CN104118550A - 子船体可移动式母子风帆船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种子船体可移动式母子风帆船，它包括母船体、子船体、风帆以及风帆与船体连接物。结构连接物与母船体及子船体的连接，是一种可水平转动连接。使用风帆时，或在通常情况下，可伸缩传动物收缩，子船体远离母船体，能使船舶获得巨大的恢复力矩。可伸缩传动物与槽端伸缩器伸张，子船体贴近母船体，能使船舶总宽变小，甚至与母船体同宽。与母子风帆船相比，本发明除了具有母子风帆船的大推力、高稳性、较低的建造费用、能满足装卸作业的要求、保证航期、对现役船舶改造容易外，还能在航道宽度受限制、航道繁忙时航行。

Description

子船体可移动式母子风帆船

技术领域

本发明涉及一种母子风帆船（也称“新型现代风帆船”），主要是一种具有合理稳性的、在可比条件下其风帆的年均推力为与其母船体同型的单体有桅风帆船年均推力的数倍以上的、子船体可移动式母子风帆船。

 

背景技术

随着自动控制技术的进步，以及1979年全球第二次石油危机导致的节约能源的迫切要求，一种以主机-螺旋桨推进为主、以风帆推进为辅的、由自动控制装置操纵的单体风帆船等问世，称“现代风帆船”。近30年来，国际国内在船舶领域一直在加速推进风帆节能的探索。

日本上世纪80年代初研制了排水量为2400吨的“新爱德丸”有桅风帆油船，据称可节能50%，嗣后又有26000吨风帆油船问世，同时代中国武汉理工大学（原武汉水运工程学院）亦研制了300吨有桅骨架式软帆货船，旨在提高运输的经济性，使得在同航速等可比条件下，吨-公里的燃油消耗减少而获得经济效益。此类单体有桅风帆船是当今节能效果最好的实用风帆船舶，本发明的文件中称日式“现代风帆船”。

日式“现代风帆船”的风帆宽度通常不大于该桅杆设置处的船宽。在同排水量、同吃水下，对于单体风帆船，即使不顾船舶航行阻力变大，船舶的宽度取大值（此时船舶的稳性变好，风帆可取较大的宽度，可有较大的风帆特征面积），以获得更大的推力，但是，单体船的稳性终归有限，风帆的特征面积依然严重受到稳性的制约。船宽大将增加船舶阻力，同时，同吨位、同吃水下，船宽大，船长就小，多于一具风帆时，将产生较大的翼柵效应，致使节能效果难以大幅提升。由于上述技术因素的制约，因而至今单体有桅风帆船舶的大范围推广，近30年来未能实现；另一方面，船宽小，即使船舶阻力因船宽小而变小，由于它的稳性更不足以支持采用大特征面积风帆，它的节能效果更低。

前苏联的三体风帆客船，没有设置主机-螺旋桨推进系统，只能在特定的航线上运营。

澳大利亚的太阳能-风帆双体实验船，可以设置大面积风帆。与单体风帆船相比，同载量下它的阻力较大，建造费用约高40%，如果用作货船，则装卸不便。另外，以太阳能为风帆推力的补充，初投资高，至今未见高节能效果的报导。

德国在本世纪开发了风筝帆船，投资很小，只是这种无桅帆主要依靠阻力做功，因而在360度风向角下，平均推力系数及平均推力较小，节能效果也小。对现役船舶的改造，难有显著的节能效果。

我国已公开的申请号为86200027的“一种带有在控制下可以活动的副船身的帆船”专利和申请号为200510026567.1的“一种多方位利用风能的帆船”专利，它们的主要特点是主船体的两侧有“副船身”（或浮球），并与帆同步围绕桅杆旋转。

但上述两项专利都存在帆船推力小的问题，主要原因为：

其一，上述两项专利都采用软质骨架风帆，此类风帆的推力系数远远小于硬质风帆。

其二，上述两项专利的风帆的展弦比远小于1，展弦比小，推力系数小；展弦比小，风帆不能获取船舶稍上方（由于海面上风速梯度的存在，离海面越高，风能密度越大）风能密度大些的风能。

