EA015310B1 - Аэродинамический ветровой движитель и способ управления движителем - Google Patents

Аэродинамический ветровой движитель и способ управления движителем Download PDF

Info

Publication number
EA015310B1
EA015310B1 EA201000261A EA201000261A EA015310B1 EA 015310 B1 EA015310 B1 EA 015310B1 EA 201000261 A EA201000261 A EA 201000261A EA 201000261 A EA201000261 A EA 201000261A EA 015310 B1 EA015310 B1 EA 015310B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cable
specified
aerodynamic
guide cable
wing
Prior art date
Application number
EA201000261A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201000261A1 (ru
Inventor
Бастиан Ройш
Original Assignee
Скайсейлз Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Скайсейлз Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Скайсейлз Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of EA201000261A1 publication Critical patent/EA201000261A1/ru
Publication of EA015310B1 publication Critical patent/EA015310B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/069Kite-sails for vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/069Kite-sails for vessels
    • B63H9/072Control arrangements, e.g. for launching or recovery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/009Wind propelled vessels comprising arrangements, installations or devices specially adapted therefor, other than wind propulsion arrangements, installations, or devices, such as sails, running rigging, or the like, and other than sailboards or the like or related equipment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236Renewable or hybrid-electric solutions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к аэродинамическому ветровому движителю, в частности для судов, содержащему аэродинамическое крыло, соединенное с механизмом управления, тяговый трос, так что первый конец этого тягового троса соединен с указанным механизмом управления, а второй конец указанного тягового троса соединен с базовой платформой, направляющий тросик, имеющий первый конец, соединенный с указанным аэродинамическим крылом или с указанным механизмом управления, стойку, соединенную с указанной базовой платформой. Согласно настоящему изобретению предложен аэродинамический ветровой движитель, как указано выше, отличающийся тем, что второй конец указанного направляющего тросика соединен с указанной базовой платформой во время и между маневрами при запуске и посадке, причем указанный направляющий тросик направлен через или вдоль стойки и может передавать усилие натяжения на указанное аэродинамическое крыло, по меньшей мере, во время запуска или посадки.

Description

Настоящее изобретение относится к аэродинамическому ветровому движителю и в частности движителю для судов, содержащему аэродинамическое крыло, соединенное с механизмом управления, расположенным под этим аэродинамическим крылом, посредством нескольких тросиков и в частности нескольких тросиков управления и/или тяговых тросиков, тяговый трос, где первый конец тягового троса соединен с механизмом управления, а второй конец этого тягового троса соединен с базовой платформой, аэродинамическое крыло имеет аэродинамический профиль, генерирующий подъемную силу в направлении тягового троса, когда направление воздушного потока приблизительно перпендикулярно тяговому тросу, направляющий тросик, первым концом соединенный с аэродинамическим крылом или с механизмом управления, соединенную с базовой платформой стойку и в частности мачту с топом на верхушке, эта стойка служит местом стыковки для аэродинамического крыла при запуске и посадке.
Другим аспектом настоящего изобретения является способ управления полетом крыла, чтобы приводить в движение морское судно.
Уровень техники
В настоящее время основным ресурсом для обеспечения движения морских судов является топливо на углеродной основе типа дизельного топлива или мазута (НРО). Для создания движущей силы для судов используют главным образом дизельные двигатели. По мере повышения цен на такие ресурсы на углеродной основе все более привлекательным становится применение альтернативных способов создания движущей силы для морских судов.
В документе XVО 2005/100147 А1 описано устройство позиционирования для управления крылом, соединенным посредством тягового троса с кораблем, чтобы служить главным или вспомогательным движителем. Такой движитель на основе крыльев, летящих на большой высоте и тянущих корабль посредством тягового усилия, требует применения крыльев большого размера, управление которыми является исключительно сложной задачей. В документе νθ 2005/100147 А1 предлагается вытравливать или выбирать тяговый трос в зависимости от условий полета крыла. Хотя подобный механизм управления позволяет реализовать определенную степень управления полетом, этого все же недостаточно для управления крылом во всех режимах полета и в частности при значительных изменениях силы и направления ветра или во время маневрирования при запуске и посадке крыла.
Для повышения управляемости таких крыльев в сложных ветровых режимах в документе νθ 2005/100148 А1 предлагается присоединить механизм управления в непосредственной близости под крылом посредством нескольких тросиков управления и соединить крыло с морским судном через тяговый трос, проходящий между морским кораблем и механизмом управления. Такой подход позволяет значительно улучшить управление крылом, но по-прежнему исключительно сложной остается задача управления крылом на небольших высотах, например в процессе запуска и посадки.
Документ νθ 2005/100149 А1 предлагает различные датчики для улучшения управления крылом, тянущим морское судно. В то время как этот и предшествующие способы могут значительно улучшить управляемость аэродинамических крыльев в обычном полете, проблема управления крылом на малой высоте и в частности при значительных и быстрых изменениях силы и направления ветра, все еще остается исключительно сложной. Потеря управления крылом может, однако, привести к потере всей системы, поскольку невозможно спасти систему, если крыло большого размера вошло в контакт с поверхностью воды.
Для улучшения управляемости во время маневрирования при запуске и посадке документ νθ 2005/100150 предлагает использовать телескопическую мачту, установленную на баке морского судна рядом с точкой крепления тягового троса, соединяющего крыло с морским судном. При использовании такой мачты крыло может быть непосредственно соединено с топом мачты, что облегчает маневрирование при запуске и посадке. Для связи между крылом и топом мачты применяют сорлинь, имеющий скользящее соединение с тяговым тросом на одном конце и соединенный с крылом на другом конце. Этот сорлинь становится доступен, когда тяговый трос выбран настолько, что крыло находится на малой высоте, так что крыло можно отсоединить от тягового троса и подтянуть к топу мачты. Хотя такой способ может значительно улучшить маневренность крыла в процессе запуска и посадки, когда сорлинь отделен от тягового троса и направлен так, чтобы к крылу можно было приложить усилие, подтягивающее это крыло к топу мачты, достаточно сложно использовать сорлинь и манипулировать с ним во время маневрирования при запуске и посадке, а неудача при присоединении или отсоединении сорлиня к/от тягового троса может привести к выходу из строя всей системы и потере крыла.
Сущность изобретения
Первой целью настоящего изобретения является создание устройства, облегчающего и улучшающего управление крылом во время маневрирования при запуске и посадке.
Другой целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для спасения крыла в случае внезапного пропадания подъемной силы, например из-за резких изменений силы и/или направления ветра.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание устройства, улучшающего и облегчающего управление крылом, когда на тяговый трос или крыло действуют малые или большие усилия.
- 1 015310
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен аэродинамический ветровой движитель, отличающийся тем, что второй конец направляющего тросика во время и между маневрами при запуске и посадке соединен с базовой платформой, причем направляющий тросик направлен сквозь или вдоль стойки и способен передавать усилие натяжения на аэродинамическое крыло, по меньшей мере, в процессе запуска или посадки.
Аэродинамический ветровой движитель согласно настоящему изобретению предлагает сложную систему управления аэродинамическим крылом. Основной принцип настоящего изобретения заключается в применении непрерывного направляющего тросика, соединенного с аэродинамическим крылом на одном конце и соединенного с базовой платформой другим концом. Согласно настоящему изобретению это непрерывное соединение существует не только во время маневрирования при запуске и посадке, но также в фазе полета между маневрами при запуске и посадке.
