FR2728533A1

FR2728533A1 - Steering board for paraglider operating over water

Info

Publication number: FR2728533A1
Application number: FR9415428A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-06-28

Abstract

The paraglider or balloon (5) is linked to the body (3) of the "Chien=de=mer" at the points (4,4') by a cable running through the pulley block (5). The body is linked to the hydrofoil surface (1) by the beam (2) and the lockable hinge (9). Hydrofoil surfaces (8,8') are hinged along axes (7,7') at each end (6,6') of the beam. The system is adaptable to outrigger sailing craft.

Description

La présente invention vise a perFectionner le planeur aquatique dit "Chiende
Mer" (nom déposé), objet des Brevets BF 1.494.784 et BF 2.443.378 du meme auteur. qui comporte une aile marine incurvée semi-immergée, dotée de moyens de stabilisation en roulis, tangage et lacet, à tirer par un cable par un engin "tracteur1 pour lui procurer une réaction sensiblement perpendiculaire a son déplacement et particulièrement perrnettre ainsi une navigation sous l'énergie du vent.L'engin tracteur est alors un bateau à voile, un cerf-volant, un planeur ou parapente, ou un aérostat
L'invention a pour objet de faciliter ia manoeuvre d'inversion de direction, d'accroitre la stabiiité et de diminuer ia résistance a l'avancement pour une force transversale donnée. Elle conceme également un bateau à voile de type 'prao" utilisant le meme concept.The present invention aims to perfect the so-called "Chiende" aquatic glider
Sea "(registered name), subject of Patents BF 1,494,784 and BF 2,443,378 of the same author. Which includes a semi-submerged curved marine wing, provided with means of stabilization in roll, pitch and yaw, to be pulled by a cable by a "tractor1 machine" to provide it with a reaction substantially perpendicular to its movement and thus particularly allow navigation under the energy of the wind. The tractor unit is then a sailing boat, a kite, a glider or a paraglider, or an aerostat
The object of the invention is to facilitate the direction reversal maneuver, to increase the stability and to decrease the resistance to advancement for a given transverse force. It also relates to a 'prao' type sailing boat using the same concept.

Le Brevet BF 1.494.784 conceme un Chiende-Mer à symétrie bilatérale comme un planeur aérien, qui avance dans une direction donnée et doit être retoumé pour une inversion de dilection Le Brevet BF 2.443.378 concerne un Chien-de-Mer "amphidrome" a symétrie avant-amère dont le profil peut etre attaqué dans les deux sens et qui garde la même extrémité supérieure émergée.Ces appareils sont stabilisés:
- en semi-immersion du fait de ia courbure de l'aile marine, la position en roulis étant imposée,
- en lacet et en roulis dans le premier brevet par des cables en patte d'oie pénétrant dans l'eau, et dans le deuxième brevet du fait que le câble de traction est attaché sur un bras proiongeant latéralement le sommet de l'aile, bras pouvant porter un palonnier d'orientation en lacet dès iors qu'on utilise en réalité deux câbles pour un pllotage å distance,
- et en tangage par un empennage immergé attaché à la partie immergée de l'aile manne.The BF Patent 1,494,784 relates to a Chiende-Mer with bilateral symmetry like an aerial glider, which advances in a given direction and must be returned for a reversal of dilection The BF Patent 2,443,378 concerns an "amphidrome" Sea Dog has bittersweet symmetry whose profile can be attacked in both directions and which keeps the same upper end emerged. These devices are stabilized:
- in semi-immersion due to the curvature of the sea wing, the roll position being imposed,
- in yaw and roll in the first patent by crow's feet cables penetrating into the water, and in the second patent because the traction cable is attached to an arm laterally protruding from the top of the wing, arm that can carry a yaw orientation lifter when two cables are actually used for remote control,
- and in pitch by a submerged tailplane attached to the submerged part of the manna wing.

II a été observé que l'empennage immergé fixé sur l'aile donnait lieu a une excellente stabilisation en tangage même avec une longueur relativement courte, de l'ordre de l'envergure immergée de l'aile. Cependant, la manoeuvre de changement de direction ou "virement" par le jeu des deux câbles, sans intervention manuelle locale, suppose une articulation à axe vertical de cet empennage sur l'aile, fragile sauf si l'on admet des dispositifs donnant lieu à une certaine résistance en trainée. Vautre part, sauf lestage de la partie inférieure, le virement peut échouer, l'aile sortant alors de l'eau et trainant a. la surface. It has been observed that the submerged stabilizer fixed to the wing gives rise to excellent stabilization in pitch even with a relatively short length, of the order of the submerged wingspan of the wing. However, the change of direction maneuver or "tacking" by the play of the two cables, without local manual intervention, supposes an articulation with a vertical axis of this empennage on the wing, fragile unless we admit devices giving rise to some drag resistance. On the other hand, except ballasting of the lower part, the transfer may fail, the wing then leaving the water and dragging a. the surface.

