FR3124162A3 - SAILBOAT WITH MULTI-BAR SUPPORT STRUCTURE TO SUPPORT THE SAILS - Google Patents

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Abstract

Description d’un voilier (10) comprenant une coque (12), une voilure (30, 32) et une structure de support (14) montée sur la coque (12) et prévue pour supporter la voilure (30, 32). La structure de support (14) comprend une pluralité de barres (16, 18, 20), et précisément au moins une barre avant (16) et une paire de barres arrière (18, 20), les barres (16, 18, 20) étant reliées dans leur partie inférieure (22, 24, 26) à la coque (12) et dans leur partie supérieure (28) les unes aux autres de telle sorte que la structure de support (14) a une configuration pyramidale et est une structure isostatique. [Fig. 1].Description of a sailboat (10) comprising a hull (12), a sail (30, 32) and a support structure (14) mounted on the hull (12) and intended to support the sail (30, 32). The support structure (14) includes a plurality of bars (16, 18, 20), and specifically at least one front bar (16) and a pair of rear bars (18, 20), the bars (16, 18, 20 ) being connected in their lower part (22, 24, 26) to the shell (12) and in their upper part (28) to each other such that the support structure (14) has a pyramidal configuration and is a isostatic structure. [Fig. 1].

Description

VOILIER AVEC STRUCTURE DE SUPPORT À BARRES MULTIPLES POUR SUPPORTER LES VOILESSAILBOAT WITH MULTI-BAR SUPPORT STRUCTURE TO SUPPORT THE SAILS

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

La présente invention concerne un voilier, en particulier un voilier habitable.The present invention relates to a sailboat, in particular a habitable sailboat.

L’état de l’artState of the art

Il est bien connu que la plupart des voiliers habitables sont équipés d’un gréement de type « sloop », le gréement étant l’ensemble des structures et des équipements utilisés pour soutenir les voiles, qui génèrent grâce au vent la poussée nécessaire à la navigation.It is well known that most habitable sailboats are equipped with a "sloop" type rig, the rig being the set of structures and equipment used to support the sails, which generate the thrust necessary for navigation thanks to the wind. .

Un voilier avec un gréement de type sloop n’a qu’un seul mât portant une voile arrière appelée grand-voile, qui est maintenue dans sa partie inférieure par la bôme, et une voile d’avant appelée foc. Le mât, situé approximativement au centre du bateau (légèrement vers l’avant), repose sur le pont et est soutenu par plusieurs cordages d’acier. Plus précisément, deux cordages se trouvant dans le plan longitudinal du bateau partent du haut du mât ; l’un, appelé étai, est fixé à la coque à l’avant, tandis que l’autre, appelé pataras, est fixé à la coque à l’arrière. Il existe également des cordages, appelés haubans, pour le soutien transversal du mât. Les petits voiliers ont deux haubans de chaque côté, tandis que les voiliers dont le mât fait plus de 12 m de haut peuvent avoir trois ou quatre haubans de chaque côté. Des espars, appelés barres de flèches, sont également prévus et sont destinés à améliorer l’angle d’attaque des haubans sur le mât. En effet, plus l’angle d’attaque entre les haubans et le mât est faible, plus la charge que doit supporter le hauban à moment de basculement égal est importante.A sailboat with a sloop-type rig has only one mast carrying a rear sail called the mainsail, which is held in its lower part by the boom, and a foresail called the jib. The mast, located approximately in the center of the boat (slightly forward), rests on the deck and is supported by several steel ropes. More precisely, two ropes lying in the longitudinal plane of the boat start from the top of the mast; one, called the forestay, is attached to the hull at the front, while the other, called the backstay, is attached to the hull at the stern. There are also ropes, called shrouds, for the transverse support of the mast. Small sailboats have two shrouds on each side, while sailboats with a mast over 12m in height may have three or four shrouds on each side. Spars, called spreaders, are also provided and are intended to improve the angle of attack of the shrouds on the mast. In fact, the lower the angle of attack between the stays and the mast, the greater the load that the stay has to support at an equal tilting moment.

