CN113302125A

CN113302125A - 具有帆推进的船舶

Info

Publication number: CN113302125A
Application number: CN201980087613.4A
Authority: CN
Inventors: M·范彼得格姆; N·斯德兹
Original assignee: Ayro Inc
Current assignee: Ayro Inc
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-08-24
Also published as: US11891160B2; JP2022510414A; WO2020115717A1; EP3891063A1; CA3122056A1; KR20210100154A; US20220033044A1

Abstract

本发明涉及一种至少部分地风推进式船舶，其包括双翼面，所述双翼面安装在根据条件围绕总体上竖直的轴线成角度地控制的结构上，其中所述双翼面包括前襟翼和后襟翼，所述前襟翼和所述后襟翼中的至少一个具有前后不对称性并且由狭缝分开，其中每个襟翼包括按高度分布的一系列形状构件，其中所述结构包括由吊杆构件和斜桁构件连接的前桅杆和后桅杆。所述前襟翼的所述形状构件被所述前桅杆横穿，同时能够围绕由此限定的轴线转动，而所述后襟翼的所述形状构件被所述后桅杆横穿，同时能够围绕由此限定的轴线转动。另外，所述后桅杆是可扭转的，所述后襟翼的所述形状构件旋转地锁定到所述后桅杆，并且控制器能够作用于所述后桅杆的底部和顶部上。

Description

具有帆推进的船舶

技术领域

本发明总体上涉及帆推进，更具体地涉及一种用于巡检船和工程船舶的新型推进翼面。

背景技术

存在大量涉及用于本地人推进的刚性翼面的先前文献。

因此，具体地，从文件US 3,332,383 A、US 4,685,410 A、US 5,313,905 A和US 8,635,966 B1中已知具有襟翼的刚性或半刚性翼面，所述襟翼具体地给予翼面可调节的拱曲度。

然而，在涉及制造可降落帆时，这些已知的翼面存在重大问题并且进一步地不允许收帆。因此，现有的具有两个襟翼的翼面最常具有带护罩的桅杆，并且对翼面的控制是通过短索完成的，所述短索构成迫使翼面具有拱曲度的帆索以及驱动第二个襟翼以使其到达机翼部基底处的拱曲度的全部或部分的固定连杆两者，从而根据需要产生冲洗。而且，第二襟翼相对于第一襟翼的相对移动通常是通过从定位于第一襟翼的轮廓内部的轴线的旋转来实现的，从性能的角度来看，这不是最佳的，并且使可降落和/或可收帆翼面的实施方案变得微妙或者甚至不可能。

另外，文件US 4,848,258 A描述了一种具有三个帆和三个相应桅杆的帆系统，其中包括两个外桅杆的结构能够靠近中心桅杆转动。所述帆系统包括相比翼面更属于帆的提升构件。前斜桁和后斜桁以及吊杆能够围绕由主桅杆形成的轴线强制转动。

另一方面，文件EP 0,328,254 A1描述了一种双翼面帆，其中后翼面围绕定位于前翼面体积内部的轴线枢转。

还从文件US 4,561,374 A中已知一种类似于具有可变拱曲度的单个翼面的帆。承载此翼面的结构在单个桅杆处枢转，所述单个桅杆穿过翼面的后部，并且在此处实现拱曲度。

还通过WO 2018/087649已知一种至少部分地风推进式船舶，其包括双翼面，所述双翼面安装在根据条件围绕总体上竖直的轴线成角度地控制的结构上，其中所述双翼面包括前襟翼和后襟翼，所述前襟翼和所述后襟翼中的至少一个具有前后不对称性并且由狭缝分开，其中每个襟翼包括按高度分布的一系列形状构件，其中所述结构包括由吊杆构件和斜桁构件连接的前桅杆和后桅杆，其中所述前襟翼的所述形状构件被所述前桅杆横穿，同时能够围绕由此限定的轴线转动，其中所述后襟翼的所述形状构件被所述后桅杆横穿，同时能够围绕由此限定的轴线转动，并且其中所述结构能够在由所述前桅杆形成的旋转轴线上转动。

发明内容

本公开的目的是提供对如上文所定义的船舶的改进。

根据第一种改进，所述后桅杆是可扭转的，所述后襟翼的所述形状构件旋转地锁定到所述后桅杆，并且控制器能够作用于所述后桅杆的底部和顶部上。

根据第二种改进，所述前襟翼和所述后襟翼中的每个襟翼包括能够沿所述襟翼的相应桅杆彼此独立地滑动的顶部构件，并且所述船舶进一步包括能够使所述前襟翼和所述后襟翼独立地升起、牵引下降和收帆的两个升降索。

