RU2710320C2 - Автоматизированное парус-крыло - Google Patents
Автоматизированное парус-крыло Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710320C2 RU2710320C2 RU2018112613A RU2018112613A RU2710320C2 RU 2710320 C2 RU2710320 C2 RU 2710320C2 RU 2018112613 A RU2018112613 A RU 2018112613A RU 2018112613 A RU2018112613 A RU 2018112613A RU 2710320 C2 RU2710320 C2 RU 2710320C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- sail
- segment
- profile
- sailing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
- B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
- B63H9/06—Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
- B63H9/061—Rigid sails; Aerofoil sails
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Изобретение относится к парусному судостроению, а именно к системе автоматизации парусного вооружения. Парус-крыло состоит из системы жестких направляющих, определяющих профиль крыла или крыльев, а также соединенных с ними крепежных элементов и колес, за счет которых система может вращаться в круговом удерживающем устройстве, закрепленном на корпусе плавсредства. Вдоль жестких направляющих могут выдвигаться эластичные элементы, формируя поверхность нужного профиля крыла или крыльев. Достигается простота управления электроникой и надежность устройства. 4 ил.
Description
Изобретение относится к парусному судостроению, а именно к системе автоматизации парусного вооружения.
Парус человеком применяется достаточно давно. Как правило, это гибкий материал, несомый рангоутом.
С развитием технологий менялось и парусное вооружение. Эти изменения, в целом, имеют тенденцию на снижение трудозатрат для управления парусом, а также поднятие эффективности парусного вооружения. Современное развитие электроники вносит свои коррективы в эволюцию парусного вооружения. Принципиально внедрение систем электронного управления парусным вооружением можно разделить на 2 пути. Первое - это адаптация электронных систем для управления традиционным парусным вооружением, которым до этого управляли вручную, второй путь, это создание адаптированного парусного вооружения, оптимального для управления электроникой.
Путь создания парусного вооружения, оптимизированного для управления электроникой, мне представляется наиболее перспективным. При проектировании такого вооружения необходимо также учесть эффективность вновь создаваемого паруса.
Один из путей, дающих хорошую эффективность, это парус-крыло, однако парус-крыло, имеющий хорошую подъемную силу, обладает несимметричным профилем, а значит, при изменении галса, возникают проблемы с изменением профиля крыла. Эта проблема решается в патенте №1382740, но имеет громоздкую конструкцию и выступающие элементы в напорной части, ухудшающие обтекание, тем самым увеличивается сопротивление и снижается эффективность паруса.
По патенту №1024362 парус-крыло сложен по конструкции, а также получаемый профиль не оптимален.
Патент №2520211 близок к заданной нами цели, поэтому данное устройство мы выбрали в качестве прототипа.
Поставленная цель в прототипе достигается тем, что предлагаемый парус-крыло смонтирован на поворотной мачте и состоит из набора жестких симметричных балок, определяющих напорную сторону профиля паруса-крыла, и зафиксированных на мачте гибких лат, несущих обшивку паруса-крыла, а также из тяг, проходящих сквозь балки и соединяющих между собой гибкие латы, которые в совокупности с балками определяют разреженную сторону профиля паруса-крыла, вращающегося вокруг оси мачты и управляемого триммером, задающим необходимый угол атаки, а ось вращения самой мачты расположена впереди от центра давления аэродинамического профиля паруса-крыла в 3-15 процентах его хорды, кроме того, парус-крыло может быть выполнен составным из независимо вращающихся вокруг оси мачты секций и в случае применения в малом судостроении допускается его выполнение в упрощенном варианте, т.е. без тяг.
Однако прототип несет ряд недостатков, а именно, поворотная мачта в данном изобретении несет значительную нагрузку за счет веса тяг и т.д. Данный поворотный механизм будет слишком тяжелым и дорогим в изготовлении.
Кроме того, есть сомнение, что латы будут эффективно работать при малых ветрах так же, как при сильном ветре.
В целом, на мой взгляд, в изобретении, выбранном мною как прототип, задача простоты управления электроникой и надежности решены не до конца.
Указанные недостатки решены в заявляемом мною изобретении. Задачей изобретения является создание эффективного парус крыла, максимально адаптированного для управления электроникой.
Эта и другие задачи решены в заявляемом автоматизированном парус-крыле.
Как станет понятно из описания изобретения, оно может осуществляться в различных вариантах, и некоторые детали могут изменяться в различных отношениях, не выходя за пределы изобретения. Соответственно, чертежи и описания должны рассматриваться как иллюстративные материалы, не имеющие ограничительного значения, с учетом того, что объем притязаний определен в формуле изобретения.
Поставленная задача решается тем, что в заявленном устройстве парус-крыло, отличающееся тем, что состоит из системы жестких направляющих, определяющих профиль крыла или крыльев, а также соединенных с ними крепежных элементов и колес, за счет которых система может вращаться в круговом удерживающем устройстве, закрепленном на корпусе плавсредства, при этом вдоль жестких направляющих могут выдвигаться эластичные элементы, формируя поверхность нужного профиля крыла или крыльев.