Во время маневрирования при запуске и посадке аэродинамическое крыло переходит из положения, близкого к стойке, в полетное положение высоко над базовой платформой и обратно. Благодаря применению непрерывного направляющего тросика между базовой платформой и аэродинамическим крылом, время отклика при управлении аэродинамическим крылом оказывается уменьшено, поскольку отделение и перенос второго конца направляющего тросика от тягового троса к базовой платформе или к топу мачты более не требуется.
Согласно настоящему изобретению направляющий тросик направлен через или вдоль стойки и потому способен постоянно сохранять соединение между аэродинамическим крылом и стойкой и, в частности, топом мачты. Согласно настоящему изобретению направляющий тросик способен передавать усилие натяжения прямо аэродинамическому крылу без введения передачи усилия через механизм управления.
Такая передача усилия натяжения через направляющий тросик позволяет улучшить управление аэродинамическим крылом. Создание небольшого усилия натяжения в направляющем тросике способствует дальнейшему уменьшению времени отклика, поскольку усилие натяжения можно увеличить немедленно, не выбирая при этом сначала слабину направляющего тросика. Такое прямое управление аэродинамическим крылом, предлагаемое настоящим изобретением, приобретает особую важность во время маневрирования при запуске и посадке, поскольку во время этих маневров имеется высокая потребность в управлении аэродинамическим крылом. Но и в фазе полета между маневрами запуска и посадки такое непрерывное и постоянное соединение между базовой платформой и аэродинамическим крылом посредством направляющего тросика также создает значительное преимущество, поскольку с одной стороны можно управлять положением такого летящего направляющего тросика и уменьшить или предотвратить, например, скручивание направляющего тросика с тяговым тросом. С другой стороны, благодаря непрерывному соединению через направляющий тросик можно немедленно приступить к маневру спасения в случае неустойчивой ситуации, угрожающей потерей аэродинамического крыла из-за его поломки и/или намокания.
Направление указанного направляющего тросика через или вдоль стойки обусловлено тем фактом, что маневрирование при запуске и посадке аэродинамического крыла обычно начинается/заканчивается в положении, когда крыло располагается близко к вершине стойки и, в частности, к топу мачты, а механизм управления находится рядом с баком судна. Таким образом, желательно иметь возможность подтянуть аэродинамическое крыло посредством направляющего тросика к топу мачты.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения первый конец направляющего тросика соединен с жестким армирующим элементом, прикрепленным к аэродинамическому крылу и, в частности, к центральному ребру крыла, а на вершине стойки предпочтительно имеется жесткий адаптер, приспособленный для соединения с армирующим элементом.
Такая конструкция обеспечивает безопасное и прочное стыковочное соединение между топом мачты и аэродинамическим крылом. Трасса прохождения направляющего тросика через или вдоль топа мачты проложена таким образом, чтобы обеспечить точное подтягивание армирующего элемента аэродинамического крыла к адаптеру с целью осуществления плавной стыковки.
Дальнейшие улучшения в рассматриваемом изобретении могут быть сделаны путем введения нескольких риф-штертов, расположенных поперек аэродинамического крыла, для изменения аэродинамического профиля или размеров аэродинамического крыла таким образом, чтобы изменить его аэродинамические характеристики, например уменьшить подъемную силу, когда риф-штерты выбраны. Используя такой предпочтительный вариант, можно уменьшить подъемную силу во время посадки аэродинамического крыла. Во время посадки желательно иметь возможность легко переместить аэродинамическое крыло в посадочное положение рядом с топом мачты. Поскольку размеры аэродинамического крыла выбраны для достижения максимальной подъемной силы во время фазы полета, профиль и размеры крыла могут работать против тянущей силы, стремящейся подтянуть аэродинамическое крыло вниз и в сторону топа мачты. Таким образом, предпочтительно уменьшить подъемную силу аэродинамического крыла во время маневрирования при посадке. Это реализуется с использованием риф-штертов, охватывающих поперек поверхность и профиль аэродинамического крыла предпочтительно симметричным образом относительно центрального армирующего элемента. Эти риф-штерты, будучи выбраны, изменяют размеры
- 2 015310 и профиль аэродинамического крыла таким образом, чтобы уменьшить подъемную силу.
Этот вариант можно еще более усовершенствовать, соединив первый конец направляющего тросика с указанными несколькими риф-штертами, чтобы можно было выбирать и вытравливать риф-штерты посредством направляющего тросика. Это можно реализовать, например, объединив риф-штерты в один тросик, и его уже соединив с направляющим тросиком. Для соединения первого конца направляющего тросика с несколькими риф-штертами или с единым тросиком, в который объединены эти риф-штерты, можно применить отдельный соединительный элемент.
Этот вариант можно дополнительно усовершенствовать, направив указанные несколько рифштертов, по меньшей мере, частично вдоль армирующего элемента, например центрального ребра, прикрепленного к аэродинамическому крылу. Это позволяет легче проложить объединенные риф-штерты и манипулировать с ними. Кроме того, соединение нескольких риф-штертов с направляющим тросиком может быть реализовано с использованием армирующего элемента.
Чтобы еще лучше управлять риф-штертами, в предпочтительном варианте предложен блокирующий элемент, не дающий выбирать риф-штерты в заблокированном состоянии и разрешающий выбрать риф-штерты в разблокированном состоянии посредством соединения для передачи нагрузки между несколькими риф-штертами и первым концом направляющего тросика. В результате, когда блокирующий элемент находится в заблокированном состоянии, можно приложить к направляющему тросику усилие натяжения, не выбирая при этом риф-штерты. Такой вариант предпочтителен, например, в фазе полета, когда не нужно изменять размеры или профиль аэродинамического крыла. В то же время в фазах запуска или посадки желательно активно определять начало выбирания риф-штертов, чтобы иметь возможность лучше управлять перемещением аэродинамического крыла. Таким образом, может оказаться желательным, например, во время посадки, привести аэродинамическое крыло в посадочное или близкое к нему положение, выбирая направляющий тросик, и только когда аэродинамическое крыло достигнет или почти достигнет посадочного положения, перевести блокирующий элемент из заблокированного состояния в разблокированное состояние. Это позволяет предотвратить случайное изменение профиля или размера аэродинамического крыла на большем удалении от посадочного положения и тем самым избежать риска уменьшить подъемную силу и вследствие этого потерять аэродинамическое крыло, например из-за намокания.
Еще один вариант настоящего изобретения отличается тем, что стойка представляет собой мачту и, в частности, телескопическую мачту и/или мачту с шарнирным соединением с базовой платформой, позволяющим складывать мачту и укладывать ее, по существу, горизонтально. Это делает возможным минимизировать вертикальный размер мачты в фазе, когда аэродинамический ветровой движитель не используется и, следовательно, мачта не нужна. Поскольку аэродинамические ветровые движители предназначены для использования в первую очередь на судах, ветровое сопротивление обычно является тем параметром, который нужно оптимизировать. Так, когда аэродинамический ветровой движитель не используется, желательно минимизировать ветровое сопротивление, обусловленное присутствием мачты. Кроме того, это позволяет легче добраться до верхней части мачты и топа мачты, где находится жесткий топовый адаптер, в том случае, когда нужно проверить или отремонтировать мачту, топ мачты или топовый адаптер, либо выполнить какие-то другие операции, требующие непосредственной работы с мачтой.
Еще один предпочтительный вариант настоящего изобретения отличается тем, что направляющий тросик введен в стойку или прикреплен к стойке в ее верхней части и, в частности, в области топа мачты и направляется посредством шкива. Прикрепив направляющий тросик таким способом к топу мачты, можно подтянуть аэродинамическое крыло в положение рядом с топом мачты, что обычно требуется при запуске или посадке аэродинамического крыла. Тот факт, что направляющий тросик пропущен по шкиву, обеспечивает возможность направления этого направляющего тросика, по существу, под изменяемыми углами по отношению к базовой платформе и позволяет минимизировать трение в поворотной точке.
