CN107878721B - 一种船用筝帆及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶动力技术领域，具体而言，涉及一种船用筝帆及船舶，包括：具有空气动力学轮廓的帆体和设于帆体上的应急合页和吸合组件。具有空气动力学轮廓的帆体包括间隔相连的柱形气囊和帆衣，以及横向设于柱形气囊一端且与柱形气囊贯通的弧形气囊；帆体上开设有开口。应急合页，设于筝帆的帆体的一开口处，该应急合页的一侧边缘与帆体的开口处边沿固定相接以形成固定侧端，且应急合页适于盖合开口处。吸合组件，包括设于应急合页的活动侧端的上端面的电磁铁，以及设于帆体开口处对应于应急合页的活动侧端的边沿的底端面的适于与电磁铁吸合的衔铁。本发明的船用筝帆在环境巨变情况下易于回收。

Description

一种船用筝帆及船舶

技术领域

本发明涉及船舶动力技术领域，具体而言，涉及一种船用筝帆及船舶。

背景技术

筝帆通过利用高空的风能，从而达到提高船舶航行速度或者节省燃料的目的。但由于该装置使用时处于高空并且帆面是封闭的，当遇到对船舶航行安全构成威胁的强风以及无法预测的恶劣天气时，会出现收回困难的情况。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种船用筝帆，以解决筝帆在环境巨变情况下易于回收的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种船舶，以解决筝帆在环境巨变情况下易于回收的技术问题。

本发明的船用筝帆是这样实现的：

一种船用筝帆，包括：

具有空气动力学轮廓的帆体，包括间隔相连的柱形气囊和帆衣，以及横向设于所述柱形气囊一端且与所述柱形气囊贯通的弧形气囊；所述帆体上开设有开口；

应急合页，设于筝帆的帆体的一开口处，该应急合页的一侧边缘与所述帆体的开口处边沿固定相接以形成固定侧端，且所述应急合页适于盖合所述开口处；以及

吸合组件，包括设于所述应急合页的活动侧端的上端面的电磁铁，以及设于所述帆体开口处对应于应急合页的活动侧端的边沿的底端面的适于与电磁铁吸合的衔铁；所述电磁铁通电后适于与所述衔铁吸合以实现应急合页盖合于帆体的开口处。

在本发明较佳的实施中，还包括设于所述帆体下方的帆体操纵器，以及设于所述帆体操纵器与帆体之间的若干帆体固定缆绳；

所述帆体操纵器通过牵引线缆与船体相连。

在本发明较佳的实施中，与所述弧形气囊贯通的任一柱形气囊上设有适于对所述柱形气囊充气的充气孔。

在本发明较佳的实施中，位于所述开口旁侧的且不与所述弧形气囊贯通的若干柱形气囊上分别设有适于对所述柱形气囊充气的充气孔。

在本发明较佳的实施中，位于所述开口旁侧的且不与所述弧形气囊贯通的若干柱形气囊与一辅助弧形气囊贯通；以及

位于所述开口旁侧的且不与所述弧形气囊贯通的若干柱形气囊中的任一柱形气囊上设有适于对所述柱形气囊充气的充气孔。

在本发明较佳的实施中，所述帆体开口处对应于应急合页的活动侧端设有用于与应急合页的活动侧端相贴合的内衬部；

所述衔铁设于所述内衬部的底端面。

在本发明较佳的实施中，还包括一适于采集风速信号的风速传感器和与所述风速传感器相连的控制器；

所述控制器适于控制所述电磁铁的供电电源的通断。

在本发明较佳的实施中，所述风速传感器设于所述应急合页的顶端面上。

在本发明较佳的实施中，所述柱形气囊上充气孔设于柱形气囊的下端面，且充气孔与充抽气软管相连，充抽气软管与设置在船舶上的充抽气装置相连。

本发明的船舶是这样实现的：

一种船舶，包括：所述的筝帆。

本发明实施例具有以下有益效果：本发明的船用筝帆及船舶，通过设置的适于盖合于帆体的开口处的应急合页，当环境巨变时，例如风力达到危险的阈值时，应急合页可相对于帆体的开口处打开而使得可以通过该开口处通过大量的气流，从而降低整个帆体的风压，从而减少帆体回收过程中的阻力，便于回收帆体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明实施例所提供的一种筝帆的应急合页盖合于开口处的第一视角结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种筝帆的应急合页盖合于开口处的第二视角结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种筝帆的应急合页相对于开口处打开后的第一视角结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种筝帆的应急合页结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的一种筝帆的应急合页相对于开口处打开后的第二视角结构示意图；