其三，设从船艏正前方吹响船舶的风向为0度，则风向角具有0度至左180度和0度至右180度。在鸟瞰图上，当风帆的弦线与船舶的纵中剖线的夹角为零时，是风帆船舶作稳性计算时需要核算的状态，此时的倾覆力矩最大。而上述两专利的恢复力矩此时却处于最小状态，显然，它不能支持风帆获取大的风力。并且，在相同的风向的情况下，航行船舶的表观风向角，以0°至左180°、0°至右180°计，除0°与180°外，总是比船舶静止时的表观风向角为小。而如果其风帆的转动范围不足够地大，小的表观风向角下就不能驶帆，则一样会影响风帆对推力的贡献。申请号为86200027的专利说明书中称“船帆可以在操纵下以主桅杆为轴自行转动，其转动范围可大于90度角，以便在风向和航向确定后使船帆及时处于最佳迎风角度”。问题在于，该实用新型所示的风帆，是小展弦比风帆，失速角约为35度至45度。如果表观风速的风向角为左（或右）35度至45度，这时，该实用新型的主桅杆、副桅杆同在船舶的纵中剖面附近。该船比只有主船体时，恢复力矩的增加十分有限，不能支持大的倾覆力矩，也就不能支持大的风帆推力。如果该专利所述的风帆转不到上述角度，如果其转动范围不大于180°角，比如只能在左45°～左135°、右45°～右135°的区间内（135°-45°=90°，该实用新型称风帆转动范围可大于90°）转动，当失速角为45°时，根据风帆空气动力学原理，其能充分利用风能驰帆的风向角只是左90°～左180°、右90°～右180°的区间内。而优良的日式“现代风帆船”的风帆能在360°的范围内转动，能充分利用风能驰帆的风向角是左20°～左180°、右20°～右180°的区间。该实用新型无端舍弃左20°～左90°、右20°～右90°的驰帆区间，其风帆的推力的获取必将受到限制。

另外，申请号为86200027的实用新型，如果被货船采用，在码头采用机械化装卸的方式下，纵然有收拢架、臂的方法，仍然十分麻烦不便，影响装卸。因此，上述两项专利的节能效果不理想，使用不方便，某些船型不适用，也未见有实用的报道。

上述两项专利的“副船身”（或浮球）距桅杆（与主船体的连接处）的距离较大，因而连接件所承受的力矩也大，因而连接件耗材多（造价高）、重量也大（减低了船舶的有效载量）。

综上，上述几种“现代风帆船”技术，或则节能效果欠佳，或则建造费用高昂，或则码头装卸不便，或则对航线要求严苛，或则某些船型不适用，都难有较满意的效果。若以上述技术对现役船舶作改造，则更难有理想效果。因此，有必要对现有技术创新，设计一种具有合理稳性、建造经济、大推力、节能效益明显的新型现代风帆船。

专利申请号为200810048212.1的发明，虽然解决了上述问题，但是，在通过宽度受限制的航道、繁忙的航道或者在其他情况下，不允许船舶的宽度过大，则专利申请号为200810048212.1的发明的使用就会受到限制。

发明内容

本发明的目的是在于提出了一种子船体可移动式母子风帆船。在大多数海洋、内河航线上，本发明的风帆的年均推力，为可比的（同船舶种类、同船舶线型、同排水量、同载量、同航线、同航速等）日式“现代风帆船”的风帆年均推力的4—10倍以上。此类船舶风帆的推力，是用以替代船舶螺旋桨的推力的，而船舶燃油主机的燃油消耗量，大致正比于螺旋桨的推力。 

本发明一种子船体可移动式母子风帆船，它包括子船体2、母船体1、风帆5、结构连接物6a、6b，其特征在于：结构连接物6a、6b与母船体1的连接平面转动连接，结构连接物6a、6b至少绕一根转动轴，此转动轴为垂直轴或水平轴。