В следующем варианте настоящего изобретения тяговый трос способен передавать большие усилия натяжения и/или направляющий тросик может передавать небольшие усилия натяжения, например усилия натяжения величиной около 0,5-3% и в частности 1%, от усилий натяжения, действующих в тяговом тросе. Такие характеристики обусловлены тем фактом, что главные усилия, создаваемые подъемной силой аэродинамического крыла в фазе полета, передаются базовой платформе посредством тягового троса, который вследствие этого должен выдерживать очень большие усилия натяжения. С другой стороны, направляющий тросик используется для управления аэродинамическим крылом в фазах, когда это аэродинамическое крыло не достигает максимальной подъемной силы, так что усилия, возникающие при этом в направляющем тросике, будут в общем случае намного меньше усилий в тяговом тросе. Такое соотношение усилий, которые должен передавать каждый элемент, ведет к аналогичному соотношению размеров тягового троса и направляющего тросика. Направляющий тросик может иметь намного меньший диаметр по сравнению с тяговым тросом, что значительно уменьшает вес направляющего тросика, действующий на крыло. Кроме того, для изготовления тягового троса и направляющего тросика можно использовать разные материалы.
Кроме того, предпочтительно ввести в направляющий тросик линии передачи сигнала и/или электроэнергии. В таком предпочтительном варианте сигналы и/или энергию можно передавать от базовой
- 3 015310 платформы крылу или в обратном направлении по сигнальному кабелю и/или силовому кабелю, включенным в состав направляющего тросика. Сигнальный кабель и/или силовой кабель могут быть проложены параллельно направляющему тросику или коаксиально внутри направляющего тросика. Введение такого сигнального кабеля и/или силового кабеля в состав направляющего тросика не вызовет заметного увеличения веса направляющего тросика или размеров этого тросика и, следовательно, его ветрового сопротивления. Таким образом, это не вызовет существенного снижения способности крыла тянуть морское судно.
Согласно еще одному важному предпочтительному варианту настоящего изобретения применен элемент связи для избирательного прикрепления направляющего тросика к механизму управления. Поскольку направляющий тросик своим первым концом постоянно прикреплен к крылу, это может повлиять на положение крыла в полете, так как направляющий тросик необходимо вытравливать, вследствие чего вес направляющего тросика, действующий на крыло будет увеличиваться. Часто положение крыла в полете выравнивают посредством нескольких тросиков, соединяющих крыло с механизмом управления, а дополнительная нагрузка со стороны направляющего тросика значительно снижает силу тяги аэродинамического крыла и может даже привести к потере управления.
Для преодоления этих недостатков направляющий тросик можно соединить с механизмом управления таким образом, чтобы усилие, создаваемое весом направляющего тросика, не передавалось напрямую крылу, а действовало только на механизм управления. Это уменьшит или совсем исключит усилия, действующие на крыло через направляющий тросик, и приведет к тому, что крыло будет нагружено только через несколько тросиков, соединяющих это крыло с механизмом управления. Такое избирательное соединение направляющего тросика с механизмом управления может быть легко реализовано посредством короткого тросика, соединенного с направляющим тросиком в точке, расстояние от которой до прикрепленного к крылу первого конца направляющего тросика соответствует расстоянию между этим первым концом и механизмом управления. Этот короткий связующий тросик присоединен к механизму управления таким образом, что короткий тросик можно выбрать и тем самым подтянуть направляющий тросик к механизму управления и прикрепить к этому механизму, когда короткий связующий тросик полностью выбран. Перед началом маневрирования при посадке связующий тросик может быть вытравлен, чтобы направляющий тросик смог передавать тянущее усилие непосредственно на крыло.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения аэродинамический ветровой движитель, определенный выше или рассмотренный во вводной части настоящего описания, может быть дополнительно усовершенствован в том, что отрезок направляющего тросика проходит между базовой платформой и вершиной стойки, а сама стойка содержит тяговое устройство, способное прикладывать усилие натяжения к этому отрезку тросика.
Обычно отрезок направляющего тросика, протяженный между базовой платформой и вершиной стойки, не натянут, когда направляющий тросик не используют для направления аэродинамического крыла. Отсутствие натяжения часто приводит к возникновению барашков, узлов или подобных дефектов, когда к направляющему тросику прикладывают усилия и необходимо перемещение, и в частности резкое перемещение. Согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения на указанный отрезок направляющего тросика постоянно действует небольшое усилие натяжения, величина которого достаточна, чтобы поддерживать направляющий тросик в натянутом состоянии и тем самым предотвратить образование барашков, узлов или других подобных дефектов, когда тросик выбирают или вытравливают.
Область применения этого принципа не ограничивается одним только направляющим тросиком, а может быть распространена на любой тросик, и в частности на риф-штерты, который можно втягивать внутрь или протягивать вдоль мачты. Выигрыш от создания натяжения в отрезке тросика с целью предотвратить образование барашков, узлов или других подобных дефектов, когда тросик выбирают или вытравливают, можно реализовать в любом тросике аэродинамического ветрового движителя.
Другим преимуществом рассматриваемого варианта настоящего изобретения является то, что постоянное усилие натяжения в отрезке направляющего тросика между базовой платформой и вершиной стойки позволяет и/или улучшает создание постоянного натягивающего усилия в направляющем тросике путем регулирования усилия натяжения, приложенного к направляющему тросику на его втором конце, в соответствии с усилием натяжения, возникающим в направляющем тросике в результате действия подъемной силы аэродинамического крыла.
Рассматриваемый вариант настоящего изобретения может быть дополнительно усовершенствован тем, что указанное тяговое устройство представляет собой пару натяжных шкивов, расположенных один напротив другого, так что направляющий тросик зажат между этими шкивами. По меньшей мере один из этих натяжных шкивов может прикладывать усилие натяжения к направляющему тросику посредством крутящего момента. Эти натяжные шкивы могут быть расположены, например, ниже шкива на вершине мачты. Натяжные шкивы прикладывают усилие натяжения к тросу или тросику, когда этот трос или тросик захвачен между шкивами, а сами шкивы прижаты к тросу или тросику посредством пружины, например. Натяжение пружины и крутящий момент, который должен быть приложен к направляющему тросику, следует регулировать применительно к размерам и материалу троса или тросика и натяжных шкивов, чтобы предотвратить проскальзывание между тросом или тросиком и натяжными шкивами или
- 4 015310 чтобы, по меньшей мере, предотвратить чрезмерный износ троса или тросика и натяжных шкивов.
Настоящее изобретение можно еще более усовершенствовать тем, что по меньшей мере один из натяжных шкивов можно сделать приводимым в действие посредством приводного устройства, которое может, в частности, представлять собой магнит с вращающимся полем. Чтобы натяжные шкивы могли приложить натягивающее усилие к направляющему тросику посредством крутящего момента, эти натяжные шкивы предпочтительно должны иметь привод. Магнит с вращающимся полем представляет собой моментный двигатель специального вида, применяемый для непрерывной работы, когда нужно прикладывать крутящий момент.