根据第三种改进，所述前襟翼可在角间隔内移位，所述角间隔被限定以相对于由两个襟翼的旋转轴线形成的中平面成角度地偏移，所述船舶进一步包括用于控制所述后襟翼相对于所述中平面的角度的控制器，所述控制器能够引起所述后襟翼的下部区域和上部区域的不同的角位移并且包括作用于所述后襟翼的下部区域附近的第一致动器和定位于所述翼面的下部区域中并且通过通入所述桅杆之一中的传送机构作用于所述后襟翼的上部区域附近的第二致动器，所述斜桁构件属于斜桁组合件，所述斜桁组合件包括所述斜桁构件和能够沿至少一个桅杆滑动并且与所述前襟翼的上端和/或所述后襟翼的上端平移固定的构件，以制作可降落和/或可收帆的前襟翼和/或后襟翼中的至少一个，并且与所述第二致动器组合的所述传送机构包括安装在所述斜桁组合件的滑动构件上的传送构件。

根据这些改进中的任一改进的船舶任选地包括单独地或以本领域的技术人员将理解为在技术上兼容的任何组合采用的以下另外的特征：

*所述前襟翼可在角间隔内移位，所述角间隔被限定以相对于由所述两个襟翼的旋转轴线形成的中平面成角度地偏移。

*所述前襟翼在侧向推动所述前襟翼的风的作用下自由移位。

*所述船舶进一步包括用于控制所述前襟翼的角位移的控制器。

*所述角间隔包括在约±1°与±15°之间。

*所述船舶进一步包括用于控制所述后襟翼相对于所述中平面的角度的控制器。

*所述控制器能够引起所述后襟翼的下部区域和上部区域的不同的角位移。

*所述控制器进一步能够移动所述后襟翼的至少一个中间区域。

*所述控制器包括第一致动器和第二致动器，所述第一致动器作用于所述后襟翼的下部区域附近，所述第二致动器定位于所述翼面的下部区域中并且通过通入所述桅杆之一中的传送机构作用于所述后襟翼的上部区域附近。

*所述船舶进一步包括至少一个第三致动器，所述至少一个第三致动器通过通入所述结构的桅杆中的传送机构作用于所述后襟翼的中间区域附近。

*所述致动器安装在所述吊杆构件上。

*所述斜桁构件属于斜桁组合件，所述斜桁组合件包括所述斜桁构件和能够沿至少一个桅杆滑动并且与所述前襟翼的上端和/或所述后襟翼的上端平移固定的构件，以制作可降落和/或可收帆的前襟翼和/或后襟翼中的至少一个。

