CN118613422A - 翼帆和方法 - Google Patents

Abstract

一种翼帆，包括：第一翼型件，第一翼型件具有在翼帆的前部处的前缘和在前部缘后方的尾缘；以及第二翼型件，第二翼型件具有前缘和尾缘，第二翼型件的前缘比第二翼型件的尾缘更靠近第二翼型件的最大截面宽度点；其中，翼帆被配置为使得第二翼型件的前缘可以定位在第一翼型件的尾缘后方；其中，第一翼型件包括：空气入口；空气出口；在第一翼型件内部连接空气入口与空气出口的通道；其中来自空气入口的空气流动由通道引导至空气出口。

Description

翼帆和方法

技术领域

本公开涉及一种翼帆，和一种用于操作翼帆的方法。更具体地说，本公开涉及一种用于船只的翼帆。在一些示例中，船只可以包括动力船只。

背景技术

已知的翼帆包括由单个翼型件组成的翼帆。包括多个翼型件的翼帆也是已知的。翼帆可用于海洋船舶以减少操作期间(例如在货物运输期间)的能量需求。这种能源需求的减少可以减少碳排放。

发明内容

在第一方面，提供了一种翼帆，其包括：第一翼型件，其具有在翼帆的前部处的前缘和在前缘后方的尾缘；以及第二翼型件，其具有前缘和尾缘，第二翼型件的前缘比第二翼型件的尾缘更靠近第二翼型件的最大截面宽度点；其中，翼帆被配置为使得第二翼型件的前缘可以定位在第一翼型件的尾缘后方；其中，第一翼型件包括：空气入口；空气出口；在第一翼型件内部连接空气入口与空气出口的通道；其中来自空气入口的空气流动由通道引导至空气出口。

根据一些示例，第二翼型件具有包括第二翼型件的前缘的第一部分，其中第一部分是成圆形的。

根据一些示例，第二翼型件沿着第二翼型件的弦线对称。

根据一些示例，弦线包括从前缘到尾缘的纵向轴线。

根据一些示例，来自空气出口的空气流动朝向第二翼型件的前缘被引导出空气出口。

根据一些示例，空气出口定位在第一翼型件的尾缘处。

根据一些示例，空气入口包括定位在第一翼型件的左舷侧上的左舷空气入口和定位在第一翼型件的右舷侧上的右舷空气入口；其中，当翼帆在右舷受风使用时，第一翼型件被配置为使得空气流动被引导通过左舷空气入口而不被引导通过右舷空气入口，并且其中，当翼帆在左舷受风使用时，第一翼型件被配置为使得空气流动被引导通过右舷空气入口而不被引导通过左舷空气入口。

根据一些示例，翼帆被配置为：当翼帆在右舷受风使用时，使第二翼型件相对于第一翼型件向右舷旋转，使得第一翼型件的空气出口将空气流动朝向第二翼型件的左舷前缘引导；以及当翼帆在左舷受风使用时，使第二翼型件相对于第一翼型件向左舷旋转，使得第一翼型件的空气出口将空气流动朝向第二翼型件的右舷前缘引导。

根据一些示例，翼帆被配置为：当翼帆在右舷受风使用时，在左舷空气入口中吸入空气而不在右舷空气入口中吸入空气，并且当翼帆在左舷受风使用时，在右舷空气入口中吸入空气而不在左舷空气入口中吸入空气。

根据一些示例，翼帆包括：第一翼型件中的压差发生器，该压差发生器被配置为在第一翼型件中产生负内部压力，其中，负内部压力通过空气入口将空气吸入装置的主体中。

根据一些示例，压差发生器包括：由马达驱动的一个或更多个风扇；或由一个风扇轴杆连接并由马达驱动的一系列风扇。

根据一些示例，通道包括压差发生器和通气口。

根据一些示例，通道被配置为沿着第一翼型件的翼展在第一位置处从入口引导流动并且将此流动引导到空气出口，其中，第一翼型件的翼展是从翼帆的基部到第一翼型件的尖部的距离。

根据一些示例，翼帆包括：一个或更多个翼帆模块，其中，翼帆模块被配置为沿竖向相互堆叠，其中，每个竖向模块包括空气入口、空气出口、压差发生器和通气口。

根据一些示例，通道包括内部流动矫直器。

根据一些示例，第二翼型件相对于第一翼型件旋转到最大旋转位置以最小化翼帆的总翼展，并且其中，翼帆在翼帆的基部处折叠以形成收起配置。

根据一些示例，翼帆的基部由至少一个焊接或无缝金属管形成。

根据一些示例，翼帆包括保护壳体，保护壳体用于覆盖处于收起配置的第一翼型件和第二翼型件，其中，保护壳体允许翼帆被升高和/或降低并且允许翼帆在翼帆被降低并且处于收起配置时通过执行以下中的至少一项来覆盖翼帆：折叠；旋转；沿着轨道滚动。

根据一些示例，翼帆包括：控制软件，控制软件用于打开和关闭入口或将流动从一个空气入口引导到下一个空气入口；机械控制系统，机械控制系统用于打开和关闭入口。

根据一些示例，翼帆包括机械系统，该机械系统基于第二翼型件的运动被触发以打开或关闭入口。

根据一些示例，其中，第二翼型件包括至少一个空气入口。

根据一些示例，第二翼型件包括至少一个空气出口。

根据一些示例，第一翼型件包括多个空气入口。

根据一些示例，第一翼型件包括多个空气出口。

根据一些示例，第一翼型件包括定位在包括第一翼型件的前缘的部分与包括第一翼型件的尾缘的部分之间的至少一个空气出口。

根据一些示例，第二翼型件包括定位在包括第二翼型件的前缘的部分与包括第二翼型件的尾缘的部分之间的至少一个空气出口。

根据一些示例，翼帆被配置为通过以下方式形成收起配置：相对于第一翼型件旋转第二翼型件，使得每个翼型件的弦线基本上彼此垂直；然后将两个翼型件从翼帆的基部旋转到水平位置以形成收起配置。

根据一些示例，翼帆包括基部结构，基部结构包括：支撑着平台的三个或更多个支柱，三个或更多个支柱中的每一个具有在两米与四米之间的高度，其中，第一翼型件和第二翼型件定位在平台上方。

根据一些示例，翼帆包括用于升高和降低翼帆的线性致动器，线性致动器定位在平台上方。

根据一些示例，第一翼型件元件的空气入口位于第一翼型件元件的弦长的前部四分之一内。

在第二方面中，提供了一种双元件翼帆，其包括第一翼型件元件和第二翼型件元件，其中，第二翼型件元件被配置为相对于第一翼型件元件绕第一旋转轴线和第二旋转轴线旋转。

根据一些示例，第二翼型件元件可以相对于第一翼型件元件旋转大于180度的角度。

根据一些示例，第二元件的第一旋转轴线位于第一翼型件元件内，并且第二旋转轴线位于第二翼型件元件内。

根据一些示例，第二翼型件元件被配置为相对于第一翼型件元件旋转，以便形成弧形形状，且在第一翼型件元件与第二翼型件元件之间具有狭缝，并且还被配置为折叠到紧密堆积的配置，其中，第二元件的方向逆转以最小化翼帆的截面厚度和总弦长。

根据一些示例，第二翼型件元件经由一个或更多个独立旋转的链接构件连接到第一翼型件元件。

根据一些示例，独立旋转的链接构件包括两个或更多个杆。

根据一些示例，独立旋转的链接构件的杆通过扭转翼梁连接，使得每个杆不能独立于任何其他杆旋转。

根据一些示例，一个或更多个链接构件被配置为经由两个或更多个旋转轴承相对于第一元件旋转，优选地，其中两个或更多个旋转轴承包括自对准轴承，并且优选地，其中自对准轴承连接到第一元件结构。

根据一些示例，第二元件可相对于一个或更多个链接构件绕两个或更多个轴承(优选为自对准轴承)旋转，两个或更多个轴承优选地连接到第二元件结构。

根据一些示例，一个或更多个链接构件相对于第一元件旋转，并且第二翼型件元件相对于第一翼型件元件和一个或更多个链接构件两者旋转。

根据一些示例，利用在链接构件与第一翼型件元件之间的旋转连接部，一个或更多个链接构件相对于第一元件旋转，并且由线性致动器(优选地，液压缸)控制。

根据一些示例，第二翼型件元件旋转地连接到一个或更多个链接构件，一个或更多个链接构件也连接到第一翼型件元件，并且其中，第二翼型件元件相对于任何链接构件的旋转由线性致动器控制，线性致动器旋转地连接到第二翼型件元件和链接构件并且可以优选地是液压缸或者可以受旋转致动器控制。

根据一些示例，第一翼型件元件截面比第二翼型件元件截面更厚。

根据一些示例，第一翼型件元件的长度与第二翼型件元件相同或比第二翼型件元件更短。

根据一些示例，第一翼型件元件的最大厚度和第二翼型件元件的最大厚度在元件弦长的前半部内，并且其中，每个翼型件截面的曲率沿着其总长度是凸形的并且不包括任何拐点。

根据一些示例，链接构件绕两个或更多个旋转轴承旋转，两个或更多个旋转轴承将其连接到第一翼型件元件。优选地，前元件将既包括在每个连接杆的上方的轴承又包括在每个连接杆下方的轴承，并且优选地，这些轴承应该在每个杆之间固定到扭转翼梁。

根据一些示例，第二元件可以包括通过扭转翼梁或扭转结构连接的顶部部段和底部部段。链接构件可以通过两个或更多个旋转轴承固定到第二元件，两个或更多个旋转轴承优选地连接到第二元件的扭转翼梁。

根据一些示例，第一元件是前元件。

根据一些示例，第二元件是尾元件，

根据一些示例，翼帆包括双铰接机构。

根据第三方面，提供了一种使双元件翼帆的收起尺寸最小化的方法，包括：通过在第二元件上旋转180度来折叠第一元件，其中，每个元件包括翼型件。

根据一些示例，折叠发生在两个旋转轴线上。

根据一些示例，第一旋转轴线是第一翼型件元件的一部分，并且第二旋转轴线是第二翼型件元件的一部分。

根据第四方面，提供了一种翼帆，包括：第一翼型件元件；以及第二翼型件元件；其中，第二翼型件元件被配置为相对于第一翼型件元件绕第一旋转轴线从第一位置旋转到第二位置；其中，在第一位置，第一翼型件元件在第二翼型件元件的前方，并且第一翼型件元件的弦线与第二翼型件元件的弦线对准并且平行；其中，在第一位置，第一旋转轴线定位在第二翼型件元件的前方并且在第一翼型件元件的前部缘的后方；其中，第二翼型件元件还被配置为相对于第一翼型件元件绕第二旋转轴线从第二位置旋转到第三位置；其中，在第一位置，第二旋转轴线定位在第一翼型件元件后方并且在第二翼型件元件的后部缘前方。

