WO2015124803A1 - Voile pour navire, engin, véhicule ou embarcation - Google Patents
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- WO2015124803A1 WO2015124803A1 PCT/EP2015/053863 EP2015053863W WO2015124803A1 WO 2015124803 A1 WO2015124803 A1 WO 2015124803A1 EP 2015053863 W EP2015053863 W EP 2015053863W WO 2015124803 A1 WO2015124803 A1 WO 2015124803A1
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- 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
- B63H9/0615—Inflatable aerofoil sails
Definitions
- the present invention relates to the field of sails for all types of ships, vehicles, vehicles or boats.
- the invention relates more particularly to a
- the current sails composed of a single layer of material - generally textile - have a yield that could be greatly increased by giving them a profile close to that of an aircraft wing. Their lack of
- the extrados - inducing a depression - is located above the wing, and the pressure-inducing surface - is located below the wing, and in all
- the rigid wings are of the type used, for example, for AC-45 or AC-72 for the America's Cup. They are composed of adjustable thick panels. Highly successful, they are, however, unsuitable for AC-45 or AC-72 for the America's Cup. They are composed of adjustable thick panels. Highly successful, they are, however, unsuitable for AC-45 or AC-72 for the America's Cup. They are composed of adjustable thick panels. Highly successful, they are, however, unsuitable for
- GB and, more particularly, GB are incorporated in US Patent Application Ser. No. 5,328,772. 2231854 and FR 2955830 and US 5931109.
- the present invention proposes to optimize the performance of a sail - its sailing power - by providing it with a specific device for extending its upper surface.
- the invention consists in affixing, on each side of a sail, textile structures which, by swelling, form a kind of protuberance (a bubble, or "bubble” in English) for the purpose of extending the upper surface of said sail, and thus increase the power of the sail.
- These structures may be called “bubble (s)" in the rest of this presentation.
- the bubble is made of textile pierced with small holes, for example of the type
- the trailing edge and / or the leading edge could be partially open.
- the number of compartments per bubble may vary, for example, from 2 to 50, but this number is not
- the structures are inflated only on the extrados. This means that those located on the intrados hang on the sail, causing a disruption of the flow flow. Although it is less important on the underside side, two embodiments make it possible to avoid this disadvantage.
- the port sail has the inflatable structure on its port side, and starboard side, the inflatable structure on its starboard side. In sailing, the two sails are then sent and slumped alternately. If the system described in the previous paragraph is perfect for offshore racing or large cruises, it is however very constraining for the courses
- the invention also proposes, in a form of
- Figure 1 schematically illustrates a simplified embodiment.
- the wing device comprising the sail 1 on which is partially applied a fabric structure 2 forming compartments or caissons 3 delimited by membranes (see ribs 5), by the sail 1 and by the fabric 2 is illustrated. Eyelets are provided. 4 allowing
- the air intakes can either be controlled by hand, using the ends provided for this purpose, but may also be equipped with valves
- the structure allows to inflate / deflate the upper and lower surfaces without injection of air pressure, simply by playing on the depression of the extrados side, and on the pressure of the intrados side.
- the nozzles, caissons or compartments will be possibly pierced with eyelets (4) in a neutral position - generally in the half located on the trailing edge side - in order to allow the textile to press against the sail on the underside side, and to detach itself from this. on the side of the extrados.
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Abstract
L'invention concerne un dispositif comprenant des structures (2) en toile souple, gonflables par le vent, appliqués sur les deux faces d'une voile (1), permettant, en navigation, de modifier le profil de la voilure, en allongeant son extrados, et, par ce fait, d'augmenter la force vélique de ladite voile. Les structures (2) se présentent sous la forme de compartiments associés à la voile (1), avec des ouvertures permettant l'aspiration et le gonflage des compartiments.
Description
VOILE POUR NAVIRE, ENGIN, VEHICULE OU EMBARCATION
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine des voiles pour tout type de navires, engins, véhicules ou embarcations. L' invention se rapporte plus particulièrement à un
dispositif permettant d'allonger, sur n'importe quelle voile, la longueur de l'extrados par rapport à l'intrados, augmentant de ce fait la dépression de cet extrados, et donc la puissance vélique de ladite voile.
