Жесткий парус-крыло Советский патент 1984 года по МПК B63H9/06 

Изобретение относится к судостроению и может найти применение при создании судов с ветросиловыми установками, преимущественно на судах в качестве главной или вспомогательной ветросиловой установки, а также на наземных транспортных средствах, приводимых в движение ветром.

Известен жесткий парус-крыло, закрепленный на поворотной мачте, содержащей секции, шарнирно соединенные между собой, и снабженный приводом поворота этих секций, имеющим рычаги и силовой механизм, при этом секции выполнены в виде изогнутых пластин, щарнирно прикрепленных друг к другу и образующих при смыкании крыльевой профиль 1.

К недостаткам этого устройства следует отнести значительную толщину профиля (1/3 хорды), что создает больщое лобовое сопротивление при встречном ветре во флюгерном положении крыла (в нерабочем состоянии), больщие площадь и объем, а следовательно, и вес секций.

Целью изобретения является повышение КПД паруса-крыла во всем диапазоне пригодных для использования курсовых углов ветра.

Указанная цель достигается тем, что в жестком парусе-крыле, закрепленном на поворотной мачте, содержащем секции, щарнирно соединенные между собой, и снабженном приводом поворота этих секций, имеющим рычаги и силовой механизм, при этом секции выполнены в виде изогнутых пластин, щарнирно прикрепленных друг к другу и образующих при смыкании крыльевой профиль, привод поворота секций содержит валы с щестернями, ползуны и прямолинейные направляющие, закрепленные на вогнутых сторонах секций, и подвижно сопряженные с ползунами, щарнирно закрепленными на концах рычагов, причем рычаги противоположными своими концами соединены с валами, щарнирно связанными с частой и расположенными параллельно ее оси, при этом нижние концы валов посредством щестерен связаны между собой и с силовым механизмом.

Кроме того, шарнирные соединения секций связаны между собой валом, который подвещен к мачте на кронщ.тейнах, мачта содержит краспицы, жестко закрепленные на ней симметрично кронштейнам относительно ее продольной оси, причем кронштейны между собой и краспицы между собой стянуты ромбовинтами, а хвостовые части секций снабжены стяжками для фиксации их в раскрытом положении относительно мачты.

В предложенном техническом рещении жесткий парус-крыло работает эффективно

как при попутных курсах (в режиме прямого паруса секции развернуты), так и при острых относительно ветра курсах (в режиме косого паруса секции сомкнуты в крыло).

На фиг. 1 приведена схема движения судна на встречных относительно ветра курсах; на фиг. 2 - то же, при попутных курсах (Р - сила давления ветра на крыло, Т - сила тяги); на фиг. 3 - парус-крыло, общий вид (одна боковая секция снята); на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3.

Жесткий парус-крыло состоит из поворотной мачты 1, на которой имеются кронштейны 2 и краспицы 3. Мачта вращается в подшипниках 4. Краспицы и кронштейны стянуты ромбо-винтами 5. К кронштейнам 2 с помощью плоских шарниров 6 прикреплены две секции 7, выполненные в виде изогнутых пластин. На секциях 7 на нескольких уровнях имеются направляющие 8, по которым скользят ползуны 9, на этих же уровнях расположены оттяжки 10. Ползуны 9 с помощью рычагов раскрытия 11 жестко соединены с приводными валами 12, расположенными параллельно мачте 1. Имеющиеся на концах валов щестерни 13 входят в зацепление друг с другом, а одна из них соединена с приводным механизмом (на фиг. 3 не показан). На секциях 7 вдоль задней кромки крыла расположены замки.

Устройство работает следующим образом.

Для движения судна на встречных курсах профилированные секции 7 сомкнуты и по задней кромке соединены замками. В этом случае формируется жесткий парус в виде крыла симметричного профиля (фиг. 1). При движении попутным ветром крыло поворачивается задней кромкой к ветру, разъединяется замок, и с помощью силового механизма приводной вал поворачивается, вращая в противоположную сторону второй вал. Секции 7 разворачиваются, образуя прямой парус удвоенной площади и благоприятной формы (фиг. 2), работающий на курсе фордевинд значительно эффективней, чем обычный парус-крыло. Для разгрузки приводных валов, рычагов и других элементов конструкции в раскрытом положении используются оттяжки 10.

Преимущество жесткого паруса-крыла по сравнению с прямыми или косыми парусами заключается в том, что благодаря трансформации формы его можно использовать с большей эффективностью в широком диапазоне курсовых углов, что приводит к уменьшению времени работы главного двигателя и к экономии топлива.

1. ЖЕСТКИЙ ПАРУС-КРЫЛО, закрепленный на поворотной мачте, содержащий секции, шарнирно соединенные между собой, и снабженный приводом поворота этих секций, имеющим рычаги и силовой механизм, при этом секции выполнены в виде изогнутых пластин, щарнирно прикрепленных друг к другу и образующих при смыкании крыльевой профиль, отличающийся тем, что, с целью повыщения его КПД во всем диапазоне пригодных для использования курсовых углов ветра, привод поворота секций содержит валы с щестернями, ползуны и прямолинейные направляющие, закрепленные на вогнутых сторонах секций и подвижно сопряженные с ползунами, щарнирно закрепленными на концах рычагов, причем рычаги противоположными своими концами соединены с валами, щарнирно связанными с мачтой и расположенными параллельно ее оси, при этом нижние концы валов посредством шестерен связаны между собой и с силовым механизмом. 2. Парус-крыло по п. 1, отличающийся тем, что щарнирные соединения секций связаны между собой валом, который подвещен к мачте на кронщтейнах, мачта содержит краспицы, жестко закрепленные на ней симметрично кронщтейнам относительно ее проi дольной оси, причем кронщтейны между собой и краспицы между собой стянуты ромбовинтами, а хвостовые части секций снабжены стяжками для фиксации их в раскрытом положении относительно мачты. Oi СП N3 СО // 1риг. 1

Фиг.З

ч:

I ч:

Svj

ss

«