结构连接物6a、6b、子船体2与母船体1间为绕垂直轴转动连接，母船体1的纵中剖线与离船艏近的结构连接物6a的夹角，与离船艏远的母船体与结构连接物6b的夹角相等，形成一种平行四边形转动连接；在结构连接物6a、6b与母船体1连接处，设置限位定位器9a、9b。

所述的结构连接物6a上至少有一个滑槽13a，套在子船体上的定位柱14a上，槽端伸缩器16与伸缩传动物10a、10b伸张或收缩活动连接。

所述的风帆5与船体连接物3设置在母船体1的靠近子船体2的一侧，风帆5与船体连接物3的中心距纵中剖线的距离，大于或等于船舶设置风帆5与船体连接物3处的最大宽度的1/6。

所述的结构连接物6a、6b绕在母船体1的至少一根水平转动轴上，此轴线与水平线的夹角≤45°。

在母船体1上设置结构连接物（6a，6b）、母船体前、后定位绳收放器28a、28b，结构连接物6a、6b的端部22a，22b上设置绳出入口21，在结构连接物6a、6b上设置距远定位绳收放器18a、18b、距远定位绳19a、19b，在子船体2上设置结构连接物6a、6b的固定孔23a、23b、绳系孔20a,20b、定位销24a1、24a2、艏部系柱27a、艉部系柱27b。

在母船体的高位设置可转动的旋转锁紧器，结构连接物的一端连接子船体，另一端插入旋转锁紧器的滑道内，多级液压油缸设于母船体的低位上，在母船体靠近子船体的一侧设置假舷。

在通过狭窄航道时子船体置于船艉，子船体与母船体接触处设置防碰撞设施。

所述的母船体1与子船体2通过6a、6b结构连接物连接，在6a、6b结构连接物连接子船体一端设置有14a、14b定位柱，在6a、6b结构连接物连接母船体一端设置有9a、9b限位定位器及10a、10b可伸缩传动物，母船体上的桅杆3与风帆5之间通过4a、4b风帆帆面与桅杆的连接物连接，

一风帆与船体连接物（如桅杆等）设置在母船体的靠近子船体的一侧，风帆与船体连接物（如桅杆等）的中心距纵中剖线的距离，大于或等于船舶设置风帆与船体连接物（如桅杆等）处的船舶最大宽度的1/6。

本发明的优点是：与母子风帆船相比，本发明除了具有专利申请号为200810048212.1的母子风帆船的大推力、高稳性、较低的建造费用、能满足装卸作业的要求、保证航期、对现役船舶改造容易外，还能在航道宽度受限制、航道繁忙时航行。

不论是新设计船舶，还是对现役船舶进行改造，本发明的子船体提供的稳性，都是可以通过设计、计算来保证的。这样，本发明就可以在超出与母船体的主尺度、线型相近的日式“现代风帆船”允许的风级下、超出允许的风帆面积下驰帆。总之，本发明可以进行大风力、大特征面积风帆状态下的驶帆。

入由于营运船舶，小仅数吨，大至海上巨人号（Seawise Giant，长458.45米，最大载重量56万吨，载重后总吨位82.5万吨）油船，还有用途、航速、航区等不同，有着特别巨大的差别，应选择相应的技术措施。本发明是对专利申请号为200810048212.1的发明的一种改进，因而除包含专利申请号为200810048212.1的发明的主要特征外，其特征还在于：结构连接物与母船体的连接，是一种含有转动的连接，结构连接物绕最少一根转动轴转动。此转动轴—子船体可移动式母子风帆船的结构连接物的转动轴，分为垂直轴（或接近垂直的轴，以下称A型）与水平轴（或接近于水平的轴，以下称B型）两种。

