FR2705312A1 - Rigid sail for all categories of vessel - Google Patents
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Abstract
Description
VOILE RIGIDE pour Navires toutes catégories
La présente convention concerne un dispositif pour faire avancer les navires de commerce, de plaisance et autres, en utilisant la force du vent.RIGID SAIL for Ships all categories
This Convention concerns a device for advancing merchant ships, pleasure craft and others, using the force of the wind.
La propulsion de ces navires se fait habituellement à l'aide d'un moteur qui consomme de l'énergie ou d'un système de voilure souple encombrant et àiffi- cile a manoeuvrer, dont le rendement est faible par rapport au système deplo- yé, en ce sens que la voile travaille en compromis avec le vent du fait qu'à certaines allures, il faudrait qu'elle soit plate et à d'autres allures, gon fiante. The propulsion of these ships is usually done with the help of an energy-consuming engine or a bulky, easy-to-maneuver flexible wing system, whose performance is low compared to the deployed system. , in the sense that the sail works in compromise with the wind because at certain paces, it should be flat and at other paces, swelling.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients et de doubler et tripler le rendement pour une surface égale de voilure utilisée avec un rapport d'encombrement de 1 = 5 au niveau du rendement par rap- port aux systèmes actuellement utilisés.The device according to the invention makes it possible to remedy these drawbacks and to double and triple the output for an equal surface area of canopy used with a size ratio of 1 = 5 in terms of output compared to the systems currently used.
En effet, selon une première caractéristique, ce système comporte un cadre rectangulaire de préférence (ou carré), celui-ci pouvant être en aluminIum ou tout autre matériau équivalent ou supérieur, portant une sèrie de pales rigides courbes disposées les unes à la suite des autres, se chevauchant, espacées entre elles d'une distance égale à la moitié de la largeur des pales (largeur prise sur l'angle droit du positionnement) et dont l'angle d'ouverture (par rapport à la perpendiculaire imaginaire du cadre) se situe entre 23 et 37 selon qu'il sagisse d'utilisation sur des navires lourds et lents ou des navires légers et rapides. In fact, according to a first characteristic, this system comprises a preferably rectangular (or square) frame, which may be made of aluminum or any other equivalent or higher material, carrying a series of curved rigid blades arranged one after the other. others, overlapping, spaced apart by a distance equal to half the width of the blades (width taken on the right angle of positioning) and whose opening angle (relative to the imaginary perpendicular of the frame) is between 23 and 37 depending on whether it is used on heavy and slow ships or light and fast ships.
FIG. N 1
La largeur des pales utilisées est sans importance majeure, elle est calculée d'avantage selon un rapport d'harmonisation par rapport au,avire oui va l'utiliser ainsi que la résistance du matériau employé, le tout lié à la hauteur de la pale
Ce cadre (de préférence rectangulaire) portant les pales rigides servant de voilure comporte deux axes (un à l'avant, l'autre à l'arrière) qui lui permettent de pivoter sur lui-même afin de pouvoir, chaque fois que le navre change de bord, présenter l'angle d'attaque des pales face à la nouvelle disectio:: du vent rpar rapport au rameau). FIG. # 1
The width of the blades used is not of major importance, it is calculated more according to a harmonization ratio compared to, avire yes will use it as well as the resistance of the material used, all related to the height of the blade
This frame (preferably rectangular) carrying the rigid blades serving as a wing has two axes (one at the front, the other at the rear) which allow it to pivot on itself so as to be able, each time the ship change of edge, present the angle of attack of the blades facing the new disectio :: of the wind compared to the branch).
Il peut être actionné soit par un vo~ant, soit par tout autre système mécanique conçu en fonction de ltrnportance du navire qui l'utilise.It can be actuated either by a vo ~ ant, or by any other mechanical system designed according to the importance of the vessel that uses it.
FIG. N 2
Selon la deuxième caractéristique, le cadre portant les pales servant de voilure, repose par ses deux axes sur un demi-cadre qui lui-même repose sur un pivot central lui permettant de tourner sur lui même en entrainant l'en- semble du système.FIG. N 2
According to the second characteristic, the frame carrying the blades serving as a wing rests by its two axes on a half-frame which itself rests on a central pivot allowing it to turn on itself while driving the entire system.