图6示出了本发明实施例2所提供的一种筝帆的应急合页相对于开口处打开后的结构示意图。

图中：帆体100、柱形气囊102、充气孔104、开口105、电磁铁110、弧形气囊112、应急合页200、衔铁202、内衬部108、风速传感器300、帆体操纵器400、帆体固定缆绳500、牵引线缆600、充抽气软管700。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图5所示，本发明提供了一种船用筝帆，包括：具有空气动力学轮廓的帆体100、设于帆体100上的应急合页200和吸合组件。

具有空气动力学轮廓的帆体100，包括间隔相连的柱形气囊102和帆衣(具体的，每相邻的两个柱形气囊102之间通过帆衣相连，帆衣设计面积较小，附图中的柱形气囊102充气后挡住了帆衣，因此图中的帆衣未标注)，以及横向设于柱形气囊102一端且与柱形气囊102贯通的弧形气囊112；帆体100上开设有开口105。为了提高整体帆体100使用的稳定性，开口105处开设于帆体100的中心处，即位于开口105处两侧的帆体100对称设置。

本实施例的帆衣、柱形气囊102和弧形气囊112可选采用例如但不限于不透气的尼龙材料纺织制成，且为了延长帆体100的使用寿命，在制成帆衣、柱形气囊102和弧形气囊112的尼龙材料的表面涂覆抗撕裂涂层和抗老化涂层。

应急合页200，设于筝帆的帆体100的一开口105处，该应急合页200的一侧边缘与帆体100的开口105处边沿固定相接以形成固定侧端，且应急合页200适于盖合开口105处。可选，开口105处用于与应急合页200的固定侧端相接处设有内衬部108，即当帆体100充气后，不影响内部部的结构。

可选的，应急合页200采用矩形结构，其一侧边缘为固定侧端，以及应急合页200的另三侧边缘为活动侧端；以及每一活动侧端分别设有一组对称的电磁铁110。

吸合组件，包括设于应急合页200的活动侧端的上端面的电磁铁110，以及设于帆体100开口105处对应于应急合页200的活动侧端的边沿的底端面的适于与电磁铁110吸合的衔铁202；电磁铁110通电后适于与衔铁202吸合以实现应急合页200盖合于帆体100的开口105处。

可选的，电磁铁110采用粘合剂粘接于应急合页200的活动侧端的外侧面；以及衔铁202采用粘合剂粘接于内衬部108的底端面上。

船用筝帆还包括设于帆体100下方的帆体操纵器400，以及设于帆体操纵器400与帆体100之间的若干帆体固定缆绳500；帆体操纵器400通过牵引线缆600与船体相连。其中，帆体操纵器400用于调节与帆体操纵器400相连帆体固定缆绳500的长度，即帆体操纵器400可通过调节帆体固定缆绳500的长度来改变筝帆的飞行姿态进而提高筝帆的风能利用率。

与弧形气囊112贯通的任一柱形气囊102上设有适于对柱形气囊102充气的充气孔104。具体的，空气使用气泵通过充气孔104冲入柱形气囊102，由于柱形气囊102与弧形气囊112是贯通的，因此，通过充气孔104冲入柱形气囊102后，通过弧形气囊112冲的作用涌入与弧形气囊112相连的柱形气囊102中。为了提高充气效率，可在于弧形气囊112贯通的若干柱形气囊102中设计多个充气孔104。例如分别位于帆体100的两侧边的柱形气囊102上分别设有一个充气孔104。

可选的，位于开口105旁侧的且不与弧形气囊112贯通的若干柱形气囊102上分别设有适于对柱形气囊102充气的充气孔104。由于开口105的设计，导致部分的柱形气囊102被开口105分开，因此，部分柱形气囊102无法与弧形气囊112贯通，因此对于无法与弧形气囊112贯通的柱形气囊102单独设计充气孔104。充气孔104可以设计于柱形气囊102的上端面，还可设计于柱形气囊102的下端面。本实施例的充气孔104参阅图1所示，设计于柱形气囊102的上端面。

还可选的，位于开口105旁侧的且不与弧形气囊112贯通的若干柱形气囊102与一辅助弧形气囊112贯通；以及位于开口105旁侧的且不与弧形气囊112贯通的若干柱形气囊102中的任一柱形气囊102上设有适于对柱形气囊102充气的充气孔104。通过设计的辅助弧形气囊112，对任一柱形气囊102冲气，可通过辅助弧形气囊112的作用使得其它与辅助弧形气囊112贯通的柱形气囊102内涌入气体实现充气效果。

帆体100开口105处对应于应急合页200的活动侧端设有用于与应急合页200的活动侧端相贴合的内衬部108；衔铁202设于内衬部108的底端面。

船用筝帆还包括一适于采集风速信号的风速传感器300和与风速传感器300相连的控制器；控制器适于控制电磁铁110的供电电源的通断。可选的，控制器设置于船舶上，还可设置于帆体100的帆体操纵器400上。