A型为结构连接物绕接近垂直的轴（含垂直轴）转动型：

其特征在于，结构连接物与母船体之间的连接，是一种可转动连接，结构连接物绕最少一根接近垂直的转动轴转动（轴线与垂直线的夹角小于等于30°，轴线垂直者较佳）。

在水平面的投影上，母船体的纵中剖线与离船艏近的结构连接物的夹角，在风帆驰帆状态下，等于离船艏远的母船体与结构连接物的夹角。在驰帆的情况下，此夹角大小的范围一般不超过左45°～左135°、右45°～右135°，形成一种可转动结构。当子船体位于如图2的虚线位置时，欲使用风帆，使可伸缩传动物收缩，结构连接物绕接近垂直的轴旋转，子船体即远离母船体，直至位于图2的实线位置。在结构连接物与母船体连接处，设置限位定位器，使子船体工作时的位置得到固定，从而能使母子风帆船获得巨大的恢复力矩。可伸缩传动物伸张，结构连接物绕轴旋转，子船体即贴近母船体，直至位于图2的虚线位置，能使船舶总宽变小。这是一种能使船舶总宽变小的方法。

A型的另一种方式是至少在一个结构连接物靠近子船体的端部设置滑槽，套在子船体上的定位柱上。当子船体位于靠近母船体的位置（如图1的子船体的虚线位置）时，槽端伸缩器与可伸缩传动物按需伸张（或收缩），使子船体船艏也贴近（或离开）母船体，子船体则处于如图1的点划线（或虚线）的位置。

当A型的结构连接物靠近母船体的端部，设置垂向转动装置时，即A型中的结构连接物与母船体的接头为可两向转动,即包括接近垂直转动（含垂直转动）和接近水平转动（含水平转动）时，则子船体无需自身的升降装置，就可以随水位的改变而改变自身与母船体的相对高度。

B型为结构连接物绕接近水平的轴（含水平轴）转动型：

其特征在于，结构连接物绕母船体上的至少一根接近水平的轴转动（此轴线与水平线的夹角<=45°，轴线水平者较佳）。当子船体与结构连接物均位于图5之虚线位置（子船体贴近母船体）时、将结构连接物转动到位于图7之实线位置，母船体上距远定位绳收放器将距远定位绳收紧，子船体上的绳系孔与结构连接物端部上的绳出入口的距离变小（即子船体移向结构连接物的端部），结构连接物靠近子船体的端部（不少于1个）插入子船体上对应的结构连接物固定孔内（见图6），并被定位销固定。该孔外大内小，孔壁呈高次曲线型。这种方法，能够适应母船体、子船体的吃水变化，当母船体吃水变化时，只需要改变结构连接物的转动角度，就能使结构连接物与子船体相互连接，再用楔形定位销固定结构连接物端部，锁紧结构连接物转动装置，即为子船体的驰帆工作状态。

当船舶进入狭窄航道、繁忙航道等船宽受限制的航道时，需要将母子风帆船的宽度变小，此时应预判是否应该收帆、有桅杆时是否应放倒桅杆，若需要，即执行之。并将楔形定位销退出，距远定位绳收放器将距远定位绳放松；放松结构连接物并使之绕转动装置旋转，使结构连接物全部处于船舷内侧，并固定之。结构连接物如图5、图7的虚线位置。前贴近定位绳，分别系于子船体艏部系柱和母船体前定位绳收放器上，启动前定位绳收放器，收紧前贴近定位绳，子船体即移动到母船体的船艏处。后贴近定位绳，分别系于子船体艉部系柱和母船体后定位绳收放器上，启动母船体后定位绳收放器，收紧后贴近定位绳，子船体的位置即被决定。如图5子船体虚线位置所示。

装卸时，结构连接物可处于垂直或接近垂直的位置，或与子船体一起处于驰帆时的位置（如图5之结构连接物、子船体实线所示位置），使之不妨碍装卸作业。

B型，即结构连接物绕接近水平的轴（含水平轴）转动型的另一种式样，是在母船体的高位，设置结构连接物绕接近水平的轴（含水平轴）转动的旋转锁紧器（不少于二件），结构连接物（不少于二件）的一端连接子船体（可转动连接），另一端插入旋转锁紧器的滑道内。多级液压油缸（不少于一件，与母船体连接处可转动，与子船体系固结）设于母船体的低位（低于旋转锁紧器）上，其与子船体的连接为固结。结构连接物、多级液压油缸与子船体的连接点，通过子船体的同一纵向线（子船体纵中剖面上的水平线）。

