement, activable étant rétractable lorsque activé avec rapprochement de ses deux extrémités longitudinales e1 , e2.
[0084] Ledit organe d’actionnement au ceinturage peut être un muscle artificiel, notamment un muscle pneumatique. Un tel actionneur présente une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide. L’enveloppe souple se rétracte en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide (contraction du muscle), et se déploie en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide (diminution de la pression du fluide). La rétraction de l’actionneur peut être progressive en contrôlant la quantité du fluide alimenté dans le ballon.
[0085] De tels systèmes pneumatiques d’actionnement, sont couramment appelés "muscles artificiels" constitués de boudins gonflables insérés dans des tresses de protection formant enveloppe, tels que le muscle artificiel se contracte ou se dilate selon que sa pression de fluide interne augmente ou diminue. De tels muscles artificiels sont, par exemple, décrits par B. Tondu et P. Lopez dans "Compte Rendu de l'Académie des Sciences", t. 320, PP 105-114, 1995.
[0086] Un tel muscle artificiel est illustré schématiquement dans sa position déployée à la figure 11 et dans sa position rétractée à la figure 12, ainsi que selon une vue coupe à la figure 13.
[0087] Lorsque le ballon B est alimenté en fluide sous pression (par exemple de l’air) la section du ballon augmente ce qui engendre une augmentation de la section de l’enveloppe Ev sous forme d’une tresse à la figure 11 .
[0088] Sous l’effet de l’augmentation de la section de l’enveloppe, le tressage de l’enveloppe engendre un effort assurant la rétraction du muscle artificiel, par rapprochement des extrémités longitudinales e1 ou e2.
[0089] Un tel actionneur présente pour avantage :
- de ne pas nécessiter l’électrification de la voile profilée,
- d’être un composant souple ; peu susceptible d’être agressif pour les surfaces de la voile profilée, évitant les risques de déchirement, voire-même susceptible de venir directement en contact pour enserrer le mât sans risque d’altérer la surface du mât M.
[0090] Selon un premier mode de réalisation, le premier brin 71 peut comprendre un premier organe d’actionnement au ceinturage m1 , en particulier un premier muscle artificiel, et le deuxième brin 72 peut comprendre un deuxième organe d’actionnement au ceinturage m2 notamment un deuxième muscle artificiel.
[0091] Un tel mode de réalisation est illustré à titre indicatif à la figure 7a lorsque le premier organe d’actionneur au ceinturage m1 et le deuxième organe d’actionnement ceinturage m2 sont des muscles artificiels. Les extrémités longitudinales e1 et e2 du premier organe d’actionnement au ceinturage m1 sont solidaires en deux positions d’attache sur les premières parties 33 des raccords 32 liés à la première section de longueur 20, respectivement au niveau de la zone de jonction avec la première entretoise 30 et la deuxième entretoise 31 . De même les extrémités longitudinales e1 et e2 du deuxième organe d’actionnement au ceinturage m2 sont solidaires en deux positions d’attache sur les premières parties 33 des raccords 32 liés à la deuxième section de longueur 21 respectivement au niveau de la zone de jonction avec la première entretoise 30 et la deuxième entretoise 31 .
[0092] Selon un mode de réalisation, le premier brin 71 et le deuxième brin 72 peuvent comprendre un organe d’actionnement au ceinturage commun m3, et comme illustré à la figure 8. Dans ce mode de réalisation 8, l’organe d’actionnement au ceinturage commun m3 s’étend en longueur et forme le premier brin 71 , sur une première longueur du muscle artificiel, d’un point d’attache fixe sur la première section de longueur 20 jusqu’à une poulie PI formant l’autre point d’attache, puis, se prolonge sur une longueur intermédiaire entre la poulie et une poulie opposée fixée sur la deuxième section de longueur 21. Le muscle se prolonge encore et forme enfin le deuxième brin 72 à partir de la poulie opposée sur une troisième longueur, et jusqu’à un point d’attache fixe sur la deuxième section de longueur 21 .
[0093] Tout ou partie des dispositifs cambreur 1 peuvent présenter un système de liaison 5 souple, joignant entre-elles la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 . Ce système de liaison souple est disposé dans une position intermédiaire de la structure entre les deux extrémités libres 23,34 et ledit système d’entretoise 3 ; ledit système de liaison 5, souple, travaillant en tension pour maintenir entre-elles un écartement entre les deux sections de longueur.
[0094] On notera encore que le système d’entretoise 3 et le système de liaison 5 souple s’étendent tous deux internes à la structure semi-rigide 2, dans l’inter-espace entre la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 , et de préférence entièrement dans le plan de la structure semi rigide 2.