*与所述第二致动器组合的所述传送机构包括安装在所述斜桁组合件的滑动构件上的传送构件。

*所述船舶进一步包括至少一个升降索，所述至少一个升降索具有在斜桁的固定构件的区域中的传送构件并且附接到所述斜桁组合件的所述滑动构件。

*所述船舶进一步包括角度控制器，所述角度控制器作用于所述前桅杆的脚区域中。

*所述结构没有被罩住并且能够响应于所述角度控制器而转动360°。

*所述襟翼中的至少一个襟翼是使用具有异形轮廓的形状构件的组合件制作的，包络线在所述组合件上拉伸。

*所述襟翼中的至少一个襟翼是使用彼此伸缩地接合的总体上刚性或半刚性箱的组合件制作的。

另外，所述三种改进可以彼此组合。

附图说明

在阅读以下通过非限制性实例并参考附图给出的对本发明的优选实施例的详细描述后，本发明的其它方面、目的和优点将变得更加清楚，在附图中：

-图1是根据本发明的第一实施例的帆推进翼面的整体透视图；

-图2是来自图1的翼面的示意性水平截面图；

-图3A到3D是指示在四个不同情况下翼面的状态的水平截面图；

-图4是不具有包络线的翼面结构组合件的底部透视图；

-图5是来自图4的组合件的顶部透视图；

-图5a是来自图5的细节的放大比例的顶部透视图；

-图6是来自图4和5的组合件的上部区域的侧立面图；

-图7是图6中所示的区域的顶部透视图；

-图8是翼面结构的构件的细节的顶部透视图；

-图9是来自图4和5的组合件的下部区域的放大比例底部透视图；

-图10是来自图9的区域的轴线中放大比例的下沉式透视图；

-图11是来自图6和7的区域的放大比例的透视图；

-图12是根据本发明的第二实施例的翼面的示意性透视图；

-图13是来自图12的翼面的结构构件的透视图；

-图14是来自图12的翼面的侧立面示意图，

-图15是根据本发明的第三实施例的翼面的侧视图，

-图16和17是来自翼面或图15的顶部和底部的透视图，

-图18是图15-17的翼面的侧截面图，

-图19和20是来自图15-18的不带襟翼包络线的翼面的吊杆区域的两个不同视角的局部透视图，

-图21是图15-20的翼面的斜桁区域的局部放大透视图；

-图22和23是图15-20的翼面的吊杆区域的局部放大透视图，

-图24是翼面朝向控制机构的详细实施例的放大透视图，

-图25a和25b图解地展示了具有图15-24的翼面的襟翼的选择性收帆，

-图26是用于相互角度锁定的后桅杆/后部形状构件协作的图解平面图，

-图27是用于限定前襟翼的角度自由范围的前桅杆/前部形状构件协作的图解平面图，

-图28通过两个平面图展示了图15-24的翼面的后襟翼的扭转，并且

-图29展示了后桅杆的替代性构造。

具体实施方式

首先，通过参考图1到11，将描述本发明的第一实施例。

a)一般原理

参考图1、2以及3A到3D，根据此实施例的翼面包括两个空气动力学轮廓，所述两个空气动力学轮廓在入射上均可调节，并且对于所述两个空气动力学轮廓，相对的拱曲角是可调节的。在下文中，所述两个空气动力学轮廓被称为第一襟翼或前襟翼，以及第二襟翼或后襟翼。所述两个空气动力学轮廓分别由参考100和200表示。如在下文中将要看到的，所述两个空气动力学轮廓在由两个桅杆310、320限定的轴线上枢转。

这些轮廓中的至少一个轮廓在前后方向上具有不对称的空气动力学横向区段(具有前缘和后缘)。例如，所述至少一个轮廓涉及被称为对称飞机翼面的区段，并且更优选地NACA 00xx标准化区段或其它区段。

第二襟翼相对于第一襟翼的相对角度沿高度进行不同地调节，从而允许冲洗第二襟翼。

图3A到3D示意性地示出了两个襟翼可以采取的各种位置。

在本发明实例中，第一襟翼100具有通过绕翼面的纵向平面P(由稍后将描述的翼面结构限定)枢转而确定的一个自由度，而第二襟翼200可以使用帆索系统、气缸或任何其它系统受压，以便相对于前翼面倾斜。

图3A示出了翼面的逆风(箭头F)位置，其中将后襟翼200带入其中间位置中。前襟翼100根据风的轴线自发地定向并且此处后襟翼与其对齐。

在图3B中，后襟翼相对于翼面的结构对称平面P仍然保持处于中间位置，但风来自左舷。前襟翼100被风推动以相对于平面P在逆时针方向(从上方看)上转动，以进入停止角位置中，如所示。在此位置中，沿着前襟翼的迎风面(定位于逆风处的襟翼表面)的气流(流F1)在前襟翼与后襟翼之间的过渡区域中分流，在后襟翼的迎风侧的内部流F2a与背风侧的流F2b之间分流，所述气流传播穿过限定在前襟翼100的后缘102与后襟翼200的前缘201之间的竖直开口或狭缝L。因此，通过特别简单的方式并且在不必特别构造前襟翼的情况下，根据本发明的具有两个襟翼的翼面可以受益于狭缝的效果以及对其空气动力学产率的改进。

在图3C中，风与图3B中的风具有相同的朝向，但是已经推动后襟翼相对于翼面的平面P朝向风倾斜。

在此配置中，获得与柔性翼面的填充(或拱曲度)的效果类似的效果。

最后在图3D中看到，由于稍后将详细描述的扭转命令，后襟翼200在其与平面P相比的下部区域200′中的倾斜度与其相对于同一平面P的上部区域200″的倾斜度之间存在差异。通过这种扭转，翼面可以被赋予可变拱曲度，这有助于提高其性能。更具体地，通过这种变化，可以产生翼面的空气动力学扭转(沿着长度的零提升角度的变化)，以适应风梯度或适于卸载翼面的顶部，或者甚至产生反向拱曲度以增加扶正扭矩。

自然地，通过右舷风，可以获得相反的现象。

根据实施方案的变型，前襟翼100不是自由的，但是可以被驱动以适应与图3A到3D中所示的行为类似的行为。

根据前襟翼100和后襟翼200的轮廓并且更通常地根据其横向尺寸，前襟翼100自由(自由地或通过命令)移动的角间隔通常包括在±1°与±15°之间。

b)结构

参考图4到11，现在将详细描述根据此第一实施例的翼面的结构。

所述翼面包括由两个圆柱形桅杆310和320形成的刚性框架300(此处外径是恒定的)，这些桅杆分别通过分别形成吊杆构件和斜桁构件的上部横向结构构件330和下部横向结构构件340刚性地彼此连接。此结构框架通过将其连接到主桅杆的轴承相对于结构自身自由转动。此结构框架的构件由根据应力适当地调节大小的部件，例如金属或复合材料的部件形成。

此处应注意，在本实施例中，前桅杆310是自承载的，这意味着没有护罩，但是当然可以预期，所述前桅杆配备有以下构件的全部或部分：护罩、撑杆、运行后撑杆，其中附接点位于襟翼结构上方的桅杆顶部。

