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Title:
SAIL SYSTEM INTENDED TO THE PROPULSION OF SHIPS OR LAND VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1984/002319
Kind Code:
A1
Abstract:
The sail system is so designed that the action of the wind on the sail is directly transmitted to the moving body by means of supports in order to generate a propulsion force. It is comprised of one mast (1) serving as a pivot for two upper yards (6 and 7) arranged to form an X and for two lower yards (4 and 5) arranged in the same way. Two rectangular half sails (8 and 9), arranged on either side of the mast (1) are set between said yards. An identical rotation of the four yards provides a change of orientation of the sail. An opposite rotation of the yards of each X gives a change of sail surface area. A specific actuation device is provided either for an effortless manual control or for an automatic control. It may provide for a main or auxiliary propulsion for regata or leisure sailing boats, sailing carts, merchant vessels or trawlers.

Inventors:
ESTOUEIG PIERRE (FR)
Application Number:
PCT/FR1983/000248
Publication Date:
June 21, 1984
Filing Date:
December 09, 1983
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Assignee:
ESTOUEIG PIERRE
International Classes:
B63H9/06; (IPC1-7): B63H9/06
Foreign References:
DE1556467A11970-02-26
DE405701C1924-11-06
CH179641A1935-09-15
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Claims:
REVENDICATIONS
1. 1) Système de voilure destiné à la propulsion des navires ou des véhicules terrestres, caractérisé par les faits suivants. Il comporte deux demivoilures 8 et 9 sensiblement parallèles entre elles. Chaque demivoilure est équipée d'un enrouleur (10 ou 11) côté bord d'atta que. Le bord de fuite de chaque demivoilure est constitué par un profilé rigide (14 ou 15). Le système de voilure comporte des sup¬ ports de voilure permettant la rotation des demivoilures autour de l'axe 1 d'une part et une variation de la distance entre un enrouleur et un profilé de bord de fuite (par exemple 11 et 15) progressive et sensiblement identique sur les deux demivoilures d'autre part. Il comporte un dispositif destiné à reculer le centre de poussée. Il comporte un dispositif d'étarquage. Il comporte un dispositif destiné à commander l'orientation de la voilure. Il comporte un dispositif destiné à commander la variation de surface de la voilure. 2) Système de voilure selon la renvendication 1 caractérisé par le fait que les supports de la voilure comprennent un mât disposé suivant l'axe 1, équipé d'une potence 2 ellemême étayée par les haubans 3, deux vergues supérieures 6 et 7 disposées en X, deux vergues infé¬ rieures 4 et 5 disposées en X. Une extrémité de chaque vergue suppor te une extrémité de tube enrouleur (10 ou 11). L'autre extrémité sup¬ porte une extrémité de profilé de bord de fuite (14 ou 15). Chaque vergue pivote en son milieu autour du mât : une rotation identique des quatre vergues cHange l'orientation de la voilure ; une rotation opposée des vergues de chaque X change la surface de la voilure. 3) Système de voilure selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les enrouleurs (10 et 11) sont disposés à l'intérieur de carénages rigides (12 et 13) constituant respectivement les bords d'attaque de chaque demivoilure.
2. Système de voilure selon les revendications 1 et 3. caractérisé par le fait que le carénage rigide de bord d'attaque et le profilé rigide de bord de fuite de l'une ou l'autre des demivoilures sont prévus pour s'emboiter en vue de former une structure rigide corres¬ pondant à la surface minimale de voilure.
3. Système de voilure selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif destiné à reculer le centre de poussée est constitué par la girouette 18 et les biellettes lui servant de support, articulées de manière à ce que la girouette reste constamment OMPI parallèle et équidistaπte aux deux demivoilures et de manière à ce que la distance du centre de poussée de 18 à l'axe de rotation 1 varie dans le même sens que la surface de voilure.
4. Système de voilure selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le système d'étarquage est constitué par des ressorts (tels 16 ou 17) ou des vérins (électriques ou hydrauliques).
5. Système de voilure selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif de commande d'orientation de voilure est cons¬ titué par un couple conique débrayable comprenant un engrenage coni que 25 actionné par un système d'actionnement d'une part et par un engrenage conique 24, concentrique à l'axe de rotation 1 de voilure et solidaire d'un support mobile de la voilure, d'autre part.
6. Système de voilure selon la revendication 1 et la revendica¬ tion 7 caractérisé par le fait que le système d'actionnement est constitué par le volant 26 ou tout système mécanisé ou automatisé. Un frein 27 est associé au volant 26 pour permettre de bloquer l'engre¬ nage 25 dans une position donnée.
7. Système de voilure selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif de commande de variation de surface de voilure est constitué par un couple conique débrayable comprenant un engrena¬ ge conique 31 relié à des moyens d'actionnement d'une part et par un engrenage conique 28, concentrique à l'axe de rotation de voilure 1 et solidaire en rotation d'une pièce de révolution portant les pou¬ lies 29 et 30. d'autre part. Le mouvement de rotation des poulies 29 et 30 est transmis par des courroies 22 et 23 aux poulies 19 et 20 actionnant respectivement les tubes enrouleurs 10 et 11. Le dispositif de commande de variation de surface de voilure est aussi constitué par un dispositif de verrouillage destiné à bloquer dans une postion donnée les poulies 29 et 30 donc les enrouleurs (commande de variation de surface débrayée) et à permettre le mouvement du couple coni¬ que 2831 quand la commande est embrayée.
8. Système de voilure selon les revendications 1 et 9 caractéri¬ sé par le fait que le dispositif de verrouillage est constitué par un doigt de verrouillage 33. une couronne cannelée solidaire de 28. des cannelures entre 28 et la pièce de révolution portant les poulies 29 et 30. et un ressort 34.
Description:
SYSTEME DE VOILURE DESTINE A LA PROPULSION DES NAVIRES OU DES VEHICULES TERRESTRES La présente invention concerne les dispositifs appelés voi¬ lures destinés à assurer la propulsion de navires ou même de véhicules terrestres à partir de l'énergie éolienne. Les variations locales de vitesse du vent dues à la présence de la voilure produisent des diffé¬ rences de pression entre les faces de la voilure. Ces différences de pression se traduisent par une force directement transmise au mobile par les supports de la voilure. Dans ce secteur, l'état de la technique est le suivant : il existe des voilures souples dont la mise en oeuvre est longue et com¬ pliquée et dont la manoeuvre peut présenter des dangers (risque d'e - pannage intempestif). De plus la réduction de voilure peut nécessiter des manoeuvres périlleuses (sur le pont d'un navire). Des focs à en- rouleur représentent un progrès : ils sont plus faciles à mettre en oeuvre mais cela se paie par un moins bon rendement et, de plus, cela ne concerne pas toute la voilure.