[0095] Le système de liaison 5 souple ; comporte deux liens souples, y compris un premier lien souple 50 solidaire par ses deux extrémités à la première section de longueur 20, et un second lien souple 51 solidaire par ses deux extrémités à la deuxième section de longueur 21 . Les deux liens souples, premier lien souple 50 et deuxième lien souple 51 sont entrelacés au niveau d’une zone de contact Zc entre les deux liens souples 50,51. La zone de contact Zc entre les deux liens souples est configurée pour glisser le long des liens souples 50,51 lors du cambrage et du décalage des extrémités libres 23, 24 ; sous l’effet des moyens d’actionnement 4.
[0096] Ainsi et que ce soit le système d’entretoise, lorsque la ou chaque entretoise est articulée à ses extrémités aux deux sections de longueur (première section de longueur 20 ou deuxième section de longueur 21 ), ou encore le système de liaison souple avec possibilité de glissement de la zone de contact entre les deux liens souples, ces deux systèmes favorisent le décalage entre des extrémités libres 23 24, lorsque les moyens d’actionnement 4 sont activés.
[0097] La structure semi-rigide 2 peut présenter un profil présentant un plan de symétrie, dans une position de repos Pr de la structure semi-rigide 2 dans laquelle la première section de longueur 20 et la deuxième section de longueur 21 présentent un profil convexe. Comme visible à la figure 2, le plan de symétrie AS de la structure semi-rigide 2 dans sa position de repos s’étend suivant la direction entre le bord d’attaque BA et le bord de fuite BF, perpendiculairement au plan de la structure semi-rigide 2 contenant la première section de longueur 20, la deuxième section de longueur 21 et la section de liaison 22, en U. [0098] Dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide, on remarque que la première entretoise 30 et la seconde entretoise 31 , s’étendent respectivement sensiblement perpendiculairement au plan de symétrie AS.
[0099] Dans au moins une position cambrée Pc1 et/ou Pc2 de la structure semi- rigide 2 sous l’action des moyens d’actionnement 4, ladite première section de longueur 20 est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur 21 est de profil convexe, ou encore ladite deuxième section de longueur 21 est de profil concave lorsque ladite première section de longueur 20 est de profil convexe.
[0100] Selon un mode de réalisation, les moyens d’actionnement 4 sont configurés pour cambrer la structure semi-rigide sélectivement :
- dans une première position cambrée Pc1 dans laquelle ladite première section de longueur 20 est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur 21 est de profil convexe,
- dans une deuxième position cambrée Pc2 dans laquelle ladite deuxième section de longueur 21 est de profil concave lorsque ladite première section de longueur 20 est de profil convexe.
[0101] Selon un mode de réalisation (notamment illustré à la figure 4) les moyens d’actionnement 4 peuvent comprendre au moins un actionneur 40, 41 , s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure, première section de longueur 20 (ou deuxième section de longueur 21 ), relié à l’extrémité libre 23 ou 24 de la section de longueur par un tendon 42 extérieur, souple, extérieur à la structure semi-rigide 2, via au moins un renvoi d’angle 43 solidaire de la section de liaison en U, et relié à l’extrémité libre 24, 23 de l’autre section de longueur par un tendon 44 intérieur qui court le long de la section de longueur jusqu’à un guide 45, avant de relier ladite extrémité libre 24 ou 23 de l’autre section de longueur, deuxième section de longueur 21 ou première section de longueur 20.
[0102] Ledit au moins renvoi d’angle 43 est situé du côté du plan de symétrie (et non sur ce dernier) de la structure semi rigide 2 dont on veut changer le profil de la section de longueur (première section de longueur ou deuxième section de longueur) du profil convexe vers le profil concave. [0103] Lorsque les moyens d’actionnement permettent d’obtenir les deux positions cambrées Pc1 et Pc2, deux renvois d’angle disposés de part, et d’autre du plan de symétrie permettent respectivement de cambrer la structure semi-rigide dans ces deux positions cambrées :
- un premier renvoi d’angle 431 , solidaire de la section de liaison 22, disposé du côté de la première section de longueur 20 (par rapport au plan de symétrie) est sollicité pour permettre le changement de profil de la première section de longueur 20 (et donc la première surface S1 de la voile profilée) du profil convexe dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide 2 jusqu’à ladite première position cambrée Pc1 où la première section de longueur 20 prend le profil concave;
- un second renvoi d’angle 432, solidaire de la section de liaison ; disposé du côté de la deuxième section de longueur 21 (par rapport au plan de symétrie), est sollicité pour permettre le changement de profil de la deuxième section de longueur 10 (et donc la deuxième surface S2 de la voile profilée) du profil convexe dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide 2 jusqu’à ladite deuxième position cambrée Pc2 où la deuxième section de longueur 21 prend le profil concave.