在本发明实例中，由于后襟翼200的厚度小于前襟翼100的厚度，因此后桅杆320的直径可以小于前桅杆310的直径。

分别在前桅杆和后桅杆上安装一系列前部形状构件110和一系列(优选地相同数量的)后部形状构件210；所述构件共同描述了对称的空气动力学轮廓旨在形成的包络线，以及相应包络线120、220(图4到7中未示出)第一襟翼100和第二襟翼200。这些包络线120、220例如以相应形状构件上的绷紧覆盖物的形式制作。具体地可以使用在升起期间受到张力的用于常规帆类型的航空帆布或织物。

在未示出的变型实施例中，包络线120、220或其中的至少一条包络线可以是不连续的，即其由基本上沿相应襟翼对齐并且由有限高度的间隙分开的两条或几条高度较低的包络线制成。

形状构件110、210在其相应桅杆310、320上自由旋转和平移。这两个自由度例如由光滑轴承或滚珠轴承(图4到7中未示出)提供，所述光滑轴承或滚珠轴承旨在允许这些具有减少摩擦的移动，同时避免挤压风险。

在图8所示的具体实例中，这些轴承包括两个轴承构件，分别为112a、112b，所述两个轴承构件包封在形状构件110的上部区域和下部区域中，同时围绕形成于所述形状构件中的开口111以允许相关联的桅杆310通过。

通常，选择引导构件的高度以使摩擦力以及阻塞的风险最小化，同时赋予翼面一旦降落就能够具有最紧凑的形式。

由于形状构件沿其相应桅杆平移，因此两个翼面可以如在下文中看到的升起和牵引，并且也可以收帆。

形状构件110、210和其相应包络线120、220的竖直位移通过以下在两个桅杆上相同地完成：使斜桁部件340呈刚性地固定到桅杆310、320的固定构件342以及能够沿所述桅杆滑动的升降器构件344的形式，并且前翼面100和后翼面200的最高形状构件(110a，210a)以一定旋转自由固定到所述升降构件，其中可以使用升降索400以驱动每条包络线的方式升起或降低滑动构件344，并且逐渐地分别升起或降低形状构件110、210。形状构件110a、210a与部件344之间以一定旋转自由的这种连接确保了翼面的上端与所述部件平移的牢固连接，同时还允许前襟翼100相对于斜桁340在限定的角限制内的移动自由，如前文所述，并且通过将在下文中描述的规定，允许倾斜地成角度地推动的后襟翼200的移动自由。

在本实施例中，升降索400由传送滑轮组合件(包含位于斜桁组合件340的固定构件342顶部上的滑轮410)引导并穿过形成于斜桁340的固定部件342的中央区域中的开口，以附接到滑动部件344的中心区域。从翼面的上部区域，升降索400在通过开口312进入前桅杆310之后，向下进入所述前桅杆的内部中(见图11)。升降索的下端(不可见)可以手动操纵，或者对于最大尺寸的翼面，可以使用电动机(未示出)操纵。

根据施加到此电动机的命令，可以通过将滑动部件344定位在其最大高度下方的某个高度处将翼面在其整个竖直范围内升起和降低，并且还进行收帆。

现在将详细描述形状构件并且与所述形状构件作为框架的襟翼的旋转方式。

在本发明实例中，如之前所述，前襟翼100在其桅杆310周围具有一定的角度自由度。然而可以看出，在另一个实施例中，所述前襟翼可以由主帆索或其它控制构件控制。

无论风的入射如何，前桅杆310相对于襟翼100的空气动力学推力中心放置成根据使得所述襟翼在顺时针或逆时针方向上(取决于风的入射侧)搁置在角止动件上，如图3B、3C和3D所示。

如图5a所示，可以通过提供指状件114来提供较低角止动件，所述指状件从前襟翼100的接合在以扇形布置在吊杆330的上表面上的喉部332中的最低形状构件110b突出。

可以在前襟翼的最高形状构件110a与斜桁340的滑动构件344的下表面之间提供类似的布置。

可替代地，可以通过以下提供对前襟翼100的角度摆动的限制：在桅杆310与较低形状构件110b(分别地，最高形状构件110a)之间作用，或者甚至使用一端附接在最低形状构件110b的后部区域中而另一端附接到吊杆330上的短索。在这种情况下，在最高形状构件110a与斜桁340的滑动构件344之间设置对应的布置。

就此方面并且参考图27，限制前部形状构件110相对于前桅杆310的角移动性的布置包括设置在桅杆310上并且能够与形成于形状构件110的承载构件112a、112b中的具有更大角宽度的一对纵向凹部110a、110b协作的至少一个纵向肋部(在此实例中为两个相对的肋部310a、310b)。肋部310a、310b可以与桅杆成一体或设置在围绕相应桅杆主体的裙部上。

根据另一变型，可以提供固定到吊杆330的横向轨道，并且在所述横向轨道中，推车可以跟随最低成形构件110b的后部区域滑动，并且可以在翼面的上部区域中设置等效(或不同)布置。