当多级液压油缸伸张，结构连接物则在旋转锁紧器的滑道内向子船体方向滑动，待子船体处于合理的吃水位置、合理的驰帆位置时（如图8的子船体实线位置），锁紧旋转锁紧器。当船宽需要变小时，多级液压油缸收缩，结构连接物则在旋转锁紧器的滑道内反向滑动，（结构连接物可设计成处于垂直、斜置状态，视甲板上的作业情况而定), 使结构连接物和子船体处于虚线位置，然后锁紧之。

在母船体靠近子船体的一侧设置假舷，以防子船体处于虚线位置时发生碰撞。假舷上留设结构连接物穿越孔，以能使结构连接物在旋转锁紧器的滑道内滑动为度。

除B型的第2种式样外，在通过狭窄航道时，子船体也可以置于船艉，方法与上述雷同。在内河船舶中，一些生活小艇，即挂于船艉，飘于水上，随大船前进。

本发明不同于常规海船，在船舶舭部（船壳外侧），不设防摇鳍片，以利减阻。对现役船舶进行改造时，遇有上述鳍片时，应割去。

本发明的舵，采用襟翼舵、转柱舵，以克服在某些表观风向下船舶偏航。

子船体与母船体接触处，设置防碰撞设施。 

图1、图2中的实线部分，是在使用风帆时，或在通常情况下，子船体在可伸缩传动物收缩后，槽端伸缩器也收缩的状况。此时，由于限位定位器的作用，子船体将不能再向后（船舶前进的方向为向前，反之为向后，下同）移动，并被固定下来。

图1、图2中的虚线部分，即是子船体在可伸缩构件伸张时的状况。这时，风帆已经收起，或风帆已经收起且桅杆已经倒下。

图1表示的是一种平行四边形（或平行多边形）转动--绕垂直轴转动的结构，属A型。图4是母船体上限位定位器附近的物件的示意图。部分结构连接物上有滑槽13（如图4上的定位柱14a处的结构连接物6a上），套在子船体上的定位柱上。当子船体处于虚线位置时，槽端伸缩器与距船艏近的可伸缩传动物同时伸张时，子船体转动到图1上的点划线位置。由图1，子船体是绕子船体虚线位置上的14b转动的。因为槽端伸缩器与距船艏近的可伸缩传动物同时伸张时，就产生了一个绕14b的顺时针方向的力矩，使子船体绕14b转动。此时，本发明的子船体贴近母船体的艏部，总宽等于母船体的总宽。这样，就提高了船舶的通过能力。

图2表示的是另一种水平平行四边形（或平行多边形）转动连接的状况，船舶的总宽仅略大于母船体的总宽，优点是结构简单。

图3是子船体定位柱的示意图。

风帆与船体连接物（如桅杆等）设置在母船体靠近子船体的一侧，风帆与船体连接物（如桅杆等）的中心距纵中剖线的距离，大于或等于船舶设置风帆与船体连接物（如桅杆等）处的最大宽度的1/6。

使子船体在水平面上移动的方法，也可以用齿轮传动等易见的替代方法。

风帆的推力可按下式计算：    

  F _t =C _t ×ρ/2×V _b ² ×S

式中

F _t －风帆的推力

C _t －风帆的推力系数，主要与风帆帆型有关

ρ－空气的密度，两船处于同一地点时，为同一值

V _b －流经风帆的表观风速

S －风帆的特征面积。

据报道，日式“现代风帆船”，某些船在6级风风速以下驶帆，有近20%的节能效果；某些船在8级风风速下驶帆，节能效果可达50%，相差2.5倍以上。本发明的某些风帆高大，能获得高表观风速（自然风速随距海平面的高度变大而变大），且能在比可比的日式“现代风帆船”更高的风级下驰帆。本发明的某些风帆又具有大的特征总面积（约为日式“现代风帆船”的风帆的特征面积的1倍以上至10倍，或更大），所以在可比条件下，至少可获得4—10倍于日式“现代风帆船”风帆的年均推力。所论风帆的年均推力，是用以替代船舶螺旋桨的推力的，而船舶燃油主机的燃油消耗量，大致正比于螺旋桨的推力。