La présente invention à pour objet de procurer à la fois une excellente stabiiisation en tangage, une faible trainée et la possibilité d'un pilotage précis par deux câbles, sans risque d'instabilité lors du virement. Elle a également pour objet un bateau à voile utilisant les memes moyens. The present invention aims to provide both excellent stabilization in pitching, low drag and the possibility of precise control by two cables, without risk of instability during the turn. It also relates to a sailing boat using the same means.

A cet effet, la présente invention consiste en un planeur aquatique ou 'chien de-Mer" de type amphidrome à symétrie avant-arrière selon un plan qui reste sensiblement vertical, comportant une aile manne incurvée avec la concavité du côté de l'intrados, un prolongement latéral fixé à la partie supérieure de l'aile, et à l'extrémité de ce prolongement une poutre perpendiculaire portant en extrémités des moyens d'hydroplanage. Des dispositions permettent d'obtenir qu'en marche normale seule l'extrémité arrière de cette poutre touche la surface de l'eau, mais pour éviter tout enfoumement lorsque l'avant de cette poutre vient à entrer dans une vague, ces moyens d'hydroplanage se trouvent relevés en spatules lorsqu'ils se trouvent en position avant. To this end, the present invention consists of an aquatic glider or "dog of the sea" of the amphidrome type with front-rear symmetry according to a plane which remains substantially vertical, comprising a curved manna wing with the concavity on the underside side, a lateral extension fixed to the upper part of the wing, and at the end of this extension a perpendicular beam carrying hydroplaning means at the ends. Provisions make it possible to obtain that in normal operation only the rear end of this beam touches the surface of the water, but to avoid burial when the front of this beam comes into a wave, these hydroplaning means are raised in spatulas when they are in the front position.

Un tel Chien-de-Mer peut être relié à l'engin "tracteur" piloté qui porte une poulie sur laquelle coulisse un câble dont les deux extrémités aboutissent en des points symétriques sur cette poutre, le pilotage s'effectuant en réglant la différence des longueurs de câbles. En variante, on utilise un seul câble terminé par une patte doie à longueurs télécommandées. Le pilote peut aussi se trouver sur le "ChiendeMer convenablement agencé L'invention propose donc également un bateau à voile genre "prao" correspondant à i invention, c'est à dire pourvu d'une aile marine, d'un prolon- gement d'aile constituant une plateforme pour le pilote, et d'une poutre transversale dite ici "pirogue", portant en extrémités des moyens d'hydroplanage.Ce bateau peut être relié par câbles à un cerf-volant tracteur, ou porter de manière rigide une voilure inclinée de même Fonction
L'invention sera décrite en s'aidant des Figures suivantes: - Figure 1. Vue perspective d'un "Chiende-Mer" pour utilisation à partir d'un engin tracteur piloté, - Figure 2. Vue perspective d'un prao piloté portant une voilure inclinée.Such a Chien-de-Mer can be connected to the piloted "tractor" which carries a pulley on which slides a cable, the two ends of which end at symmetrical points on this beam, the piloting being effected by adjusting the difference of the cable lengths. As a variant, a single cable is used, terminated by a goose leg with remote-controlled lengths. The pilot can also be on the "ChiendeMer suitably arranged. The invention therefore also offers a" prao "type sailing boat corresponding to the invention, that is to say provided with a marine wing, an extension of wing constituting a platform for the pilot, and of a transverse beam called here "pirogue", carrying at the ends hydroplaning means. This boat can be connected by cables to a tractor kite, or rigidly carry a inclined canopy of the same function
The invention will be described with the help of the following Figures: - Figure 1. Perspective view of a "Chiende-Mer" for use from a piloted tractor, - Figure 2. Perspective view of a piloted prao carrying an inclined wing.