根据一些示例，在第四位置，第二翼型件元件的弦线与第一翼型件元件的弦线成45度角，并且其中第二翼型件元件被配置为：相对于第一翼型件元件并且在第一旋转方向上从第四位置旋转到第一位置；相对于第一翼型件元件并且在第一旋转方向上从第一位置旋转到第二位置；相对于第一翼型件元件并且在第一旋转方向上从第二位置旋转到第三位置，其中，在第三位置，第二翼型件元件的弦线与第一翼型件元件的弦线成大约180度的角度；使得第二翼型件元件的弦长被配置为在从第四位置旋转到第三位置期间相对于第一翼型件元件旋转大约225度。

根据一些示例，当第二翼型件元件处于第一位置时，第二翼型件元件被配置为：在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上围绕第一旋转轴线从第一位置旋转到第四位置；以及在第一旋转方向上围绕第一旋转轴线从第一位置旋转到第二位置，其中，在第二位置，第二翼型件元件的弦线与第一翼型件元件的弦线成大约90度的角度；使得第二翼型件元件的弦长被配置为在从第四位置旋转到第二位置期间相对于第一翼型件元件旋转大约135度。

根据一些示例，当第二翼型件元件从第一位置沿第一旋转方向或在第二旋转方向上旋转时，在第一翼型件元件与第二翼型件元件之间形成狭缝，其中，狭缝包括腔，当翼帆遇到风流动时，该腔允许能量从翼帆的压力侧流到翼帆的吸力侧。

根据一些示例，第二翼型件元件被配置为围绕第二旋转轴线在第一旋转方向上旋转超过第二位置，以将第二翼型件元件运动到第三位置。

根据一些示例，翼帆包括：第一缸，其连接第一翼型件元件与第二翼型件元件，其中，缸被配置为根据第一缸的运动范围限制第二翼型件元件绕第一旋转轴线的旋转；第二缸和旋转致动器中的至少一个，其被配置为在第一缸的运动范围使第二翼型件元件绕第二旋转轴线旋转。

根据一些示例，当第二翼型件元件处于第二位置时，第一翼型件元件的弦线与第二翼型件元件的弦线大致垂直。

根据一些示例，当第二翼型件元件处于第三位置时，翼帆的总弦长被最小化，其中，总弦长包括从翼帆的前部缘到后部缘的弦线的长度，其中，翼帆的总弦长是第一元件与第二元件的弦长之和。

根据一些示例，翼帆包括双铰接机构，其中，双铰接机构提供第一旋转轴线和第二旋转轴线。

根据一些示例，翼帆包括连接到第一翼型件元件的基部，其中，基部被配置为将翼帆连接到海洋船舶。

根据一些示例，翼帆包括链接构件，链接构件用于经由一个或更多个独立旋转的链接构件连接第二翼型件元件和第一翼型件元件，该链接构件包括：一个或更多个杆，其连接第一翼型件元件与第二翼型件元件；以及扭转翼梁，其连接两个或更多个杆，使得每个杆不能独立于一个或更多个杆中的任何一个旋转。

根据一些示例，链接构件被配置为围绕两个或更多个旋转轴承相对于第一翼型件元件旋转。

根据一些示例，翼帆包括扭转翼梁，扭转翼梁被配置为连接杆中的每个杆，其中，对于两个或更多个杆中的每个杆：两个或更多个旋转轴承中的一个在杆上方连接到扭转翼梁，并且两个或更多个旋转轴承中的一个在杆下方连接到扭转翼梁。

根据一些示例，第二元件可相对于链接构件绕两个或更多个另外的轴承旋转。

根据一些示例，两个或更多个旋转轴承和两个或更多个另外的轴承中的至少一者包括自对准轴承。

根据一些示例，链接构件相对于第一翼型件元件旋转，并且第二翼型件元件既相对于第一翼型件元件也相对于链接构件旋转。

根据一些示例，翼帆包括：第一线性致动器，其用于控制链接构件相对于第一翼型件元件的旋转。

根据一些示例，翼帆包括：第二线性致动器，其用于控制第二翼型件元件相对于链接构件的旋转。

根据一些示例，第一线性致动器和第二线性致动器中的至少一个包括液压缸。

根据一些示例，翼帆包括：液压马达，其用于控制第二翼型件元件相对于链接构件的旋转。

根据一些示例，第一翼型件元件截面比第二翼型件元件截面更厚。

根据一些示例，第一翼型件元件的长度与第二翼型件元件相同或比第二翼型件元件更短。

根据一些示例，第一翼型件元件的最大厚度在第一翼型件元件的弦长的前部半部内，并且其中，第二翼型件元件的最大厚度在第二翼型件元件的弦长的前部半部内。

根据一些示例，每个翼型件元件的前缘的曲率是凸形的。

根据一些示例，在第一翼型件元件和/或第二翼型件元件中的腔中产生压力，并且高压空气流被引导至翼型件的吸力侧。其中，高压空气流由一个或更多个通道在相应翼型件元件内分布。

根据一些示例，在第二翼型件元件的腔内产生吸力，并且元件的表面上的入口孔允许空气从外部边界层吸入到第二翼型件元件的内部腔中。

根据第五方面，提供了一种方法，包括：使第二翼型件元件相对于第一翼型件元件绕第一旋转轴线从第一位置旋转到第二位置，其中，在第一位置，第一翼型件元件在第二翼型件元件前方，并且第一翼型件元件的弦线与第二翼型件元件的弦线对准并且平行；其中，在第一位置，第一旋转轴线定位在第二翼型件元件前方并且在第一翼型件元件的前部缘后方；以及使第二翼型件元件相对于第一翼型件元件绕第二旋转轴线从第二位置旋转到第三位置；其中，在第一位置，第二旋转轴线定位在第一翼型件元件后方并且在第二翼型件元件的后部缘前方。

根据第六方面，提供了一种方法，包括使用上述第一方面至第四方面中的任一个或其示例的翼帆。

根据第七方面，提供了一种制造上述第一方面至第四方面中任一项或其示例的翼帆的方法。

根据第八方面，提供了一种用于风力推进系统的基部结构，该基部结构包括：平台；以及支撑着平台的三个或更多个支柱，三个或更多个支柱中的每一个具有两米与四米之间的高度，其中，风力推进系统定位在平台上方。

根据一些示例，基部结构包括用于升高和降低风力推进系统的线性致动器，线性致动器定位在平台上方。

附图说明

图1示出了翼帆的立体图，

图2示出了翼帆的水平截面；

图3示出了顺翼配置的翼帆的平面图，

图4示出了处于弧形配置的在左舷受风的翼帆的平面图；

图5示出了处于弧形配置的在右舷受风的翼帆的平面图；

图6示出了处于弧形配置的在右舷受风的翼帆的内部视图；

图7示出了处于弧形配置的在左舷受风的翼帆的内部视图；

图8示出了翼帆的竖向截面；

图9示出了翼帆的竖向截面；

图10示出了翼帆的竖向截面；

图11示出了模块化翼帆的外部视图，

图12示出了模块化翼帆的竖向截面；

图13示出了弧形配置的翼帆的平面图；

图14A示出了处于收起和受保护配置的翼帆的平面图；

图14B示出了处于收起和未受保护配置的翼帆的平面图；

图15示出了翼帆的左舷侧视图，

图16示出了翼帆的右舷侧视图，

图17示出了翼帆的截面，示出了翼帆的旋转点；

图18示出了翼帆的三种配置的截面；

图19示出了翼帆的左舷受风和右舷受风的截面；

图20示出了翼帆的顶部的放大部分。

图21示出了翼帆的基部的放大部分。

图22示出了翼帆的五种配置；

图23示出了翼帆的链接构件，该链接构件用于连接翼帆的前元件和尾元件；

图24示出了翼帆的直立配置和收起配置；

图25示出移除了空气动力学整流罩的翼帆；

图26示出了移除了空气动力学整流罩的翼帆；

图27示出了在前部翼型件中具有多个出口的翼帆；

图28示出了在前部翼型件和后部翼型件中具有多个出口的翼帆；

图29a示出了处于直立配置的翼帆；

图29b示出了处于收起配置的翼帆；

图30示出了相对于轮船处于收起配置的翼帆；

图31a示出了风力推进装置的基部结构；

图31b示出了风力推进装置的基部结构；

图31c示出了风力推进装置的基部结构；

图32a示出了在第一迎角下翼帆周围的空气流动，翼帆不结合抽吸；

图32b示出了在第一迎角下翼帆周围的空气流动，翼帆结合抽吸并且具有朝向第一翼型件元件后部的空气入口；

图32c示出了在第二迎角下翼帆周围的空气流动，翼帆不结合抽吸；

图32d示出了在第二迎角下翼帆周围的空气流动，翼帆结合抽吸并且具有朝向第一翼型件元件的前部的空气入口。

具体实施方式

根据一些示例，描述了一种翼帆和用于操作翼帆的方法。翼帆可以用于船只。船只可以包括例如以下中的至少一种：海洋船舶、小船、轮船。在一些示例中，船只可以包括动力船只。在一些示例中，船只可以包括商业船舶，诸如散货船或成品油轮。

根据一些示例，翼帆可以定位在船只的表面上，例如在船只的甲板上。

示例性翼帆可以是刚性的。翼帆可以装配到海洋船舶(例如，动力船只、轮船等)。翼帆可以被认为是装配到船舶(例如海洋船舶)的可变弯度空气动力学结构。

待与这些单元装配在一起的典型海洋船舶长度可以在150m与360m之间，但也可以装配到更小或更大的船舶。在一些示例中，翼帆用于产生推力，推力被转移到船舶以向前推进它并减小所需的来自轮船发动机的推力。在一些示例中，这可以减少所需的来自主发动机的功率，并将燃料消耗和碳排放减少约20-30％，取决于船舶类型、航线、翼帆单元的数量和其他考虑因素。