FIG. N 3
Le pivot du demi-cadre peut trouver sa place au niveau de l'emplanture de mât d'un voilier par l'installation d'un tube rigide bien fixé au navire, dans lequel s'emboitera l'axe pivotant du demi-cadre avec un système de fixation ne l'empêchant pas de pivoter sur lui-même, mais de s'arracher verticalement.FIG. # 3
The pivot of the half-frame can find its place at the mast root of a sailboat by the installation of a rigid tube well fixed to the ship, in which the pivoting axis of the half-frame will fit together a fixing system that does not prevent it from pivoting on itself, but from tearing off vertically.
Le demi-cadre doit être tenu au bateau par un filin réglable car lors d'un virement de bord, il sera entrainé par ce dernier pour franchir le lit du vent.The half frame must be held to the boat by an adjustable rope because during a tack, it will be driven by the latter to cross the bed of the wind.
Ltensemble comporte deux girouettes, l'une à l'avant, l'autre à l'arrière, qui peuvent être fixées soit sur le cadre, soit sur le demi-cadre afin d'être maintenues constamment dans une position perpendiculaire par rapport à la direction du vent.The assembly includes two weather vanes, one at the front, the other at the rear, which can be fixed either on the frame or on the half-frame in order to be kept constantly in a position perpendicular to the wind direction.
Les girouettes, soit par un systéme mécanique si elles sont posées sur le demi-cadre, soit automatiquement et sans systéme si elles sont solidaires du cadre principal, doivent s'inverser chaque fois que le cadre principal tourne sur lui-même selon son axe lor.gitudinal.The vanes, either by a mechanical system if they are placed on the half-frame, or automatically and without system if they are integral with the main frame, must reverse each time the main frame turns on itself along its axis lor .gitudinal.
Il y a grand intérêt pour obtenir un réglage parfait (surtout sur les navires rapides) à ce que la girouette se trouvant le plus en avant du navire soit réglable quant à son angle d'ouverture afin de corriger les ir.terfé- rences entre le vent réel et le vent apparent produit par la vitesse du bateau.It is of great interest to obtain a perfect adjustment (especially on fast vessels) so that the wind vane located furthest forward of the vessel is adjustable as to its opening angle in order to correct the ir.terferences between the real wind and the apparent wind produced by the speed of the boat.
Les dessins annéxés illustrent l'invention.The attached drawings illustrate the invention.
- La figure N 1 représente les pales rigides vues de haut disposées les
unes à la suite des autres - La figure N 2 représente le cadre principal portant un certain nombre de
pales.- Figure N 1 shows the rigid blades seen from above arranged the
one after the other - Figure N 2 shows the main frame carrying a number of
blades.
- La figure N 3 représente le demi-cadre pivotant servant à porter le cadre
principal - La figure N 4 représent 1 'ensetrole du systéme monté sur ur: navire.- Figure N 3 shows the pivoting half-frame used to carry the frame
main - Figure N 4 shows the beam of the system mounted on ur: ship.
Un r.avire équipé d'une voile moderne traditionnelle souple travaille selor. un rendement qui est le suivant - 1/3 de la surface travaille à 100; - 1/3 de la surface travaille de LO å 60 % - 1/3 de la surface travaille de O à 10 %
Soit un rendement correspondant à 50 % et 60 % de sa voilure dans les meilleures conditions (vent de travers).A ship equipped with a modern flexible traditional sail works selor. a yield which is as follows - 1/3 of the surface works at 100; - 1/3 of the working surface from LO to 60% - 1/3 of the working surface from O to 10%
Or a yield corresponding to 50% and 60% of its sails in the best conditions (crosswind).
Aux autres allures, il perd encore une partie de son efficacité car soit les voiles se déventent mutuellement aux allures portantes, soit le navire accuse une gîte très prononcée aux allures de 'près' et près ré. At other gaits, it still loses part of its effectiveness because either the sails become mutually winding at the bearing gaits, or the ship shows a very pronounced list with the gaits of 'near' and near d.