Description du problème
Les voiles actuelles, composées d'une seule couche de matériau - généralement textile - ont un rendement qui pourrait être largement augmenté en les dotant d'un profil proche de celui d'une aile d'avion. Leur manque de
puissance implique la nécessité d'une grande surface de toile, et donc de mâts extrêmement hauts, afin de pouvoir propulser les navires de manière satisfaisante. Par petit temps, lorsque le vent vient à faiblir, le déficit de puissance de ces voiles traditionnelles les rendent incapables d'apporter la force vélique nécessaire.
Quant à l'aspiration - la portance - du profil d'aile d'avion, celui-ci pose le problème de la réversibilité lors du virement de bord. En effet, sur un avion,
l'extrados - induisant une dépression - est situé au dessus de l'aile, et l'intrados - induisant une pression - est situé en dessous de l'aile, et ce en toutes
circonstances . Dans le cas d'une voile, en revanche, l'aile - fût-elle
textile - est positionnée verticalement. Lorsque le navire est bâbord amure, l'intrados doit se situer à bâbord, et l'extrados à tribord. A l'inverse, lorsque le bateau est tribord amure, l'intrados doit se situer à tribord et l'extrados à bâbord. Il s'agit donc d'adapter le profil à chaque virement de bord.
Description de l'état de la technique Un article dans le "Voile et Voiliers" du mois de juillet 2013 (numéro 509) présente un état des lieux de ce qu'on appelle les "voiles épaisses", c'est-à-dire les voiles qui tentent à apporter une solution au problème énoncé ci- dessus .
Ces voiles peuvent se diviser en deux catégories : les ailes rigides, et les ailes souples (voiles textiles) .
Les ailes rigides sont du type de celles utilisées, par exemple, pour les AC-45 ou les AC-72 pour 1 'America 's Cup . Elles sont composées de panneaux épais réglables. Très performantes, elles sont cependant inadaptées à la
navigation de plaisance, du fait qu'il est impossible de "réduire la voilure" en cas de nécessité lors d'une navigation. Ces bateaux ne naviguent d'ailleurs que dans des conditions de vent précisément réglementées (3 à 33 nœuds de vent, si l'état de la mer le permet) .
Quant aux ailes souples, il en existe apparemment deux types à l'heure actuelle :
^ le système type dit "Matin Bleu" : "la partie épaisse qui pivote autour du mât représente environ la moitié
de la voile. La partie arrière est composée d'un seul pli fin"
^ le système "dit Orner / Ori Wing Sail ": "Sortie de l'imagination d'un pilote d'avion, elle tente
d'imiter jusqu'au bout l'aile rigide avec des matériaux souples. Le profil, réalisé en trois parties, est épais sur toute sa corde, ce qui est séduisant sur papier, mais nettement plus complexe dans la réalité.
Les documents de brevet suivants illustrent l'état de la technique quant à la conception de nouveaux dispositifs, mais qui ne divulgue pas de solutions similaires à la présente invention :
FR 2036208 / FR 2862278 / FR 2855493 / FR 2827570 / FR 2820109 / FR2840875 / FR2845063 / FR2856029 / WO 0189923 / WO 03024782 / WO 03039948 / EP1535835 / EP1520781 / DE 19500413 / US 5868092 / CA 2257285 / EP 1785345 Al et plus particulièrement GB 2231854 et FR 2955830 et US 5931109.
But de l'invention
La présente invention propose d'optimiser le rendement d'une voile - sa puissance vélique - en la dotant d'un dispositif spécifique permettant d'allonger son extrados
Résumé de l'invention
L'invention consiste en l'apposition, sur chaque côté d'une voile, de structures textile qui, en gonflant,
forment une sorte de protubérance (une bulle, ou "bubble" en anglais) ayant pour but d'allonger l'extrados de ladite voile, et ainsi d'en augmenter la puissance vélique. Ces structures pourront être dénommées "bulle (s)" dans la suite de cet exposé.
Ces structures se gonflent automatiquement grâce à la dépression présente sur l'extrados, et restent
naturellement dégonflées côté intrados, à cause de la pression exercée par le vent de ce côté.