如上所述，后襟翼200具有围绕其桅杆320旋转的自由度，但其角位置至少在其下部区域中被驱动，并且优选地还在其上部区域中被驱动，从而能够控制襟翼的扭转。

而且，还可以在其中间高度处的一个或多个位置处提供对襟翼200的角位置的控制，从而能够以所述方式局部地调节其拱曲度。

在本实施例中，后襟翼200的驱动是通过以下完成的：使用第一控制装置使其最低成形构件210b的角位置与吊杆330相邻以及使用第二控制装置使其最高成形构件210a的角位置与斜桁的与所述吊杆相对的滑动构件344相邻。

在吊杆330附近并且具体地如图9和10所示，形状构件210b的角位置的驱动此处使用气缸510来完成，其中气缸主体以一定旋转自由安装在固定到吊杆330的板332上的水平面中，并且所述气缸主体的杆通过铰接连接在围绕位于吊杆构件330正上方的桅杆320安装的传送臂515的自由端处，并且所述杆旋转固定到形状构件210b。

应当理解，通过驱动气缸510的长度，后襟翼基底的角位置被逐渐驱动，从而根据风和航行条件以所述方式从一侧或另一侧增加或减少翼面的拱曲度。

为了驱动后襟翼200的上部区域，此处提供了与第一气缸总体上对称布置的第二气缸520。气缸主体以一定的旋转自由安装在与第一板332相对布置的板334上。气缸520的杆通过铰接安装在传送构件525上，所述传送构件枢转地安装在桅杆320的位于吊杆构件330正下方的下端上。此传送构件525被制成单件并且形成相对于吊杆在总体上横向方向上布置的两个相对的传送臂525a、525b，其中气缸520的杆连接到第一传送臂525a的自由端。

两个传送短索610、620附接在两个传送臂525a、525b的相应自由端的区域中。在适当的传送滑轮611、621的帮助下，这些短索穿过前桅杆310的内部朝向其顶部，从所述顶部通过为升降索400设置的开口312出来，并且在那里连接到第二传送构件530，所述第二传送构件总体上与构件525相同并且通过与所述形状构件旋转固定布置在斜桁340的滑动构件344与最高形状构件210a之间。

以所述方式，使用气缸520并且从吊杆区域可以控制后翼面200的最高形状构件210a的角位置，从而以所述方式选择性地产生后翼面的扭转，并且以所述方式逐渐改变前襟翼100与后襟翼200之间的在其高度内的翼面拱曲度。

为了允许在短索610、620的帮助下进行引导，无论斜桁340的滑动构件344的高度(包含收帆位置)如何，提供了用于调节短索610、620的在其相应传送构件525、530上的附接点之间的长度的机构。

在轻型翼面的情况下，可以手动完成这种调节，例如借助于卡扣夹板(jammingcleat)在较低传送构件525附近完成。在更大尺寸的系统中，提供例如电力致动器以在所述传送构件525的区域中选择性地释放和保留短索。

进一步地，气缸510、520可以由适合于翼面系统的大小的其它装置替代。具体地，对于大小适合轻型船的翼面，如果有必要的话，在没有上述引导构件或具有不同布置的引导构件或杠杆的情况下，可以提供具有卡扣夹板的短系统。

如上文所指示的，由刚性结构(桅杆310和320、吊杆构件330和斜桁340的固定构件342)形成的组合件可以通过在其上转动前桅杆310而绕船的轴线成角度地调节(修整/松弛)。

在第一实施例中，这种旋转可以借助于中空轴利用安装在与其共轴的桅杆310的基底处的减速齿轮(未示出)来实施。

在第二实施例中，可以通过使用如滑轮700(可能有凹口)的传动装置在与桅杆相距一定距离处发出命令，所述传动装置在桅杆310的下部区域(见图4和5)固定到桅杆并且通过皮带、齿轮装置等连接到控制机构(手动、电动、液压等)。在特定实施例中，如图24所示，用于旋转桅杆310的装置包括接合与桅杆共轴的齿轮720的齿轮电动机710。

最后，具体地，对于轻型扇形板型船或小型游船，可以类似于对传统主帆的控制，简单地提供帆索和索具。然后在吊杆构件330的后部区域中完成绑索。

在每种情况下，为了确保由两个桅杆310、320、吊杆构件330和斜桁340的固定构件342构成的刚性构架在此角度调节期间作为整体转动，将构件330、342安装在前桅杆310上，以便与其旋转固定。