Il est donc nécessaire, lors du dimensionnement du mât et de tous ses cordages de soutien, de trouver un compromis entre les contraintes impliquées et les autres caractéristiques que doit avoir le bateau. Par exemple, en allongeant les barres de flèches pour améliorer l’angle des haubans, lors d’une navigation au près (le type d’allure que l’on a lorsque l’on « remonte au vent », c’est-à-dire lorsque la composante du vecteur vitesse du bateau relative à la direction du vent est dans la direction opposée au vent lui-même), il sera possible d’obtenir un angle moins serré par rapport au vent et également de réduire l’espace sur la fargue entre les haubans et la filière, réduisant ainsi l’ouverture pour permettre aux personnes à bord de passer de l’avant à l’arrière du bateau.It is therefore necessary, when sizing the mast and all its supporting ropes, to find a compromise between the constraints involved and the other characteristics that the boat must have. For example, by lengthening the spreaders to improve the angle of the shrouds, when sailing close-hauled (the type of gait you have when you "go upwind", i.e. say when the component of the boat speed vector relative to the wind direction is in the opposite direction to the wind itself), it will be possible to obtain a less tight angle to the wind and also reduce the space on the toe between the shrouds and the lifeline, thus reducing the opening to allow people on board to pass from the front to the back of the boat.

Une autre solution pour améliorer l’angle des haubans consiste à augmenter leur nombre en ajoutant des barres de flèches supplémentaires, ce qui complique néanmoins le réglage des valeurs de précharge et augmente le coût de construction.Another solution to improve the angle of the seatstays is to increase their number by adding additional spreaders, which nevertheless complicates the adjustment of the preload values and increases the cost of construction.

Une telle configuration de voilier présente un certain nombre d’inconvénients.Such a sailboat configuration has a number of disadvantages.

Tout d’abord, le mât reposant sur le pont est chargé en compression par le haubanage avec une charge de compression considérable, qui sur un bateau de 7 mètres de long, par exemple, peut dépasser 10 kN.First of all, the mast resting on the deck is compressively loaded by the guying with a considerable compressive load, which on a boat of 7 meters in length, for example, can exceed 10 kN.

Ensuite, les points de fixation du haubanage au pont, notamment des haubans (qui présentent des angles plus défavorables), nécessitent une attention particulière, car la valeur de la charge varie constamment lors de la navigation. L’expérience montre que lorsque les haubans sont correctement réglés, en navigation au près, les haubans sous le vent (c’est-à-dire ceux du côté opposé à celui d’où vient le vent) doivent être détendus, et donc également raccourcis. Par symétrie entre les haubans sous le vent et ceux au vent, cela signifie que les haubans au vent se sont allongés autant que les haubans sous le vent se sont raccourcis, avec pour résultat que les haubans au vent sont maintenant deux fois plus chargés qu’ils ne l’étaient initialement. Cette fatigue qui concerne les haubans se répercute sur tous les points auxquels ils sont attachés, c’est-à-dire le mât, les barres de flèche et les cadènes (points de fixation des haubans sur la coque), et se répète à chaque virement, c’est-à-dire à chaque virement de bord au près.Then, the points of attachment of the stays to the deck, in particular the stays (which present more unfavorable angles), require particular attention, because the value of the load varies constantly during navigation. Experience shows that when the shrouds are correctly adjusted, when sailing close-hauled, the lee shrouds (i.e. those on the side opposite to that from which the wind comes) must be slack, and therefore also shortcuts. By symmetry between the leeward and windward guys, this means that the windward guys have lengthened as much as the leeward guys have shortened, with the result that the windward guys are now twice as loaded as they weren't initially. This fatigue, which concerns the shrouds, affects all the points to which they are attached, i.e. the mast, the spreaders and the chainplates (points of attachment of the shrouds to the hull), and is repeated at each tack, i.e. each time you tack upwind.

De plus, le haubanage est toujours en tension même lorsque le bateau est au port, amarré, et tous les points d’ancrage des haubans, de l’étai et du pataras sont chargés et par conséquent la charge appliquée du mât au pont est également toujours présente. Les variations de température entre la nuit et le jour, ainsi qu’entre les saisons froides et chaudes, provoquent des dilatations thermiques qui affectent les valeurs de précharge.In addition, the guy line is always in tension even when the boat is in port, moored, and all the anchor points for the shrouds, forestay and backstay are loaded and therefore the load applied from the mast to the deck is also always present. Temperature variations between night and day, as well as between cold and hot seasons, cause thermal expansions that affect preload values.

La fatigue et les dilatations thermiques obligent à un contrôle régulier du réglage du haubanage.Fatigue and thermal expansion require regular checks on the adjustment of the guy wires.

Abrégé de l’inventionAbstract of the invention

Le but de la présente invention est de proposer un voilier qui n’est pas affecté par les inconvénients susmentionnés de la technique connue.The object of the present invention is to provide a sailboat which is not affected by the aforementioned drawbacks of the known technique.

