Надувной парус Советский патент 1993 года по МПК B63H9/06 B64C31/00 

Фиг.1

Изобретение относится к судовым парусным движителям и может быть использовано также при изготовлении крыльев сверхлегких летательных аппаратов.

Известен двухслойный парус, содержа- щий внутреннюю полость, при этом прилегающая к задней и нижней шкаторинам часть паруса выполнена однослойной.

Недостаток этого паруса заключается в том, что однослойная часть паруса занимает более 50% егр местной хорды, из-за чего профиль гта руса нёсовершенен, а сам парус обладает Шзкой тягой.

Известен надувной парус, содержащий профиль крыла из гибкого материала с жест- кими диафрагмами, однако, его симметричный профиль обладает низкими тяговыми характеристиками.

Известен надувной парус, содержащий гибкие стенки и клапаны, расположенные в пределах от носовой кромки до середины хорды профиля крыла паруса.

Недостаток этого паруса заключается в том, что профиль.паруса в рабочем состоянии имеет плосковыпуклую форму, а поэто- му парус обладает недостаточной тягой. .

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств паруса путем увеличения силы его тяги.

Это достигается тем, что клапаны раз- мещены рядами, ориентированными вдоль хорды профиля крыла паруса, и каждый их ряд содержит не менее трех клапанов.

На фиг.1 показан общий вид описываемого паруса, например, для виндсерфера; на фиг.2 - форма профиля паруса в рабочем положении и эпюра распределения давления Р вдоль хорды крыла паруса на его на- ветренной стороне; на фиг.З - горизонтальный разрез передней части па- руса в месте расположения его клапанов.

Надувной парус состоит из двух слоев 1, например, из майлара с клапанами 2, сгруппированными в горизонтальные ряды. Парус укреплен на мачте 3. Внутренняя полость 4 паруса образована слоями 1 ..сшитыми на некотором расстоянии от задней и нижней шкаторин. На фиг.2 указан район 5 нахождения открытого клапана под воздействием набегающего потока воздуха. Клапа- ны 2 содержат окна 6 в слоях 1 и лепестки 7, выполненные, например, из майлара. Лепестки 7 в передней своей части пришиты к слоям 1 швами 8. Мачтовый карман 9 служит для крепления паруса на мачте 3. Стрелками 10 указано направление движения воздуха набегающего потока относительно паруса.

При установке паруса под некоторым углом атаки к ветру профиль его крыла приобретает несимметричную двуяковыпуклую форму с отогнутой в наветренную сторону задней кромкой, показанную на фиг.2. При этом воздух поступает внутрь полости 4 только через тот клапан, который расположен в районе 5 действия наибольшего давления. Доступ воздуха происходит до тех пор, пока давление в полости 4 не достигнет той же величины, которую оно имеет на участке района 5. Поскольку при изменении угла атаки паруса максимум давления, действующего на его наветренную сторону, перемещается вдольхорды крыла паруса, то и клапаны должны быть распределены вдоль нее в той ее части, где вероятно действие максимального давления. При рабочих углах атаки максимальное давление действует в первой половине хорды крыла паруса. Поэтому именно здесь и размещены клапаны,- 2.

В связи с тем, что давление внутри полости 4 всегда больше, чем снаружи ее (за исключением района 5 расположения открытого клапана 2, где они равны), указанная на фиг.2 профиля крыла паруса будет устойчивой.

Разница длины между наветренной и подветренной дужками профиля крыла паруса обеспечивается за счет припуска кармана 9 (фиг.З), ограничивающего в заданных пределах перемещение материала паруса вокруг мачты при смене галса.

Модельными экспериментами установлено, что работоспособность предлагаемого надувного паруса -обеспечивается при числе клапанов в их ряду не менее трех. В противном случае наблюдают явление полоскания лепестков. Увеличение числа клапанов 2 в ряду теоретически должно приводить к более быстрому восстановлению профиля крыла паруса при изменении угла атаки.

Количество и местоположение по высоте рядов клапанов 2 зависит от конкретной конструкции паруса.

Работоспособность описываемого паруса проверена на масштабной модели паруса для виндсерфера высотой 2,4 м. Каждый слой паруса содержал один ряд из четырех клапанов 2, расположенных по высоте в месте наибольшей ширины паруса. Слой. 1 и лепестки 7 выполнялись из поли- этилентерфталатной (лавсановой) пленки.

При использовании предлагаемого паруса в качестве авиационного крыла наличие клапанов 2 на подветренной стороне профиля может стать нецелесообразным.

Преимущество предлагаемого паруса состоит в увеличении его тяги. Ожидается, что максимальный коэффициент силы тяги предлагаемого паруса будет близок в значению, равному 1,00 при аэродинамическом качестве более 40, что соответствует крыльевому профилю GAW-1. У прототипного паруса коэффициент силы тяги может составлять 0,7 при аэродинамическом качестве, не превышающим величину, равную 10.

Формула изобретения Надувной парус, содержащий гибкие стенки и клапаны, расположенные в пределах от носовой кромки до середины хорды профиля крыла паруса, о т л и ч э ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств паруса путем увеличения силы его тяги, клапаны размещены рядами ориентированными вдоль хорды профиля крыла паруса, и. каждый их ряд содержит не менее трех клапанов.

Изобретение относится к судовым парусным движителям и может быть использовано также при изготовлении крыльев сверхлегких летательных аппаратов. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств паруса путем увеличения силы его тяги. Надувной парус содержит два слоя 1 с клапанами 2. размещенными горизонтальными рядами, в каждом из которых должно быть не менее трех клапанов. Парус поддерживается мачтой 3. Клапаны 2 служат для автоматического надувания паруса встречным потоком воздуха, набегающим на парус во время создания им силы тяги.3 ил.

Фиг. 2