On connaît les ailes souples à caissons de type parapente, dont la taille permet de soutenir et de faire voler des charges correspondant au poids d'une ou deux personnes. Ces ailes, de grandes dimensions, par exemple 20 à 30 mètres carrés, sont utilisées sous la forme d'un aéronef pendulaire, c'est-à-dire que la charge, en l'occurrence le pilote de l'aéronef, est suspendue en dessous de l'aile à laquelle il est relié par un réseau de suspentes. C'est d'ailleurs par ces suspentes que le pilote peut commander l'aile.

Dans une variante de plus petite taille, par exemple de 3 à 5 mètres carrés, ces ailes souples à caissons sont dénommées parfois cerfs-volants de tractions en ce sens qu'elles ne permettent pas de soulever, sauf très forte rafale de vent, le poids d'une personne. Ces ailes ne sont pas utilisées pour générer un mouvement du pilote. En revanche, celui-ci peut commander les mouvements de l'aile, toujours par un système de suspentes. Avec des ailes à caissons de l'ordre de 4 à 12 mètres carrés, on peut pratiquer des sports tels que le « kite-surf », le « flysurf » ou le « snow-kite », c'est-à-dire des sports où le pilote monte sur un engin de glisse et est tracté par l'aile pour se déplacer sur un milieu donné : l'eau, la neige, le sable, ou mme le bitume si l'engin possède des roues. Dans ce cas, c'est l'aile qui provoque le déplacement du pilote.

Les ailes souples à caissons sont à distinguer des ailes rigides ou à armature rigide (les ailes de delta-plane sont par exemple des ailes à armature rigides), mais aussi à distinguer des ailes à simple panneau (aussi appelées ailes à simple peau), comme celles qui sont parfois utilisées en « kite-surf ». Les ailes à simple panneau, à l'instar des voiles de bateaux ou de planche à voile, ne possèdent pas d'épaisseur et sont aérodynamiquement beaucoup moins performantes que les ailes à caisson. En effet, les ailes à caissons présentent une face inférieure et une face supérieure qui sont reliées par des membrures de tissus qui déterminent, sur toute la longueur du profil, l'écartement maximale des deux faces, donc l'épaisseur de l'aile comme pour une aile rigide. Le profil en épaisseur peut ainsi tre déterminé précisément pour obtenir, en fonction d'une gamme de vitesse de vent relatif donnée, un bon rapport portance/traînée. Dans une aile à caisson, le maintien de l'écartement des faces supérieure et inférieure est obtenu en créant une surpression d'air à l'intérieur de l'aile, cette surpression étant elle-mme obtenue en emprisonnant de l'air en surpression prélevé à l'extérieur de l'ail, généralement sur le bord d'attaque. Dans une aile à caissons, c'est la vitesse du vent relatif qui permet de « gonfler » l'aile et de lui donner sa forme aérodynamiquement efficace.

Par ailleurs, il a déjà été proposé des appendices aérodynamiques, reliés à des vtements ou destinés à tre tenu à bout de bras, qui sont destinés à tre utilisés, en combinaison avec un engin de glisse, essentiellement pour se freiner ou mieux se diriger. Ces appendices sont généralement constitués d'un simple morceau de tissus, et ne possèdent que de très mauvaises performances aérodynamiques. De mme, les combinaisons de chute libre sont parfois équipées d'appendices de ce style, mais ces appendices n'ont pas besoin d'tre performants, étant donnés la très grande vitesse du vent relatif.

L'invention à pour but de proposer un dispositif aérodynamique qui permettent de procurer à son utilisateur des sensations de portance à des vitesses de déplacement relativement faibles, notamment lorsqu'il pratique des activités de glisse tel que le ski ou le surf des neiges. Ces sensations de portance pourront notamment l'aider à effectuer des figures acrobatiques tels que des sauts.

