[发明专利]翼型帆

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种水上船舶的推进器。在一个实施方案中，提供了一种翼型帆，该翼型帆的控制大体上为自动化的。

背景技术

由通商航运造成的燃料消耗、产生CO₂排放物以及其他碳氢化合物副产品的当前水平非常高。我们意识到需要解决这个问题，并且我们设计一种用于通商航运的辅助动力供给装置以便帮助减少燃料消耗和排放物。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供一种用于为水上船舶提供动力的翼型帆，所述帆包括前翼型部件和后翼型部件，并且所述帆包括桅杆结构，至少一个翼型部件能够旋转定位，并且所述帆包括控制器以便单独地控制至少一个翼型部件相对于桅杆结构的角位置，并且所述桅杆结构相对于它的纵向轴线能够旋转并能够定位。

所述控制器优选地执行至少一个翼型部件和桅杆的自动化控制，优选地不需要或者需要最低的人工干预。所述控制器可以使用来自一个或者多个传感器(与所述帆整合、相关联或者影响所述帆)的反馈信号以便确定合适的控制信号。

一个翼型部件与所述桅杆之间为刚性的，另一个翼型部件可以相对于所述桅杆能够旋转并能够定位。

桅杆可以是能够相对于纵向轴线可以旋转地能够定位至需要的(角)位置。

两个翼型部件都可相对于所述桅杆能够枢轴地能够定位。

当对齐时，前部件与后部件可以形成翼形轮廓。

前部件和后部件之间的空间或者间隙设置为使得气流从中间穿过，优选地大体上为无障碍地通过。

当以平面查看时，优选地后部件比前部件更长。当以平面查看时，前部件可以比后部件更长。

当以平面查看时，与后部件的最大宽度相比，前部件在其最宽的点处可以具有更大的宽度。

优选地，帆翼部(sail wing)包括多组前部件与后部件，每组前部件与后部件布置在另一组的上方。

每组前部件与后部件处于大体上相同的竖向位置。

每个前部件与后部件包括前副翼和后副翼。

优选地，前部件与后部件中的至少一个能够枢轴旋转大约六十度。

每个前部件与后部件可以在曲线轨迹上能够驱动。

前部件和后部件可以被视为副翼。

优选地，每个前部件与后部件通过带齿的啮合装置能够枢轴旋转。优选地，每个带齿的啮合装置包括齿条与齿轮。

优选地，帆的作用力的中心位于桅杆的中心线的前面。

桅杆的内部容积的尺寸为要允许技工进入其中。优选地，所述桅杆的尺寸要允许对于桅杆的长度的主要部分，技工能够进入桅杆之内。优选地，桅杆的内部空间包括至少一个梯子，以便允许进入桅杆的不同部分。

在本发明的一个实施方案中，帆的维护要么在甲板平面上完成，要么在主桅杆内部完成。大型开口可以设置在工作甲板平面附近的顶部轴承的上方以便允许进入桅杆的内部区域。设置一系列错列的阶梯，以减少在内部空间中太高坠落的危险。所有在海上或者靠岸期间需要维护的系统和马达能够从内部阶梯接近。为健康和安全起见，可以提供安全绳(harness lines)和轨道系统。

本发明的另一个方面涉及一种帆组件/帆具，包括多个本发明第一个方面的帆。

在一个实施方案中，桅杆在船只中的两个轴承上旋转，并且能够被甲板平面上的减速电动机旋转。前缘(LE)和后缘(TE)副翼优选地装配在每个副翼的两个轨道上，所述轨道附接于主桅杆。副翼被升起至与主桅杆的中心线呈大约九十度的位置，副翼上的滑块与主桅杆上的轨道接合。一旦就位，副翼被旋转从而中心线对齐成一线。

优选地，所述帆大体上为刚性结构。优选地，前部件和后部件为刚性结构。

在本发明的一个实施方案中，帆包括主中间桅杆，该主中间桅杆在船只的主甲板和内部结构中的两个轴承组上旋转，并且能够随着减速电动机旋转。帆具有多个LE和TE副翼，所述副翼能够绕着主桅杆旋转，并且同样由多个减速电动机驱动。LE和TE副翼能够被驱动，从船舶的左舷或者右舷侧产生不对称的升力面。副翼还能够布置为使得在高效升力面的同时，所述副翼还能够将帆的作用力中心移动到与主桅杆的中心轴线对齐并且“自平衡”。LE和TE副翼位于中心线上的帆的作用力中心优选地与主桅杆的中心线相距足够远，并且因此总是指示风向/与风对齐而作为故障保护位置。

帆可以包括一个或者更多的特征，如具体实施方式部分中和/或在附图中所示。

根据本发明的第三个方面，提供了一种水上船舶，包括至少一个本发明的第一个方面的帆。

该船舶可以为载货船。