Sur la Figure 1 on voit i'aile marine 1, son prolongement 2 d'une section comparable, et la poutre transversale 3 qui est ici un tube portant les points daccro chage 4 et 4' des câbles de traction, raccordées à un engin volant 5 où se trouverait un pilote agissant sur les longueurs respectives des câbles. Aux extrémités 6 et 6 de ta poutre sont fixées, par articulation avec butées sur des axes verticaux 7 et 7', deux plaques inclinées 9 et 8' d'hydroplanage; profilées en ailes courtes.L'inclinaison moyenne correspond ap?roximativement à celle d'un plan passant par la poutre et par l'extrémité inférieure de 'aile 1 ce qui évite r enfoumement latéral sous la traction des câbles; I'appareil pouvant dès lors fonctionner en ancre marine avec des longueurs égales de câbles. La réaction de l'eau sur ces plaques provoque leur légère rotation dans un sens procurant une Incidence sustentatrice. La pointe de ces plaques peut, a faible vitesse, fonctionner en aile et non en hydroplanage. In Figure 1 we see the marine wing 1, its extension 2 of a comparable section, and the transverse beam 3 which is here a tube carrying the hooking points chage 4 and 4 'of the traction cables, connected to a flying machine 5 where there would be a pilot acting on the respective lengths of the cables. At the ends 6 and 6 of your beam are fixed, by articulation with stops on vertical axes 7 and 7 ', two inclined plates 9 and 8' of hydroplaning; profiled in short wings. The average inclination corresponds ap im roximatively to that of a plane passing through the beam and through the lower end of 'wing 1 which avoids r lateral burial under the traction of the cables; The device can therefore operate as a sea anchor with equal lengths of cables. The reaction of the water on these plates causes their slight rotation in a direction providing a lifting incidence. The tip of these plates can, at low speed, operate in a wing and not in hydroplaning.

La distance entre l'aile marine et la poutre est de l'ordre de 1 à 2 fois l'envergure de l'aile, et la demi-longueur de la poutre est de l'ordre de 1,5 à 2 fois la distance précédente. il a été vérifié que dans ces conditions l'appui de l'arrière de la poutre sur la surface de l'eau procure une stabilisation en tangage satisfaisante. La partie avant de la poutre est normalement hors d'eau, car la ligne de traction du ou des câbles, qui tend à soulever l'ensemble, passe un peu en avant du milieu de la poutre. The distance between the sea wing and the beam is about 1 to 2 times the span of the wing, and the half-length of the beam is about 1.5 to 2 times the distance previous. it has been verified that under these conditions the support of the rear of the beam on the surface of the water provides satisfactory pitch stabilization. The front part of the beam is normally out of water, because the line of traction of the cable (s), which tends to lift the assembly, passes a little in front of the middle of the beam.

On a figuré une charnière blocable 9 entre l'aile marinel et son prolongement 2, qui permettrait de régler ie degré d'immersion de l'aile, mais qui est généralement
Inutile, ce Chiende-Mer, une fois optimise, s'adaptant bien à des variations dans l'intensité et l'orientation de la force de traction. Les essais effectués permettent de prédire une stabiiité à haute vitesse et la possibilité de couplage â un engin aérien, pour une navigation au vent d'un type nouveau.There has been shown a lockable hinge 9 between the marine wing and its extension 2, which would make it possible to adjust the degree of immersion of the wing, but which is generally
Useless, this Chiende-Mer, once optimized, adapting well to variations in the intensity and orientation of the pulling force. The tests carried out make it possible to predict stability at high speed and the possibility of coupling to an air vehicle, for navigation in the wind of a new type.

Sur la Figure 2 on voit l'aile manne 1, raccordée par une charnière 9, blocable par une jambe de force 11, a une plateforme 12 pouvant recevoir un pilote. La poutre 3 est remplacée par une coque 13 ou "plrogue" très allongée, assurant la fottabilité et limitant la résistance à i'avancement dans le cas d'un vent faible qui ne permet pas la sortie de l'eau. Le fond de cette pirogue forme un plan incliné 14 dont le prolongement passerait approximativement par ",extrémité inférieure de l'aile, cette disposition permettant encore d'éviter l'enfoumement latéral. Un flotteur auxiliaire 19 sous la plateforme complète l'ensemble flottant. In Figure 2 we see the manna wing 1, connected by a hinge 9, lockable by a strut 11, to a platform 12 which can receive a pilot. The beam 3 is replaced by a hull 13 or "plrogue" very elongated, ensuring buoyancy and limiting the resistance to advancement in the case of a weak wind which does not allow the exit of the water. The bottom of this canoe forms an inclined plane 14, the extension of which would pass approximately through ", lower end of the wing, this arrangement also making it possible to avoid lateral burial. An auxiliary float 19 under the platform completes the floating assembly.