Dans ce but, l'invention propose une aile souple à caissons, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour recevoir les bras d'un utilisateur au moins partiellement à l'intérieur de l'aile à caissons, de telle sorte que les bras de l'utilisateur commandent le déploiement de l'aile, et en ce que le plan de référence de l'aile forme un angle avec le plan du buste de l'utilisateur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, ainsi qu'au vu des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel l'aile est intégré à une veste, illustré en position d'utilisation de l'aile ; la figure 2 est une vue schématique en perspective avec arrachements du mode de réalisation de la figure, qui est de plus représenté en configuration d'enfilage de l'aile ; - la figure 3 est une vue de détail en perspective vue de dessous de l'aile de la figure 1 ; la figure 4 est une vue de détail d'un arrachement illustrant la construction des entrées d'air de l'aile ; - la figure 5 est une vue de dessus de l'aile selon l'invention ; - la figure 6 est une vue de côté de l'aile ; - la figure 7 est une vue en perspective illustrant un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel l'aile est intégrée à une combinaison ; - la figure 8 est une vue de détail en perspective vue de dessous illustrant notamment les entrées d'air déportées et le système de suspentes du deuxième mode de réalisation de l'invention ; - les figures 9 et 10 sont des vues de profil et de face d'un troisième mode de réalisation d'une aile selon l'invention ; - les figure 11 et 12 sont des vues schématiques du troisième mode de réalisation de l'invention, représenté respectivement de profil et de face, qui illustrent le décalage angulaire de l'aile par rapport au buste de l'utilisateur et les zones de fixation de l'aile sur le vtement ; - la figure 13 est un schéma illustrant, en utilisation, l'angle d'incidence de l'aile par rapport au déplacement de l'utilisateur.

On a illustré sur les figures 1 à 6 un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel l'aile 10 est intégrée à une veste 12 destinée à tre portée par l'utilisateur.

Selon l'invention, l'aile 10 est une aile à caissons qui comporte une paroi supérieure 14 et une paroi inférieure 16 qui sont séparées l'une de l'autre de telle sorte que l'aile présente une épaisseur. Elle s'étend longitudinalement entre un bord d'attaque avant 18 et un bord de fuite arrière 20, et transversalement selon la direction des bras écartés de l'utilisateur. Ses bords latéraux sont refermés par des parois latérales 28. L'aile 10 forme ainsi une enveloppe souple délimitant un volume interne formé d'au moins un caisson mais de préférence subdivisé en plusieurs caissons 22. En effet, selon une technique connue illustrée à la figure 2, le fait de diviser l'aile 10 en plusieurs caissons 22, par des cloisons internes souples 24, permet de bien mieux contrôler la géométrie de l'aile lorsqu'elle est gonflée par un flux d'air incident.

Cependant, par exemple pour une aile de très petite taille, l'invention pourra tre mise en oeuvre par une aile composée d'un caisson unique. De préférence, ces cloisons internes 24 s'étendent dans un plan longitudinal et vertical, elles sont cousues par leurs bords supérieur et inférieur aux parois supérieures 14 et inférieure 16 de l'aile, et elles sont munies de trous de passage d'air 26 de manière à avoir un bon équilibrage de la pression d'air entre les différents caissons 22 de l'aile. Dans l'exemple illustré, l'aile est divisée en une dizaine de caissons 22.

Comme on peut le voir sur la figure 6, les cloisons internes 24 et les parois latérales 28 de l'aile sont taillées de manière à donner à l'aile un profil d'épaisseur évolutif dans le sens de la longueur de l'aile. Ce profil d'épaisseur peut aussi tre évolutif dans le sens transversal, l'aile 10 étant par exemple plus épaisse au centre et plus fine aux extrémités latérales.

Dans l'exemple illustré, l'aile présente une envergure transversale d'environ 120 à 180 centimètres, une longueur entre le bord d'attaque 18 et le bord de fuite 20 de l'ordre de 70 à 120 centimètres, et une épaisseur maximale du profil de l'ordre de 5 à 20 cm. Elle présente des bords d'attaque 18 et de fuite 20 légèrement convexes. Les matériaux utilisés pour la réalisation de l'aile sont des matériaux classiques dans le domaine des ailes à caisson. Il s'agit par exemple de tissus synthétiques légers et relativement peu poreux à l'air.

Selon l'invention, l'aile à caissons 10 est conçue pour que l'utilisateur puisse passer ses bras à l'intérieur du volume interne de l'aile pour en commander le déploiement.

Dans l'exemple des figures 1 à 6, l'aile 10 comporte une ouverture centrale 30 qui permet le passage du buste de l'utilisateur. Cette ouverture centrale 30 débouche verticalement vers le haut dans la paroi supérieur 14 de l'aile, et, vers le bas, dans la paroi inférieure 16. Cette ouverture centrale 30 présente, en vue dessus, un contour fermé lorsque l'aile est en configuration d'utilisation (cf. figures 1 et 5). Elle est située transversalement au centre de l'aile. Dans l'exemple illustré, elle est située longitudinalement sur l'aile de manière que son centre corresponde sensiblement au centre de poussé vélique de l'aile.