Настоящее изобретение можно еще более усовершенствовать тем, что натяжные шкивы можно перевести в режим, в котором они могут свободно вращаться вслед за движением направляющего тросика или тягового троса соответственно. Когда направляющий тросик или тяговый трос соответственно нужно вытравливать или выбирать, нежелательно, чтобы этот направляющий тросик или тяговый трос соответственно оказался заблокирован натяжными шкивами. Поэтому натяжные шкивы могут свободно вращаться в то время, когда вытравливают или выбирают указанный направляющий тросик или тяговый трос соответственно. Поскольку обычно силы, воздействующие на направляющий тросик, когда его вытравливают или выбирают, больше усилия натяжения, прикладываемого к этому направляющему тросику посредством крутящего момента натяжных шкивов, это усилие легко преодолевается. Поскольку натяжные шкивы не имеют какого-либо блокирующего механизма, то под воздействием большей силы при вытравливании или выбирании натяжные шкивы могут вращаться свободно в соответствии с движением направляющего тросика или тягового троса соответственно.
Этот предпочтительный вариант можно дополнительно усовершенствовать тем, что крутящий момент и/или усилие натяжения указанных натяжных шкивов можно сделать регулируемым в частности для компенсации износа натяжных шкивов или направляющего тросика или тягового троса соответственно. Такая регулировка необходима, поскольку износ или истирание направляющего тросика или тягового троса соответственно или натяжных шкивов ведет к уменьшению силы натяжения в направляющем тросике или тяговом тросе соответственно при данном постоянном крутящем моменте. В худшем случае усилия натяжения нет вовсе, так что функция натяжного устройства не выполняется. Поскольку для успешного управления аэродинамическим крылом необходимо прецизионное управление приложенными усилиями, очень важно регулировать и, в частности, увеличивать приложенный крутящий момент и/или усилие натяжения между натяжными шкивами, чтобы поддерживать постоянную величину результирующего растягивающего усилия в направляющем тросике или тяговом тросе соответственно с течением времени.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения аэродинамический ветровой движитель, указанный выше или рассмотренный во вводной части настоящего описания может быть далее усовершенствован тем, что второй конец тягового троса и/или второй конец направляющего тросика соединен с базовой платформой посредством по меньшей мере одной лебедки для вытравливания или выбирания тягового троса или направляющего тросика соответственно, отличающейся тем, что эта по меньшей мере одна лебедка имеет два режима работы, так что в первом режиме лебедка прикладывает небольшое усилие при высокой скорости, а во втором режиме прикладывает большое усилие при низкой скорости.
Такой способ позволяет регулировать усилие и скорость, используемые при вытравливании или выбирании, применительно к текущей ситуации. Например, если нужно вытравить или выбрать длинный отрезок тросика или троса, когда усилие, создаваемое под воздействием подъемной силы аэродинамического крыла, невелико, желательно использовать режим, в котором прикладывают лишь небольшое усилие или перемещают тросик или трос с высокой скоростью. В то время как в ситуации, когда усилия натяжения, противодействующие выбиранию троса или тросика, очень велики, предпочтительно использовать режим работы, в котором прикладывают большое усилие при небольшой скорости.
Этот вариант настоящего изобретения предпочтительно усовершенствован тем, что указанная по меньшей мере одна лебедка соединена с одним приводным механизмом, который может работать в указанных двух режимах, или с двумя раздельными приводными механизмами, один из которых работает в первом режиме, а другой работает во втором режиме. Вследствие больших усилий, возникающих при применении аэродинамического ветрового движителя, предпочтительно использовать приводные узлы для приведения лебедок в действие. Чтобы можно было применять разные режимы работы, как описано выше, либо один приводной механизм должен иметь два рабочих режима, которые можно выбрать или между которыми можно переключаться, либо должны быть два раздельных приводных механизма - один для первого режима и один для второго режима.
Этот вариант можно дополнительно усовершенствовать тем, что аэродинамический ветровой движитель, согласно настоящему изобретению имеющий два раздельных приводных механизма, содержит далее по меньшей мере одну муфту для избирательного соединения одного из двух приводных механизмов с указанной по меньшей мере одной лебедкой. Если для реализации разных режимов работы используют раздельные приводные механизмы, необходимо обеспечить, чтобы с лебедкой был соединен именно тот приводной механизм, который нужен для работы в конкретном режиме. Если с одной лебедкой должны взаимодействовать два приводных механизма, муфта может избирательно соединить с лебедкой
- 5 015310 один или другой приводной механизм в соответствии с требуемым режимом работы.
В следующем аспекте изобретение может быть реализовано на судне, содержащем аэродинамический ветровой движитель, как указано выше. Для этого даны ссылки на международные заявки, указанные во вводной части настоящего описания, рассматривающего подобные системы для буксировки судов.
Далее настоящее изобретение может быть реализовано при использовании описанного выше аэродинамического ветрового движителя для приведения судна в движение.
Далее настоящее изобретение может быть реализовано при использовании описанного выше аэродинамического ветрового движителя для запуска, посадки, полета и/или спасения аэродинамического крыла.
Согласно следующему аспекту настоящего изобретения предложен способ управления аэродинамическим ветровым движителем, рассмотренным во вводной части настоящего описания, отличающийся наличием этапов соединения второго конца направляющего тросика с базовой платформой, направления указанного направляющего тросика сквозь или вдоль стойки во время и между маневрами при запуске и посадке и управления силой натяжения направляющего тросика в соответствии с различными функциями направляющего тросика по меньшей мере во время маневрирования при запуске и посадке.
Одним из преимуществ настоящего изобретения является уменьшение времени отклика при управлении аэродинамическим крылом посредством направляющего тросика, как описано выше. Другое преимущество заключается в демпфировании перемещений аэродинамического крыла и вследствие этого улучшении управляемости этого аэродинамического крыла и более плавных процедурах запуска и посадки.
В первом варианте предпочтительно, что рассматриваемый способ содержит регулирование усилия натяжения, прикладываемого к направляющему тросику на его втором конце, в частности посредством лебедки, соединенной с базовой платформой, и/или тягового устройства, расположенного на стойке, в соответствии с усилием натяжения, приложенным к направляющему тросику на его первом конце в результате действия подъемной силы аэродинамического крыла, так что в фазе направления, составляющей часть маневрирования при запуске и посадке, все время поддерживается некоторое усилие натяжения в направляющем тросике.
Этот принцип реализован путем установления равновесия сил, учитывающего результирующую силу, создаваемую аэродинамическим крылом, усилие, прикладываемое лебедкой и заданное начальное натяжение направляющего тросика. Управляя усилием, прикладываемым лебедкой, можно постоянно поддерживать это равновесие при изменениях результирующей силы, создаваемой аэродинамическим крылом, сохраняя тем самым постоянное или почти постоянное начальное натяжение направляющего тросика вместе с обусловленными этим преимуществами, указанными выше.
Далее рассматриваемый способ предпочтительно содержит вытравливание и выбирание направляющего тросика параллельно с тяговым кабелем в фазе полета, когда в направляющем тросике поддерживается небольшое усилие натяжения или совсем нет натяжения. В некоторых вариантах это может иметь место в ситуации, когда расстояние между управляющей платформой и базовой платформой составляет около 40 м или более.
Предпочтительно также при посадке или для спасения аэродинамического крыла в ситуации нестабильности выбирать направляющий тросик путем приложения усилия натяжения к второму концу направляющего тросика. В некоторых вариантах такая ситуация может иметь место в самой нижней зоне полета, где расстояние между управляющей платформой и базовой платформой составляет около 30 м или менее.
В следующем варианте настоящего изобретения предпочтительно в фазе запуска раскрывать аэродинамическое крыло с использованием приводного устройства, развивающего большое усилие и имеющего небольшую скорость.