De plus, le plan de voilure réglé toujours à partir de l'axe longitudinal du navire ne peut agir que selon un compromis passé entre le navire suivant une route et le vent lui fournissant l'énergie ; ce qui veut dire qutà chaque changemment de cap, un nouveau compromis doit être établi.In addition, the sail plan, always adjusted from the longitudinal axis of the ship, can only act according to a compromise made between the ship on a course and the wind supplying it with energy; which means that with each change of course, a new compromise must be established.
La principale originalité de cette invention est d'avoir trouvé le moyer. The main originality of this invention is to have found the moyer.
d'utiliser et de travailler avec le vent sans compromis, quelles que soient les 'allures' prises par le navire et ce jusqu a un ar.gle de remor.tée dépassant les 30 vers le lit du vent en conservant 100 % de l'efficacité de la voile rigide, ces 100 % étant utilisés pour obtenir la résultante de forces qui fera avar.cer le navire selon des variances qui tendront toujours vers le maximum des possibilités.to use and work with the wind without compromise, whatever the 'gaits' taken by the ship and this up to a towing rule exceeding 30 towards the bed of the wind while retaining 100% of the efficiency of the rigid sail, these 100% being used to obtain the resultant of forces which will make the ship fall down according to variances which will always tend towards the maximum of possibilities.
ORIGINALITES Subsidiaires
Hormis la principale originalité précédemment citée qui est d'utiliser la force du vent sans comprmis avec une voilure qui travaille toujours face. au ver.t, nous allons citer les originalités subsidiaires qui ont permis d'obtenir ce résultat.SUBSIDIARY ORIGINALS
Apart from the main originality previously mentioned which is to use the force of the wind without compromising with a wing which always works face. in ver.t, we will cite the subsidiary originalities which made it possible to obtain this result.
La première originalité subsidiaire de cette invention est que la surface de voilure nécessaire pour l'effet que I'or, désire obtenir, est divisée en plusieurs surfaces rigides courbes moindres qui par leur disposition à l'intérieur du cadre principal, se chevauchant les unes à la suite des autres, augnentent mutu ellement leur rendement.The first subsidiary originality of this invention is that the sail area necessary for the effect which the gold wishes to obtain is divided into several less curved rigid surfaces which by their arrangement inside the main frame, overlapping each other. following the others, mutually increase their performance.
Ex. : une seule pale rigide n'est efficace qu'à 80 % de sa surface. La même surface divisée en plusieurs pales disposées les unes à la suite des autres s'aidant mutuellement par le courant d'air intrados et extrados atteind un rendement de 100 70. Eg a single rigid blade is only effective at 80% of its surface. The same surface, divided into several blades arranged one after the other, helping each other by the pressure surface and pressure surface, reaches a yield of 100 70.
La deuxième originalité subsidiaire de cette invention, est de monter les voiles rigides sur un cadre tournant sur ses axes, ce qui permet de préseter le bord d'attaque des pales face au vent chaque fois que le navire change de bord en donnant un demi-tour au cadre.The second subsidiary originality of this invention is to mount the rigid sails on a frame rotating on its axes, which allows to predict the leading edge of the blades facing the wind each time the ship changes tack by giving a half turn to frame.
La troisième originalité subsidiaire (plus importar.te que les deux précédentes) est que l'ensemble du systéme dirigé par des girouettes travaille dans toutes les conditions, quelle que soit la route du navire, face au vent, et donc avec un réglage qui ne change jamais, calculé pour obtenir le rer.de- ment maximum, ce qui permet de remonter le lit du vent jusqu'à plus de 30 contre 45 avec une voilure souple classique.The third subsidiary originality (more important than the two previous ones) is that the whole system led by wind vanes works in all conditions, whatever the course of the ship, facing the wind, and therefore with an adjustment that does not never changes, calculated to obtain the maximum return, which allows the wind bed to be raised to more than 30 against 45 with a conventional flexible wing.
Cette troisième originalité permet dans tous les cas de figure d'obtenir un rendement à 100 ;k de la voilure dont la courbure et l'angle d'attaque sor.t réglés une fois pour toutes pour un travail perpendiculaire au vent.This third originality makes it possible in all cases to obtain a yield at 100; k of the airfoil, the curvature and the angle of attack of which are adjusted once and for all for work perpendicular to the wind.