Des plaques 15 et 15' sont articulées sur des chamières formant les aretes d'extrémités du plan de fond 14 de la pirogue, et sont saillantes en ailes courtes pour procurer des appuis sur I'eau à faible surface. Ces plaques sont relevées par des moyens élastiques pour former des spatules anti-enfoumement, et peuvent être abaissées en position arnére pour régler l'assiette de la pirogue hydroplanante et le cas échéant, Si le pilote porte son poids sur l'arrière, pour assurer une fonction de gouvernail. A cet effet e' à titre d'exemple, un filin de commande 16, passant sur une poulie, tire vers l'arrière a bielle 17 actionnant en rotation la plaque 15 repliée en son extrémité supérieure pour former une manivelle. Plates 15 and 15 ′ are articulated on hinges forming the end ridges of the bottom plane 14 of the canoe, and protrude in short wings to provide support on water with a small surface. These plates are raised by elastic means to form anti-burial spatulas, and can be lowered in the rear position to adjust the attitude of the hydroplaning canoe and if necessary, If the pilot carries his weight on the rear, to ensure a rudder function. For this purpose e 'by way of example, a control cord 16, passing over a pulley, pulls back a connecting rod 17 actuating in rotation the plate 15 folded at its upper end to form a crank.

Le "pmo" ainsi décrit dans ses parties marines peut être tiré par un cerf- volant non figuré, dont les câbles de traction aboutiraient à la pirogue. La Figure 2 représente cependant une voilure sustentatrice solidaire du prao, constituée par une voile 20 de planche à voile montée sur un mât courbe 21 et tendu par un cadre genre 'kwishbone", ici constitué par un triangle avec une barre avant transversale 22 en flexion et deux barres comprimées 23 et 23'. La barre 22 est attachée par son milieu en un point du mât. Le mat est supporté en rotule, en un point voisin, au moyen d'un bras oblique 24 planté sur la plateforrne 12 et retenu par un hauban 25. Un filin 30 circule sur des poulies en extrémités de la pirogue 13 et aboutit aux deux extrémités de b barre 22.Faisant circuler ce filin avec une limitation de course procurée par un filin auxiliaire 31, le pilote obtient simultanément la rotation de la voile par l'extérieur correspondant a un changement de bord du prao, et l'inclinaison du bras 24 dans le sens d'une avancée de a voile; nécessaire pour que la résultante aérodynamique sur la voile soit convenab!ement centrée. Le mat courbe 21 étant maintenu en tête par deux haubans 32 et 32'. sa rotation correspond à des variations d'écartement entre son pied et le milieu de pirogue; on dispose donc entre ces points un hauban élastique 33. The "pmo" thus described in its marine parts can be drawn by a kite not shown, whose traction cables would lead to the canoe. FIG. 2, however, represents a lifting wing secured to the prao, constituted by a sail 20 for windsurfing mounted on a curved mast 21 and stretched by a frame like "kwishbone", here constituted by a triangle with a transverse front bar 22 in flexion and two compressed bars 23 and 23 '. The bar 22 is attached in the middle at a point on the mast. The mast is supported in a ball joint, at a neighboring point, by means of an oblique arm 24 planted on the platform 12 and retained by a stay cable 25. A rope 30 circulates on pulleys at the ends of the canoe 13 and ends at the two ends of the bar 22. Making this rope circulate with a stroke limitation provided by an auxiliary rope 31, the pilot simultaneously obtains the rotation of the sail from the outside corresponding to a change of edge of the prao, and the inclination of the arm 24 in the direction of a sail advance; necessary so that the aerodynamic result on the sail is suitably! The curved mast 21 is held at the head by two guy lines 32 and 32 '. its rotation corresponds to variations in spacing between its base and the canoe environment; there is therefore between these points an elastic shroud 33.

La voile étant mise en position approximative par la manoeuvre cidessus, ie pilote agit sur une boucle d'écoute 35 aboutissant de chaque côté de l'extrémité du wishbone, pour imposer une incidence précise. tl-agit sur la direction du bateau à la fois par ce réglage d'incidence; par action sur le filin 16 en gouvernail, et par déplace ment de son poids, le chargement de l'arrière faisant abattre. The sail being brought into approximate position by the above operation, the pilot acts on a sheet loop 35 terminating on each side of the end of the boom, to impose a precise incidence. tl acts on the direction of the boat at the same time by this angle adjustment; by action on the rope 16 in rudder, and by displacement of its weight, the loading of the rear causing to fall.

Des effets de roulis pouvant amener ie pied de mât au contact de l'eau, on pourvoit ceiuici d'un petit flotteur 34. occasionnellement hydropianant et utile à rare. Rolling effects being able to bring the mast foot into contact with water, this is provided with a small float 34. occasionally hydropianant and useful to rare.