Еще в одном предпочтительном варианте со вторым концом тягового троса и/или вторым концом направляющего тросика соединена по меньшей мере одна лебедка для вытравливания или выбирания тягового троса или направляющего тросика соответственно, и эта по меньшей мере одна лебедка работает в двух режимах, где в первом режиме работы лебедка создает большое усилие при высокой скорости, а во втором режиме работы большое усилие при малой скорости. Описание подробностей и преимуществ двух режимов работы приведено выше.
В рамках дальнейшего развития принципов настоящего изобретения предпочтительно, чтобы лебедка направляющего тросика работала в первом режиме в фазе направления, работала во втором режиме в фазе раскрывания или складывания, а также могла работать в первом режиме или во втором режиме во время спасательных маневров. Выбор режима работы зависит от конкретных обстоятельств, в которых работает аэродинамический ветровой движитель.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ, описанный выше или изложенный в вводной части настоящего описания, может быть далее усовершенствован путем приложения усилия натяжения к отрезку направляющего тросика между базовой платформой и вершиной стойки. Для этого стойка может содержать тяговое устройство, в частности пару натяжных шкивов, расположенных один
- 6 015310 напротив другого, так что направляющий тросик захвачен между шкивами, для приложения усилия натяжения, в частности посредством крутящего момента, к направляющему тросику.
В следующем варианте настоящего изобретения предпочтительно приводить в действие тяговое устройство посредством приводного устройства, в частности магнита с вращающимся полем.
Наконец, предпочтительно регулировать крутящий момент и/или силу натяжения тягового устройства, в частности для компенсации износа направляющего тросика или натяжных шкивов.
Описание подробностей и преимуществ тягового устройства, в частности пары натяжных шкивов, приведено выше.
Перечень фигур чертежей
Предпочтительные варианты настоящего изобретения теперь будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет вид в перспективе первого варианта устройства согласно настоящему изобретению в фазе полета, фиг. 2 - вид в перспективе первого варианта устройства согласно настоящему изобретению во время инициирования направляющей фазы, фиг. 3 - вид в перспективе первого варианта устройства согласно настоящему изобретению в посадочном положении, фиг. 4 - подробный схематичный вид в разрезе второго варианта устройства согласно настоящему изобретению, фиг. 5 - вид в перспективе третьего варианта устройства согласно настоящему изобретению, фиг. 6 - вид в перспективе третьего варианта устройства согласно настоящему изобретению в состоянии запуска и посадки, и фиг. 7 представляет схематичный вид элемента четвертого варианта устройства согласно настоящему изобретению.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 представлен аэродинамический ветровой движитель 100, содержащий аэродинамическое крыло 110, соединенное с механизмом 130 управления посредством нескольких тросиков 120, в частности управляющих тросиков и/или крепежных тросиков, и тяговый трос 140, так что первый конец 141 тягового троса соединен с механизмом 130 управления, а второй конец 142 тягового троса соединен с базовой платформой 170. Аэродинамический ветровой движитель 100 содержит также направляющий тросик 150, имеющий первый конец 151, соединенный с аэродинамическим крылом 110, и мачту 160, соединенную с базовой платформой 170, эта мачта имеет топ 161.
Второй конец 152 направляющего тросика соединен с базовой платформой 170 через лебедку 163. Направляющий тросик 150 направляется к топу 161 и проходит вдоль мачты 160 к лебедке 163.
Тяговый трос 140 соединен своим вторым концом 142 с другой лебедкой 143. Как видно на фиг. 1, в фазе полета аэродинамическое крыло расположено высоко над и в основном впереди судна 170. В общем, положение аэродинамического крыла относительно судна 170 зависит от состояния ветра и других параметров, например скорости судна, высоты волн и прочих параметров, а крылом управляют по определенным фигурам для увеличения силы натяжения, чтобы тянуть судно. В фазе полета тяговый трос передает силу натяжения, создаваемую подъемной силой аэродинамического крыла 110, базовой платформе. Направляющий тросик 150 соединен своим первым концом 151 с центральным ребром 111, расположенным внутри крыла для армирования этого крыла. На переднем конце крыла выступает соединительный узел ребра 111. Этот соединительный узел приспособлен для механического соединения с топом 161 мачты. Второй конец 152 направляющего тросика намотан на лебедку 163, соединенную с базовой платформой 170, так что направляющий тросик летит вместе с тяговым тросом, но не несет скольконибудь значительного усилия натяжения. Для предотвращения скручивания такого летящего вместе направляющего тросика 150 с другими элементами, например с тяговым тросом 140, и для уменьшения времени отклика к направляющему тросику 150 прикладывают небольшое усилие натяжения. Это достигается путем вытравливания и выбирания направляющего тросика 150 посредством лебедки 163 для направляющего тросика до такой степени, чтобы в направляющем тросике 150 продолжало действовать небольшое усилие натяжения предпочтительно постоянной и заданной величины.
На фиг. 2 показан тот же самый вариант настоящего изобретения, что и на фиг. 1, но устройство находится в положении инициирования фазы направления. Как видно на фиг. 2, аэродинамическое крыло 110 находится в таком положении относительно судна 170, в котором это аэродинамическое крыло подтянуто ближе к судну 170 по сравнению с положением, изображенным на фиг. 1, путем выбирания тягового троса 140. Оставшаяся часть тягового троса между базовой платформой и механизмом управления, как видно на фиг. 2, лишь не намного длиннее мачты 160. Это указывает, что должна быть инициирована фаза направления, поскольку фаза направления предпочтительно начинается, когда длина оставшейся части тягового троса 140 между базовой платформой 170 и механизмом 130 управления примерно равна высоте мачты 160.
Летящий вместе направляющий тросик 150 выбирают параллельно тяговому тросу 140, но так,
- 7 015310 чтобы в этом тросике сохранялось очень маленькое усилие натяжения, как это видно по расходящейся конфигурации этого направляющего тросика 150 на фиг. 2.
Для начала фазы направления тяговый трос 140 выбирают дальше, тогда как параллельно направляющий тросик 150 продолжают выбирать только до тех пор, пока в нем не останется усилие натяжения нужной величины. Эта фаза направления продолжается до тех пор, пока аэродинамическое крыло не достигнет своего посадочного положения, как показано на фиг. 3. В фазе направления лебедка 163 работает в первом режиме, создавая небольшое усилие при высокой скорости. Лишь когда остается выбрать только самый последний отрезок направляющего тросика, в частности отрезок, длина которого примерно равна высоте мачты и зависит при этом от размеров аэродинамического крыла, лебедка работает во втором режиме, прикладывая большое усилие при небольшой скорости, чтобы создать усилие, необходимое для стыковки центрального ребра аэродинамического крыла 110 с комплементарным жестким адаптером на топе 265 мачты.
Посадочное положение, как показано на фиг. 3, отличается тем, что механизм 130 управления располагается в этом положении близко или даже касается базовой платформы 170, а прикрепленное к аэродинамическому крылу центральное ребро 111 находится рядом или соединено с комплементарным жестким адаптером, расположенным на топе 265 мачты. Такая конфигурация требует, чтобы в аэродинамических ветровых движителях в общем случае расстояние между механизмом управления и аэродинамическим крылом было примерно таким же, как высота стойки или мачты соответственно.
Направляющий тросик соединен с крылом через несколько риф-штертов, расположенных внутри крыла, так что подтягивание риф-штертов позволяет уменьшить размеры крыла.
В этом положении риф-штерты аэродинамического крыла 110 выбирают, чтобы инициировать управляемое уменьшение размеров аэродинамического крыла, так что направляющий тросик и рифштерты можно полностью выбрать, а размеры и форму самого аэродинамического крыла можно в последующем восстановить.
