[发明专利]包括气动外形和确定其前缘上入射气流特性的系统的帆船

说明书

本发明涉及包括气动外形和确定其前缘上入射气流特性的系统的帆船。为了能够精确地确定沿着气动外形的前缘的不同区域处的滞止点的位置，一种系统包括：分布在前缘(14)的任一侧并且虚拟地形成呈简单折线形式的彼此间隔开的图案(M1至M5)的压力传感器(16)的排(S1至S5)；以及连接至压力传感器(16)的计算机(20)。计算机(20)沿着图案(M1至M5)中的每一个确定相应滞止点位置，滞止点位置由曲线横坐标(a1至a5)、并且由基于来自对应排(S1至S5)中的压力传感器(16)的相应高度数据评估的高度(z1至z5)来限定，对于滞止点位置，基于由对应排(S1至S5)中的压力传感器(16)提供的压力测量结果而内插的压力P*处于最大值。

技术领域

本发明涉及包括气动外形的帆船、以及用于确定入射在气动外形的前缘上的气流的特性的系统。

背景技术

传统上，对入射在帆船的帆的前缘上的气流的速度和取向特性的确定基于风指示器和风速计的使用并且基于气象数据的使用。

这些仪器和数据仅传送总体信息，并且特别是不允许前缘上的各个点处的气流的方向和速度被知道。

然而，这样的信息一方面对于帆的性能和行为的详细的后验分析、另一方面为了允许自动或辅助引航装置的精度得到改善将是有用的。

发明内容

本发明的目的特别是提供该问题的简单、经济和有效的解决方案。

为此，本发明提出了一种帆船，该帆船包括形成帆船的帆的气动外形、以及用于确定入射在气动外形的前缘上的气流的特性的系统，该系统包括：

-压力传感器的系列，所述压力传感器被布置在气动外形的表面上，每个系列中的压力传感器分布在气动外形的前缘的任一侧，压力传感器的系列虚拟地形成彼此间隔开的相应图案，图案中的每一个是简单折线；以及

-计算机，计算机连接至压力传感器以便接收分别源自压力传感器的局部压力值。

计算机被配置成沿着所述图案中的每一个确定相应滞止点位置，滞止点位置由沿着所讨论的图案限定的曲线横坐标、并且由根据对应系列中的压力传感器的相应高度数据评估的高度来限定，对于滞止点位置，从由对应系列中的压力传感器传送的压力测量结果中内插的压力P*沿着所讨论的图案是最大的。

压力传感器的相应高度数据是根据压力传感器在相对于帆船固定的参考系中的相应高度、并且根据针对压力传感器中的每一个、根据帆船的取向的测量结果所确定的可变分量来确定的。

该系统允许沿着气动外形的前缘的各个区域中的滞止点的位置被精确地确定。

滞止点的位置的知识特别有利之处在于其可以允许入射流的速度的模量以及其沿着前缘的各个点处的方向被确定，这将在下面变得更加显而易见。

在本发明的优选实施方式中，图案处于彼此不同的相应图案平面中，并且使得图案平面中的每一个与前缘和所讨论的图案平面的相交点处的密切平面正交。

优选地，图案平面彼此平行。

在本发明的优选实施方式中，该系统还包括存储器，存储器包含将沿着所述图案中的每一个分别确定的滞止点位置和气动外形的操作参数与气流的方向分布相关联的映射。

在本发明的优选实施方式中，计算机还被配置成沿着所述图案中的每一个确定被定义为对应滞止点位置处的压力P*的值的相应滞止压力。

优选地，该系统还包括参考压力传感器，参考压力传感器被放置在远离气动外形的掩蔽区域中并且连接至计算机，并且该计算机还被配置成根据由参考压力传感器传送的参考压力、并且根据沿着所述图案中的每一个分别确定的滞止压力来确定气流的速度分布。