В результате использования предлагаемого автоматизированного парус-крыла достигается следующий технический результат, а именно: изменение угла атаки парус-крыла, изменение профиля парус-крыла, а также изменение площади парус-крыла исключительно сервомоторами, в зависимости от скорости и направления ветра, а также требуемой скорости движения плавсредства.
Это достигается тем, что в зависимости от того какие эластичные элементы выдвинуты вдоль своих направляющих, формируется нужный профиль и площадь парус-крыла. Угол атаки определяется поворотом системы (направляющих и т.д.) в круговом удерживающем устройстве поворотным сервомотором.
Заявленное устройство имеет систему жестких направляющих, к примеру расположенных горизонтально, один над другим, образуя уровни или этажи. Мы рассмотрим вариант с одним парус-крылом, хотя их может быть несколько как расположенных на одном круговом удерживающем устройстве, так и в нескольких круговых удерживающих устройствах.
Этажи или уровни поддерживаются крепежными элементами, представляющими из себя, к примеру, вертикальные поддерживающие мачты, горизонтально расположенные системы балок с колесами, а также стоячий такелаж, которые, вместе, имеют возможность вращаться вокруг вертикальной оси в круговом удерживающем устройстве, на котором, к примеру, имеются зубчики, соответствующие шестерне поворотного сервомотора, закрепленного, к примеру, на одной из балок. Круговое удерживающее устройство закреплено на корпусе плавсредства.
Жесткие направляющие на каждом уровне или этаже, к примеру, могут образовывать 3 сегмента, вдоль которых могут натягиваться эластичные элементы, а именно сегмент F, сегмент L и сегмент R. При этом сегмент F образует плоскость верхнего обвода парус-крыла и закрылок. Сегмент L образует переднюю часть парус-крыла и плоскость нижнего обвода крыла при ветре с левого борта. Сегмент R образует переднюю часть парус-крыла и плоскость нижнего обвода крыла при ветре с правого борта. В данном примере на каждом уровне или этаже расположено по 3 рулона эластичного материала, например ткани, по 1 рулону на каждый сегмент, при этом управляющий сервомотор данного рулона может растягивать эластичный материал вдоль своего сегмента или сворачивать его обратно. Управляющий сервомотор мотор может находиться, к примеру, внутри рулона.
Так, например при ветре с левого борта, эластичные элементы натягиваются вдоль сегментов F и L, количество задействованных этажей или уровней определяется силой ветра, а именно при слабых ветрах задействовано максимальное количество этажей или уровней, при сильных ветрах количество задействованных этажей или уровней уменьшают. Оптимальный угол атаки парус-крыла устанавливают за счет поворота парус-крыла в круговом удерживающем устройстве. При ветре с правого борта поступают аналогичным образом, только эластичные элементы натягиваются вдоль сегментов F и R.
Изобретение сопровождается чертежами, где на фиг. 1 изображен парус-крыло, расположенный на плавсредстве, вид сверху; на фиг. 2 - часть разреза А-А; на фиг. 3 - парус крыло на плавсредстве вид спереди. На фиг. 4 - парус крыло на плавсредстве, вид сбоку.
Парус-крыло содержит: систему жестких направляющих, содержащих сегмент F 1, сегмент L 2, сегмент R 3, а также рулонов, эластичных элементов, которые могут выдвигаться вдоль своих направляющих, а именно рулон сегмента F 4, рулон сегмента L 5, рулон сегмента R 6. Система жестких направляющих удерживается вертикальными 7 и горизонтальными 8 крепежными элементами. Крепежные элементы соединены с колесами 9, благодаря которым парус может вращаться в круговом удерживающем устройстве 10, снабженном зубцами 11, соответствующими шестерне поворотного сервомотора 12. Для повышения устойчивости конструкции используется также стоящий такелаж 13. Круговое удерживающее устройство закреплено к корпусу плавсредства 14. Жесткие направляющие расположены один над другим, образуя этажи или уровни: первый этаж или уровень 15, второй этаж или уровень 16, третий этаж или уровень 17, и т.д. Вдоль направляющих, в зависимости от обстоятельств выдвигаются эластичные элементы 18.
Парус-крыло используется следующим образом. При слабом ветре с левого борта на всех этажах или уровнях вдоль жестких направляющих сегментов F 1 и L 2 из рулонов 4 и 5 выдвигаются эластичные элементы 18, как показано на фиг. 3. Поворотный сервомотор 12 поворачивает парус-крыло под оптимальный угол к ветру путем вращения системы, состоящей из жестких направляющих 1, 2, 3 рулонов эластичного материала 4, 5, 6, вертикальных 7 и горизонтальных 8 крепежных элементов, стоячего такелажа 13 и колес 9, относительно кругового удерживающего устройства 10, снабженного зубцами 11, закрепленного к корпусу плавсредства 14. При сильном ветре уменьшают количество задействованных этажей или уровней, к примеру оставляя только первый 15 и второй 16. При ветре с правого борта поступают аналогичным образом, но вместо сегмента L 2 и рулона сегмента L 5, используют сегмент R 3 и рулон сегмента R 6.