本文描述的一些示例翼帆可以包括至少两个翼帆元件。每个翼帆元件可以包括前缘和尾缘。每个翼帆元件可以具有空气动力学形状(例如，与图1中的翼型件元件103或翼型件元件105的形状类似的形状)。当空气流动在相应翼帆元件的表面上经过时，每个翼帆元件的空气动力学形状可以生成升力。每个翼帆元件可以包括翼型件。

根据一些示例，每个翼型件的前缘更靠近翼型件的最宽部分，而每个翼型件的尾缘更远离翼型件的最宽部分。然而，其它示例形状可用于翼型件。

翼帆可以结合边界层流动控制。翼帆的边界层可以被认为包括在表面上流动的空气薄层。根据一些示例，控制边界层中的空气流动以防止空气流动在翼帆上分离，并且因此降低翼帆失速的倾向。这能够允许翼帆更大的可实现升力。

图1示出了示例翼帆101的立体图。翼帆101是具有第一翼型件103和第二翼型件105的双元件翼帆。翼帆101的双元件中的一个是第一翼型件103，并且翼帆101的双元件中的一个是第二翼型件105。第一翼型件103包括前缘103a、尾缘103b和最大截面宽度的部段103c。如在图1的示例中可见，前缘103a比尾缘103b更靠近最大截面宽度的部段103c。翼型件103的包括前缘103a的一部分是成圆形的，并且翼型件103的包括尾缘103b的一部分是尖的(或者可以是半径小于前缘曲率半径的成圆形的形状)。在一些示例中，翼型件103的包括前缘103a的部分具有比翼型件103的包括尾缘103b的部分更宽的截面宽度。然而，可以设想其他形状可用于第一翼型件103。

第二翼型件105包括前缘105a、尾缘105b和最大截面宽度的部段105c。前缘105a比尾缘105b更靠近最大截面宽度的部段105c。翼型件105的包括前缘105a的一部分是成圆形的，并且翼型件105的包括尾缘105b的一部分是尖的。然而，可以设想其他形状可用于第一翼型件103。

第二翼型件105可以沿着第二翼型件105的弦线对称，例如，如图1和图2中所示。

第一翼型件103可以沿着第二翼型件105的弦线对称，例如，如图1和图2中所示。

翼型件的弦线可以被认为是从翼型件的前缘到尾缘的纵向轴线。

前缘103a可以被认为是在翼帆101的标称“前部”处。尾缘103b在前缘103a后方。在图1的顺翼配置中，第二翼型件105在第一翼型件103后方，并且第二翼型件105的前缘105a在第二翼型件105的尾缘105b前方。

翼型件103和105具有“泪珠”形状，但是可以使用其他空气动力学形状。通常，诸如翼型件103或105的翼型件可以具有产生垂直于其上的空气流动方向的空气动力学反作用力(升力)的任何形状，以用于在空气流动方向上的小阻力(曳力)。

翼帆装置101可以围绕其基部旋转以改变相对于表观风向的迎角。以这种方式，翼帆装置101可以优化所产生的升力。升力是通过在翼帆101的两侧之间产生压差而生成的，由于翼帆装置101的每一侧上的空气速度差异，导致高压侧和低压侧。表观风是运动的船只所经历的风。表观风是由于轮船向前运动而经历的风与盛行风的组合。这两个矢量组合产生“表观风”，其可能具有与由于轮船的向前运动而经历的风和盛行风不同的角度和风速。

第二翼型件105可相对于第一翼型件103旋转，从而允许调节和反转装置101的弯度。

当翼帆装置101在左舷受风时(当表观风撞击装置101的左舷侧时)，第二翼型件105可以相对于第一翼型件103向左舷侧旋转。

当翼帆装置101在右舷受风时(当表观风撞击装置的右舷侧时)，第二翼型件105相对于第一翼型件103向右舷侧旋转。

当第二翼型件105相对于第一翼型件103旋转时，如例如在图4、图5、图6、图6、图7、图13、图14A和图14B中所见，第一翼型件103和第二翼型件105的弦线不平行。这为翼帆装置103提供了弧形配置。这可以通过使第二翼型件105相对于第一翼型件103旋转来实现。

在装置101的弧形配置中，狭缝形成在第一翼型件103与第二翼型件105之间。此狭缝允许高压空气流从高压侧流向低压侧的表面。这再次激励在第二翼型件上行进的流动，并允许流动以更极端的迎角维持附着，并避免翼帆失速，从而允许实现更大的升力系数。

在一些示例中，翼帆101可以装配有压差发生器111(例如，如图1中所示)。压差发生器111可用于提供对装置101周围空气流动的控制。这种受控流动允许装置在更大的迎角和更大的弯度角下使用而不失速，因此大大增加了翼帆101的可实现升力系数。在一些示例中，压差发生器可以包括可以通过轴杆连接的一个或更多个旋转叶片(例如，风扇叶片)。

为了提供对翼帆101周围的空气流动的控制，空气入口107将空气吸入翼帆101的内部。翼帆101还可以包括出口109。在一些示例中，例如，如图1和图2中所示，出口109可以定位在第一翼型件103的尾缘103b处。然而，应当领会，在其他示例中，出口109可以定位在第一翼型件103中的其他位置处。

在入口107处吸入的空气可以被引导通过翼型件103内的内部通道119。内部通道119连接空气入口107与空气出口109。空气出口109将空气流动排放出翼型件103，空气流动可以包括汇聚的空气射流。此空气流动可以朝向第二翼型件元件103的表面引导。在图1和图2的示例中，空气流动可以从第一翼型件103的尾缘103b处的出口109排放出来，朝向翼型件105的前缘105a并排放到翼型件105的前缘105a上。

压差发生器111可以由一个或更多个马达提供能量。例如，这些马达可以包括液压马达或电动马达。当操作时，压差发生器111可以在通道119的入口107处产生低压区，使得空气被吸入，并且在通道119的出口109处产生高压区域，使得空气被推出出口109。

压差发生器111可以被配置为在第一翼型件中产生负内部压力，其中，负内部压力通过空气入口107将空气吸入第一翼型件的主体中。

压差发生器111可以包括例如由马达驱动的风扇；或由一个风扇轴杆连接并由马达驱动的一系列风扇。

根据一些示例，流动撞击第一翼型件元件103的前缘并围绕表面(在两侧上)流动。当空气流动在低压表面上行进时，层流边界层开始转变为湍流流动，如果装置101的迎角在此时增大，则流动将分离并且装置101将失速。使得装置101可以在更高的迎角下操作(并且因此生成更大的升力)，在一些示例中，在前部翼型件103的表面上行进的空气在靠近前部翼型件103的后端部的位置处被吸入内部。这移除了湍流边界层的一部分，并保持流动以较高的迎角附着，从而实现了装置101的更大的可产生推力。

第二翼型件105位于第一翼型件103后方，并且当翼型件105是弧形的时，其在第一翼型件103与第二翼型件105之间产生狭缝。此狭缝允许从高压侧(图6中的113、图7中的115)到低压侧(图6中的115、图7中的113)的高压空气射流，从而允许流动再次以更高的迎角和弯度角维持附着——这以类似的方式意味着该装置可以对船舶产生更大的推力。

空气出口109可以定位在第一翼型件元件103的尾缘处，以进一步增强行进通过狭缝的空气的高压射流，并且因此允许翼帆101在失速之前可实现的迎角最大并且所产生的推力最大，同时还减小曳力。

这样，通过使用第一翼型件103上的至少一个入口103和至少一个出口109，可以在不失速的情况下实现装置101的更大迎角。附加地或备选地，通过使第二翼型件105相对于第一翼型件103成弧形，可以在不失速的情况下实现装置101的更高迎角。

图2示出翼帆101的截面平面图。如图2中所示，空气入口107包括设置在第一翼型件103的两侧113和115(分别为左舷侧113和右舷侧115)上的两个空气入口107s和107p。在图2的示例中，空气入口107朝向第一翼型件103的尾缘103b定位。每个空气入口107可以包括允许空气流入翼型件103的竖向条带(或多个竖向条带)。(多个)竖向条带可以包括的间隙允许空气流入装置中。在其他示例中，空气入口可以包括具有切割开口(诸如圆孔或其他形状)或允许空气流入第一翼型件103的其他多孔材料的表面。这种具有切割形状或多孔材料的表面控制流入翼帆的空气的速度和体积，以优化装置的空气动力特性。它还带来额外的益处，即它可以防止碎片被吸入翼型件103的内部。

空气入口107将靠近装置101表面的不稳定流动吸入到第一翼型件103的主体中，这允许流动以更大的迎角维持附着，从而导致产生更大的升力系数。

在图2的示例中，隔板112设置在翼型件103的主体与压差发生器111之间。以这种方式，生成的空气流动影响装置的尾缘103b处的部分中的内部空气流动，但是防止从压差发生器111生成的空气流动影响翼型件103的主体内(即，位于前缘103a处的主体内)的内部空气流动。

图3至图7示出了在风130的影响下的翼帆101的示例。尽管在此图中示出了翼帆101，但是相同的原理可以应用于翼帆401、621或本文所描述的任何其他翼帆。

当风方向130直接指向翼帆101的前部翼型件103的前缘时(即，风方向指向翼帆的左舷侧113与右舷侧115之间)，翼帆101可以布置成顺翼配置。在此配置中，翼型件103和翼型件105的弦线彼此对准且平行。

图4示出了左舷受风的翼帆101的示例。当翼帆101在左舷受风工作时，即，当表观风130穿越上面装配有翼帆101的船舶的左舷侧时，翼帆101的迎角可以被配置为使得表观风130被引导到翼帆101的左舷前缘。翼帆101在左舷配置中可以是弧形的，其中，第二翼型件105相对于第一翼型件103向左舷侧113旋转。在左舷配置中，右舷空气入口107s打开，并且左舷空气入口107p关闭。第一翼型件103的空气出口109将空气流动引导到第二翼型件105的右舷前缘上，从而在此关键点处再次激励空气流动并增加装置101的失速角。