L'aile comporte des passages 32 pour les bras de l'utilisateur. Ces passages 32, symétriques de part et d'autre de l'orifice central 30, sont aménagés dans l'épaisseur de l'aile et débouchent chacun d'une part dans l'orifice central 30 et d'autre part dans la paroi latérale 28 correspondante de l'aile 10. Chaque passage 32 est constitué au moins de perçages correspondants dans les cloisons 24 et/ou parois latérales 28 que le bras doit traverser.

Cependant, comme cela est représenté, ces passages 32 sont de préférence manchonnés, c'est- à-dire qu'ils sont de préférence délimités par un élément tubulaire souple, par exemple en tissus, qui forme une manche dans lequel l'utilisateur peut enfiler le bras. Une fois l'aile enfilée, seule les mains de l'utilisateur dépassent hors de l'aile. La manche 32 est de préférence fixée à la paroi latérale 28 correspondante de l'aile pour que le bras commande un déploiement complet de l'aile.

Dans l'exemple illustré, l'aile est prévue pour avoir une configuration d'enfilage (cf. figure 2) dans laquelle, grâce à une fente refermable 34, le contour de l'ouverture centrale 30 peut tre ouvert, permettant ainsi à l'utilisateur d'enfiler l'aile comme une veste. L'utilisateur doit alors ouvrir la fente refermable 34, passer ses bras dans les passages de bras de l'aile, puis refermer le contour de l'orifice central 30 en refermant la fente 34. Dans l'exemple proposé, la fente 34 s'étend longitudinalement vers l'avant pour déboucher dans le bord d'attaque 18 de l'aile. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 6, la position de l'orifice central 30 est, dans ce premier mode de réalisation, relativement reculée par rapport au bord d'attaque 18. De la sorte, on peut voir qu'il est prévu, au niveau de la fente 34, des moyens de raccordement (en l'occurrence des trous 36 en correspondances dans les deux panneaux verticaux qui délimitent chacun des cotés de la fente 34) pour permettre la circulation de l'air de part et d'autre de la fente 34 lorsque celle-ci est refermée pour amener l'aile en configuration d'utilisation. La fente 34 est par exemple refermée à l'aide d'une fermeture à glissière qui court, le long des bords de la fente, sur les parois inférieures 16 et supérieure 14 de l'aile, en passant par le bord d'attaque 18. Ainsi, en configuration d'utilisation de l'aile, le bord d'attaque 18 est continu sur toute la largeur de l'aile, y compris en travers du buste de l'utilisateur.

Du fait qu'il est prévu que les bras de l'utilisateur traversent l'aile 10, la paroi supérieure 14 de l'aile s'étend juste en dessus des épaules de l'utilisateur. La paroi inférieure 16 s'étend en dessous du niveau des aisselles.

Bien entendu, l'aile à caissons 10 est pourvue d'entrées d'air 38 pour permettre l'admission d'air en surpression dans le volume interne de l'aile. Dans le premier exemple de réalisation des figures 1 à 6, on peut voir, notamment sur les figures 3 et 4, que ces entrées d'air 38 sont situées sur le bord d'attaque 18, plutôt dans la partie inférieure de celui-ci. Ces entrées d'air 38 seront de préférence recouverte d'une grille 40 pour éviter que des objets puissent pénétrer à l'intérieur de l'aile et elles seront aussi munies de préférence d'un système de clapet qui limitera la possibilité pour l'air de ressortir de l'aile une fois l'aile en surpression. Ces clapets seront par exemple constitués d'un simple volet de tissus 42 fixé du côté interne au niveau de l'entrée d'air et qui, sous l'effet de la surpression, est susceptible de venir se plaquer contre la grille 42. On notera bien entendu que les passages 32 des bras au travers de l'aile ne doivent pas occuper toute l'épaisseur de l'aile. En effet, l'air qui est admis au niveau du bord d'attaque 18 doit pouvoir circuler dans tout le volume de l'aile pour que la partie arrière de l'aile se gonfle correctement. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire que tous les caissons 22 soient munis d'une entrée d'air puisque l'air peut circuler entre les caissons à l'intérieur de l'aile grâce aux orifices 26.