На фиг. 4 представлен более подробный схематичный вид расположения натяжных шкивов 262 и лебедки 263. Направляющий тросик 250 проходит через шкив 268, расположенный рядом с вершиной мачты 261. Ниже этого шкива 268 находится пара натяжных шкивов 262. Направляющий тросик 250 продолжается через эти два натяжных шкива 262а и 262Ь к лебедке 263, соединенной с базовой платформой 270, и далее к контейнеру 266 для хранения троса, также соединенному с базовой платформой 270. Натяжной шкив 262а приводится в действие магнитом (не показан) с вращающимся полем для приложения усилия натяжения посредством крутящего момента к отрезку 267 направляющего тросика, протяженному от лебедки 263 на базовой платформе 270 к паре натяжных шкивов 262 на вершине мачты, чтобы поддерживать постоянное небольшое натяжение в этом отрезке 267 направляющего тросика.
Когда направляющий тросик 250 вытравливают или выбирают с использованием лебедки 263, натяжные шкивы 262 переходят в такое состояние, в котором они могут вращаться свободно в соответствии с движением направляющего тросика 250 и не блокировать это движение.
На фиг. 5 представлен вид в перспективе третьего варианта устройства согласно настоящему изобретению, в котором направляющий тросик 350 соединен своим первым концом 351 с центральным ребром 311 аэродинамического крыла 310. Направляющий тросик можно избирательно прикреплять к механизму 330 управления посредством короткого связующего тросика 354, соединенного с точкой 353 направляющего тросика, находящейся от первого конца 351, соединенного с аэродинамическим крылом 310, на расстоянии, приблизительно соответствующем расстоянию между аэродинамическим крылом и механизмом 330 управления. Короткий связующий тросик 354 соединен с механизмом 330 управления таким образом, что этот тросик можно выбирать и тем самым подтягивать направляющий тросик 350 к механизму 330 управления и прикрепить к этому механизму, когда связующий тросик 354 полностью выбран в механизм управления. На фиг. 5 этот вариант изобретения показан в ситуации полета, когда желательно нагружать аэродинамическое крыло 310 только через несколько тросиков 320, соединяющих аэродинамическое крыло 310 с механизмом 330 управления. Как показано на фиг. 5, короткий связующий тросик 354 выбирают таким образом, чтобы усилие, создаваемое весом направляющего тросика 350, действовало не прямо на аэродинамическое крыло 310, а на механизм 330 управления. Во время маневрирования при запуске и посадке связующий тросик 354 может быть вытравлен (не показано), чтобы можно было приложить тянущее усилие непосредственно к аэродинамическому крылу 310 через направляющий тросик 350.
На фиг. 6 представлен вид в перспективе третьего варианта устройства согласно настоящему изобретению в состоянии запуска и посадки. Как показано, направляющий тросик 350 в этом состоянии действует непосредственно через свой первый конец 351 на аэродинамическое крыло, в то время как связующий тросик 354 вытравлен, чтобы избежать передачи нагрузки от направляющего тросика на механизм 330 управления. Первый конец 351 направляющего тросика таким образом прикреплен к центральному ребру 311. Второй конец 352 направляющего тросика прикреплен к базовой платформе 370 через лебедку 363. Связующий тросик 354 соединен с направляющим тросиком 350 через скользящий элемент 355, который может скользить вдоль направляющего тросика. Относительное скольжение между направляющим тросиком и скользящим элементом 355 может быть заблокировано, когда связующий тросик
- 8 015310
354 полностью выбран, так что направляющий тросик 350 соединен с механизмом 330 управления. Это предотвращает воздействие тянущего усилия непосредственно на аэродинамическое крыло 310 через направляющий тросик 350.
В альтернативном варианте связующий тросик 354 может быть соединен с направляющим тросиком 350 в конкретной точке крепления. В этом случае длина отрезка направляющего тросика между указанной точкой крепления связующего тросика 354 и центральным ребром 311 должна быть равна по меньшей мере расстоянию между центральным ребром 311 и механизмом 330 управления.
На фиг. 7 представлен схематичный вид элемента четвертого варианта устройства согласно настоящему изобретению. Лебедка 510 связана с первым приводным механизмом 520 и вторым приводным механизмом (не показан) посредством муфты 530 для избирательного соединения одного из этих двух приводных механизмов с лебедкой 510. На фиг. 7 первый приводной механизм 520 соединен через муфту 530 с лебедкой 510. Этот первый приводной механизм 520 рассчитан на работу в первом режиме, в котором он прикладывает к лебедке 510 небольшой крутящий момент при высокой скорости, когда эта лебедка 510 соединена через муфту 530 с первым приводным механизмом, так что лебедка 510 при этом прикладывает небольшое усилие при высокой скорости к тросику (не показан), соединенному с этой лебедкой. Второй приводной механизм (не показан) рассчитан на работу во втором режиме, в котором он прикладывает к лебедке 510 большой крутящий момент при низкой скорости, когда эта лебедка 510 соединена через муфту 530 с вторым приводным механизмом, так что лебедка 510 при этом прикладывает большое усилие при низкой скорости к тросику (не показан), соединенному с этой лебедкой.

Claims (34)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Аэродинамический ветровой движитель, в частности, для судов, содержащий аэродинамическое крыло, соединенное с механизмом управления, расположенным под указанным аэродинамическим крылом, посредством нескольких тросиков, в частности управляющих тросиков и/или тяговых тросиков, тяговый трос, так что первый конец этого тягового троса соединен с указанным механизмом управления, а второй конец тягового троса соединен с базовой платформой, указанное аэродинамическое крыло имеет аэродинамический профиль, создающий подъемную силу в направлении указанного тягового троса, когда воздушный поток направлен приблизительно перпендикулярно указанному тяговому тросу, направляющий тросик, имеющий первый конец, соединенный с указанным аэродинамическим крылом или с указанным механизмом управления, стойку, соединенную с указанной базовой платформой, в частности мачту с топом на вершине, так что указанная стойка служит пунктом стыковки для указанного аэродинамического крыла во время запуска и посадки, отличающийся тем, что второй конец указанного направляющего тросика соединен с указанной базовой платформой во время и между маневрами при запуске и посадке, причем указанный направляющий тросик направлен через или вдоль стойки и может передавать усилие натяжения на указанное аэродинамическое крыло, по меньшей мере, во время запуска или посадки.
  2. 2. Аэродинамический ветровой движитель по п.1, отличающийся тем, что указанный первый конец указанного направляющего тросика соединен с жестким армирующим элементом, прикрепленным к указанному аэродинамическому крылу, в частности с центральным ребром, а вершина стойки предпочтительно содержит адаптер, приспособленный для механического соединения с армирующим элементом.
  3. 3. Аэродинамический ветровой движитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанное аэродинамическое крыло пересекают несколько риф-штертов для изменения аэродинамического профиля или размеров указанного аэродинамического крыла таким образом, чтобы изменить его аэродинамические свойства, например подъемную силу, выбирая эти риф-штерты.
  4. 4. Аэродинамический ветровой движитель по п.3, отличающийся тем, что указанный первый конец указанного направляющего тросика соединен с указанными несколькими риф-штертами, чтобы их можно было выбирать посредством этого направляющего тросика.
  5. 5. Аэродинамический ветровой движитель по п.3 или 4, отличающийся тем, что указанные несколько риф-штертов, по меньшей мере, частично направлены вдоль армирующего элемента, например центрального ребра, прикрепленного к аэродинамическому крылу.