图5示出了右舷受风的翼帆101的示例。当翼帆101在右舷受风工作时，即，当表观风130穿越上面置有翼帆101的船舶的右舷侧时，翼帆101的迎角可以被配置为使得表观风130被引导到翼帆101的右舷前缘。翼帆101可以在左舷配置中是弧形的，其中，第二翼型件105相对于第一翼型件103向右舷侧115旋转。在右舷配置中，右舷空气入口107s关闭并且左舷空气入口107p打开。第一翼型件103的空气出口109将空气流动引导到第二翼型件105的左舷前缘上，从而在此关键点处再次激励空气流动并增加装置101的失速角。

图6示出了在右舷受风期间在左舷空气入口107p打开时右舷空气入口107s可如何关闭的示例。内壁129被定位成关闭右舷空气入口107s，而左舷空气入口107p保持打开。内壁129可以围绕旋转点127旋转。该旋转可以使用马达例如电动马达或液压马达来执行。可以基于翼帆101的计算机系统检测到翼帆101是在左舷受风还是右舷受风而自动执行旋转。在一些示例中，可以基于对计算机系统的用户输入来执行旋转。在其他示例中，基于翼帆101的用户的手动操作来执行旋转。当翼帆101在右舷受风使用时，翼帆101可以在左舷空气入口107p中吸入空气，而不在右舷空气入口107s中吸入空气。

图7示出了在左舷受风期间在左舷空气入口107p关闭时右舷空气入口107s可如何打开的示例。翼帆101可以操作以在图6与图7的配置之间运动。在左舷空气入口107p保持关闭时，内壁129定位成关闭左舷空气入口107s。内壁129可以围绕旋转点127旋转。该旋转可以使用马达(例如电动马达或液压马达)来执行。可以基于翼帆101的计算机系统检测到翼帆101是在左舷受风还是右舷受风而自动执行旋转。在一些示例中，可以基于对计算机系统的用户输入来执行旋转。在其他示例中，基于翼帆101的用户的手动操作来执行旋转。当翼帆101在左舷受风使用时，翼帆101可以不在左舷空气入口107p中吸入空气，而在右舷空气入口107s中吸入空气。

如本文所描述的计算机系统可以包括至少一个处理器和相关联的存储器。计算机系统可以用于运行控制软件以用于打开和关闭翼帆101的至少一个入口。

图8示出了在翼型件103和翼型件105的弦线对准和平行的配置中穿过翼帆101的中心的截面。图10还示出了翼帆101的截面的侧视图。如在图8和图10中可以看到的，内部通气口119(通道)将空气入口107连接到空气出口109。在图3的示例中，空气出口定位在翼型件103的尾缘处。通道119可以被配置为在沿着翼帆101的翼展的第一位置处从入口107引导流动，并且将此流动引导到空气出口109，其中，翼帆101的翼展是从翼帆101的基部到翼帆101的尖部的距离。

通气口的体积在空气出口109处小于在空气入口107处。来自压差发生器111的空气在其行进到空气出口109时通过从压差发生器111到空气出口109的内部通气口119的体积减小而汇聚，这给出了朝向第二翼型件引导的激励流动的更大程度的集中。空气作为汇聚空气流从空气出口109排放出来，其中，空气朝向第二翼型件元件105的表面流动。在一些示例中，第二翼型件105可以呈弧形配置。来自空气出口109的汇聚空气流动再次激励边界层，从而允许流动以更大的弯度角和迎角维持附着，从而增加失速角，并增加翼帆101的最大可实现升力系数。

在图8、图9和图10的示例中，通道119是倾斜的，使得通道沿着翼帆101的竖向轴线132在空气出口109处比在空气入口107处更长。在图10中示出了竖向轴线132。当各个翼帆模块(诸如翼帆101)沿上下方向相互堆叠时，这种倾斜通道形状是有用的，如下面参考图11和图12进一步讨论的。在此示例中，具有通道形状(117的形状)的翼帆模块可以沿上下方向相互堆叠以产生包括多个模块的更大的翼帆。在这种情况下，将空气流动从较高模块化部段的空气入口引导通过压差发生器到达较低模块化部段的空气出口。然而，可以使用其他通道形状来提供备选结果。例如，如果通道是倾斜的，使得通道沿着翼帆101的竖向轴线132在空气入口107处比在空气出口109处更长，则空气流动将从较低模块化部段的空气入口通过压差发生器被引导到较高模块化部段的空气出口。此外，非倾斜的(沿着竖向轴线132，基本上直的，或直的)通道可以用于将空气流动引导到模块化部段的空气入口，通过压差发生器到达同一模块化部段的空气出口。

在翼帆由单个单元(例如，图1的翼帆101)组成的情况下，可以使用上述三种通道形状中的任何一种。在一些示例中，非倾斜通道可用于单个单元，使得内部空气流动将从一个水平高度处的空气入口行进通过压差发生器并在相同水平高度处的空气出口处离开。

根据一些示例，模块化翼帆(例如，翼帆621)可以由两个或更多个内部模块制成，两个或更多个内部模块由外壳覆盖。

根据一些示例，翼帆101可以具有与101类似的尺寸，具有大于长度的高度。

图9示出了在翼帆401的前部翼型件和后部翼型件的弦线对准和平行的配置中穿过翼帆401的示例部分的中心的截面。翼帆401可以包括与翼帆101类似的结构。翼帆401附加地包括定位在翼帆401的前部翼型件的空气出口405处的至少一个空气流动矫直器425，以允许流动以受控方式离开空气出口，以使受控空气流动的空气动力学益处最大化。附加地或备选地，至少一个空气流动矫直器可以定位在前部翼型件的空气入口处。此外，作为定位在翼帆401的前部翼型件的空气入口或空气出口处的至少一个空气流动矫直器的替代或补充，至少一个空气流动矫直器可以定位在翼帆401的空气入口与空气出口之间。空气流动矫直器可以包括沿着空气入口、空气出口或连接空气出口与空气入口的通道而设置的一个或更多个壁。

如图11中所示，在一些示例中，翼帆模块(诸如翼帆模块601a和601x)可以沿上下方向相互堆叠以形成翼帆621。每个翼帆模块601a、601x等可以包括与翼帆101、翼帆401或上述任何其他翼帆类似的结构。

每个翼帆模块601可以包括空气入口607、空气出口和压差发生器。每个翼帆模块601可以被配置为沿上下方向相互堆叠。

图11示出了包括翼帆模块601a和601x的翼帆621的外部视图。在一些示例中，还可以包括如图11中所示的其他模块。图12示出了包括翼帆模块601a和601x的翼帆621的内部截面。

翼帆621包括至少两个翼帆模块601a和601x，每个翼帆模块具有彼此对准的入口607a和607x。翼帆模块601a包括通气口619a。翼帆模块601x包括通气口619x。在翼帆621中，用于每个翼帆模块601a和601x的通气口(诸如通气口619a和619x)将内部空气流动从压力流动发生器引导到用于每个翼帆模块601a和601x的空气出口。每个翼帆模块(例如，翼帆模块601a和601x)可以具有其自己的压差发生器。用于每个翼帆模块的通气口可以将内部空气流动从内部压差发生器引导到空气出口。

翼帆621可以包括在每个翼帆模块601a、601x等的前部翼型件(类似于翼帆101中的翼型件103)的尾缘处的至少一个风扇。每个风扇可以由一个或更多个液压或电动马达驱动。每个风扇可以通过中心轴杆连接，中心轴杆由用于每个翼帆模块的轴杆模块制成。在图11的示例中，翼帆模块601a的轴杆模块617a连接到翼帆模块601x的轴杆模块617x。

翼帆模块601x定位在翼帆621的顶部处。翼帆模块601a是除了顶部翼帆模块601x之外的翼帆模块。每个模块的通道(例如，通道617x和617a)是倾斜的，使得每个通道沿着每个翼帆模块617a和617x的竖向轴线(其中两个轴线都类似于翼帆101的轴线132)在每个翼帆模块的空气出口处比在每个翼帆模块607a和607x的空气入口处更长。由于每个翼帆模块具有这种通道形状，空气从较高模块化部段的空气入口流过压差发生器到较低模块化部段的空气出口。例如，来自空气入口607x的空气流动将被引导到翼帆模块601x正下方的翼帆模块的空气出口。来自翼帆模块601a正上方的翼帆模块的空气入口的空气流动将被朝向翼帆模块601a的空气出口引导。来自空气入口607a的空气流动将被引导至翼帆模块601a正下方的翼帆模块的空气出口。当翼帆模块601x在翼帆621的顶部处时，空气流动从翼帆模块601x上方被吸入并且朝向翼帆模块601x的空气出口引导。

如上文关于图8、图9和图10所讨论的，其他通道形状可用于在模块化翼帆的各个模块之间提供不同的空气流动。例如，如果通道是倾斜的，使得通道沿着翼帆模块的竖向轴线在空气入口处比在空气出口处更长，则空气流动将从较低模块化部段的空气入口通过压差发生器被引导到较高模块化部段的空气出口。在这种情况下，底部翼帆模块将从模块化翼帆下方吸入空气。此外，非倾斜的(沿着翼帆模块的竖向轴线，基本上直的，或直的)通道可以用于将空气流动引导到模块化部段的空气入口，通过压差发生器到达同一模块化部段的空气出口。

在本发明的另一个实施例中，翼帆可以包括如先前示例中所示的空气入口和在翼帆的基部或尖部处的空气出口。其中空气由定位在翼帆的基部或尖部处的空气出口处的风扇吸入空气入口，并且内部流动顺着翼帆的翼展被向上或向下引导。

本文所描述的翼帆装置可以包括一个或更多个内部结构构件。例如，翼帆或翼帆模块可以包括例如以下中至少一个：结构钢主翼梁；铝制主翼梁；复合材料主翼梁。翼帆还可以包括由类似材料制成的横向和/或纵向加固件。在这样的示例中，外蒙皮可以产生装置的外部空气动力学形状，并且可以包括例如以下中的至少一种：钢；铝；复合材料。内部通气口(通道)可以包括例如以下中的至少一种：钢；铝；复合材料。

在一些示例中，该装置可以具有单体壳结构，该单体壳结构具有较厚的外蒙皮，该较厚的外蒙皮由例如以下中的至少一种组成：钢；铝；复合材料。这种单体壳结构可以承受装置的大部分结构载荷。