[0104] Ledit actionneur 40 ;41 est configuré pour se rétracter dans un état actif et tirer sur les deux extrémités libres 23, 24 reliées respectivement par le tendon extérieur 42 et le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le renvoi d’angle 43 de la section de liaison 22, d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité libre reliée par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre reliée par le tendon extérieur 42 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur 42 sollicité s’écartant de la section de longueur, première section de longueur (ou deuxième section de longueur, immédiatement voisine au tendon extérieur 42), qui prend alors un profil concave, et alors que l’autre section de longueur, deuxième section de longueur ou première section de longueur, prend un profil convexe.
[0105] Le décalage des extrémités libres 23,24 permet d’initier le changement de profil de la section de longueur - première section de longueur 20 ou deuxième section de longueur - du profil convexe dans la position de repos Pr de la structure semi-rigide 2, et jusqu’au profil concave dans ladite position cambrée, notamment première position cambrée Pc1 ou deuxième position cambrée Pc2.
[0106] On initie le changement de profil de la première section de longueur 20, notamment du profil convexe dans la position de repos Pr jusqu’à un profilé concave dans la première position cambrée Pc1 , par le décalage de l’extrémité libre 24 de la deuxième section de liaison 21 vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre 23 de la première section de liaison 20.
[0107] Dès lors, la concavité de la première section de longueur 20 peut être accentuée par les moyens d’actionnement 4, par la traction du tendon extérieur 42 reliant le premier renvoi d’angle 431 et l’extrémité libre 23 (telle la corde d’un arc).
[0108] On initie le changement de profil de la deuxième section de longueur 21 , notamment du profil convexe dans la position de repos Pr jusqu’à un profilé concave dans la première position cambrée Pc2, par le décalage de l’extrémité libre 23 de la première section de longueur 20 vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre 24 de la deuxième section de longueur 21 .
[0109] Dès lors, la concavité de la deuxième section de longueur 21 peut être accentuée par les moyens d’actionnement 4, par la traction du tendon extérieur 42 reliant le deuxième renvoi d’angle 432 et l’extrémité libre 24 (telle la corde d’un arc).
[0110] On entend par tendon extérieur 42, le fait que le tendon souple passe à l’extérieur de la structure semi rigide 2, et de la voile entre le renvoi d’angle 43 - premier renvoi d’angle 431 ou deuxième renvoi d’angle 432- et respectivement l’extrémité libre, respectivement l’extrémité libre de la première section de longueur 20 et l’extrémité 24 de la deuxième section de longueur 21 , et même si le tendon souple est partiellement interne à la structure entre le renvoi d’angle et l’actionneur (premier actionneur 40 ou deuxième actionneur 41 ).
[0111] Selon un mode de réalisation (illustré à la figure 4) le tendon extérieur 42 entre le renvoi d’angle (premier renvoi d’angle 431 ou deuxième renvoi d’angle 432) et l’extrémité libre (extrémité libre 23 ou 24) est encore extérieur à la voile profilée, notamment extérieur à la première surface de voile S1 entre le premier renvoi d’angle 431 et l’extrémité libre 23 et extérieur à la deuxième surface de voile S2 entre le deuxième renvoi d’angle 432 et l’extrémité libre 24. A cet effet, la première surface de voile S1 (respectivement la deuxième surface de voile S2) présente une ouverture de passage pour le tendon extérieur 42 au niveau du premier renvoi d’angle 431 (respectivement du deuxième renvoi d’ange 432).
[0112] Lorsque la première surface de voile S1 prend une surface concave sous l’action de la première section de longueur 20, le tendon extérieur 42 s’écarte également de cette première surface S1 de voile profilée.
[0113] Lorsque la deuxième surface de voile S2 prend une surface concave sous l’action de la deuxième section de longueur 21 , le tendon extérieur 42 s’écarte également de cette première surface S2 de voile profilée.