总之，因此根据本发明提出了允许自动(无需具体调节)受益于前襟翼与后襟翼之间的狭缝效应的双襟翼翼面。

进一步地，根据本发明的翼面可以借助于手动或通过电动机控制的单个升降索极其容易地制成可降落和/或可收帆的。

更一般地，翼面的操作(一般朝向、拱曲度、拱曲度的变化)可以借助于致动器容易地驱动并且是自动化的。

在此方面，某一数量的传感器和板载计算中心可以与此翼面组合以实现这种自动化。

特别地，美国威斯康星州皮沃基(Pewaukee,Wisconsin USA)的哈肯公司(Harken)提出了自动帆控制系统，本领域的技术人员可以将所述自动帆控制系统调整为根据本发明的翼面。

参考图12到14，现在将描述根据本发明的翼面的襟翼的第二实施例。在此第二实施例中，每个襟翼100、200通过伸缩地嵌套一系列总体上刚性的箱式形状构件(分别为130、230)来制作，每个箱式形状构件具有(见图13)带有底部(分别为131、231)的总体上U形的竖直区段和上升的周边壁(分别为132、232)，其中每个构件略小于定位于正下方的构件，以便能够根据施加的应力相对于其占据释放的位置或将其包封的位置。可以考虑允许构件嵌套的其它竖直区段。

形状构件130的底部131各自具有开口133，前桅杆310延伸穿过所述开口。以相同的方式，形状构件230的底部231各自具有开口233，后桅杆320延伸穿过所述开口。优选地，这些开口例如以类似于图8中关于来自第一实施例的形状构件所示的方式设置有引导环或类似物。以此方式，桅杆310、320充当相应箱的引导件，以避免在其相互移动期间的挤压。

进一步地，未示出的两个相邻的箱配备有止动装置(凸缘、边缘、指状件或其它装置)以避免一个箱与另一个箱变得完全分离。

在翼面的下部区域中，最低箱130a、130b垂直平移地固定到吊杆构件330，而在翼面的上部区域中，最高箱130b、230b垂直平移地固定到斜桁340的滑动构件344。

以所述方式，通过升降索400的滑动构件344的位移用于升起翼面，其中在此升起期间，来自前翼面和后翼面的箱逐渐向上展开。

牵引下降是通过反向移动完成的，降落后翼面的总高度基本上等于一个箱的高度。

以与先前相同的方式，可以通过将滑动构件344带到吊杆330上方的中间高度来实现收帆。

此处可以通过由半刚性材料制成箱来实现所看到的由于后襟翼200的扭转而实现的翼面的可变拱曲度，从而允许在其底部点与其顶部点之间存在一定程度的箱弹性变形。可替代地或除了这种布置外，可以在一个箱的基底与箱的定位于正下方的开口上端之间设置某一游隙。

前襟翼的下箱130b优选地以与来自第一实施例的前襟翼100的最低形状构件110b相同的方式在预设角度范围内具有一定的移动自由。前襟翼的上箱130a也以与来自第一实施例的前襟翼100的最高形状构件110a相同的方式具有这种自由。

相应地，后襟翼200的最低箱230b和最高230a分别以与第一实施例的后襟翼200的最低形状构件210b和最高形状构件210a相同的方式被推动。

如图14所示，前桅杆310和后桅杆320优选地具有轻微的相互倾斜，以在前襟翼与后襟翼之间保持狭缝L的总体上恒定的宽度，但是所述襟翼的横向区段(其伸缩结构中所固有的)从底部到顶部逐渐缩小。

在另一实施例中，一旦箱彼此释放或在释放移动运动的范围结束期间，可以提供用于在短距离内水平平移箱体的机构，以便至少大约使前襟翼的后缘与后襟翼的前缘对齐，从而以所述方式保持基本上恒定的狭缝宽度。

根据又另一实施例，可以提供，襟翼由一条或多条可按区段或作为整体充气的包络线构成。通过这种方法，翼面可以在其位置中硬化以供使用。因此可以例如通过然后发挥形状构件的作用的肋部来约束相应翼面区段来调整形状构件110、210。对于作为整体进行的充气，形状构件然后不是密封的并且设计用于允许空气沿襟翼竖直通过。

现在将描述本发明的另一实施例。

在此实施例中，与先前实施例的元件、部件或部分相同或类似的元件、部件或部分将尽可能采用相同的附图标记并且将不再赘述。

现在参考图15-24，此实施例的目的是为翼面提供分别独立控制(手动或机动化)、升起、牵引下降和收帆前襟翼和后襟翼的能力，如图25a和25b特别示出的，同时保持扭转后襟翼的可能性。

在这方面，需要提醒的是，对第一实施例中提供并且在图9-11中展示的后襟翼的顶部形状构件和底部形状构件的控制需要前襟翼和后襟翼共同的升降器构件344。

根据本实施例，前襟翼和后襟翼可以借助于相应升降索400A、400B在升起、牵引下降和收帆方面独立地控制。

两个升降索均是环型的，即不需要收拢。

前襟翼100的升降索400A由齿轮电动机420A供电的第一滑轮430A驱动，所述齿轮电动机和所述第一滑轮两者均安装在支撑结构440上，在前桅杆310的基底处(参见图22)。从此齿轮电动机，升降索400A在前桅杆310内部行进，从在前桅杆的顶部处设置有滑轮的开口中离开，并且通过另一个滑轮和设置在斜桁340的开口引导到前襟翼100的顶部形状构件110a。升降索400A附接到所述形状构件110a，并且从那里沿前桅杆行进穿过形成于连续形状构件110和最终的110b中的多个开口。从那里，所述升降索由适当的滑轮围绕吊杆并且朝向驱动滑轮430A重新引导。