当本发明的A型中,可伸缩构件、槽端伸缩器处于伸张状态，子船体处于如图1中的点划线部分时，甚至与母船体等宽。如图2中的虚线部分时，船舶总宽略仅宽於母船体的总宽。

图2，母船体与子船体的连接，系四边形转动连接，它的优点是结构简单，同时兼顾了使用的方便性。

本发明的B型,楔形定位销退出，定位绳收放器将定位绳放松；结构连接物绕转动装置旋转，到达不妨碍航行的位置，收紧艏部定位绳、艉部定位绳，子船体即位于母船体的船艏处。如图5。它的优点是结构简单，应对母船体的吃水变化及子船体的水平位移，只需要一套装置。

图8所示，结构简单，操作简便。

这样，母子风帆船可以通过原母船体不能通过的狭窄航道。这就扩大了母子风帆船的适用范围。 

可伸缩构件、槽端伸缩器在工作状态（常态）下，均处于收缩状态，这样有利于防腐、保养。

该船舶有合理的稳性，较低的建造费用；能满足装卸作业的要求；能够保证航期；不受航线的限制；用本发明的方法对现役船舶作改造较为容易，且有较满意的效果。

子船体可移动式母子风帆船，其子船体为可移动型子船体，使母子风帆船能通过宽度受限制的或繁忙的航道。

附图说明

图1为A型母子风帆船的结构示意图（母船体与子船体水平平行转动--水平非平行转动连接）

图2为另一A型母子风帆船的结构示意图（母船体与子船体水平平行四边形转动连接）

图3为A型母子风帆船子船体定位柱示意图。

图4为A型母子风帆船母船体上限位定位器示意图。

图5为B型母子风帆船的结构示意图

图6为B型母子风帆船的子船体与结构连接件的连接的结构示意图

图7为B型母子风帆船的剖面示意图

图8为另一B型母子风帆船的结构示意图

其中：1-母船体、2-子船体、3-风帆与船体连接物（如桅杆等）、4a-风帆帆面与桅杆等的连接物、4b-风帆帆面与桅杆等的连接物、5-风帆帆面、6a-结构连接物(常用的是桁架结构)、6b-结构连接物(常用的是桁架结构)、9a-限位定位器、9b-限位定位器、10a-可伸缩传动物、10b-可伸缩传动物、13a-滑槽、13a1-滑槽远端、13a2-滑槽近端、14a-定位柱（离子船体船艏近处）、14b-定位柱（离子船体船艏远处）、15-系孔、16-槽端伸缩器、17a-结构连接物与母船体的接头（离母船体船艏近处）、17b-结构连接物与母船体的接头（离母船体船艏远处）、18a-母船体上距远定位绳收放器、18b-母船体上距远定位绳收放器、19a-距远定位绳 、19b-距远定位绳、20a-子船体上的绳系孔、20b-子船体上的绳系孔、21a-结构连接物端部上的绳出入口、 21b-结构连接物端部上的绳出入口、22a-结构连接物6a的端部、22b-结构连接物6b的端部、23a-结构连接物固定孔、23b-结构连接物固定孔、24a1-定位销、24a2-定位销、25a-转动装置、25b-转动装置、26a-前贴近定位绳、26b-后贴近定位绳、27a-子船体艏部系柱、27b-子船体艉部系柱、28a-母船体前贴近定位绳收放器、28b-母船体后贴近定位绳收放器、29a-旋转锁紧器、29b-旋转锁紧器、30a-滑道、30b-滑道、31-多级液压油缸、32-假舷、33a-结构连接物穿越孔、33b-结构连接物穿越孔  