En outre la manoeuvre des voilures souples classiques est difficilement mécanisable et très rapidement inaccessible à un homme seul, à partir d'une certaine taille.

Il existe aussi des voilures rigides qui sont plus facile¬ ment mécanisables mais elles présentent un inconvénient majeur : la variation de surface est très difficile sinon impossible à prévoir. L'objet de la présente invention constitue un aboutissement ultime de ce type de voilure (dont il conserve la fiabilité) avant l'utilisation de voilures tournantes servant à actionner des hélices. Le système de voilure suivant la présente invention a pour but d'éliminer totalement le risque d'empannage et, plus généralement, de permettre des réglages et variations de surface de voilure accessi- blés à un homme seul sans efforts ni manoeuvre dangereuse ou facilement mécanisables.

La réduction des efforts et l'aptitude à la mécanisation sont obtenues par les dispositions suivantes : l'ensemble de la voilure est sensiblement symétrique par rapport à l'axe de rotation donc très re- groupé autour de cet axe, mis en oeuvre d'une manière unique, et en grande partie autocompensé.

OMPI WIPO

L'élimination du risque d'empannage est obtenue grâce a un dispositif qui peut être une girouette et tel qu'en cours de fonction¬ nement, le centre de poussée de la voilure soit toujours légèrement au vent de l'axe de rotation. La voilure selon la présente invention comporte deux demi- voilures 8 et 9 (figure 2). Elle est établie entre deux vergues supé¬ rieures 6 et 7 disposées en X et deux vergues inférieures 4 et 5 dispo¬ sées de la même manière.