后部襟翼200的升降索400B由齿轮电动机420B供电的第二滑轮430B驱动，并且也在前桅杆310的内部行进，并且然后沿斜桁构件340的顶部引导并且然后向下进入所述构件的内部。所述升降索附接到后襟翼的顶部形状构件210a，并且然后继续穿过形成于连续形状构件210和最终的210b中的多个开口。从那里，所述升降索由适当的滑轮围绕吊杆并且朝向驱动滑轮430B向后重新引导。

应当理解，通过单独地致动电动机420A、420B，前平地和后平地可以彼此独立地升起、牵引下降和收帆。

为了允许后襟翼在不同高度处升起同时允许其扭转，在此实施例中扭转不是像第一实施例中那样向后襟翼的顶部形状构件210a和底部形状构件210b应用扭转，而是直接向后桅杆320应用扭转。

桅杆本身的扭转能力可以通过选择可以承受给定扭转度的桅杆主体材料(通常是适当的复合材料)或者通过在桅杆主体周围提供可以围绕桅杆主体滑动并且可以经受扭转的外裙部来确保。

扭转控制以类似于第一实施例的方式依赖于布置在吊杆构件330下方的一对气缸510、520。如图20所示，第一气缸510能够驱动后桅杆320的底部穿过第一传送板515，所述第一传送板与第一实施例相反，定位于吊杆构件330下方。板515与桅杆320的延伸穿过吊杆厚度的底端直接连接，以便引起其在一个方向或另一个方向上的旋转移动。

第二气缸520能够通过控制板525利用连接到相应短610、620(图20中未示出)的控制臂525a、525b驱动后桅杆320的顶部，这与第一实施例中非常相似。

这些短索行进穿过前桅杆310，并且如图21所示，连接到传送板530，所述传送板未设置有类似的传送臂530a、530b并且与后桅杆的顶部(至少旋转地)刚性连接。

通过在后桅杆320的底部和顶部处产生相同旋转的方向上控制气缸510、520，如下文中将解释的，可以使所述后桅杆连同其襟翼根据航行条件采用期望的朝向。

通过提供对气缸的差动控制，除了这种朝向控制外，还可以提供后襟翼的扭转。

在未展示的变型实施例中，对后桅杆320的底部区域和顶部区域的角度控制可以通过直接驱动或通过适当的齿轮装置借助于相应桅杆区域的相应电动机作用来执行。

现在参考图26和28，其展示了后桅杆320与形状构件210之间的协作。

图26示出桅杆320具有恒定的非圆形横截面，其中两个直径上相反的纵向肋部325沿桅杆的整个高度延伸。

形状构件210中的每个形状构件(优选地在其轴承部件或部分中)具有互补形状的孔口211，以及接合相应肋部325的两个直径上相反的凹部215。以此方式，形状构件210和后桅杆320旋转锁定在一起，同时允许形状构件210沿桅杆滑动以达到升起、牵引下降和收帆的目的。

图26展示了如何执行后襟翼扭转：控制气缸520以通过角度α产生桅杆320的顶部部分(并且因此顶部形状构件210a)相对于船的纵轴的角偏移，同时控制气缸510以通过角度β产生桅杆320的底部部分相对于同一纵向方向的角船舶。因此产生扭转，同时将后翻转带到平均角度包括在相对于前后方向的这两个角度之间。

将容易理解的是，后桅杆与形状构件210之间的角度锁定可以依赖于完全不同的非纯粹的圆形形状。

图29展示了桅杆320的变型实施例，其包括由可以围绕主体320a自由旋转的裙部或套筒320b围绕的主桅杆主体320a。

套筒320b的材料特性和厚度允许对其扭转特性进行微调，从而实现如上文所述的相同的后襟翼扭转，同时保持主桅杆主体320a具有合适的刚度。

应当注意，与图28和28所展示的原理类似的原理可以用于限制前襟翼相对于前桅杆310的角位移，如图27所展示。这可以例如通过在前桅杆310上提供与设置在前襟翼100的形状构件110中的更宽的(在角方向上)凹部110c、110d协作的一对肋部310c、310d来实现。