  6. 6. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.3-5, отличающийся наличием блокирующего элемента, не дающего выбирать указанные риф-штерты в заблокированном состоянии и позволяющего выбрать эти риф-штерты в разблокированном состоянии посредством соединения с передачей нагрузки между указанными несколькими риф-штертами и указанным первым концом указанного направляющего тросика.
  7. 7. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что указанная стойка представляет собой мачту, в частности телескопическую мачту и/или мачту, имеющую шарнирное соединение с базовой платформой для складывания мачты и поворота ее в горизонтальное положе
    - 9 015310 ние.
  8. 8. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанный направляющий тросик входит в стойку у вершины, в частности у топа мачты, и направляется через шкив.
  9. 9. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный тяговый трос способен передавать большие усилия натяжения и/или направляющий тросик способен передавать небольшие усилия натяжения, в частности усилия натяжения около 0,5-3%, и конкретнее 1%, от усилий натяжения в тяговом тросе.
  10. 10. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что в состав указанного направляющего тросика включены линия передачи сигнала и/или линия передачи электроэнергии.
  11. 11. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-10, отличающийся наличием связующего элемента для избирательного прикрепления указанного направляющего тросика к указанному механизму управления.
  12. 12. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-11 или преамбуле п.1, отличающийся тем, что отрезок указанного управляющего тросика проходит между указанной базовой платформой и вершиной указанной стойки и что указанная стойка содержит тяговое устройство для приложения силы натяжения к этому отрезку.
  13. 13. Аэродинамический ветровой движитель по п.12, отличающийся тем, что указанное тяговое устройство представляет собой пару натяжных шкивов, расположенных один напротив другого, так что указанный направляющий тросик захвачен между этими шкивами, и что по меньшей мере один из этих натяжных шкивов может прикладывать силу натяжения посредством крутящего момента к указанному управляющему тросику.
  14. 14. Аэродинамический ветровой движитель по п.13, отличающийся тем, что по меньшей мере один из указанных натяжных шкивов приводится в действие приводным устройством и что это приводное устройство представляет собой, в частности, магнит с вращающимся полем.
  15. 15. Аэродинамический ветровой движитель по п.13 или 14, отличающийся тем, что указанные натяжные шкивы могут быть переведены в режим, в котором они могут свободно вращаться при движении указанного направляющего тросика или указанного тягового троса соответственно.
  16. 16. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что указанный крутящий момент и/или указанную силу натяжения, создаваемые натяжными шкивами, можно регулировать, в частности, для компенсации износа натяжных шкивов или направляющего тросика или тягового троса соответственно.
  17. 17. Аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-16 или преамбуле п.1, отличающийся тем, что указанный второй конец указанного тягового троса и/или указанный второй конец указанного направляющего тросика, только применительно к п.1, соединены с указанной базовой платформой посредством по меньшей мере одной лебедки, чтобы вытравливать или выбирать указанный тяговый трос или указанный направляющий тросик соответственно, причем указанная по меньшей мере одна лебедка имеет два режима работы, так что в первом режиме лебедка прикладывает небольшое усилие при высокой скорости, а во втором режиме большое усилие при небольшой скорости.
  18. 18. Аэродинамический ветровой движитель по п.17, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна лебедка соединена с одним приводным механизмом, способным работать в указанных двух режимах, или предусмотрены два раздельных приводных механизма, так что один приводной механизм работает в первом режиме, а другой приводной механизм работает во втором режиме.
  19. 19. Аэродинамический ветровой движитель по п.18, имеющий два раздельных приводных механизма и содержащий далее по меньшей мере одну муфту для избирательного соединения одного из этих приводных механизмов с указанной по меньшей мере одной лебедкой.
  20. 20. Судно, содержащее аэродинамический ветровой движитель по любому из пп.1-19.
  21. 21. Способ применения аэродинамического ветрового движителя по любому из пп.1-19 для приведения судна в движение.
  22. 22. Способ применения аэродинамического ветрового движителя по любому из пп.1-19 для запуска, посадки, полета и/или спасения аэродинамического крыла.
  23. 23. Способ управлении аэродинамическим ветровым движителем, в частности, для судов, содержащий этапы соединения аэродинамического крыла с механизмом управления, расположенным под этим аэродинамическим крылом, посредством нескольких тросиков, в частности тросиков управления и/или тяговых тросиков, соединения первого конца тягового троса с указанным механизмом управления и второго конца этого тягового троса с базовой платформой, соединения первого конца указанного направляющего тросика с указанным аэродинамическим крылом или с указанным механизмом управления, создания стойки, соединенной с базовой платформой, в частности мачты с топом на вершине, служащим местом стыковки для указанного аэродинамического крыла во время запуска и посадки,
    - 10 015310 управления полетом указанного аэродинамического крыла посредством указанного механизма управления, отличающийся этапами соединения второго конца указанного направляющего тросика с указанной базовой платформой, направления указанного направляющего тросика через или вдоль указанной стойки во время и между маневрами запуска и посадки, управления силой натяжения в указанном направляющем тросике в соответствии с различными функциями указанного направляющего тросика, по меньшей мере, во время маневров при запуске и посадке.
  24. 24. Способ по п.23, отличающийся этапом регулирования усилия натяжения, прикладываемого к направляющему тросику на его втором конце, в соответствии с усилием натяжения, приложенным к указанному направляющему тросику на его первом конце в результате подъемной силы указанного аэродинамического крыла, так что в указанном направляющем тросике поддерживается некоторое усилие натяжения в фазе направления, являющейся частью маневров при запуске или посадке.
  25. 25. Способ по п.23 или 24, отличающийся этапом вытравливания и выбирания указанного направляющего тросика параллельно указанному тяговому тросу в фазе полета, так что в указанном направляющем тросике поддерживается небольшое или нулевое усилие натяжения.
  26. 26. Способ по любому из пп.23-25, отличающийся этапом выбирания указанного направляющего тросика путем приложения усилия к указанному второму концу указанного направляющего тросика во время посадки или для спасения указанного аэродинамического крыла в ситуации нестабильности.
  27. 27. Способ по любому из пп.23-26, отличающийся тем, что в фазе запуска указанное аэродинамическое крыло раскрывают с использованием приводного устройства большой мощности при небольшой скорости.
  28. 28. Способ по любому из пп.23-27, отличающийся этапами установки по меньшей мере одной лебедки, соединенной с указанным вторым концом указанного тягового троса и/или указанным вторым концом указанного направляющего тросика для вытравливания и выбирания указанного тягового троса или направляющего тросика соответственно, работы указанной по меньшей мере одной лебедки в двух режимах работы, так что в первом режиме прикладывают небольшое усилие при высокой скорости, а во втором режиме прикладывают большое усилие при низкой скорости.
  29. 29. Способ по п.28, отличающий тем, что указанная лебедка для указанного направляющего тросика работает в первом режиме в указанной фазе направления, указанная лебедка для указанного направляющего тросика работает во втором режиме во время раскрытия и складывания указанного аэродинамического крыла и указанная лебедка для указанного направляющего тросика работает в первом или во втором режиме во время маневров спасения.
  30. 30. Способ по любому из пп.23-29 или преамбуле п.23, отличающийся этапом приложения силы натяжения к отрезку указанного направляющего тросика между указанной базовой платформой и вершиной указанной стойки, где указанная стойка содержит тяговое устройство, в частности пару натяжных шкивов, расположенных один напротив другого, так что указанный направляющий тросик захвачен между шкивами, для приложения усилия натяжения, в частности, посредством крутящего момента к указанному направляющему тросику.