При попутном ветре используют только сегмент F 1 и рулон сегмента F 4.
При встречном ветре лавируют попеременно, используя ветер с левого и правого борта.
Заявленное парус-крыло оптимизировано для использования сервомоторов и может легко управляться электроникой. Кроме того система не имеет дорогостоящих элементов, и изготовление парус-крыла не дороже изготовления традиционного парусного вооружения.
Claims (1)
- Парус-крыло, отличающееся тем, что состоит из системы жестких направляющих, определяющих профиль крыла или крыльев, а также соединенных с ними крепежных элементов и колес, за счет которых система может вращаться в круговом удерживающем устройстве, закрепленном на корпусе плавсредства, при этом вдоль жестких направляющих могут выдвигаться эластичные элементы, формируя поверхность нужного профиля крыла или крыльев.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112613A RU2710320C2 (ru) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Автоматизированное парус-крыло |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112613A RU2710320C2 (ru) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Автоматизированное парус-крыло |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018112613A3 RU2018112613A3 (ru) | 2019-10-07 |
RU2018112613A RU2018112613A (ru) | 2019-10-07 |
RU2710320C2 true RU2710320C2 (ru) | 2019-12-25 |
Family
ID=68205889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018112613A RU2710320C2 (ru) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Автоматизированное парус-крыло |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710320C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817225C2 (ru) * | 2022-09-05 | 2024-04-11 | Алексей Евгеньевич Руденко | Поворотная мачта с внутренним парусом |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4624203A (en) * | 1984-04-19 | 1986-11-25 | Ferguson R Stirling | Batten structure for a wing sail |
SU1284883A1 (ru) * | 1985-02-15 | 1987-01-23 | Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова | Ветросилова установка судна |
US4852507A (en) * | 1988-01-07 | 1989-08-01 | Randall C. Ryon | Sail-wing and controls for a sail craft |
RU2520211C2 (ru) * | 2012-04-17 | 2014-06-20 | Сергей Александрович Баранов | Парус -крыло |
-
2018
- 2018-04-06 RU RU2018112613A patent/RU2710320C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4624203A (en) * | 1984-04-19 | 1986-11-25 | Ferguson R Stirling | Batten structure for a wing sail |
SU1284883A1 (ru) * | 1985-02-15 | 1987-01-23 | Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова | Ветросилова установка судна |
US4852507A (en) * | 1988-01-07 | 1989-08-01 | Randall C. Ryon | Sail-wing and controls for a sail craft |
RU2520211C2 (ru) * | 2012-04-17 | 2014-06-20 | Сергей Александрович Баранов | Парус -крыло |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817225C2 (ru) * | 2022-09-05 | 2024-04-11 | Алексей Евгеньевич Руденко | Поворотная мачта с внутренним парусом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018112613A3 (ru) | 2019-10-07 |
RU2018112613A (ru) | 2019-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU640974B2 (en) | Hydrofoil sailboat with control system | |
JP6470685B2 (ja) | 翼形帆アセンブリ | |
EP0052955A1 (en) | Aerofoil sail | |
US2484687A (en) | Rigid sail construction for boats or the like | |
US4100876A (en) | Hydrofoil fixed strut steering control | |
EP3625121B1 (en) | Propulsion apparatus | |
CN104736430A (zh) | 打开的刚性翼板 | |
WO1998021089A1 (en) | A pivoting sailing rig | |
US20130014683A1 (en) | Adjusting rigid foil spar system | |
KR20190125285A (ko) | 돛 추진을 이용하는 선박 | |
US3310017A (en) | Aerodynamic sail, boom and jaw for boats | |
NO134412B (ru) | ||
KR102624494B1 (ko) | 분할형 강성 돛 | |
GB2085387A (en) | Sails | |
US4766831A (en) | Rigging for a wind propelled craft | |
US4843987A (en) | Heel counteracting airfoil | |
RU2710320C2 (ru) | Автоматизированное парус-крыло | |
DE2224059B2 (de) | Segelfahrzeug | |
US20120285354A1 (en) | Adjusting rigid foil spar system | |
DE102016114543B4 (de) | Wasserfahrzeug mit einem Deltaflügel | |
GB2200599A (en) | Multi-hull sailboat with fixed airfoils | |
DE102007049771A1 (de) | Verfahren zur gezielten Regelung und Nutzung von Schubkräften an einem Rotorkreis, insbesondere zur Steuerung der Bewegung von Gegenständen | |
US20180015987A1 (en) | Sailboat | |
EP3318477A1 (de) | Krängungsarmes segelboot | |
US9598144B1 (en) | Aerodynamically buoyant sailcraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210407 |