该装置可以使用回转齿轮轴承或具有齿条和小齿轮系统的轴承而旋转其相对于表观风的迎角，其中此轴承可以连接到翼帆的底部部段并且将翼帆连接到其基部(基部连接到船舶)。此轴承可以位于第一翼型件103下方的位置处，在该位置处，如果所有系统发生故障，翼帆101能够自然地风向标状摆动。在自然风向标状摆动的配置中，翼帆101将以与图3所示的类似配置相对于风顺翼(feather to the wind)。

在上述示例中，仅描述了前部翼型件中的一个空气入口(由右舷空气入口和对应的左舷空气入口组成)。在另外的示例中，装置可以具有多个空气入口，每个空气入口包括前部翼型件中的右舷空气入口和左舷空气入口。

在上述示例中，仅描述了前部翼型件中的一个空气出口。在另外的示例中，装置可以在前部翼型件中具有多个空气出口。

在另外的示例中，翼帆可以包括第二翼型件中的至少一个空气入口。在另外的示例中，翼帆可以包括第二翼型件中的至少一个空气出口。

根据一些示例，翼帆101可以被收起并由保护性覆盖物123保护。此过程在图14A和图14B中示出。在图14A中，翼帆101处于收起配置并且受到保护性覆盖物123保护。在图14B中，保护覆盖物123打开，从而允许翼帆101调节到不同的取向。保护性覆盖物123可以由钢或其他材料组成，并且此覆盖物可以在装置上折叠或旋转，以保护装置免受起重机抓取、诸如铁矿石之类的下落材料或可能损坏翼的其他引起冲击的情况的影响。

根据一些示例，如本文所描述的翼帆可以包括基部板和端部板。这些板可以通过减少由于生成升力而导致的涡流脱落来改善装置的空气动力学性能。

根据一些示例，如本文所描述的翼帆可以包括基部板，并且端部板可以包括沿着装置的翼展的围栏，以帮助引导流动横过装置的表面并减少涡流脱落和相关联损失。

下面关于图15至图26进一步描述由两个翼型件组成的双元件翼帆。描述了一种用于使两个翼型件相对于彼此运动的方法。应当注意，下文关于图15至图26描述的翼型件可以如上文所描述具有空气入口和空气出口以控制空气流动。下文关于图15至图26描述的特征中的任何特征可以结合到上述翼帆中的任一个中，诸如例如翼帆101、401和623。

图15和图16示出了翼帆1。图15示出了左舷视图，并且图16示出了右舷视图。翼帆701由第一翼型件元件703和第二翼型件元件705组成，第一翼型件元件703是前元件，而第二翼型件元件705是尾元件。第二翼型件元件705可相对于第一翼型件元件703旋转以形成有利于产生升力的弧形形状(如图17中所示)。当第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件703旋转时，在第一翼型件元件703与第二翼型件元件705之间形成“狭缝”704，并且此狭缝704允许从压力侧流到吸力侧的高能量流动，并且允许流动以更高的迎角维持附着，这有利于产生升力。第二翼型件元件7053可以具有与第一翼型件元件703相同的弦长，但是在一些情况下可以更短或更长。第一翼型件元件703的厚度可以比第二翼型件元件705更厚，以增加内部结构区的第二力矩并优化装置的空气动力学性能。包括第一翼型件元件703和第二翼型件元件703的翼型件截面的形状在截面的前半部内具有最大厚度。包括翼型件元件703和705的每个翼型件截面的曲率沿着每个截面的总长度是凸形的，曲率沿着总长度保持为正并且不包括任何拐点。

第一翼型件元件703直接连接到翼帆701的基部706。基部706将翼帆701连接到相关联的海洋船舶。第二翼型件元件705经由与第一翼型件元件705的连接部而连接到翼帆701的基部706。

图18示出了翼帆701的一些示例不同配置。如图18中所示的翼帆701能够在顺翼配置755与弧形配置756之间转变，在顺翼配置755中，两个翼型件元件703和705的截面中心线758对准，在弧形配置756中，第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件702旋转。翼帆701还能够关节运动到其中第一翼型件元件703和第二翼型件元件705形成紧密堆积配置757的配置。

翼帆701可以在两个方向上反转其弯度，以允许翼帆在风角760来自其右侧和左侧两者的情况下产生升力759，如图19中所示。翼帆701还能够围绕其基部706绕迎角轴线748旋转360度，以允许翼帆701的迎角相对于海洋船舶根据风向进行调节和优化。通过调节翼帆701的迎角和翼帆701的弯度，可以优化翼帆701周围的空气动力学流动以产生期望量的推力。

为了允许翼帆701被收起同时在港口操作期间产生最小干扰，翼帆701可以最小化其在海洋船舶甲板上方的收起高度，并确保第一翼型件元件703和第二翼型件元件705不以任何方式突出。为此，翼帆701形成如图18的配置757中所呈现的紧密堆积配置，并且从竖向位置折叠到水平位置以最小化翼帆701的总高度。此过程在以下段落中描述。

为了允许翼帆701调节其弯度并折叠成如图18的配置757中所示的紧密堆积配置，第二翼型件元件705能够相对于第一翼型件元件703绕至少一个竖向轴线可旋转。根据一些示例，至少一个竖向轴线包括两个竖向轴线。至少一个线性致动器(优选地是液压缸)可以连接到第一翼型件元件和第二翼型件元件。

根据一些示例，用于第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件703旋转的主轴线762可以位于第一翼型件元件703内，并且用于第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件703旋转的次轴线763可以位于第二翼型件元件705内。轴线798可被提供用于第一翼型件元件703相对于翼帆的基部的旋转。为了连接第一翼型件元件703与第二翼型件元件705并产生两个旋转轴线，两个翼型件元件可以通过中间链接构件771连接。中间链接构件771可以容纳球面轴承或滚柱轴承，或其他形式的机械轴承或旋转接头，以将链接构件自由地连接到第一翼型件元件702和第二翼型件元件705。链接构件770可以包括顶部杆772和底部杆773，并且顶部杆772和底部杆773可以通过扭转结构构件774连接以对准顶部杆和底部杆并抵抗翼的尖部与基部之间的任何扭转力矩。扭转结构构件774可以包括扭转翼梁，并且可以是球形的并且由钢、铝或复合材料组成。在翼的基部处的底部线性致动器765(优选地液压缸)连接到链接构件771(优选地连接到底部杆773)和第一翼型件元件703的结构这二者，优选地连接到第一元件基部结构784，并且控制这两个部件的相对运动。以类似的方式，翼帆701可以包括顶部线性致动器764(优选地是液压缸)，该顶部线性致动器764将链接构件771的顶部杆772与第一翼型件元件703的结构连接，并且可以连接到第一元件端部结构783。线性致动器764和765到翼帆701的连接部可以附接到销，销固定在两个支架之间，两个支架固定到翼帆701的每个部分，并且允许附接随着变化的角度自由旋转。顶部线性致动器764和底部线性致动器765优选地用于驱动链接构件771相对于第一翼型件元件703旋转。缸764和765与链接构件771之间的连接点可以在顶部杆和底部杆两者上，并且其连接部优选地能够相对于链接构件771旋转。链接构件除了顶部杆772和底部杆773之外，还可以包括在这两个杆之间间隔布置的其他连接杆，它们也可以固定到扭转结构。这些连接杆还可以包括旋转轴承，旋转轴承将第一翼型件元件703连接到第二翼型件元件705并且允许通过两个竖向轴线在彼此之间旋转。主轴线762是优选地在第一翼型件元件703内的竖向轴线，并且穿过将第一翼型件元件703连接到链接构件771的轴承中每一个的中心。次轴线763是优选地在第二翼型件元件705内的竖向轴线，并且穿过将第二翼型件元件705连接到链接构件771的轴承中每一个的中心。

根据一些示例的翼帆701的全运动范围在图22中呈现。为了调节和反转翼帆701的弯度，第二翼型件元件绕主轴线762旋转以完成主动调整翼所需的运动范围，从而优化空气动力学流动。此运动可以由一个或更多个线性致动器(优选地，在翼帆701的顶部791处的一个顶部线性致动器764和在翼帆701的底部792处的一个底部线性致动器765)控制，如图20和图21中所示。如图22中所描绘，配置766示出了中立“顺翼”配置，配置767示出了向右舷的最大工作弯度(典型地在距中心10-25度的范围内)，并且配置768示出了向左舷的最大工作弯度(典型地在与向右舷767的最大工作弯度相同的范围内)。

为了将翼帆701折叠成其收起配置，第二翼型件元件705围绕其主轴线762旋转到最大旋转位置。在一些示例中，最大旋转位置可以是达到缸(或另一线性致动器)的最小冲程的位置。这被示出为配置769。然后，第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件705绕其次轴线763旋转大约90度，以产生紧密堆积的配置770。该紧密堆积配置770优选地使第一翼型件元件703和第二翼型件元件705两者的组合长度793和厚度794最小化，并且导致与其顺翼配置766相反的第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件703的取向。第一翼型件元件703和第二翼型件元件705的中心线可以在此配置中平行放置或成至多大约40°，并且第二翼型件元件705优选地位于第一翼型件元件703的长度内。围绕次轴线763的这种旋转可以由连接在链接构件771与第二翼型件元件705之间的旋转致动器或次缸布置控制，并且优选地是液压线性缸或液压旋转致动器。在使用液压线性缸的情况下，这形成串联的双缸布置，其允许第二翼型件元件705相对于第一翼型件元件703旋转大于180度的角度。如果使用旋转致动器，则实现相同的角度。

当第二翼型件元件705折叠关节运动程序完成时(如上文和图22中所描述)，翼帆701准备好向下折叠到甲板以准备用于港口操作。图24示出了此过程。翼帆701的基部706通过铰接布置连接到可枢转板778，可枢转板778连接到基部结构706，优选地是焊接板和凸缘的钢制结构。这种布置允许翼帆701绕水平轴线795旋转，以在直立缩合配置775(直立)与收起配置776(水平)之间转变。液压线缆和其他低压电子线缆可以从基部761内部穿过可枢转板778中的开口并向上进入翼帆701中。