Cet objectif et d’autres sont pleinement atteints selon la présente invention grâce à un voilier comprenant au moins une coque, une voilure et une structure de support montée sur ladite au moins une coque et prévue pour supporter la voilure, dans lequel la structure de support comprend une pluralité de barres, à savoir, au moins une barre avant et une paire de barres arrière, les barres étant reliées dans leur partie inférieure à ladite au moins une coque et dans leur partie supérieure les unes aux autres de telle manière que la structure de support a une configuration pyramidale et est une structure isostatique, dans laquelle chacune des barres est soumise lors de l’utilisation uniquement, ou du moins principalement, à charges axiales.This objective and others are fully achieved according to the present invention thanks to a sailboat comprising at least one hull, one sail and a support structure mounted on said at least one hull and provided to support the sail, in which the support structure comprises a plurality of bars, namely, at least one front bar and a pair of rear bars, the bars being connected in their lower part to the said at least one shell and in their upper part to each other in such a way that the structure support has a pyramidal configuration and is an isostatic structure, in which each of the bars is subjected in use only, or at least mainly, to axial loads.

De cette façon, lorsque le bateau ne navigue pas, la structure de support et la coque ne sont pas soumises à des forces de précharge, mais uniquement au poids de la structure elle-même. En outre, aucune charge sur l’ensemble du pont du bateau n’est due aux structures supportant les voiles, sauf à ses extrémités, ce qui permet une liberté maximale dans la conception et l’aménagement du pont et de l’intérieur du voilier. Exempt de tout équipement, le pont du bateau peut entièrement être utilisé par les personnes à bord.In this way, when the boat is not sailing, the support structure and the hull are not subjected to preload forces, but only to the weight of the structure itself. In addition, no load on the entire deck of the boat is due to the structures supporting the sails, except at its ends, which allows maximum freedom in the design and layout of the deck and the interior of the sailboat. . Free of any equipment, the deck of the boat can be used entirely by those on board.

Selon une forme de réalisation, la structure de support est une structure à trois barres, c’est-à-dire avec une seule barre avant, auquel cas les points de raccordement des barres avec la coque sont positionnés au sommet d’un triangle isocèle.According to one embodiment, the support structure is a three-bar structure, that is to say with a single front bar, in which case the connection points of the bars with the hull are positioned at the apex of an isosceles triangle .

La structure de support n’est pas plus haute que celle des mâts des bateaux traditionnels, de sorte que sa configuration particulière n’implique aucune limitation en cas de transport du bateau.The support structure is not higher than that of the masts of traditional boats, so its particular configuration does not imply any limitation in case of transporting the boat.

La barre avant peut être de la même longueur que les deux barres arrière.The front bar can be the same length as the two rear bars.

De préférence, les deux barres arrière de la structure de support sont reliées aux limites extérieures du tableau arrière (une à droite et une à gauche), dont la largeur coïncide avec la largeur maximale de la coque, tandis que la barre avant est reliée près du sommet de l’étrave de la coque. De cette façon, la structure de support est liée aux points de plus grande rigidité de la coque et il n’est donc pas nécessaire de renforcer d’autres points du pont, comme c’est le cas par exemple pour la base du mât et les ancrages des haubans dans les bateaux traditionnels.Preferably, the two rear bars of the support structure are connected to the outer limits of the transom (one on the right and one on the left), the width of which coincides with the maximum width of the hull, while the front bar is connected near from the top of the bow of the hull. In this way, the support structure is linked to the points of greatest rigidity of the hull and therefore it is not necessary to reinforce other points of the deck, as is the case for example for the base of the mast and the guy wire anchors in traditional boats.

La voilure du bateau est avantageusement constituée de deux focs envergués sur leurs étais respectifs, qui sont reliés dans leur partie inférieure à la coque, respectivement à l’avant et à l’arrière de la barre avant. Avec deux voiles d’avant, c’est-à-dire sans grand-voile, et donc sans bôme, le bateau garantit une plus grande sécurité pour les personnes à bord : lors des virements, mais surtout en cas d’empannage involontaire, il ne faut pas faire attention aux mouvements de la bôme. De plus, il n’est pas nécessaire de régler la précharge des haubans, car il n’y a tout simplement pas de haubans. Le seul réglage concerne les étais avant où sont envergués les deux focs. La précharge sur les étais agit en induisant une compression uniquement sur la barre avant et un système à levier oscillant garantit l’absence de moments appliqués à cette même barre, générant une tension égale sur les deux étais.The sail of the boat advantageously consists of two jibs spanned on their respective stays, which are connected in their lower part to the hull, respectively at the front and at the rear of the front bar. With two headsails, that is to say without a mainsail, and therefore without a boom, the boat guarantees greater safety for those on board: during tacks, but especially in the event of an involuntary jibe, do not pay attention to the movements of the boom. Also, there is no need to adjust the preload of the seatstays, because there are simply no seatstays. The only adjustment concerns the forward stays where the two jibs are set. The preload on the props acts by inducing a compression only on the front bar and an oscillating lever system guarantees the absence of moments applied to this same bar, generating an equal tension on the two props.