当然，本发明决不限于以上所述和附图所展示的实施例；本领域的技术人员将知道如何对其进行许多改变或修改。

具体地，本领域的技术人员将能够想象此处描述的各个实施例和变型的任何组合。

进一步地，根据前面描述的教导，本领域的技术人员将知道如何根据相同原理制作具有三个或更多个襟翼的翼面。

根据另一变型，可以规定每个襟翼或襟翼之一(通常是后襟翼)以几个部分实现，使得每个部分相对于附近部分的角偏移用于特别是在后部襟翼的区域中进行冲洗。

进一步地，具有根据本发明的两个襟翼的一个翼面可以有利地配备任何类型的船只：休闲船、小艇或轻型多体船、赛艇、用于实现燃料节省的装箱船、混合机动和帆推进游轮等。

Claims

1.一种至少部分地风推进式船舶，其包括双翼面，所述双翼面安装在根据条件围绕总体上竖直的轴线成角度地控制的结构上，其中所述双翼面包括前襟翼和后襟翼，所述前襟翼和所述后襟翼中的至少一个具有前后不对称性并且由狭缝分开，其中每个襟翼包括按高度分布的一系列形状构件，其中所述结构包括由吊杆构件和斜桁构件连接的前桅杆和后桅杆，其中所述前襟翼的所述形状构件被所述前桅杆横穿，同时能够围绕由此限定的轴线转动，其中所述后襟翼的所述形状构件被所述后桅杆横穿，同时能够围绕由此限定的轴线转动，并且其中所述结构能够在由所述前桅杆形成的旋转轴线上转动，其中所述前襟翼和所述后襟翼中的每个襟翼包括能够沿所述襟翼的相应桅杆彼此独立地滑动的顶部构件，并且所述襟翼进一步包括能够使所述前襟翼和所述后襟翼独立地升起、牵引下降和收帆的两个升降索。

2.根据权利要求1所述的船舶，其中所述后桅杆是可扭转的，其中所述后襟翼的所述形状构件旋转地锁定到所述后桅杆，并且其中控制器能够作用于所述后桅杆的底部和顶部上。

3.根据权利要求1或2所述的船舶，其中所述前襟翼能在角间隔内移位，所述角间隔被限定以相对于由两个襟翼的旋转轴线形成的中平面成角度地偏移。

4.根据权利要求3所述的船舶，其中所述前襟翼在侧向推动所述前襟翼的风的作用下自由移位。

5.根据权利要求3所述的船舶，其进一步包括用于控制所述前襟翼的角位移的控制器。

6.根据权利要求3到5中的一项所述的船舶，其中所述角间隔包括在约±1°与±15°之间。

7.根据权利要求3到6中的一项所述的船舶，其进一步包括用于控制所述后襟翼相对于所述中平面的角度的控制器。

8.根据权利要求7所述的船舶，其中所述控制器能够引起所述后襟翼的下部区域和上部区域的不同的角位移。

9.根据权利要求8所述的船舶，其中所述控制器进一步能够移动所述后襟翼的至少一个中间区域。

10.根据权利要求8或9所述的船舶，其中所述控制器包括第一致动器和第二致动器，所述第一致动器作用于所述后襟翼的下部区域附近，所述第二致动器定位于所述翼面的下部区域中并且通过通入所述桅杆之一中的传送机构作用于所述后襟翼的上部区域附近。

11.根据权利要求9或10所述的船舶，其进一步包括至少一个第三致动器，所述至少一个第三致动器通过通入所述结构的桅杆中的传送机构作用于所述后襟翼的中间区域附近。

12.根据权利要求10或11所述的船舶，其中所述致动器安装在所述吊杆构件上。

13.根据权利要求1到12中的一项所述的船舶，其中所述斜桁构件属于斜桁组合件，所述斜桁组合件包括所述斜桁构件和能够沿至少一个桅杆滑动并且与所述前襟翼的上端和/或所述后襟翼的上端平移固定的构件，以制作可降落和/或可收帆的前襟翼和/或后襟翼中的至少一个。

14.根据权利要求10到12中的一项结合权利要求13所述的船舶，其中与所述第二致动器组合的所述传送机构包括安装在所述斜桁组合件的滑动构件上的传送构件。

15.根据权利要求14所述的船舶，其进一步包括至少一个升降索，所述至少一个升降索具有在斜桁的固定构件的区域中的传送构件并且附接到所述斜桁组合件的所述滑动构件。

16.根据权利要求1到15中的一项所述的船舶，其进一步包括角度控制器，所述角度控制器作用于所述前桅杆的脚区域中。

17.根据权利要求16所述的船舶，其中所述结构没有被罩住并且能够响应于所述角度控制器而转动360°。

18.根据权利要求1到17中的一项所述的船舶，其中所述襟翼中的至少一个襟翼是使用具有异形轮廓的形状构件的组合件制作的，包络线在所述组合件上拉伸。

19.根据权利要求1到18中的一项所述的船舶，其中所述襟翼中的至少一个襟翼是使用彼此伸缩地接合的总体上刚性或半刚性箱的组合件制作的。