处于其直立缩合配置775的翼帆701通过两个线性致动器(优选地是液压缸777)降低到其收起配置776，两个线性致动器将翼帆701的重量的载荷作为张力。一个单缸能够升高和降低翼帆701，并且这两个缸中的第二个减少了一个单缸中的载荷，并且在缸或其系统中的一个发生故障的情况下在系统中提供冗余度。相反地重复相同的过程以将翼帆701从其收起配置转移到其直立和工作配置。

在其收起配置中，翼帆701水平放置并且理想地平行于船舶的甲板放置。翼帆701的尖部由甲板支撑件支撑，并且锁定销将其固定在位。在散货船舶上，翼基部将优选地装配在舱口盖滑动件之间的侧甲板上，并且将降低到舱口盖上方的收起配置。舱口盖将能够在收起的翼帆701下方滑动，以允许港口操作不间断。翼帆701将优选地位于甲板上方至少两米处，以允许下方的通路。对于散货船设施和甲板空间受限的其他设施，缸可以装配到可枢转板778的下侧并且位于甲板内的腔中。如果甲板空间不受限制，缸将定位于甲板上方，如图24中所示。

根据一些示例的翼帆701的构造简单且坚固，并且其简单性使得翼帆701的总成本最小化，从而允许由于翼而节省的燃料在更短的时间段内“偿还”翼的成本。图25示出了翼帆701的裸露结构779，为了清楚，移除了第一翼型件元件整流罩780和第二翼型件元件整流罩781。主结构可以包括主翼梁782，主翼梁782可以连接到第一元件基部结构784和第一元件端部结构783，并且还可以连接到多个结构肋797以向第一翼型件气动整流罩780提供支撑。在本发明的另一个实施例中，该结构可以不包括结构肋797。主翼梁782在第一翼型件元件703和第一元件基部结构784下方突出，并且附接到轴承布置785的顶部，该轴承布置优选地是液压驱动的回转齿轮轴承，其允许翼帆701相对于基部和船舶旋转约360度。载荷被均匀地转移和分散到轴承，以最小化可能影响装置旋转的局部应力集中。这些载荷可以通过三角形凸缘分散并转移，三角形凸缘优选地焊接到主翼梁782和板，板随后用螺栓固定到轴承布置的顶部。这些三角形凸缘可以由钢板组成。可以使用用于从主翼梁782和轴承转移载荷的其他方法。

根据一些示例，轴承布置785的下侧被螺栓固定到可枢转板778，可枢转板778优选地是具有结构加强凸缘的钢板。可枢转板778通过具有沿着可枢转板778的一个边缘的水平轴线795的铰接布置以及通过在可枢转板778的另一个边缘上的锁定销布置连接到翼帆基部761。基部761优选地由焊接钢板和焊接钢凸缘部段的钢制结构组成，以将力和力矩从翼帆701传递到甲板和轮船现有的和修改的结构。基部761优选地被螺栓连接或焊接到甲板，并且载荷被转移到下面的结构。

根据一些示例，第一元件基部结构784、第一元件端部结构783和结构肋797可以优选地由焊接在一起以形成用于第一元件整流罩780的支撑件的制造钢板部段组成。这些也可以由铝或复合材料组成。第一元件整流罩连接到基部支撑结构34和端部支撑结构783。该整流罩可以通过机械紧固件或化学键合而连结。第一翼型件气动整流罩780和第二翼型件元件气动整流罩781可以优选地由复合材料组成，但也可以由钢或铝弯板组成。

主翼梁782可以由钢制箱形部段或工字梁部段或其他构造方法组成，以提供旨在抵抗弯曲和扭转的结构上高效的形状。主翼梁782必须将由翼帆701生成的总累积载荷转移到翼的基部。

第一翼型件元件703可以连接到链接构件771，链接构件771可相对于第一翼型件元件703绕主轴线762旋转。第一翼型件元件703可以包括最少两个轴承以将其连接到能够旋转的链接构件771。优选地，第一翼型件元件可以包括如图25中所描绘的双剪切平面布置786、790。

图25呈现了翼帆701的结构视图，其中突出显示了链接构件771以指示链接构件771如何装配在翼帆结构的其余部分内。图25还呈现了第一元件基部结构784、第二元件基部结构788和链接构件771的按比例放大视图，以描绘这些部件如何链接和一起旋转并形成双剪切销布置。尽管针对翼的基部描述了以下细节，但假设该机构对于翼的端部是类似的，并且可以在沿着主轴线762的任何其他位置中找到。

根据一些示例，第一元件结构(其可以由第一元件基部结构784、第一元件端部结构783和结构肋797组成)可以容纳最少两个轴承，但优选地包括多于两个轴承。图26提供了嵌入到第一元件基部结构中的双轴承组件的示例，尽管该组件可以沿着主轴线762在第一翼型件元件703的结构内的任何点处找到，并且在此示例中在第一元件端部结构783内重复但未详细示出。

图26中描绘的轴承组件可以包括顶部轴承796a和底部轴承766b，并且这些轴承可以间隔开，每个轴承之间具有开口以容纳底部杆773。顶部轴承766a和底部轴承766b可以机械地连接或结合到链接构件扭转结构构件774，以允许链接构件771相对于第一元件基部结构784旋转。两个轴承796a和796b的使用产生了双剪切平面布置，其为接头提供了更大的稳定性并且限制了链接构件771相对于第一元件基部结构784横向旋转。还可以提供轴承796c以用于第二翼型件元件相对于链接构件771旋转。在本发明的另一个实施例中，单个轴承用于将链接构件771连接到第一元件基部结构784。如果使用单个轴承，则轴承可以是自对准轴承并且能够利用离轴轴杆旋转，即，当由于在翼帆结构的载荷下偏转，翼帆701的顶部偏转并以比翼帆701的底部更大的角度旋转时，轴承能够自对准以保持链接构件771与第一元件基部结构784之间绕主轴线762的运动。

轴承796a和796b可以是圆柱形的或自对准的，并且必须允许链接构件绕主轴线762自由旋转，同时为第二翼型件元件705的载荷提供支撑。这些轴承可以将所有载荷从链接构件771转移到第一元件基部结构784和第一元件端部结构783，包括链接构件771和第二翼型件元件705的自重。轴承也可以容纳在第一翼型件元件703内的结构肋797或任何其他结构内。相反，结构肋可以包含沿着主轴线762的空间，以允许链接构件771的扭转翼梁774自由旋转而不与结构肋797接触。

链接构件771相对于第一翼型件元件703旋转，并且可以经由轴承布置连接到第二翼型件元件705，轴承布置容纳在第二翼型件元件705的结构内，沿着次轴线763作用。此轴承布置可以连接到扭转结构构件787，扭转结构构件787连接第二翼型件元件705的顶部和基部，以承受作用在第二翼型件元件705的顶部与基部之间的扭转力和力矩，并且确保翼型件元件不会不利地扭转。

链接构件771与第二翼型件元件705的连接部可以经由固定到扭转结构构件787的两个或更多个轴承，扭转结构构件787可以固定到第二元件基部结构788和第二元件端部结构789。此轴承布置允许第二翼型件元件705可相对于链接构件绕次轴线763旋转。此扭转结构构件787承受第二翼型件元件705的顶部与底部之间的扭转力和力矩，并且使此元件的顶部部分相对于底部的偏转最小化。这提供了结构刚性并且避免了由于翼型件元件的过度弯曲而造成的损坏。

以与第一翼型件元件气动整流罩780类似的方式，第二翼型件元件气动整流罩781可以连接到第二翼型件元件705的结构。第二元件气动整流罩781可以通过机械固定或结合到第二翼型件元件705的第二元件基部结构788、第二元件端部结构789和结构肋797，或者通过连接到这些部件的任何组合来连接到第二翼型件元件705的结构。这些连接部优选地包括机械紧固件或结合，并且第二翼型件元件整流罩781优选地由复合材料组成，但是可以由钢板或铝板组成。

第一翼型件元件整流罩780和第二元件整流罩781可以优选地构造成两个半部段并且结合或机械紧固在一起，或者可以由结合或机械紧固到结构肋797的较小板组成，或者由较小半部段组成。第二翼型件元件705的结构可以由钢制板组成，或者可以由复合材料或铝组成。

翼帆701的所有金属结构都可以涂有防腐涂料，以减少在高腐蚀性含盐环境中使用期间的腐蚀。

用于第一翼型件元件和第二翼型件元件(783、784、788和789)的基部和端部支撑结构可以包括基部板和端部板，基部板和端部板被装配为通过减少由于生成升力而导致的涡流脱落来改善装置的空气动力学性能。

图27示出了示例翼帆801的截面，该翼帆包括前(前部)翼型件中的多个出口809a、809b、809c、809d、809e、809f、809g和809h。翼帆801可以类似于翼帆101操作，尽管翼帆801在前部翼型件中具有多个出口而不是单个出口(翼型件103中的出口109)。翼帆801可以包括加压腔880。

多个出口809a、809b、809c、809d、809e、809f、809g和809h可以设置在翼帆801的特定高度处，例如在翼帆801的基部或翼帆801的顶部处。在一些示例中，出口以规则间隔定位在翼帆801的基部与翼帆801的顶部之间。翼帆801还可以包括前部翼型件中的一个或更多个入口(为了清楚起见，图27中未示出)。在一些示例中，一个或更多个入口可以处于与出口不同的高度。多个空气出口809a、809b、809c、809d、809e、809f、809g和809h可以以类似于翼帆101的单个空气出口109的方式起作用，因为多个出口将高能量空气流提供到翼的表面上以再次激励边界层，从而增加翼帆801在失速之前可实现的迎角，并且还增加翼帆801的可实现升力系数。多个空气出口809a、809b、809c、809d、809e、809f、809g和809h应被配置为使得通过关闭低压侧空气出口，空气流动被引导到翼型件的高压侧而不是低压侧。在一些示例中，图27中所示的第一翼型件元件上的空气出口将朝向翼型件元件的后半部朝向尾缘定位。在另一示例中，这些空气出口中的一个或更多个可以位于前(前部)翼型件元件的前部半部中。

在一些示例中，翼帆801可以包括翼帆“单元”，该翼帆“单元”可以重复以提供诸如翼帆621的模块化翼帆。

尽管在翼帆801的前翼型件中示出了8个出口，但是应当理解，在其他示例中，可以使用更多或更少的出口。

图28示出了包括多个出口909a、909b、909c、909d、809e、909f、909g和909h的示例翼帆901的截面。翼帆901可以类似于翼帆801操作，尽管翼帆901在尾翼型件中具有多个出口984a、984b、984c、984d、984e、984f、984g、984h。翼帆801可以包括加压腔880。