[0114] Selon un mode de réalisation (illustré à la figure 4), les moyens d’actionnement comprennent :
- un premier actionneur 40 configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite première position cambrée Pc1 , s’étendant le long de la première section de longueur 20 relié à l’extrémité libre 23 de la première section de longueur par un tendon extérieur 42, souple, à la structure semi-rigide 2, via un premier renvoi d’angle 431 solidaire de la section de liaison 22, en U, et par un tendon 44 intérieur qui court le long de la première section de longueur 20 jusqu’à un guide 45 de ladite première section de longueur 20 avant de relier l’extrémité libre 24 de ladite deuxième section de longueur 21 , le premier actionneur 40 étant configuré pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres 23, 24 reliées par le tendon extérieur 42 et le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le premier renvoi d’angle 431 , d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité reliée 24 par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre 23 reliée par le tendon extérieur 42 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur 42 sollicité s’écartant de la première section de longueur 20 qui prend un profil concave, la deuxième section longueur 21 prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée Pc1 ,
- un deuxième actionneur 41 configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite deuxième position cambrée Pc2, s’étendant le long de la deuxième section de longueur 21 relié à l’extrémité libre 24 de la deuxième section de longueur par un tendon 42, extérieur, souple à la structure semi-rigide 2, via un deuxième renvoi d’angle 432 solidaire de la section de liaison 22 en U, et par un tendon intérieur 44 qui court le long de la deuxième section de longueur 21 jusqu’à un guide 45 de ladite deuxième section de longueur 21 avant de relier l’extrémité libre 23 de ladite première section de longueur 20, le deuxième actionneur 41 étant configuré pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres 23, 24 reliées par le tendon extérieur 42 et le tendon intérieur 44, d’une part, et sur le deuxième renvoi d’angle 432, d’autre part, jusqu’à la création du décalage d, l’extrémité libre 23 reliée par le tendon intérieur 44 s’avançant vers le bord d’attaque BA par rapport à l’extrémité libre 24 reliée par le tendon extérieur 42 en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide 2, le tendon extérieur 42 sollicité s’écartant de deuxième section de longueur 21 qui prend un profil concave, alors que ladite première section de longueur 20 prend un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée Pc2.
[0115] Selon un mode de réalisation, le dispositif cambreur comprenant un moyen de pilotage configuré pour sélectivement :
- activer le premier actionneur 40 en maintenant le deuxième actionneur 41 non activé pour provoquer ladite première position cambrée Pc1 ,
- activer le deuxième actionneur 41 en maintenant le premier actionneur 40 non activé pour provoquer ladite deuxième position cambrée Pc2.
[0116] Le premier actionneur 40 et le deuxième actionneur 41 sont activés sélectivement alors que le premier brin 71 et le deuxième brin 72 sont dans ledit état rétracté configuré pour serrer les dispositifs cambreurs sur le mât M par activement dudit ou desdits système de solidarisation 7.
[0117] Ces moyens de pilotage peuvent être externes à la structure semi-rigide du dispositif cambreur.
[0118] Les moyens de pilotage peuvent encore permettre de régler le réglage de la profondeur de concavité lorsque l’actionneur, premier actionneur 40 et/ou deuxième actionneur 41 est un actionneur progressif.
[0119] Ledit au moins un actionneur, le cas échéant premier actionneur 40 et deuxième actionneur 41 peut être un actionneur qui se rétracte lorsque alimenté en fluide tel qu’un muscle artificiel, notamment un muscle pneumatique. Un tel actionneur, illustré aux figures 11 à 14, a été déjà décrit précédemment, et n’est pas redéveloppé. Il présente une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide. L’enveloppe souple se rétracte en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide (contraction du muscle), et se déploie en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide (diminution de la pression du fluide). La rétraction de l’actionneur peut être progressive en contrôlant la quantité du fluide alimenté dans le ballon.
[0120] Selon un mode de réalisation, les muscles artificiels des actionneurs 40,41 et/ou des organes d’actionneur m de la pluralité de dispositifs cambreurs 1 sont alimentés en fluide par un ou plusieurs tuyaux élastiques AL1 , AL2, AL3 souples, conformés en forme de serpentin, s’étendant suivant la direction de la hauteur du mât M. Le ou les tuyaux élastiques souples sont configurés pour se déployer par écartement des spires du serpentin dans la position haute de la voile profilée, et pour se rétracter par rapprochement des spires du serpentin sous l’élasticité du serpentin, dans la position basse de la voile profilée.
[0121] On utilise des tuyaux élastiques distincts pour les actionneurs 40, 41 configurés pour le cambrage et les organes d’actionneur m, m1 , m2, m3 au ceinturage afin de pouvoir contrôler ces différents actionneurs indépendamment.
[0122] Les actionneurs ou organes d’actionneur au ceinturage peuvent être alimentés en fluide par une réserve de fluide comprimé R en particulier d’air comprimée qui peut être logé dans le creux du mât à sa base.
Application industrielle
[0123] Les présentes solutions techniques peuvent trouver à s’appliquer notamment dans le domaine maritime des bateaux à voiles, comme une solution améliorée de gréement.
[0124] Les dispositifs cambreurs étant composés d’une structure semi-rigide élastiquement déformable, voire le cas échéant d’actionneur(s) souples(s) sous forme de muscles artificiels, il convient particulièrement à un environnement marin, ou les éléments de gréement peuvent subir des chocs, sous l’action du vent ou d’imprévus de manœuvre. [0125] Les systèmes de solidarisation 7 des dispositifs cambreurs de l’ensemble selon la présente divulgation permettent avantageusement, lorsque activés un meilleur positionnement des dispositifs cambreurs sur le mât, sans risque de choc entre les parties dommageables des structures rigides et le mât, tout en autorisant d’affaler aisément la voile, lorsque désactivés.