On pourra éventuellement augmenter la pression à
l'intérieur de ces structures textiles grâce à des prises d'air situées dans leur partie avant (proche du mât ou de l'étai), ou encore dans leur partie supérieure (le haut de la voile) . Dans ce cas, un système de clapet permettra éventuellement d'obstruer ces prises d'air. On comprendra que seule une bulle située sur l'extrados - donc du côté opposé à l'amure - est gonflée en navigation, l'autre étant étouffée, soit par la pression de l'air, soir par obturation de sa prise d'air.
On notera que ce système de gonflement est très proche de celui d'un parapente.
Afin de faciliter le gonflement de la bulle côté extrados, celle-ci sera éventuellement percée d'une ou plusieurs ouvertures, permettent l'entrée d'air, et facilitant son décollement de la voile centrale.
Selon un autre mode de réalisation, la bulle est réalisée en textile percé de petit trous, par exemple de type
"mesh", laissant passer un flux d'air contrôlé. Il peut
s'agir par exemple d'une toile de type trampoline.
Afin de faciliter l'écoulement laminaire du flux d'air, le bord de fuite et/ou le bord d'attaque pourrait être partiellement ouvert.
Le nombre de compartiments par bulle peut varier de par exemple de 2 à 50, ce nombre n'étant cependant pas
limitatif .
Notons encore que selon le mât et le haubanage utilisé, il pourra-t-être nécessaire de découper les tuyères de sorte à ce qu'elles ne prennent pas appuis sur les barres de flèche, haubans, galhaubans, etc..
Selon un mode de réalisation de base de l'invention, les structures sont gonflées uniquement sur l'extrados. Cela signifie que celles situées sur l'intrados pendent sur la voile, entraînant une perturbation de l'écoulement du flux. Bien que cela ait moins d'importance du côté de l'intrados, deux modes de réalisation permettent d'éviter cet inconvénient.
Selon un autre mode de réalisation en effet, on propose un système de bandes circulant verticalement dans la
structure et permettant d'étarquer la voile côté intrados.
Selon encore un autre mode de réalisation, qui favorise la performance pure, on prévoit la présence de deux voiles parallèles à hisser en alternance sur le même mât
(présentant éventuellement deux rails de guindant) et sur la même bôme (présentant éventuellement deux rails de bôme) . La voile de bâbord présente la structure gonflable
sur son côté bâbord, et celle de tribord, la structure gonflable sur son côté tribord. En navigation, les deux voiles sont dès lors envoyées et affalées en alternance. Si le système décrit au paragraphe précédent est parfait pour la course au large ou les grandes croisières, il est en revanche fort contraignant pour les parcours
nécessitant de nombreux virement de bord. Dans ce cas, l'invention propose également, dans une forme de
réalisation, on pourrait faire en sorte que toutes les structures gonflables puissent être affalée soit sur bâbord, soit sur tribord, indépendamment de la grand voile elle-même .
La figurée 1 illustre de manière schématique un mode de réalisation simplifié.
On illustre le dispositif de voilure comportant la voile 1 sur laquelle est partiellement appliquée une structure en toile 2 formant des compartiments ou caissons 3 délimités par des membranes (voir nervures 5) , par la voile 1 et par la toile 2. On prévoit des oeillets 4 permettant
l'aspiration de l'air lors de la dépression provoquée à l'extrados et en provoquant ainsi le gonflage du
dispositif de voilure 10.