多个出口984a、984b、984c、984d、984e、984f、984g、984h可以设置在翼帆901的特定高度处，例如在翼帆801的基部处或翼帆901的顶部处。在一些示例中，出口以规则间隔定位在翼帆901的基部与翼帆901的顶部之间。翼帆901还可以包括前部翼型件中的一个或更多个入口(为了清楚起见，图28中未示出)。在一些示例中，一个或更多个入口可以处于与出口不同的高度。多个空气出口909a、909b、909c、909d、909e、909f、909g和909h可以以与翼帆101的单个空气出口109类似的方式起作用，因为多个出口将高能量空气流提供到翼的表面上以再次激励边界层，从而增加翼帆901在失速之前可实现的迎角，并且还增加翼帆901可实现的升力系数。多个空气出口909a、909b、909c、909d、909e、909f、909g和909h应被配置为使得通过关闭低压侧空气出口，空气流动被引导到翼型件的高压侧而不是低压侧。在一些示例中，图28中所示的第一翼型件元件上的空气出口将朝向翼型件元件的后半部朝向尾缘定位。在另一示例中，这些空气出口中的一个或更多个可以位于前(前部)翼型件元件的前部半部中。

在一些示例中，翼帆901可以包括翼帆“单元”，翼帆“单元”可以重复以提供诸如翼帆621的模块化翼帆。

尽管在翼帆901的前翼型件和尾翼型件中示出了8个出口，但是应当理解，在其他示例中，可以使用更多或更少的出口。

图29a示出了处于直立配置的翼帆101。

图29b示出了处于折叠和收起配置的翼帆101，其中后(尾)翼型件105相对于前部(前)翼型件103旋转，使得每个翼型件的弦线基本上彼此成90度，并且翼型件103和105两者都从翼帆的基部旋转到水平位置以形成如图29b中所示的收起配置，受翼帆的基部处的一个或两个关节运动缸77控制。图29b中的收起配置使得在一些示例中翼帆101装配在轮船舱口与轮船侧部之间的侧通道中，并且轮船舱口能够滑动到前(第一)翼型件103下方的打开位置或折叠到前(第一)翼型件103旁边，使得翼帆101不限制轮船舱口的运动。在图29b中所示的收起配置中，尾(第二)翼型件105相对于第一翼型件元件旋转基本上90度，并且在一些示例中，这允许第二翼型件元件维持在轮船梁的极限内。第二翼型件元件105的弦长的尺寸设计为使得其能够折叠到此收起配置并且搁置在轮船的侧甲板上方，并且第一翼型件元件103在轮船的侧甲板上方的高度尺寸设计为允许轮船舱口盖在下方滑动。将边界层流动控制结合到翼帆101的设计中允许较小的装置装配到轮船，同时仍然产生与较大装置类似的推力，其中该较小装置能够产生如上文所描述的收起配置，以最小化对港口操作和船舶的装载和卸载的影响，其中轮船舱口需要从关闭关节运动到打开，并且货物从轮船船舱移除，并且可以在图29b中示出的处于其收起配置的翼帆101上方行进。为了提供一定量的推力，使用边界层流动控制能力的翼帆需要比翼帆没有边界层流动控制的情况下更小的平面形状面积。换句话说，由于本文描述的翼帆的边界层流动控制，本文描述的翼帆可以以比先前的翼帆更小的总平面形状面积(总平面形状面积可以被认为是两个翼型件的从相应翼型件的基部到相应翼型件的尖部沿着相应翼型件的弦线的组合截面积)产生更大的推力。在一些示例中，利用较小的平面形状面积，本文所描述的翼帆可以实现紧凑的收起配置，其装配在轮船舱口与轮船侧部之间的侧通道中，同时产生轮船所需的推力。

图30示出了相对于海洋船舶(轮船)处于收起配置的翼帆101。可以看出，处于收起配置的翼帆101装配在轮船舱口与轮船侧部之间的侧通道中，允许轮船舱口在下方滑动。

图31a示出了用于海洋船舶的能量节省装置的基部结构。能量节省装置可以包括风力推进系统(诸如，如本文所描述的翼帆、弗莱特纳转子、转筒式风帆、大三角帆)或用于诸如风力涡轮机(具有竖向或水平轴线)的能量生成装置。基部被设计为固定到船舶(例如，如本文所描述的任何船舶、散货船、油轮、集装箱船、滚装船、LNG运输船、渡船、游轮等)的甲板，并且包括三个或更多个竖向支柱3003。竖向支柱3003中每一个可以具有圆柱形截面、工字梁截面、正方形截面或其他截面。每个竖向支柱3003可以经由凸缘和螺栓连接模式或任何其他方法固定到海洋船舶的甲板。支柱3003将装置的结构平台3004保持到甲板上方至少2m的高度，以允许下方的完全工作空隙以允许船舶的正常操作。

用于升高和降低风力推进装置3001的线性致动器3002可以位于甲板处或者可以位于支柱3003上方的平台3004上，如图31a-c中所示。例如，线性致动器3002可以包括一个或更多个提升缸。通过将线性致动器定位在甲板上方的平台3004上，降低了涉及线性致动器3004和在甲板上工作的船员的事故概率。

通过将风力推进装置升高到甲板高度上方，风力推进装置3001对甲板布局的影响较小(因为节省了甲板空间)。根据一些示例，支柱3003至少2m高，以允许工作人员在平台3004下方执行操作。根据一些示例，支柱3003的高度小于4m，以减小甲板与平台3004之间的力矩臂长度，并且因此当风力将力矩施加到基部上方的装置和/或来自海洋船舶的横摇力矩或俯仰力矩的动态载荷时，减小支柱3003到海洋船舶甲板的固定件上的应力。

图31b示出了图31a的基部结构的另一视图。图31c示出了具有三个支柱3003而不是如图31a和图31b中所示的四个支柱的示例基部结构。

图32a至图32d比较了具有入口的示例翼帆与不具有入口的翼帆之间的空气流动差异，并且还比较了示例翼帆中的不同入口定位。

图32a示出了与空气流动3230成20度迎角3210a的翼帆。在此图像中，不存在抽吸(空气入口或加压出口)。流动维持附着，直到其达到翼帆的第一翼型件元件3203a的弦长的60％，此时流动分离成湍流区域并且翼帆被描述为失速。流动不到达第二翼型件元件3203b。这产生很小的升力，并且也会引起曳力。

图32b再次示出了与流动3230成20度迎角3210b的翼帆。图32b的示例翼帆结合了通过朝向第一翼型件元件3203b的弦长的后四分之一的空气入口3207b以及在第一元件的尾缘处的加压空气出口的抽吸。加压入口3207b位于流动分离的位置附近，并且在该点处“吸入”流动，移除湍流边界层并保持流动沿着翼型件元件3203b和翼型件元件3205b附着。这意味着在原本将失速的角度3210b处，翼帆仍然作为翼型件工作良好，并且由于高迎角导致的高(H)压力区域与低(L)压力区域之间的更大压差而能够实现更大的升力。

图32c示出了与流动3230成30度迎角3210c的翼帆。在此示例中，不存在抽吸(空气入口或加压出口)。流动仅维持附着，直到它到达第一元件的弦长的前30％。与图32a相比，由于翼帆的更大迎角3210c，分离发生在更靠近第一元件的前缘而不是其尾缘。同样，这种配置是失速的，并且提供很小的升力和很大的曳力，并且是应该避免的。

图32d再次示出了与流动3230成30度迎角3210d的翼帆。图32d的翼帆结合了抽吸，具有朝向第一翼型件元件3203d的弦长的前部四分之一(在第一翼型件元件3203d的弦长的前部四分之一内)的空气入口，以及在第一翼型件元件3203d的尾缘处的加压空气出口。在这种情况下，加压入口3207位于流动分离位置附近，在这种情况下，流动分离更靠近前缘而不是尾缘发生，并且在该点处“吸入”流动，移除湍流边界层并保持流动附着。由于空气入口3207d定位成更加靠近第一元件3203d的前缘，这意味着与图32a的翼帆相比，整个翼帆可以实现更大的迎角3210d，因此增加了高(H)加压区域与低(L)加压区域之间的压差，并产生更大量的推力并减少了船舶的燃料消耗。

当然，应当理解，所描述的示例仅仅是举例说明，并不旨在限制本发明的范围。术语“翼帆”对翼帆的大小或应用没有任何限制。术语“海洋船舶”不对海洋船舶的大小或应用施加任何限制。海洋船舶和/或翼帆可以以不同的尺度提供。

当然，应当理解，所描述的示例仅仅是举例说明，并不旨在限制本发明的范围。还将理解，可以组合前述示例中的任一个。

附图本质上是示意性的，并且不一定按比例绘制。将进一步理解，所描述的示例的方面可以以任何方式组合。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种翼帆，所述翼帆包括：

第一翼型件，所述第一翼型件具有在所述翼帆的前部处的前缘和在所述前缘后方的尾缘；以及

第二翼型件，所述第二翼型件具有前缘和尾缘，所述第二翼型件的所述前缘比所述第二翼型件的所述尾缘更靠近所述第二翼型件的最大截面宽度点；

其中，所述翼帆被配置为使得所述第二翼型件的前缘能够定位在所述第一翼型件的尾缘后方；

其中，所述第一翼型件包括：

空气入口，所述空气入口包括定位在所述第一翼型件的左舷侧上的左舷空气入口和定位在所述第一翼型件的右舷侧上的右舷空气入口；

空气出口；

在所述第一翼型件内部连接所述空气入口与所述空气出口的通道；

其中，来自所述空气入口的空气流动由所述通道引导至所述空气出口，来自所述空气出口的空气流动朝向所述第二翼型件的前缘被引导出所述空气出口。

2.根据权利要求1所述的翼帆，其中，所述第二翼型件具有第一部分，所述第一部分包括所述第二翼型件的前缘，其中，所述第一部分是成圆形的。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的翼帆，其中，所述第二翼型件沿着所述第二翼型件的弦线对称。