Liste des signes de référence
[0126] - 1 . Dispositif cambreur,
- 2 Structure semi-rigide
- 20,21 : Première section de longueur et deuxième section de longueur,
- 22. Section de liaison en U
- 23,34 : Extrémités libres,
- 3. Système d’entretoise,
- 30, 31 . Première entretoise et deuxième entretoise,
- 32. Raccord,
- 4 Moyens d’actionnement,
- 40,41 . Actionneurs, premier et deuxième ;
- 42 Tendon(s) extérieur(s)
- 43. Renvois d’angle, notamment premier renvoi d’angle 431 , et deuxième renvoi d’angle 432
- 44. Tendon, intérieur, souple,
-5. Système de liaison souple
- 50. Premier lien souple,
- 51 . Deuxième lien souple,
- 6. Moyens de fixations (voile),
- 7. Système de solidarisation (pour le blocage du dispositif cambreur sur le mât),-
- 71 , 72, Premier brin et deuxième brin,
- AS. Plan de symétrie de la structure semi-rigide (figure 2)
- B. Ballon (muscle artificiel),
- Ev Enveloppe (notamment tresse),
- BA. Bord d’attaque
- BF Bord de fuite - Ev. Enveloppe
- V. Voile profilée
- d : décalage entre les deux extrémités libres
- ZC. Zone de contact entre les deux liens souples, - m, m1 , m2, m3. Respectivement au moins un organe d’actionnement au ceinturage, premier et deuxième organes d’actionnement au ceinturage, et organe d’actionnement de ceinturage commun,
- Pr. Position de repos,
- Pc1 . Première position de cambrage, - Pc2. Deuxième position de cambrage,
-R. réserve de fluide comprimé.

Claims

34 Revendications
[Revendication 1] Ensemble comprenant une voile profilée ; un mât et plusieurs dispositifs cambreurs (1 ) pour voile profilée (V), tout ou partie des dispositifs cambreurs comprenant :
- une structure semi-rigide (2), élastiquement déformable, y compris :
-- deux sections de longueur, s’étendant l’une devant l’autre, formant respectivement une première section de longueur (20) solidaire d’une première surface (S1 ) de la voile profilée (V), et une deuxième section de longueur (21 ) solidaire d’une deuxième surface (S2) de la voile profilée (V),
-- une section de liaison (22) en U, reliant entre-elles en les prolongeant la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21 ) au niveau du bord d’attaque (BA) de la voile profilée, les deux sections de longueur se terminant au niveau du bord de fuite (BF) de la voile par deux extrémités libres (23,24),
- des moyens d’actionnement (4) reliant entre-elles, d’une part, les deux extrémités libres (23,24) de la structure semi-rigide, ou au moins l’une des deux extrémités libres (23,24), et d’autre part, la section de liaison (22) en U, configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide par une mise en tension des deux extrémités libres (23,34) avec la section de liaison (22) en U de la structure semi rigide (2), ou au moins par une mise en tension de l’une des deux extrémités libres (23,24) avec la section de liaison (22) en U de la structure semi rigide (2), et la génération d’un décalage (d) entre les deux extrémités libres (23,24), et dans lequel le mât s’étend interne à la structure semi-rigide, entre les deux sections de longueur caractérisé ce que tout ou partie des dispositifs cambreurs présente un système de solidarisation (7), activable/désactivable, configuré pour assurer la solidarisation du dispositif cambreur sur le mât, le système de solidarisation (7) comprenant:
- un premier brin (71 ) souple lié à la première section de longueur (21 ) par deux extrémités longitudinales du premier brin (71 ), le premier brin (71 ) contournant le mât (M) depuis la première section de longueur (20)r
-.un deuxième brin (72) souple lié la deuxième section de longueur (20) par deux extrémités longitudinale du deuxième brin, le deuxième brin (72) contournant le mât 35
(M) depuis la deuxième section de longueur (21 ),
- un système d’actionneur, activable, interne à la structure configuré pour passer le premier brin et le deuxième brin dans un état rétracté configuré pour bloquer le dispositif cambreur sur le mât (M), enserré entre le premier brin (71 ) et le deuxième brin (72), à l’intérieur de la structure semi rigide, le mât maintenu à distance des deux sections de longueur (20,21 ) par le premier brin (71 ) et le deuxième brin (72) en tension, et jusqu’à un état déployé du premier brin et deuxième brin configuré pour libérer le mât ; et autoriser le déplacement du dispositif cambreur le long du mât.