Les avantages de la solution proposée sont nombreux. Nous retiendrons :
1. le coût peu élevé de la réalisation d'une tel
dispositif,
2. le fait que cette structure peut être mise en place
sur n'importe quelle voile existante, et sur
n'importe quel bateau
. le fait qu'il reste possible de "réduire la voilure", les structures gonflables s 'affalant automatiquement avec la grand voile
. les avantages intrinsèques de l'invention déjà
mentionnés: le gain de puissance vélique, surtout dans le petit temps et dans le médium, ainsi qu'un meilleur angle de remontée au vent. notera les détails de réalisation ci-après : . Au lieu d'une prise d'air par tuyère, il est
également possible de ne mettre que deux prises d'air au sommet de la voile, et de renvoyer le flux d'air vers les tuyères situées plus bas en perçant les nervures horizontales donnant leur forme à ces tuyères de quelques trous, consolidés par des
œillets . les prises d'air pourront soit se commander à la main, à l'aide de bouts prévus à cet effet, mais pourrons également être munies de clapets
automatiques, gérant l'ouverture et la fermeture de ces clapets en fonction de l'angle du mât par rapport au vent, ou encore de la pression / dépression sur l'intrados et l'extrados selon un mode préféré de l'invention la structure permet de faire se gonfler / dégonfler l'extrados et l'intrados sans injection de pression d'air, en jouant simplement sur la dépression du côté extrados, et sur la pression du côté intrados. Dans ce cas, les tuyères, caissons ou compartiments seront
éventuellement percées d'oeillets (4) à un endroit neutre - généralement dans la moitié située du côté du bord de fuite - afin de permettre au textile de se plaquer contre la voile du côté de l'intrados, et de se décoller de celle-ci du côté de l'extrados.
Claims
REVENDICATIONS
-1. Dispositif de voilure comprenant des structures (2) en toile souple, , appliquées sur au moins une partie d'une face d'une voile (1), permettant, en navigation, de modifier le profil du dispositif en allongeant son extrados, et, par ce fait, d'augmenter la force vélique de ladite voile (1) caractérisé en ce que la modification du profil de la voilure est causée par la dépression sur l'extrados de la voile accompagnée par une aspiration d'air dans le volume (3) compris entre la voile et ladite toile souple.
2) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel ledit volume (3) est compartimenté.
3) Dispositif selon la revendication précédente dans lequel les compartiments se présentent sous la forme de tuyères .
4) Dispositif selon la revendication 1 à 3 dans lequel l'aspiration de l'air s'effectue au travers d'ouvertures, situées à l'arrière de la toile côté bord de fuite, lesdites ouvertures permettant le gonflage ou le
dégonflage par effet de dépression/pression sur chaque côté de la voile.
5) Dispositif selon 1 revendication précédente, dans lequel les ouvertures se présentent sous la forme
d'oeillets.
6) Dispositif selon n'importe laquelle des revendications dans lequel la structure en toile 2 est une stucture en
textile percé de petit trous, par exemple de type "mesh", laissant passer un flux d'air contrôlé, telle une toile de type trampoline.
7. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les structures sont prévues sur les deux faces de la voile (1) ·
8. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les structures (2) se présentent sous la forme de caissons essentiellement perpendiculaires au mât (3) associé à la voile (1) .
9. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications 1 à 7 dans lequel les structures (2) se présentent sous la forme de caissons essentiellement horizontales (3) par rapport au mât associé à la voile (1) .
10. Dispositifs selon n'importe laquelle des
revendications précédentes dans lequel les structures (2) se présentent sous la forme de compartiments fixés sur une voile d'avant, telle que foc, trinquette, génois, gennaker, spinnaker, code 0, ...
11. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel chaque structure comprend en plus une prise d'air (4) proximale au mât (3) .
12. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les ouvertures peuvent être fermées par un dispositif à clapet.
13. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les structures recouvrent une seule partie de la voile, laissant libre la partie du côté bord de fuite.
14. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les structures formant
compartiments présentent des passages internes entre ceux-ci permettant un équilibrage des pressions.
15. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans laquelle les structures sont découpées et disposées de telle sorte qu'elles ne peuvent prendre appui sur une barre de flèche (6) ou un hauban (7) .
16. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications 1, 3 à 10 dans lequel il y a deux voiles (1) chacune comprenant lesdites structures (2) sur une seule face, la voile de bâbord présentant les structures gonflables du côté bâbord et la voile de tribord présentant les
structures gonflables du côté tribord, ou inversement.
17. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel il est prévu deux rails de guindant sur le mât, et deux rails de bôme sur la même bôme (5) .
18. Voilier, véhicule ou embarcation équipé d'un
dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes .
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| BE201400121 | 2014-02-24 | ||
| BE2014/0121 | 2014-02-24 |
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