Chaque vergue peut pivoter en son milieu autour du mât (axe de rotation) et supporte à une extrémité un tube enrouleur (10 ou 11) et à l'autre extrémité, le profilé de bord de fuite (14 ou 15).

Les bords d'attaque peuvent être constitués par des carénages rigides 12 et 13 englobant les tubes enrouleurs.

L'orientation de la voilure est obtenue par une rotation identique des quatre vergues.

La variation de surface de voilure est obtenue par rotations opposées des vergues du même X, des deux X étant modifiés de la même manière.

Quelle"que soit la surface de voilure choisie, les demi-voi- lures sont sensiblement parallèles et pratiquement symétriques par rapport à l'axe de rotation (ou du mât, dans ce cas).

La réduction maximale de voilure peut donner une structure rigide de faible surface (figure 4). La surface maximale de voilure peut être obtenue quand les vergues d'un même X sont les diagonales-d'un carré ou perpendiculaires entre elles. L'espacement des demi-voilures est alors sensiblement égal à leur corde. Dans ces conditions, il n'yà pratiquement pas d'in¬ terférence nuisible entre les deux demi-voilures (voir ouvrages d'aéro¬ dynamique). La voilure selon l'invention est telle que son centre de poussée soit constamment, en cours de fonctionnement, légèrement au vent de l'axe de rotation et en particulier telle que, laissée en rota¬ tion libre, elle se mette en drapeau, bords d'attaque face au vent. Ce résultat peut être obtenu par une girouette 18, prévue pour rester constamment dans le plan de symétrie de la voilure.

O PI

Le support de la voilure peut être constitué par un mât I équipé d'une potence 2, tenue par des haubans 3. Le dégagement ainsi obtenu permet la rotation de la voilure sur 360 degrés (figure 3). Au repos, la voilure peut être repliée à l'intérieur de la structure rigide (figure 4), en position dressée ou couchée (figure 5). La mise en oeuvre est ainsi grandement facilitée.

A titre indicatif, l'étarquage de la voilure peut être as- 1 sure par des ressorts 16 et 17 ou tout autre système tel des vérins. L'ensemble de commande 21 (figure I) est détaillé sur les figures 6 et 7. Il est constitué de deux parties qui permettent l'ori¬ entation et la variation de surface de la voilure.

La variante représentée est manuelle mais elle peut facile¬ ment être mécanisée et même automatisée moyennant des modifications mineures. Commande d'orientation : une couronne dentée 24, centrée sur l'axe de rotation, est solidaire de la vergue inférieure 4. Elle peut engrener sur une autre couronne dentée 25 solidaire d'un volant 26. L'ensemble formé par 25 et 26 peut être translaté en vue d'embrayer ou de débrayer la commande. Le volant 26 peut être bloqué en rotation par un frein 27 (position embrayée).

Commande de variation de surface : une couronne dentée 28, centrée sur l'axe de rotation, est solidaire en rotation de deux poulies 29 et 30 ; elle peut engrener sur une autre couronne dentée 31 solidaire d'un volant 32. L'ensemble formé par 31 et 32 peut être translaté en vue de débrayer ou d'embrayer la commande. Le mouvement de rotation des poulies 29 et 30 est transmis par des courroies 22 et 23 aux poulies 19 et 20 actionnant les tubes enrouleurs.33 est un doigt de verrouillage agissant sur les cannelures de la couronne canne¬ lée solidaire de 28 (voir figure 6). Il existe aussi des cannelures entre 28 et la pièce de révolution portant les poulies 29 et 30. Sur les figures 6 et 7 ces cannelures sont indiquées par un trait inter¬ rompu. 34 est un ressort.

Toutes les pièces représentées figures 6 et 7, exceptés le doigt 33, la vergue 4, le frein 27, sont de révolution autour d'un axe. La figure 6 correspond à une configuration : commandes dé¬ brayées, voilure libre en rotation.

OMPI IP

La figure 7 correspond à une configuration permettant le réglage de la surface.

Ce système de voilure peut assurer la propulsion principale ou d'appoint de bateaux de plaisance ou régate, de chars à voile, de navires marchands ou de chalutiers.

OMPI