Le navire, quel que soit son cap et ce jusqu'à plus de 30 du lit du vent, avance par la résultante des forces produites par le cadre pricipal et la résistance de la dérive immergée du bateau.The ship, whatever its course and up to more than 30 of the wind bed, advances by the result of the forces produced by the main frame and the resistance of the submerged drift of the boat.
FIG N 5
La quatrième originalité subsidiaire est le faible encombrement du systéme.FIG N 5
The fourth subsidiary originality is the small size of the system.
En effet, un cadre portant des pales courbes inclinées à 35 par rapport à son angle droit porte une voilure de 2.5 fois sa surface.Indeed, a frame carrying curved blades inclined at 35 relative to its right angle carries a canopy of 2.5 times its surface.
Ex. : 10 m2 de cadre = 25 m2 de voilure
Le rapport de rendement avec une voilure rigide étant - entre Force 2 et Force 3 : double - à partir de Force 4/5 : triple un cadre de 10 m2 produira une force équivalente à 50 m2 de voile souple pouvant aller jusqu'a 75 m2 et même les depasser par vent très fort.Ex .: 10 m2 of frame = 25 m2 of wing
The yield ratio with a rigid wing being - between Force 2 and Force 3: double - from Force 4/5: triple a frame of 10 m2 will produce a force equivalent to 50 m2 of flexible sail which can go up to 75 m2 and even overtake them in very strong winds.
(Au cas où le vent serait trop violet, il est très aisé de reduire la surface de voilure en enlevant un nombre égal de pales à l'avant et à l'arrière du cadre principal, celles-ci étant tenues par des glissières guides). (In case the wind is too purple, it is very easy to reduce the sail area by removing an equal number of blades at the front and at the rear of the main frame, these being held by guide rails) .
;,a ciquième originalité subsidiaire est que la poussée du vent est répartie dans le sens longitudinal et a faible hauteur du navire, ce qui réduit considérablement la gite et par ce fait pénalise beaucoup moins la résultante (sans compter le plus de confort et de sécurité). ;, ciquième originality subsidiary is that the wind thrust is distributed in the longitudinal direction and at low height of the ship, which considerably reduces the lodging and by this fact penalizes much less the resultant (without counting more comfort and safety ).
La sixième originalité subsidiaire est la facilité de manoeuvre. The sixth subsidiary originality is the ease of operation.
En effet, le systéme maintenu par ses girouettes conserve automatIquement son réglage quels que soient les embardées ou changement de direction du navire. Indeed, the system maintained by its vanes automatically keeps its setting whatever swerves or change of direction of the ship.
Etant prévu et réglé pour travailler toujours face au vent, il n'y a ni à border ni à choquer la voilure, celle-ci donnera dans tous les cas 100% de son efficacité, car comme nous l'avons déjà dit, sa principale originalité est de ne passer aucun compromis avec le vent. Seule la résultar.te variera en fonction des caps pris par le navire mais toujours en exploitant le systéme au maximum de ses capacités.Being planned and set to work always facing the wind, there is neither to border nor to shock the canopy, this one will give in all cases 100% of its efficiency, because as we have already said, its main originality is to make no compromise with the wind. Only the result will vary according to the heading taken by the ship but always by exploiting the system to the maximum of its capacities.
Lors d'un virement de bord, l'ensemble tenu par un filin réglable est entrai- né à franchir le lit du vent par le navire. La seule manoeuvre à effectuer est l'inversion du cadre principal afin de présenter le bord d'attaque des pales face à la nouvelle direction du vent par rapport au navire. Cette inversion peut être soit manuelle à partir d'iin volant monté sur l'axe arriére du cadre (sur un navire de taille raisonnable) soit entièrement mécanisée par un moteur électrique entrainant une vis sans fin agissant sur un pignon denté situé en bout de l'un des axes du cadre principal (navire de commerce portant plusieurs cadres de surface importante manoeuvrés à partir de la passerelle).During a tack, the whole held by an adjustable rope is caused to cross the bed of the wind by the ship. The only maneuver to be carried out is the inversion of the main frame in order to present the leading edge of the blades facing the new direction of the wind relative to the ship. This reversal can be either manual from a flywheel mounted on the rear axle of the frame (on a vessel of reasonable size) or entirely mechanized by an electric motor driving a worm gear acting on a toothed pinion located at the end of the 'one of the axes of the main frame (merchant ship carrying several large area frames maneuvered from the bridge).