  具体实施方式                               

  A型母子风帆船：

一种母子风帆船，每一具子船体2与母船体1之间，有至少一件以上心（本例为二件桁架式结构连接物）桁架结构连接物6a、6b，将子船体2与母船体1连接成一个整体。其中：

风帆5与船体连接物（如桅杆等）3设置在母船体1的靠近子船体2的一侧，风帆5与船体连接物（如桅杆等）3的中心，设置在母船体的船舷内侧，留出船舷边上的走道。

如图1，在母船体1的左侧，设置子船体2一具，子船体2正浮时，子船体2的纵中剖面与母船体1正浮时的纵中剖面平行。母船体纵中剖线与结构连接物6a在水平面上投影的夹角，等于母船体纵中剖线与结构连接物6b在水平面上投影的夹角，本例中夹角均为90°，结构连接物6a的长度等于结构连接物6b的长度，定位柱（离子船体船艏近处）14a至定位柱（离子船体船艏远处）14b的距离，等于结构连接物与母船体的接头（离母船体船艏近处）17a至结构连接物与母船体的接头（离母船体船艏远处）17b的距离；14a、14b、17b、17a组成了一个平行四边形。

当子船体处于工作状态时，限位定位器9a、9b将限制子船体向去流方向移动，可伸缩传动物10a、10b处于收缩状态、槽端伸缩器16处于收缩状态，使子船体2处于固定状态。图1实线部分所示，即船体处于工作状态时，子船体2、与使子船体2与母船体1连接成一个整体的结构连接物(常用的是桁架结构)6a、6b所处的位置；

此时如果槽端伸缩器16处于放松状态，可伸缩传动物10a、10b伸张时，14a、14b、17b、17a组成的平行四边形将移动，子船体2、与使子船体2与母船体1连接成一个整体的结构连接物(常用的是桁架结构)6a、6b将处於图1所示虚线位置。

当子船体位于虚线位置时，子船体绕定位柱（离子船体船艏远处）14b的水平转动（转动到点划线位置）是依靠槽端伸缩器16伸张，使定位柱14a由滑槽远端13a1移向滑槽近端13a2，可伸缩传动物10a、10b的不同程度的伸张，即对定位柱（离子船体船艏远处）14b产生顺时针力矩来达到的，子船体即处于点划线位置。此时，母子风帆船的总宽等于母船体1的总宽。

当子船体2位于点划线位置时，子船体2绕定位柱（离子船体船艏远处）14b的水平转动（转动到虚线位置）是依靠槽端伸缩器16 收缩，可伸缩传动物10b的收缩（对定位柱（离子船体船艏远处）14b产生逆时针力矩）来达到的，子船体和结构连接物(常用的是桁架结构)6a、6b回归到虚线位置。

伸缩传动物10a、10b处于收缩状态、槽端伸缩器16处于收缩状态继续下去，子船体2和结构连接物(常用的是桁架结构)6a、6b回归到实线位置。

在结构连接物6a、6b与母船体1连接处，设置限位定位器9a、9b，连同槽端伸缩器16的收缩，使子船体2的位置得到固定。

本发明的传动，采用螺纹螺杆、液压油缸等易见办法，也可以用手动的办法，达到工程目的。

子船体与母船体接触处，设置防碰撞设施。

风帆采用有桅硬质矩形风帆，但其他形式的风帆也是适用的。本案例有极为优异的推进效果、通航能力与充足的稳性。

 实施例2

B型母子风帆船：

如图5，母船体上设置二水平同心轴，本例的二件结构连接物6a、6b,与母船体1之间的连接，为结构连接物6a、6b可绕上述二同心轴转动。本例的转动面与母船体1的纵中剖面的夹角为90度。结构连接物6a、6b与子船体2的连接，是结构连接物6a、6b的靠近子船体2的端部22a、22b插入子船体2上对应的连接物固定孔23a、23b内。见图5。该孔外大内小，孔壁呈高次曲线型，见图6。距远定位绳19a、19b的子船体一端分别系于绳系孔20a、20b上，距远定位绳收放器18a、18b将距远定位绳19a、19b收紧时，子船体2上的结构连接物固定孔23a、23b与结构连接物端部22a、22b上的绳出入口21a、21b的距离变小（即子船体移向结构连接物的靠近子船体的端部），直至结构连接物6a、6b的靠近子船体2的端部22a、22b插入子船体2上对应的结构连接物固定孔23a、23b内，并被定位销24a、24b固定。当母船体1吃水变化时，只需要改变结构连接物6a、6b的转动角度， 就能使结构连接物6a、6b与子船体2相互连接后,处于合适位置，并固定之。