L’absence d’obstacles de l’avant à l’arrière du bateau permet de régler les voiles à un angle minimum par rapport à l’axe longitudinal de la coque. En particulier, le foc le plus à l’arrière peut également être porté du côté du vent.The absence of obstacles from the bow to the stern of the boat allows the sails to be set at a minimum angle in relation to the longitudinal axis of the hull. In particular, the aftmost jib can also be carried on the windward side.

En outre, avec un bateau selon l’invention, la surface de voilure n’est pas limitée en largeur. Par exemple, avec une coque de 6,5 m de long et 2,1 m de large, les barres (par exemple toutes identiques) peuvent avoir une longueur d’environ 7,5 m. Avec ces caractéristiques, il est possible d’avoir un foc avant d’une surface de 14 m2et un foc arrière d’une surface de 10 m2, pour une surface totale de 24 m2, ce qui correspond à celle d’un bateau traditionnel de la même longueur.Furthermore, with a boat according to the invention, the sail area is not limited in width. For example, with a hull 6.5 m long and 2.1 m wide, the bars (eg all identical) can be about 7.5 m long. With these characteristics, it is possible to have a forward jib with an area of 14 m 2 and an aft jib with an area of 10 m 2 , for a total area of 24 m 2 , which corresponds to that of a traditional boat of the same length.

Brève description des figuresBrief description of figures

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront évidents à partir de la description détaillée suivante, qui est fournie à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins ci-joints dans lesquels :Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description, which is provided by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:

- la est une vue en perspective montrant schématiquement un voilier selon une forme de réalisation de la présente invention ;- the is a perspective view schematically showing a sailboat according to one embodiment of the present invention;

- la est une vue à l’échelle agrandie du détail A du voilier de la , concernant la zone de raccordement des extrémités supérieures des barres de la structure de support pour les voiles ;- the is an enlarged view of detail A of the sailboat of the , concerning the area of connection of the upper ends of the bars of the support structure for the sails;

- la représente une vue en coupe de la zone de raccordement de la ;- the shows a sectional view of the connection area of the ;

- la est une vue à l’échelle agrandie du détail B du voilier de la , relative à la zone de raccordement de l’extrémité inférieure de l’une des deux barres arrière de la structure de support pour les voiles et de la coque du bateau ;- the is an enlarged view of detail B of the sailboat of the , relating to the connection zone of the lower end of one of the two rear bars of the support structure for the sails and the hull of the boat;

- la montre une vue en coupe de la zone de raccordement de la ;- the shows a sectional view of the connection area of the ;

- la est une vue à l’échelle agrandie du détail C du voilier de la , concernant la zone de raccordement de l’extrémité inférieure de la barre avant de la structure de support pour les voiles et de la coque du bateau ; et- the is an enlarged scale view of detail C of the sailboat of the , relating to the connection zone of the lower end of the forward bar of the support structure for the sails and the hull of the boat; and

- la représente une vue en coupe de la zone de raccordement de la .- the shows a sectional view of the connection area of the .

Claims (9)