Si l'on veut stopper l'action de la voilure, il suffit de positionner le cadre horizontalement afin que le vent n'aie plus d'action sur les pales.If you want to stop the action of the wing, you just have to position the frame horizontally so that the wind has no more action on the blades.
FIG. N 6.FIG. # 6.
Lorsque le navire séjourne au port, un systéme simple permet de désolidariser le cadre du demi-cadre au niveau des supports d'axe afin de l'abaisser pour le poser à plat sur le demi-cadre et l'arrimer.When the ship is staying in port, a simple system makes it possible to separate the frame from the half-frame at the level of the axle supports in order to lower it to lay it flat on the half-frame and stow it.
Lors d'une immobilisation prolongée, il est possible d'enlever toutes les pales tenues par des glissières guides et de les mettre à l'abri (ayant la même forme, elles s'emboiteront les unes sur les autres et tiendront peu de face). ) . FIG. N 7. During prolonged immobilization, it is possible to remove all the blades held by guide rails and to shelter them (having the same shape, they will fit on each other and will hold little face) . ). FIG. # 7.
APPLICATIONS
Ce systéme simple et peu encombrant développant une grande puissance car travaillant dans tous les cas à 100 S de sa capacité, pourrait donner nais- sance à une nouvelle génération de navires, que soit à la plaisance ou au commerce, en construisant des bateaux spécialement étudiés pour recevoir et utiliser ce procédé.APPLICATIONS
This simple and space-saving system developing a great power because working in all cases at 100 S of its capacity, could give birth to a new generation of ships, whether for pleasure or trade, by building specially studied boats to receive and use this process.
I1 pourrait se construire des navires motorisés à l'electricité ; cette énergie pouvant être obtenue par les hélices entrainées par la vitesse du bateau, les moteurs devenant des dynamos, emmagisinant l'énergie dans des accumulateurs dont le poids dans le fond du navire n'est pas un inconvénient car servant de lest. He could build electric motorized ships; this energy can be obtained by the propellers driven by the speed of the boat, the engines becoming dynamos, storing energy in accumulators whose weight in the bottom of the ship is not a disadvantage because serving as ballast.
Cette énergie ainsi obtenue pourrait palier au manque de vent le cas échéant ainsi qu'aux manoeuvres d'accostage. Eventuellement, l'installation de groupes électrogénes pour parfaire la sécurité.This energy thus obtained could compensate for the lack of wind if necessary as well as the docking maneuvers. Possibly, the installation of generators to improve security.
Un cargo utilisant 3000 CV consomme 10 à 12 tonnes de carburant par 24 heures
Le prix de la voile rigide et des transformations occasionées serait vite amorti d'autant plus qu'aucun persommel supplémentaire n1 est nécessaire les manoeuvres pouvant être commandées électriquement à partir de la pas se relle.A freighter using 3000 CV consumes 10 to 12 tonnes of fuel per 24 hours
The price of the rigid sail and of the transformations occasioned would be quickly amortized all the more since no additional personnel n1 is necessary the maneuvers which can be controlled electrically from the pitch are relle.
En attendant cette nouvelle génération de navires, il est possible moyer.nant quelques transformations d'utiliser le systéme sur des cargos non ir.i- tialement prévus à cet effet (installation d'un plan de dérive immergeable nécessaire lorsque le navire marche à vide et légère augmentation de la surface du gouvernail).While waiting for this new generation of ships, it is possible with some transformations to use the system on cargo ships that are not originally intended for this purpose (installation of a submerged drift plane necessary when the ship is running empty and slight increase in the rudder surface).
Les figures N 8, N 9 et N 10 donnent un aperçu des différentes applications pour lesquelles le procédé a été inventé. Figures N 8, N 9 and N 10 give an overview of the different applications for which the process was invented.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9306344A FR2705312A1 (en) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | Rigid sail for all categories of vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9306344A FR2705312A1 (en) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | Rigid sail for all categories of vessel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2705312A1 true FR2705312A1 (en) | 1994-11-25 |
Family
ID=9447503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9306344A Pending FR2705312A1 (en) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | Rigid sail for all categories of vessel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2705312A1 (en) |
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