本实施例的风速传感器300采用例如但不限于具有采集风速信号、数据处理、对应电信号输出功能为一体的风速传感器300，不需要用户作对应的程序开发电路，直接使用其输出信号。风速传感器300可选设于应急合页200的顶端面上。控制器中设有对比模块，适于将风速传感器300采集的风速值与控制器内预设的风速危险阈值相比，当风速传感器300采集的风速大于预设的风速危险阈值时，控制器控制切断电磁铁110的供电电源，使得电磁铁110不通电，磁性消失；当风速传感器300采集的风速不大于预设的风速危险阈值时，控制器控制电磁铁110的供电电源的持续供电，使得电磁铁110通电，产生磁性。

本实施例的船用筝帆具体的实施方式如下：位于应急合页200的顶端面上的风速传感器300采集的风速信号经数据处理后发送至控制器，当传输至控制器中的风速大于预设的风速危险阈值时，控制器控制切断电磁铁110的供电电源，使得电磁铁110不通电，磁性消失，设于应急合页200上的电磁铁110与设于帆体100开口105处的衔铁202之间的磁吸力消失，应急合页200在风力的作用下，相对于帆体100上翻，从而使得大量的气流可以从开口105处通过，从而降低整个帆体100的风压，从而减少帆体100回收过程中的阻力，便于回收帆体100。

实施例2：

请参阅图6所示，在实施例1的船用筝帆的基础上，本实施例的船用筝帆与实施例1的船用筝帆大致相同，区别在于，本实施例中柱形气囊102上充气孔104设于柱形气囊102的下端面，且充气孔与充抽气软管700相连，充抽气软管700与设置在船舶上的充抽气装置(图中未标注)相连。为了避免充抽气软管700在风压的作用下损坏，将充抽气软管700与牵引线缆600绑定，从而减少风压对充抽气软管700的压力。

通过设计的与船舶上的充抽气装置相连的充抽气软管700，当环境巨变，风力较大时，充抽气装置通过充抽气软管700对帆体100进行抽气，从而减轻牵引线缆600拉扯帆体100时的阻力，便于在环境急剧变化的天气情况下，及时地将帆体100收回，避免帆体100的损坏。

实施例3：

在实施例1或实施例2的船用筝帆的基础上，本实施例提供了一种船舶，包括实施例1的筝帆。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (8)

1.一种船用筝帆，其特征在于，包括：

具有空气动力学轮廓的帆体，包括间隔相连的柱形气囊和帆衣，以及横向设于所述柱形气囊一端且与所述柱形气囊贯通的弧形气囊；所述帆体上开设有开口；

应急合页，设于筝帆的帆体的一开口处，该应急合页的一侧边缘与所述帆体的开口处边沿固定相接以形成固定侧端，且所述应急合页适于盖合所述开口处；以及

吸合组件，包括设于所述应急合页的活动侧端的上端面的电磁铁，以及设于所述帆体开口处对应于应急合页的活动侧端的边沿的底端面的适于与电磁铁吸合的衔铁；所述电磁铁通电后适于与所述衔铁吸合以实现应急合页盖合于帆体的开口处；

所述的船用筝帆还包括设于所述帆体下方的帆体操纵器，以及设于所述帆体操纵器与帆体之间的若干帆体固定缆绳；

所述帆体操纵器通过牵引线缆与船体相连；

所述帆体开口处对应于应急合页的活动侧端设有用于与应急合页的活动侧端相贴合的内衬部；

所述衔铁设于所述内衬部的底端面。

2.根据权利要求1所述的船用筝帆，其特征在于，与所述弧形气囊贯通的任一柱形气囊上设有适于对所述柱形气囊充气的充气孔。

3.根据权利要求2所述的船用筝帆，其特征在于，位于所述开口旁侧的且不与所述弧形气囊贯通的若干柱形气囊上分别设有适于对所述柱形气囊充气的充气孔。

4.根据权利要求2所述的船用筝帆，其特征在于，位于所述开口旁侧的且不与所述弧形气囊贯通的若干柱形气囊与一辅助弧形气囊贯通；以及

位于所述开口旁侧的且不与所述弧形气囊贯通的若干柱形气囊中的任一柱形气囊上设有适于对所述柱形气囊充气的充气孔。

5.根据权利要求3或4任一项所述的船用筝帆，其特征在于，还包括一适于采集风速信号的风速传感器和与所述风速传感器相连的控制器；

所述控制器适于控制所述电磁铁的供电电源的通断。

6.根据权利要求5所述的船用筝帆，其特征在于，所述风速传感器设于所述应急合页的顶端面上。

7.根据权利要求6所述的船用筝帆，其特征在于，所述柱形气囊上充气孔设于柱形气囊的下端面，且充气孔与充抽气软管相连，充抽气软管与设置在船舶上的充抽气装置相连。

8.一种船舶，其特征在于，包括：如权利要求1～7任一项所述的船用筝帆。

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