[Revendication 2] Ensemble selon la revendication 1 dans lequel le système d’actionneur du système de solidarisation comprend au moins un organe d’actionnement au ceinturage (m) présentant deux extrémités longitudinales (e1 , e2), ledit organe d’actionnement, activable étant rétractable lorsque activé avec rapprochement de ses deux extrémités longitudinales (e1 , e2).
[Revendication 3] Ensemble selon la revendication 2, dans lequel le premier brin (71 ) comprend un premier organe d’actionnement au ceinturage (m1 ) et le deuxième brin au ceinturage (72) comprend un deuxième organe d’actionnement (m2).
[Revendication 4] Ensemble selon la revendication 2 dans lequel le premier brin (71 ) et le deuxième brin (72) comprennent un organe d’actionnement au ceinturage commun (m3).
[Revendication 5] Ensemble selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les dispositifs cambreur comprennent en tout ou partie un système d’entretoise (3) comprenant une première entretoise (30), reliant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21 ), ainsi qu’une deuxième entretoise (31 ), reliant entre elles la première section de longueur (20) et la deuxième section de longueur (21 ), de manière parallèle à ladite première entretoise (30), et dans lequel les extrémités longitudinales du premier brin (71 ) sont solidarisées en deux points d’attache sur la première section de longueur (20) respectivement au niveau des zones de jonction entre les premiers et deuxième entretoise (30, 31 ) et la première section de longueur (20), les extrémités longitudinales du deuxième brin (72) étant solidarisées en deux points d’attache sur la deuxième section de longueur (21 ) respectivement au niveau des zones de jonction entre les premiers et deuxième entretoise (30, 31 ), et dans lequel le mât (M) s’étend entre les entretoises constituées par la première entretoise (30) et la deuxième entretoise (31 ), le premier brin (71 ) et le deuxième brin (72) enserré sur le mât assurant le maintien à distance du mât avec la première entretoise (30), d’une part, et du mât avec deuxième entretoise (31 ), d’autre part.
[Revendication 6] Ensemble selon la revendication 5, dans lequel chaque entretoise constituée par la première entretoise et la deuxième entretoise (30,31 ) du système d’entretoise (3) est articulée en pivot à ses extrémités, respectivement à la première section de longueur (20) selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide et à la deuxième section de longueur (21 ) selon un axe perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide, la ou chaque entretoise (30,31 ) étant configurée pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur, première section de longueur (20) et deuxième section de longueur (21 ) lors du cambrage et du décalage des extrémités libres (23,24) ; sous l’effet des moyens d’actionnement (4) le dispositif cambreur comprenant des raccords (32) articulés, comprenant une première partie (33) solidaire de la première section de longueur (20) ou de la deuxième section de longueur (21 ), et une deuxième partie (34) recevant une extrémité de l’entretoise (30 ;31 ), la deuxième partie (34) étant articulée à la première partie (33) suivant un axe de pivot sensiblement perpendiculaire au plan de la structure semi-rigide (2) pour pivoter par rapport aux deux sections de longueur lors du cambrage et du décalage des extrémités libres (23,24); sous l’effet des moyens d’actionnement.
[Revendication 7] Ensemble selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les extrémités longitudinales du premier brin (71 ) sont attachées sur les premières parties (33) des raccords (32) solidaires de la première section de longueur (20) et les extrémités longitudinales du deuxième brin (72) sont attachées sur les premières parties des raccords (32) solidaires de la deuxième section de longueur (21 ).
[Revendication 8] .Ensemble selon l’une des revendications 1 à 7 dans lequel les moyens d’actionnement (4) configurés pour cambrer la première section de longueur et la deuxième section de longueur de la structure semi-rigide comprennent au moins un actionneur (40, 41 ), présentant deux extrémités longitudinales (40a ; 41 a, 40b ; 41 b) ledit actionneur (40,41 ), activable étant rétractable lorsque activé avec rapprochement de ses deux extrémités longitudinales, ledit au moins un actionneur (40,41 ) s’étendant le long de l’une des deux sections de longueur de la structure semi rigide, première section de longueur (20) ou deuxième section de longueur (21 ), ledit actionneur (40, 41 ) étant interne à la structure semi-rigide (2), contenu dans un plan de la structure semi-rigide (2), et dans lequel l’une des extrémités longitudinales (40a, 41 a) dudit au moins un actionneur (40,41 ) est reliée à l’une des deux extrémités libres (23,24) par un tendon intérieur (44) alors que l’autre (41 a, 41 b) des deux extrémités longitudinales dudit au moins l’actionneur (40,41 ) est reliée soit à point d’ancrage (221 , 222) solidaire de la section de liaison en U (22), soit à l’autre des deux extrémités libres (23,24) via un renvoi d’angle (43) solidaire de la section de liaison en U (22) par un tendon extérieur (42), le tendon (42) extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi-rigide (2), et de la voile profilée entre le renvoi d’angle (43) et respectivement ladite autre des deux extrémités libres (23, 24).