Voilier comprenant au moins une coque (12), une voilure (30, 32) et une structure de support (14) montée sur ladite au moins une coque (12) et prévue pour supporter la voilure (30, 32), caractérisé en ce que la structure de support (14) comprend une pluralité de barres (16, 18, 20), et précisément au moins une barre avant (16) et une paire de barres arrière (18, 20), les barres (16, 18, 20) étant reliées dans leur partie inférieure (22, 24, 26) à ladite au moins une coque (12) et dans leur partie supérieure (28) les unes aux autres de telle manière que la structure de support (14) a une configuration pyramidale et est une structure isostatique, dans laquelle chacune des barres (16, 18, 20) est soumise lors de l’utilisation uniquement, ou du moins principalement, à des charges axiales.Sailboat comprising at least one hull (12), one sail (30, 32) and a support structure (14) mounted on said at least one hull (12) and provided to support the sail (30, 32), characterized in that that the support structure (14) comprises a plurality of bars (16, 18, 20), and specifically at least one front bar (16) and a pair of rear bars (18, 20), the bars (16, 18, 20) being connected in their lower part (22, 24, 26) to said at least one shell (12) and in their upper part (28) to each other in such a way that the support structure (14) has a configuration pyramidal and is an isostatic structure, in which each of the bars (16, 18, 20) is subjected in use only, or at least mainly, to axial loads. Voilier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barres arrière (18, 20) de la structure de support (14) ont la même longueur.Sailboat according to Claim 1, characterized in that the rear bars (18, 20) of the support structure (14) have the same length. Voilier selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite au moins une barre avant (16) de la structure de support (14) a la même longueur que les barres arrière (18, 20).Sailboat according to Claim 2, characterized in that the said at least one front bar (16) of the support structure (14) has the same length as the rear bars (18, 20). Voilier selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bateau comprend une seule coque (12) et dans lequel la structure de support (14) comprend trois barres (16, 18, 20), donc une seule barre avant (16) et deux barres arrière (18, 20), présentant ainsi une configuration pyramidale triangulaire dont la base, définie par les points de raccordement (22, 24, 26) desdites barres (16, 18, 20) avec la coque (12), a la forme d’un triangle isocèle.Sailboat according to any one of the preceding claims, characterized in that the boat comprises a single hull (12) and in which the support structure (14) comprises three bars (16, 18, 20), therefore a single front bar ( 16) and two rear bars (18, 20), thus having a triangular pyramidal configuration whose base, defined by the connection points (22, 24, 26) of said bars (16, 18, 20) with the hull (12) , has the shape of an isosceles triangle. Voilier selon la revendication 4, caractérisé en ce que les barres arrière (18, 20) de la structure de support (14) sont reliées aux limites extérieures du tableau arrière (12b) de la coque (12), alors que la barre avant (16) est reliée près du sommet de l’étrave (12a) de la coque (12).Sailboat according to Claim 4, characterized in that the rear bars (18, 20) of the support structure (14) are connected to the outer limits of the transom (12b) of the hull (12), while the front bar ( 16) is connected near the top of the stem (12a) of the hull (12). Voilier selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que la barre avant (16) de la structure de support (14) est reliée à la coque (12) au moyen d’une articulation avant (22), réalisée sous la forme d’une articulation à cardan, dans lequel les barres arrière (18, 20) de la structure de support (14) sont chacune reliées à la coque (12) par une articulation arrière respective (24, 26), réalisée sous la forme d’une articulation à rotules, et dans lequel les barres (16, 18, 20) de la structure de support (14) sont reliées les unes aux autres à leurs extrémités supérieures par une articulation supérieure (28), réalisée sous la forme d’une articulation à cardan.Sailboat according to Claim 4 or Claim 5, characterized in that the front bar (16) of the support structure (14) is connected to the hull (12) by means of a front joint (22), made under the form of a universal joint, in which the rear bars (18, 20) of the support structure (14) are each connected to the shell (12) by a respective rear joint (24, 26), made in the form of a ball joint, and wherein the bars (16, 18, 20) of the support structure (14) are connected to each other at their upper ends by an upper joint (28), made in the form of cardan joint. Voilier selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la voilure (30, 32) comprend deux focs envergués à des étais respectifs (34, 36) qui sont reliés dans leur partie inférieure à la coque (12), respectivement à l’avant et à l’arrière par rapport à la barre avant (16).Sailboat according to any one of Claims 4 to 6, characterized in that the sails (30, 32) comprise two jibs spanned by respective stays (34, 36) which are connected in their lower part to the hull (12), respectively at the front and at the rear with respect to the front bar (16). Voilier selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les barres arrière (18, 20) sont reliées rigidement les unes aux autres à leurs extrémités supérieures pour former une seule structure triangulaire.Sailboat according to any one of Claims 4 to 7, characterized in that the rear bars (18, 20) are rigidly connected to each other at their upper ends to form a single triangular structure. Voilier selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bateau comprend une première coque et une deuxième coque et dans lequel la structure de support comprend deux barres avant, respectivement reliées à leurs extrémités inférieures à l’étrave de la première coque et à l’étrave de la deuxième coque, et deux barres arrière, respectivement reliées à leurs extrémités inférieures à l’arrière de la première coque et à l’arrière de la deuxième coque.
Sailboat according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the boat comprises a first hull and a second hull and in which the support structure comprises two forward bars, respectively connected at their lower ends to the stem of the first hull and at the bow of the second hull, and two aft bars, respectively connected at their lower ends to the aft of the first hull and to the aft of the second hull.
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