当船舶欲进入狭窄航道、繁忙航道等船宽受限制的航道时（此时应预判是否应该收帆、有桅杆时是否应放倒桅杆，若需要，则执行之），定位销24a1、24a2退出，距远定位绳收放器18a、18b将距远定位绳19a、19b放松；结构连接物6a、6b绕转动装置25a、25b旋转，使结构连接物6a、6b全部处于母船体1的船舷内侧，并固定之。如图7的虚线位置。前贴近定位绳26a分别系于子船体艏部系柱27a和母船体前贴近定位绳收放器28a上，收紧前贴近定位绳26a，子船体2移向母船体1的艏部；后贴近定位绳26b分别系于子船体艉部系柱27b和母船体后贴近定位绳收放器28b上，收紧后贴近定位绳26b，子船体即贴近于母船体的船艏处。它的位置即被决定。如图5所示。

采用的风帆的形式不限，本实施例采用采用有桅软质矩形风帆。本案例的投资较少。

子船体2与母船体1接触处，设置防碰撞设施。  

Claims (8)

1.一种子船体可移动式母子风帆船，它包括子船体（2）、母船体（1）、风帆（5）、结构连接物（6a、6b），其特征在于：结构连接物（6a、6b）与母船体（1）的连接平面转动连接，结构连接物（6a、6b）至少绕一根转动轴，此转动轴为垂直轴或水平轴。

2.如权利要求1所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：结构连接物（6a、6b）、子船体（2）与母船体（1）间为绕垂直轴转动连接，母船体（1）的纵中剖线与离船艏近的结构连接物（6a）的夹角，与离船艏远的母船体与结构连接物（6b）的夹角相等，形成一种平行四边形转动连接；在结构连接物（6a、6b）与母船体（1）连接处，设置限位定位器（9a、9b）。

3.如权利要求1或2所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：所述的结构连接物（6a）上至少有一个滑槽（13a），套在子船体上的定位柱（14a）上，槽端伸缩器（16）与伸缩传动物（10a、10b）伸张或收缩活动连接。

4.如权利要求1或2所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：所述的风帆（5）与船体连接物（3）设置在母船体（1）的靠近子船体（2）的一侧，风帆（5）与船体连接物（3）的中心距纵中剖线的距离，大于或等于船舶设置风帆（5）与船体连接物（3）处的最大宽度的1/6。

5.如权利要求1所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：所述的结构连接物（6a、6b）绕在母船体（1）的至少一根水平转动轴上，此轴线与水平线的夹角≤45°。

6.如权利要求1所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：在母船体（1）上设置结构连接物（6a、6b）、母船体前、后定位绳收放器（28a、28b），结构连接物（6a、6b）的端部（22a,22b）上设置绳出入口（21），在结构连接物（6a、6b）上设置距远定位绳收放器（18a、18b）、距远定位绳（19a、19b），在子船体（2）上设置结构连接物（6a、6b）的固定孔（23a、23b）、绳系孔（20a,20b）、定位销（24a1、24a2）、艏部系柱（27a）、艉部系柱（27b）。

7.如权利要求1所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：在母船体的高位设置可转动的旋转锁紧器，结构连接物的一端连接子船体，另一端插入旋转锁紧器的滑道内，多级液压油缸设于母船体的低位上，在母船体靠近子船体的一侧设置假舷。

8.如权利要求1或6所述的一种子船体可移动式母子风帆船，其特征在于：在通过狭窄航道时子船体置于船艉，子船体与母船体接触处设置防碰撞设施。