L'aile 10 étant entièrement souple, son déploiement initial dépend entièrement de la position des bras de l'utilisateur. Tant que ce dernier conserve les bras le long du corps, l'aile n'est pas déployée et ne possède aucune caractéristique aérodynamique spécifique. On remarquera qu'elle n'entrave pas les mouvements des bras de l'utilisateur.

Au contraire, dès que l'utilisateur étend les bras à l'horizontale, en les conservant dans le plan du buste, l'aile 10 se trouve déployée, prte à tre gonflée.

En effet, c'est une caractéristique d'une aile à caissons de n'tre réellement déployée de manière efficace que lorsqu'elle est soumise à un flux d'air initial, qui entre dans l'aile par les entrées d'air et qui y crée une surpression qui gonfle l'aile et lui donne sa forme aérodynamiquement efficace.

De manière particulièrement intéressante, cette aile est intégrée à un vtement, en l'occurrence une veste 12. Les manches 32 qui forment les passages des bras dans l'aile sont alors les manches de la veste 12. Le contour de l'orifice central 30 de la paroi supérieure 14 de l'aile est par exemple cousu au niveau du col d la veste, tandis que le contour de l'orifice central de la paroi inférieure 16 de l'aile au cousu sur la veste en dessous des aisselles. On notera que la fente refermable 34 de l'aile 10, qui permet l'enfilage, est située en correspondance avec l'ouverture frontale 44 de la veste.

Bien entendu, l'intégration de l'aile à une veste permet d'assurer un parfait maintien de l'aile au niveau de l'orifice central où l'aile est cousue à la veste. Ceci garantit une bonne tenue du profil de l'aile en fonctionnement.

Dans une variante d'exécution de l'invention illustrée aux figures 7 et 8, l'aile 10 est intégrée à une combinaison 46 selon le mme principe.

Cependant, cette aile 10 est disposée de manière différente par rapport aux bras de l'utilisateur. En effet, dans ce second mode de réalisation, les passages 32 des bras sont agencés juste derrière le bord d'attaque 18 de l'aile. Cette disposition permet de bien contrôler la géométrie du bord d'attaque, paramètre déterminant de la performance aérodynamique de l'aile. Avec cette disposition, on voit que l'aile 10 ne dispose en fait pas de bord d'attaque au niveau du buste de l'utilisateur. Le bord d'attaque 18 est uniquement présent le long des bras de l'utilisateur. De la sorte, l'ouverture centrale du buste est en permanence ouverte vers l'avant : elle ne s'étend que le long du dos et des côtés de l'utilisateur.

Avec cette position reculée du bord d'attaque 18, il est préférable que les entrées d'air ne soient plus disposées au niveau du bord d'attaque, car la présence des passages de bras immédiatement en arrière de celui-ci pourrait empcher un bon gonflage de l'aile. Aussi, on a ici prévu de réaliser des prises d'air déportées 48 sous la forme de deux écopes qui s'étendent en dessous de l'aile, sur les côtés du vtement 46, juste en dessous des bras. Ces écopes 48 canalisent l'air vers le haut et vers l'arrière pour le faire pénétrer à l'intérieur de l'aile.

Par ailleurs, pour rigidifier l'aile en cours d'utilisation, il est prévu un réseau de suspentes 50 qui sont accrochées d'une part sous la paroi inférieure 16 de l'aile 10, et d'autre par au niveau du bassin de l'utilisateur, par exemple grâce à un harnais 52 similaire à un baudrier d'escalade. Ces suspentes 50 garantissent le maintien de l'aile dans un plan horizontal en empchant la voile de vriller ou de déverser, notamment au niveau du bord de fuite.

Dans ces deux premiers modes de réalisation de l'invention, le plan de référence de l'aile, qui est le plan passant par le bord d'attaque 18 et le bord de fuite 20 de l'aile, forme un angle d'environ 90 degrés par rapport au plan du buste de l'utilisateur qui la porte, le plan du buste étant par exemple le plan frontal passant par la colonne vertébrale de l'utilisateur au niveau du cou et au niveau de sa jonction avec le bassin. Avec cette, configuration, le fonctionnement de l'aile sera optimal lorsque, en cours d'utilisation, le buste de l'utilisateur sera presque perpendiculaire à sa vitesse de déplacement par rapport à l'air.