On n'a pas figuré les moyens de réglage a la disposition du pilote sur la jambe de force 1 1 de l'aile marine. sur le haubanage 25 du bras de support de voile, ou sur es longueurs de haubans 32 de tête de mât
Adaptant de tels réglages au vent et a l'état de la mer, on doit pouvoir obtenir, par vent suffisant et mer calrne, un fonctionnement stable en déjaugeage complet, l'ensemble touchant l'eau par l'aile semi-immergée, avec un appui léger ou meme seulement occasionnel sur la plaque amère 15. Par rapport à une planche à voile de vitesse, ou i'on exploite également le principe de la sustentation aérodynamique, l'engin décrit, restant léger, permet d'utiliser pour le même vent une voile plus grande avec une mellleure position aérodynamique du pilote, tout en limitant la surface mouillée, d'où des perspectives de grande vitesse. The adjustment means available to the pilot have not been shown on the strut 11 of the marine wing. on the strut 25 of the sail support arm, or on the lengths of struts 32 of the mast head
Adapting such adjustments to the wind and the state of the sea, it must be possible to obtain, by sufficient wind and calm sea, stable operation in complete planing, the whole touching the water by the semi-submerged wing, with a light or even only occasional support on the bitter plate 15. Compared to a speed windsurfing board, where the principle of aerodynamic lift is also exploited, the device described, remaining light, makes it possible to use for the same wind a larger sail with a better aerodynamic position of the pilot, while limiting the wet surface, from where perspectives of high speed.

Claims

1 Aquatic glider known as "Chien-de-mer", intended to navigate in semi-immersion on a route not far from the perpendicular to an indignant traction cable connecting it to a so-called tractor such as a sailing boat (the cable being connected by crow's feet to the mature), a kite, a glider, a paraglider 5 or a balloon, to which it gives the reaction necessary for navigation under the energy of the wind, said aquatic glider comprising at least one marine wing 1 Semi-submerged curved and arrangements allowing attachment by at least one inclined cable 4, 4 'and stabilization in roll, pitch and yaw, said aquatic glider having a symmetrical shape relative to a vertical plane to allow the navigation in one direction or the other without leaving the water, said aquatic glider being characterized in that the upper part emerged from the curved wing is provided with an extension 2 until it is embedded on a beam 3 perpe ndicular with the same symmetry, each end of which has hydroplaning means.

2. Aquatic glider according to claim 1, characterized in that the upper part of said wing is articulated on said extension by means of a lockable camber 9.

3. Aquatic glider according to one of claims 1 or 2, characterized in that said beam has from one end to the other a substantially planar lower face 14, according to an inclined plane passing approximately through the lower end of said wing , and limited on its lower length and at the ends by angular edges of hydroplaning.

4. Aquatic glider according to claim 3, characterized in that said underside of the beam is extended by flaps 15, 15 ′ articulated on the end edges, capable of being raised in an anti-delivery bow spatula, or lowered in flap rear hydroplaning and steering.

5. Aquatic glider according to one of claims 1 or 2, characterized in that said beam carries at the ends of the hydroplaning plates 8, 8 ′ oriented in an inclined mean plane passing approximately through the lower end of the wing and being articulated with stops, about a vertical axis on the beam.

6. Aquatic glider according to one of the preceding claims, characterized in that said extension of the wing is constituted by a platform 12 and in that an auxiliary support float 19, similarly symmetrical, is fixed under said platform.

T Aquatic glider according to one of the preceding claims, characterized in that said traction cable is replaced by two cables 4, 4 'of adjustable lengths, attached at two symmetrical points on said beam.

8. Aquatic glider according to one of claims 1 to 6, characterized in that said traction cable is replaced by an inclined canopy in cert-flying, fixed by a rigging integral with the aquatic glider, in an overhanging position and orientable relative to said beam.

3 Aquatic glider according to claims 6 and 8 and then constituting an amphidromic sailing boat of the "prao" type, characterized in that said wing is constituted by a track! E 20 on mast and tension frame called "! Wishbone", a point of the mast being supported in a ball joint by an oblique guyed arm placed on said extension and capable of partially pivoting between two symmetrical positions corresponding to the direction of navigation relative to the wind, the top of said mast being fixed by adjustable guying, and said sail controlled on the one hand in great rotation between the two navigation positions by ropes 30 leading to the front part of the wishbone, on the other hand at an angle End of operation by a sheet 35 forming a loop from the end of the wishbone .