[Revendication 9] Ensemble selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel les moyens d’actionnement (4) sont configurés pour cambrer la structure semi-rigide sélectivement :
- dans une première position cambrée (Pc1 ) dans laquelle ladite première section de longueur (20) est de profil concave lorsque ladite deuxième section de longueur (21 ) est de profil convexe,
- dans une deuxième position cambrée (Pc2) dans laquelle ladite deuxième section de longueur (21 ) est de profil concave lorsque ladite première section de longueur (20) est de profil convexe.
[Revendication 10] Ensemble selon l’une des revendications 8 et 9 dans lequel ledit au moins actionneur des moyens d’actionnement comprend :
- un premier actionneur (40) configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans 38 ladite première position cambrée (Pc1 ), s’étendant le long de la première section de longueur (20), interne à la structure semi-rigide, solidaire à l’une (40b) de ses extrémités longitudinales au tendon (42) extérieur, relié, d’une part, à l’extrémité libre (23) de la première section de longueur (20) par ledit tendon extérieur (42), souple, qui est extérieur à la structure semi-rigide (2), via un premier renvoi d’angle (431 ) solidaire de la section de liaison (22), en U, le tendon (42) extérieur souple passant à l’extérieur de la structure semi rigide (2), et de la voile profilée entre le premier renvoi d’angle (431 ) et respectivement l’extrémité libre (23) de la première section de longueur (20), le tendon (42) extérieur souple étant interne à la structure semi-rigide entre le premier renvoi d’angle (431 ) et ledit premier actionneur (40), le premier actionneur (40) étant solidaire à l’autre de ses extrémités longitudinales au tendon intérieur (44), ledit premier actionneur (40) relié ; d’autre part ; à l’extrémité libre (24) de ladite deuxième section de longueur (21 ) par ledit tendon (44) intérieur, qui court le long de la première section de longueur (20) jusqu’à un guide (45) solidaire de ladite première section de longueur (20) avant de relier ladite extrémité libre (24) de ladite deuxième section de longueur (21 ), le premier actionneur (40) étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres (23, 24) reliées par le tendon extérieur (42) et le tendon intérieur(44), d’une part, et sur le premier renvoi d’angle (431 ), d’autre part, jusqu’à la création du décalage (d), l’extrémité reliée (24) par le tendon intérieur (44) s’avançant vers le bord d’attaque (BA) par rapport à l’extrémité libre (23) reliée par le tendon extérieur (42) en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide, le tendon extérieur (42) sollicité s’écartant de la première section de longueur (20) qui prend un profil concave, la deuxième section longueur (21 ) prenant un profil convexe dans ladite première position cambrée (Pc1 ),
- un deuxième actionneur (41 ) configuré pour cambrer la structure semi-rigide dans ladite deuxième position cambrée (Pc2), s’étendant le long de la deuxième section de longueur (21 ) interne à la structure semi-rigide, solidaire à l’une de ses extrémités longitudinale à un tendon (42) extérieur, relié , d’une part, à l’extrémité libre (24) de la deuxième section de longueur (21 ) par le tendon (42), extérieur, souple qui est extérieur à la structure semi-rigide (2), via un deuxième renvoi d’angle (432) solidaire de la section de liaison en U, le tendon (42) extérieur souple passant à 39 l’extérieur de la structure semi-rigide (2), et de la voile profilée entre le deuxième renvoi d’angle (432) et respectivement l’extrémité libre (24) de la deuxième section de longueur (21 ), le tendon (42) extérieur souple étant interne à la structure semi- rigide entre le deuxième renvoi d’angle (432) et ledit deuxième actionneur (41 ), le deuxième actionneur (41 ) étant solidaire à l’autre de ses extrémités longitudinales au tendon intérieur (44), ledit deuxième actionneur (41 ) relié, d’autre part, à l’extrémité libre (23) de ladite première section de longueur (21 ) par ledit tendon intérieur (44) qui court le long de la deuxième section de longueur (21 ) jusqu’à un guide (45) solidaire de ladite deuxième section de longueur (21 ) avant de relier l’extrémité libre (23) de ladite première section de longueur (20), le deuxième actionneur (41 ) étant configuré, dans un état actif, pour se rétracter et tirer sur les deux extrémités libres (23, 24) reliées par le tendon extérieur (42) et le tendon intérieur (44), d’une part, et sur le deuxième renvoi d’angle (432), d’autre part, jusqu’à la création du décalage (d), l’extrémité libre (23) reliée par le tendon intérieur (44) s’avançant vers le bord d’attaque (BA) par rapport à l’extrémité libre (24) reliée par le tendon extérieur (42) en provoquant le cambrage de la structure semi-rigide (2), le tendon extérieur (42) sollicité s’écartant de la deuxième section de longueur (21 ) qui prend un profil concave, alors que ladite première section de longueur (20) prend un profil convexe dans ladite deuxième position cambrée (Pc2).