Dans le troisième exemple de réalisation de l'invention qui est illustré aux figures 9 à 13, l'angle d'inclinaison « i » du plan de référence P de l'aile par rapport au plan R du buste de l'utilisateur est beaucoup plus réduit, sans toutefois tre nul. Cet angle « i » est supérieur à cinq degrés, et par exemple compris entre 10 et 15 degrés. Cette configuration de l'aile sera plus particulièrement adaptée pour permettre à l'aile de fonctionner de manière optimale lorsque l'aile est utilisée par un skieur en train d'effectuer un saut, soit sur un tremplin, soit suite à son passage sur une bosse naturelle du terrain. En effet, comme on peut le voir sur la figure 13, le skieur se présente alors avec le buste relativement incliné vers l'avant, et ce d'autant plus que la pente du terrain sur lequel il évolue sera raide.

La construction de l'aile à caisson est la mme que celles des modes de réalisation précédents, c'est-à-dire que l'aile est intégrée à un vtement, en l'occurrence une veste 12, mais l'angle d'inclinaison de l'aile 10 par rapport à la veste 12 fait que la face inférieure 16 de l'aile est formée en bonne partie par la veste. Comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, la couture de liaison 56 de la face inférieure 16 de l'aile sur la veste 12 court essentiellement sur les côtés de la veste. Au niveau du col, qu'elle contourne par l'arrière, la couture de liaison passe devant les épaules de l'utilisateur, puis elle descend vers le bas pour, au niveau de la ceinture, se retrouver presque an niveau de la face dorsale de la verste, donc de l'utilisateur.

Comme on le voit, la face inférieure de l'aile est donc directement reliée à la veste sur près de deux tiers de la longueur de son profil. Cependant, tout comme dans les modes de réalisation précédents, le bord de fuite de l'aile est libre. Dans ce mode de réalisation, tout le tiers arrière de l'aile est libre par rapport à la veste, et il est décalé du plan du buste de l'utilisateur.

Cependant, en augmentant ainsi la longueur du profil de l'aile qui est directement relié à la veste, on obtient un bien meilleur contrôle et un meilleur maintien du profil de l'aile, ce qui accroît bien entendu ses performances de portance.

Par ailleurs, par rapport aux autres modes de réalisation, on voit que ce troisième mode de réalisation de l'invention ne présente plus, en vue de dessus ou de face, un aspect rectangulaire, mais un aspect sensiblement en forme de trapèze, le bord de fuite étant de faible largeur. De la sorte, l'aile présente deux bords latéraux 58 en forme de V. Cette caractéristique permet-elle aussi d'augmenter la stabilité de l'aile car, tout en commandant le déploiement de l'aile, les bras peuvent aussi provoquer une tension des bords latéraux 58 et du bord de fuite 20 de l'aile, cette tension étant favorable à un bon maintien du profil. Cette disposition est d'autant plus performante que la face inférieure du profil est par ailleurs maintenue sur une bonne partie de sa longueur du fait de sa liaison avec la veste. On pourrait d'ailleurs prévoir que l'aile présente non pas une forme de trapèze, mais une forme triangulaire, en prévoyant simplement de prolonger les bords latéraux 58 vers l'arrière jusqu'à leur point de convergence, ce qui supprimerait le bord transversal arrière, le bord de fuite étant alors formé des deux bords latéraux en V. Dans ce cas, le bord de fuite, et toute une partie arrière de l'aile, reste libre.

Dans l'exemple illustré, on voit que le bord de fuite 20 peut tre muni d'un système de bridage 60 (analogue à un réseau de suspente 50) relié par exemple aux genoux de l'utilisateur. De mme, on voit que la veste 12 peut tre munie d'une ceinture 62 destinée à ajuster au mieux le bas de la veste au corps de l'utilisateur. Comme le bas de la veste est relié directement à la face inférieure 16 de l'aile, cela participe à la bonne tenue de l'aile.

Par ailleurs, on peut voir que les manches de la veste comportent des extrémités en forme de mitaines 64 qui permettent d'exercer une tension optimale dans la direction transversale de l'aile, ceci afin de rigidifier le bord d'attaque selon cette direction.

Comme on peut le déduire de la description ci-dessus, l'aile pourra tre conçue avec un angle d'inclinaison par rapport au plan du buste de l'utilisateur qui pourra varier entre 5 et 110 degrés.