Ветросиловая установка Советский патент 1986 года по МПК B63H9/00 

секции щелевой раструб 8, привод подъема парусов выполнен в виде поршня 13, установленного внутри мачты и соединенного посредством гибкой тяги с верхней шкаториной верхней секции парусов 7, а мачта снабжена дистанционно управляемыми пневморе- ле или клапанами для подачи и выпуска сжатого газа, при этом подпорш1

Изобретение относится к водному транспорту, в частности к конструкции движителей, использующих энергию ветра.

Цель изобретения - повышение эффективности ветросиловой установки при использовании энергии ветра и улучшение массо-габаритных характеристик.

На фиг.1 изображено размещение установки на судне, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З- установка при полной парусности, общий вид; на фиг.4 - то же,вид сбоку; на фиг.5 - то же, при наименьшей парусности .

Соединение смежных секций.

Ветросиловая установка состоит.из поворотной трубчатой стальной мачты 1, на которой прочно закреплены верхний 2 и нижний 3 реи с оттяжками 4 (фиг.З). Между реями 2 и 3 по туго натянутым стальным полосам направляющих 5 (фиг.4) перемещается на парных блоках 6, установленных на верхних и нижних шкаторинах, система прямых жестких секционированных парусов тонкого профиля, изготовленных из легкого сплава (например, дюраля). Низ каждой парусной секции 7 плавно отогнут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней секции раструб 8. Нагнетающий компрессор 9 в одном агрегате с ветряным двигателем 10 с лопастями 11 и флюгером 12 может быть установлен на топе мачты 1 либо отдельно на юте, или работать как от теплового, так и от электрических двигателя.Внутри трубчатой мачты 1 перемещается поршень 13, соединенный с парусной сисневая 22 и надпоршневая полости выполнены герметичными и сообщены с источником сжатого газа. В зависимости от силы ветра дистанционно с помощью клапанов подается газ либо в подпоршневую либо в надпоршневую полости и осуществляется подъем или опускание секций паруса, чем регулируется площадь парусности. 5 ил.

темой тягой 14, выходящей из мачты в верхнем торце сквозь уплотняющие сальники 15 и переброшенной через ручей шкива 16, закрытого коробом 17.

Выходной конец тяги 14 связан с верхней жесткой шкаториной парусной сек- 1ЩИ 7. Каждая секция прямого паруса соединяется со смежной нижней особыми выступами своих шкаторин, установлен сумматор 18 пневмореле или элек- тропневмоклапанов, от которого отходят пневмопроводы 19 и 20, соединяющие его с компрессором 9, идущий к внутренним полостям 21 и 22 мачты

над и под поршнем 13 и к выходу 23 в атмосферу.

На стоянке в порту или на якоре паруса мачты опущены в пакет 24 у нижней реи 3 (фиг.З) и закреплены в

этом положении.

Установка работает следующим образом.

При ветре, необходимом для движения судна под парусами, начинает работать компрессор 9f как источник сжатого воздуха, в агрегате с ветровым или иным двигат€ лем. Для подъема парусов они освобождаются от стопора и черед дистанционно включаемый соответствующий электропневмоклапан сумматора 18 давление компрессора, создаваемое в пневмопроводе 19, поступит в надпоршневую полость 21. Од- повременно подпоршневая полость 22 включится на выход 23 в атмосферу. Нагнетаемый в полость 21 воздух давит сверху на поршень 13, который опустится, потравливая воздух из ниж

ней полости 22 в атмосферу и вытягивая при этом вверх по мачте паруса v

24 (фиг.4 и 5), содержащего всю систему парусов.

В зависимости от силы ветра дистанционно, с ходового мостика, регулируется площадь парусности. При достижении ветром некоторой критической величины с помощью электропневмо клапанов сумматора 18 надпоршневая полость 21 переключается на выход 23 в атмосферу, а к нижней подпорш- невой полости 22 под поршнем 13 вместо атмосферы подключится пневмопровод 20, который соединяется напрямую с пневмопроводом 19 и компрессором начнет нагнетать воздух в поршневую полость 22. Поршень 13 пойдет вверх, вытесняя из надпоршневой полости 21 в атмосферу и опуская на тяге 14 паруса 7 либо частично, сохраняя при усилившемся ветре заданную скорость, либо полностью так, что секции паруса складываются в пакет 24 у нижней реи 3. При этом площадь каждого паруса уменьшается обратно числу па- русных секций (например, при парусе в 10 секций площадь его уменьшается в 10 раз). Пакет 24 фиксируется пневматическим или электромагнитным стопором дистанционного управления. Опу

скаясь, парусы идут вниз под действием силы тяжести.

При ослаблении ветра электропнев- моклапаны сумматора I8 подстанционно

переключаются с ходового мостика так,35 массо-габаритных характеристик, низ

что подпоршневая полость 22 соединяется с атмосферным выходом 23, а к верхней полости 21 вместо выхода 23 в атмосферу будет подведен нагнетающий пневмопровод 19. Давление над поршнем 13 возрастает, а под ним снизится, поршень пойдет вниз, вытягивая на мачту 1 часть или всю систему парусов 7. Поднимаясь каждая верхняя секция тянет вверх смежную нижнюю секцию.

Особенность каждой парусной секции 7 состоит в том, что низ ее плавно выгнут в наветренную сторону, а верхняя часть смежной нижней секции заходит параллельно за подветренную

O

5

5

0

0

сторону верхней секции, частично пе- рекрываясь ею и образуя щелевой промежуток. В получившийся раструб 8 (фиг.4) входит часть набегающего на парус ветрового потока, который при выходе из щели вверх образует ламинарную струю воздуха, обдувающую подветренную сторону верхней секции и создающую на этой стороне разрешение, т.е. зону низкого давления. Между противоположными сторонами каждый парусной секции возникает перепад давлений, создающий дополнительную силу тяги, действующую на парус в сторону разрежения, как добавочное тяговое усилие. Аэродинамическое качество предлагаемого паруса по сравнению с известным значительно улучшается, повьшгая его КПД, а значит и скорость судна.

Формула изобретения

Ветросиловая установка, содержащая мачту трубчатой конструкции с закрепленными на ней верхним и нижним реями, между которыми -натянуты вертикальные направляющие с подвижно закрепленными на них посредством шкаторин секциями прямого жесткого Паруса с приводом подъема, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности при использовании энергии ветра и улучшения

каждой секции паруса отогнут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней секции щелевой раструб, а привод подъема паруса вьшолнен в виде поршня, установленного внутри мачты и соединенного посредством гибкой тяги, запасован- ной на топе мачты, с верхней шкато- риной верхней секции паруса, при этом мачта снабжена дистанционно управляемыми клапанами для подачи и выпуска сжатого газа, а подпоршневая и надпоршневая полости мачты выполнены герметичными и сообщены трубопроводами с источником сжатого газа, которым снабжена установка.

/2

910

J-1 У

910

J-1 У

Р

Й/г,2

Ветер

fpuz.5

Изобретение относится к водному транспорту, в частности к конструкции двигателей, использующих энергию ветра. Цель изобретения - повышение эффективности ветросиловой установки при использовании энергии ветра и улучшение массо-габаритных характеристик. Ветросиловая установка содержит мачту трубчатой конструкции 1 с закрепленными на ней верхней 2 и нижней 3 реями, между которыми натянуты вертикальные направляющие 5 с подвижно закрепленными на них посредством шкаторин секциями прямых жестких парусов 7 с приводом их подъема. Низ каждой секции парусов отог нут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней S . СО ;о о ;о