[Revendication 11] Ensemble (1 ) selon la revendication 10 comprenant un moyen de pilotage configuré pour sélectivement :
- activer le premier actionneur (40) en maintenant le deuxième actionneur (41 ) non activé pour provoquer ladite première position cambrée (Pc1 ),
- activer le deuxième actionneur (41 ) en maintenant le premier actionneur (40) non activé pour provoquer ladite deuxième position cambrée (Pc2), et alors que le premier brin (71 ) et le deuxième brin (72) sont dans ledit état rétracté configuré pour serrer les dispositifs cambreurs sur le mât (M) par activement desdits systèmes de solidarisation (7).
[Revendication 12] Ensemble selon l’une des revendications 2, 3 , 4 ; 8, 10, 11 , dans lequel ledit au moins organe d’actionnement au ceinturage (m) du système de solidarisation et/ou ledit au moins un actionneur (40, 41 ) des moyens 40 d’actionnement (4) est un muscle artificiel, se contractant lorsque alimenté en pression par un fluide, et se relâchant lorsque la pression du fluide diminue, ledit muscle artificiel présentant une enveloppe recevant intérieurement un ballon alimenté ou déchargé du fluide, l’enveloppe souple en particulier sous forme d’une tresse, étant configurée pour se rétracter en longueur lorsque sa section augmente sous l’augmentation du ballon alimenté ou fluide, et se déployant en longueur lorsque sa section diminue lorsque le ballon est déchargé du fluide.
[Revendication 13] Ensemble selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel la voile profilée est configurée pour être :
- hissée le long du mât (M), en position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs (1 ) dans des positions écartées les unes des autres, puis sécurisée en position stable par serrage des dispositifs cambreurs sur le mât (M) en activant les systèmes d’actionneurs, le premier brin et le deuxième brin dans l’état rétracté enserrant le mât,
- affalée le long du mât (M) en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs (1 ) dans des positions rapprochées les unes des autres, dans l’état déployé du premier brin et deuxième brin libérant le mât.
[Revendication 14] Ensemble selon la revendication 12 et 13 dans lequel les muscles artificiels des actionneurs (40,41 ) et/ou des organes d’actionneur au ceinturage (m) de la pluralité de dispositifs cambreurs (1 ) sont alimentés en fluide par un ou plusieurs tuyaux élastiques (AL1 , AL2, AL3) souples, conformés en forme de serpentin, s’étendant suivant la direction de la hauteur du mât (M), le ou les tuyaux élastiques souples étant configurés pour se déployer par écartement des spires du serpentin dans la position haute de la voile profilée, et pour se rétracter par rapprochement des spires du serpentin sous l’élasticité du serpentin, dans la position basse de la voile profilée.
[Revendication 15] Procédé pour hisser et sécuriser une voile profilée d’un ensemble selon l’une des revendications 1 à 14 depuis une position affalée de la voile profilée le long du mât (M) en position basse de la voile profilée, les dispositifs cambreurs (1 ) dans des positions rapprochées les unes des autres, dans l’état déployé du système d’actionneur présentant les étapes suivantes : 41
- hisser la voile profilée le long du mât (M), en une position haute de la voile profilée, les dispositifs cambreurs (1 ) dans des positions écartées les unes des autres,
- sécuriser en position stable la voile profilée sur le mât par serrage des dispositifs cambreurs sur le mât (M) par l’activation des systèmes d’actionneurs et le passage du premier brin (71 ) et deuxième brin (72) de l’état déployée jusqu’à l’état rétracté enserrant le mât.-
[Revendication 16] Véhicule notamment voilier comprenant un ensemble selon l’une des revendications 1 à 14.
PCT/FR2022/051749 2021-09-20 2022-09-16 Ensemble comprenant une voile profilee; un mat et plusieurs dispositifs cambreurs pour voile profilee WO2023041882A1 (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE319138C (de) * 1917-06-14 1920-03-01 Anthony H G Fokker Neuerung an Segelfahrzeugen
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Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Non-Patent Citations (1)

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B. TONDUP. LOPEZ, COMPTE RENDU DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES, vol. 320, 1995, pages 105 - 114

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