4.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述空气出口定位在所述第一翼型件的所述尾缘处。

5.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，当所述翼帆在右舷受风使用时，所述第一翼型件被配置为使得空气流动被引导通过所述左舷空气入口而不被引导通过所述右舷空气入口，并且其中，当所述翼帆在左舷受风使用时，所述第一翼型件被配置为使得空气流动被引导通过所述右舷空气入口而不被引导通过所述左舷空气入口。

6.根据权利要求5所述的翼帆，其中，所述翼帆被配置为：

当所述翼帆在右舷受风使用时，使所述第二翼型件相对于所述第一翼型件向右舷旋转，使得所述第一翼型件的所述空气出口将空气流动朝向所述第二翼型件的左舷前缘引导；以及当所述翼帆在左舷受风使用时，使所述第二翼型件相对于第一翼型件向左舷旋转，使得所述第一翼型件的所述空气出口将空气流动朝向所述第二翼型件的右舷前缘引导。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的翼帆，其中，所述翼帆被配置为：

当所述翼帆在右舷受风使用时，在所述左舷空气入口中吸入空气，而不在所述右舷空气入口中吸入空气，以及

当所述翼帆在左舷受风使用时，在所述右舷空气入口中吸入空气，而不在所述左舷空气入口中吸入空气。

8.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括：

所述第一翼型件中的压差发生器，所述压差发生器被配置为在所述第一翼型件中产生负内部压力，其中，所述负内部压力通过所述空气入口将空气吸入装置的主体中。

9.根据权利要求8所述的翼帆，其中，所述压差发生器包括：由马达驱动的一个或更多个风扇，或者由一个风扇轴杆连接并由马达驱动的一系列风扇。

10.根据任一权利要求8或权利要求9所述的翼帆，其中，所述通道包括所述压差发生器和通气口。

11.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述通道被配置为沿着所述第一翼型件的翼展在第一位置处从所述入口引导流动并且将此流动引导到所述空气出口，其中，所述第一翼型件的所述翼展是从所述第一翼型件的基部到所述第一翼型件的尖部的距离。

12.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括：

一个或更多个翼帆模块，其中，所述翼帆模块被配置为沿竖向相互堆叠，其中，每个竖向模块包括空气入口、空气出口、压差发生器和通气口。

13.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述通道包括内部流动矫直器。

14.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件相对于所述第一翼型件旋转到最大旋转位置，以使所述翼帆的总翼展最小化，并且其中，所述翼帆在所述翼帆的基部处折叠以形成收起配置。

15.根据权利要求14所述的翼帆，其中，所述翼帆包括用于在所述收起配置中覆盖所述第一翼型件和所述第二翼型件的保护壳体，其中，所述保护壳体允许所述翼帆被升高和/或降低，并且允许在所述翼帆被降低并且处于所述收起配置时通过执行以下中的至少一项来覆盖所述翼帆：折叠；旋转；沿着轨道滚动。

16.根据任一前述权利要求所述的翼帆，包括以下中的至少一个：控制软件，所述控制软件用于打开和关闭所述入口或将所述流动从一个空气入口引导到下一个空气入口；机械控制系统，所述机械控制系统用于打开和关闭所述入口。

17.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括机械系统，所述机械系统基于所述第二翼型件的运动而被触发以打开或关闭所述空气入口。

18.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件包括至少一个空气入口。

19.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件包括至少一个空气出口。

20.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第一翼型件包括多个空气入口。

21.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第一翼型件包括多个空气出口。

22.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第一翼型件包括定位在包括所述第一翼型件的前缘的部分与包括所述第一翼型件的尾缘的部分之间的至少一个空气出口。

23.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件包括定位在包括所述第二翼型件的前缘的部分与包括所述第二翼型件的尾缘的部分之间的至少一个空气出口。

24.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆被配置为通过以下方式形成收起配置：

使所述第二翼型件相对于所述第一翼型件旋转，以使得每个翼型件的弦线基本上彼此垂直；然后

将两个翼型件从所述翼帆的基部旋转到水平位置以形成收起配置。

25.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括基部结构，所述基部结构包括：

支撑着平台的三个或更多个支柱，所述三个或更多个支柱中的每一个支柱具有的高度在两米与四米之间，其中，所述第一翼型件和所述第二翼型件定位在所述平台上方。

26.根据权利要求25所述的翼帆，包括：

线性致动器，所述线性致动器用于升高和降低所述翼帆，所述线性致动器定位在所述平台上方。

27.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，第一翼型件元件的空气入口位于第一翼型件元件的弦长的前部四分之一内。

Claims (28)

1.一种翼帆，所述翼帆包括：

第一翼型件，所述第一翼型件具有在所述翼帆的前部处的前缘和在所述前缘后方的尾缘；以及

第二翼型件，所述第二翼型件具有前缘和尾缘，所述第二翼型件的所述前缘比所述第二翼型件的所述尾缘更靠近所述第二翼型件的最大截面宽度点；

其中，所述翼帆被配置为使得所述第二翼型件的前缘能够定位在所述第一翼型件的尾缘后方；

其中，所述第一翼型件包括：

空气入口；

空气出口；

在所述第一翼型件内部连接所述空气入口与所述空气出口的通道；

其中，来自所述空气入口的空气流动由所述通道引导至所述空气出口。

2.根据权利要求1所述的翼帆，其中，所述第二翼型件具有第一部分，所述第一部分包括所述第二翼型件的前缘，其中，所述第一部分是成圆形的。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的翼帆，其中，所述第二翼型件沿着所述第二翼型件的弦线对称。

4.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，来自所述空气出口的空气流动朝向所述第二翼型件的前缘被引导出所述空气出口。

5.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述空气出口定位在所述第一翼型件的所述尾缘处。

6.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述空气入口包括定位在所述第一翼型件的左舷侧上的左舷空气入口和定位在所述第一翼型件的右舷侧上的右舷空气入口；其中，当所述翼帆在右舷受风使用时，所述第一翼型件被配置为使得空气流动被引导通过所述左舷空气入口而不被引导通过所述右舷空气入口，并且其中，当所述翼帆在左舷受风使用时，所述第一翼型件被配置为使得空气流动被引导通过所述右舷空气入口而不被引导通过所述左舷空气入口。

7.根据权利要求6所述的翼帆，其中，所述翼帆被配置为：

当所述翼帆在右舷受风使用时，使所述第二翼型件相对于所述第一翼型件向右舷旋转，使得所述第一翼型件的所述空气出口将空气流动朝向所述第二翼型件的左舷前缘引导；以及当所述翼帆在左舷受风使用时，使所述第二翼型件相对于第一翼型件向左舷旋转，使得所述第一翼型件的所述空气出口将空气流动朝向所述第二翼型件的右舷前缘引导。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的翼帆，其中，所述翼帆被配置为：

当所述翼帆在右舷受风使用时，在所述左舷空气入口中吸入空气，而不在所述右舷空气入口中吸入空气，以及

当所述翼帆在左舷受风使用时，在所述右舷空气入口中吸入空气，而不在所述左舷空气入口中吸入空气。

9.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括：

所述第一翼型件中的压差发生器，所述压差发生器被配置为在所述第一翼型件中产生负内部压力，其中，所述负内部压力通过所述空气入口将空气吸入装置的主体中。

10.根据权利要求9所述的翼帆，其中，所述压差发生器包括：由马达驱动的一个或更多个风扇，或者由一个风扇轴杆连接并由马达驱动的一系列风扇。

11.根据任一权利要求9或权利要求10所述的翼帆，其中，所述通道包括所述压差发生器和通气口。

12.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述通道被配置为沿着所述第一翼型件的翼展在第一位置处从所述入口引导流动并且将此流动引导到所述空气出口，其中，所述第一翼型件的所述翼展是从所述第一翼型件的基部到所述第一翼型件的尖部的距离。

13.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括：

一个或更多个翼帆模块，其中，所述翼帆模块被配置为沿竖向相互堆叠，其中，每个竖向模块包括空气入口、空气出口、压差发生器和通气口。

14.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述通道包括内部流动矫直器。

15.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件相对于所述第一翼型件旋转到最大旋转位置，以使所述翼帆的总翼展最小化，并且其中，所述翼帆在所述翼帆的基部处折叠以形成收起配置。

16.根据权利要求15所述的翼帆，其中，所述翼帆包括用于在所述收起配置中覆盖所述第一翼型件和所述第二翼型件的保护壳体，其中，所述保护壳体允许所述翼帆被升高和/或降低，并且允许在所述翼帆被降低并且处于所述收起配置时通过执行以下中的至少一项来覆盖所述翼帆：折叠；旋转；沿着轨道滚动。

17.根据任一前述权利要求所述的翼帆，包括以下中的至少一个：控制软件，所述控制软件用于打开和关闭所述入口或将所述流动从一个空气入口引导到下一个空气入口；机械控制系统，所述机械控制系统用于打开和关闭所述入口。

18.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括机械系统，所述机械系统基于所述第二翼型件的运动而被触发以打开或关闭所述空气入口。

19.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件包括至少一个空气入口。

20.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件包括至少一个空气出口。

21.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第一翼型件包括多个空气入口。

22.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第一翼型件包括多个空气出口。

23.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第一翼型件包括定位在包括所述第一翼型件的前缘的部分与包括所述第一翼型件的尾缘的部分之间的至少一个空气出口。

24.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述第二翼型件包括定位在包括所述第二翼型件的前缘的部分与包括所述第二翼型件的尾缘的部分之间的至少一个空气出口。

25.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆被配置为通过以下方式形成收起配置：

使所述第二翼型件相对于所述第一翼型件旋转，以使得每个翼型件的弦线基本上彼此垂直；然后

将两个翼型件从所述翼帆的基部旋转到水平位置以形成收起配置。

26.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，所述翼帆包括基部结构，所述基部结构包括：

支撑着平台的三个或更多个支柱，所述三个或更多个支柱中的每一个支柱具有的高度在两米与四米之间，其中，所述第一翼型件和所述第二翼型件定位在所述平台上方。

27.根据权利要求26所述的翼帆，包括：

线性致动器，所述线性致动器用于升高和降低所述翼帆，所述线性致动器定位在所述平台上方。

28.根据任一前述权利要求所述的翼帆，其中，第一翼型件元件的空气入口位于第一翼型件元件的弦长的前部四分之一内。