  31. 31. Способ по п.30, отличающийся этапом приведения указанного тягового устройства в действие посредством приводного устройства, в частности магнита с вращающимся полем.
  32. 32. Способ по п.30 или 31, отличающийся этапом регулирования указанного крутящего момента и/или указанного усилия натяжения указанного устройства натяжения, в частности, для компенсации износа указанного направляющего тросика или указанных натяжных шкивов.
  33. 33. Способ по любому из пп.23-32, отличающийся тем, что сигналы и/или питание передают по сигнальной линии и/или линии подачи электроэнергии, включенной в состав указанного направляющего тросика.
  34. 34. Способ по любому из пп.23-33, отличающийся тем, что указанный направляющий тросик прикреплен к указанному механизму управления, по меньшей мере, между запуском и посадкой указанного крыла.
EA201000261A 2007-08-24 2007-08-24 Аэродинамический ветровой движитель и способ управления движителем EA015310B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2007/007449 WO2009026939A1 (en) 2007-08-24 2007-08-24 Aerodynamic wind propulsion device and method for controlling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201000261A1 EA201000261A1 (ru) 2010-06-30
EA015310B1 true EA015310B1 (ru) 2011-06-30

Family

ID=39477573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201000261A EA015310B1 (ru) 2007-08-24 2007-08-24 Аэродинамический ветровой движитель и способ управления движителем

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8117977B2 (ru)
EP (1) EP2193075B1 (ru)
JP (1) JP5197749B2 (ru)
KR (1) KR101466423B1 (ru)
CN (1) CN101687537B (ru)
AU (1) AU2007358087B2 (ru)
EA (1) EA015310B1 (ru)
HK (1) HK1141261A1 (ru)
NO (1) NO20100432L (ru)
NZ (1) NZ583494A (ru)
WO (1) WO2009026939A1 (ru)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9521858B2 (en) 2005-10-21 2016-12-20 Allen Szydlowski Method and system for recovering and preparing glacial water
US9010261B2 (en) 2010-02-11 2015-04-21 Allen Szydlowski Method and system for a towed vessel suitable for transporting liquids
US8847421B2 (en) 2008-07-16 2014-09-30 Anadarko Petroleum Corporation Subsystems for a water current power generation system
SI2184224T1 (sl) * 2008-11-11 2012-02-29 Harken Italy Spa Priprava in postopek samodejnega nastavljanja površine jadra, ki je izpostavljena vetru
WO2011047275A1 (en) 2009-10-15 2011-04-21 World's Fresh Waters Pte. Ltd Method and system for processing glacial water
US9017123B2 (en) 2009-10-15 2015-04-28 Allen Szydlowski Method and system for a towed vessel suitable for transporting liquids
US9371114B2 (en) 2009-10-15 2016-06-21 Allen Szydlowski Method and system for a towed vessel suitable for transporting liquids
US11584483B2 (en) 2010-02-11 2023-02-21 Allen Szydlowski System for a very large bag (VLB) for transporting liquids powered by solar arrays
DE202011102743U1 (de) * 2011-07-04 2012-11-15 Skysails Gmbh Vorrichtung zur Steuerung eines gefesselten Flugelements
WO2013085800A1 (en) 2011-12-04 2013-06-13 Leonid Goldstein Wind power device with dynamic sail, streamlined cable or enhanced ground mechanism
WO2013147600A2 (en) 2012-03-27 2013-10-03 E-Kite Holding B.V. Kite power system
WO2013164446A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Skysails Gmbh Mast arrangement and method for starting and landing an aerodynamic wing
EP2844552B1 (en) * 2012-05-03 2017-03-08 Skysails GmbH Aerodynamic wind energy conversion device and method for controlling such a device
WO2014018424A1 (en) * 2012-07-22 2014-01-30 Leonid Goldstein Airborne wind energy conversion system with ground generator
WO2014109917A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-17 Leonid Goldstein Airborne wind energy system
US20150330368A1 (en) * 2014-05-18 2015-11-19 Leonid Goldstein Airborne wind energy system with rotary wing, flying generator and optional multi-leg tether
WO2016076727A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Lamberg Vemund Adjustable sail and a vessel comprising such a sail
DE102015111224A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Skysails Gmbh Start- und Bergevorrichtung für ein gefesseltes Windkraftelement
GB201520413D0 (en) * 2015-11-19 2016-01-06 Kite Power Solutions Ltd Docking system
TWI592336B (zh) * 2016-03-03 2017-07-21 輔英科技大學 探空氣球繫留控制裝置
US10309374B2 (en) * 2016-12-01 2019-06-04 Makani Technologies Llc Energy kite winching using buoyancy
US10569871B2 (en) * 2017-09-07 2020-02-25 Maritime Applied Physics Corporation Apparatus, device and method for automated launch and recovery of a kite
FR3082184B1 (fr) * 2018-06-11 2020-07-03 Airseas Systeme comprenant une voile captive et un poste fixe avec des moyens de pliage de la voile au poste fixe
FR3082185B1 (fr) * 2018-06-11 2020-10-02 Airseas Systeme de traction comprenant au moins deux voiles captives avec un mat pourvu de moyens d'accostage distincts dedies chacun a une voile
US11492086B2 (en) * 2019-11-13 2022-11-08 Peter Chiara Integrated kiteboarding canopy self launching and landing safety systems
FR3120848B1 (fr) * 2021-03-19 2023-12-29 Airseas Système de traction à aile captive et à ligne d’arrimage volante
FR3133833A1 (fr) * 2022-03-25 2023-09-29 Maloric Systeme de commande automatique d’une aile de traction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2098947A (en) * 1981-05-21 1982-12-01 British Petroleum Co Plc Reefing a tethered sail for marine or other use
GB2098950A (en) * 1981-05-21 1982-12-01 British Petroleum Co Plc Launching tethered sails for marine or other uses
DE3518131A1 (de) * 1985-05-21 1986-11-27 Dieko 8720 Schweinfurt Bruins Fahrzeugantrieb mit schwebesegel
WO2005100150A1 (de) * 2004-04-19 2005-10-27 Skysails Gmbh & Co. Kg Setzsystem für ein ausfliegendes drachenartiges windangriffselement bei einem wasserfahrzeug mit windantrieb

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2098946A (en) * 1981-05-21 1982-12-01 British Petroleum Co Plc A tethered sail assembly for marine or other uses
GB2098949A (en) * 1981-05-21 1982-12-01 British Petroleum Co Plc A method of launching a tethered sail from a ship
JPS5843894A (ja) * 1981-08-22 1983-03-14 ウオ−カ−・ウイングセイル・システムズ・リミテツド ウィングセイルアセンブリ
JPS58206489A (ja) * 1982-05-25 1983-12-01 ザ・ブリテイツシユ・ピトロ−リアム・コンパニ−・ピ−・エル・シ− 上昇帆およびその制御
JPS58206490A (ja) * 1982-05-25 1983-12-01 ザ・ブリテイツシユ・ピトロ−リアム・コンパニ−・ピ−・エル・シ− 上昇帆およびその制御
US4497272A (en) * 1982-06-01 1985-02-05 Veazey Sidney E Mastless sails
FR2541964A1 (fr) * 1983-03-04 1984-09-07 Rivallant Pierre Dispositif pour la propulsion par le vent d'un engin marin ou terrestre
JPH05286492A (ja) * 1992-04-08 1993-11-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd 風力発電船
JP3343748B2 (ja) * 1993-10-22 2002-11-11 株式会社グリーン キャノピ−付き飛行機玩具
FR2740427B1 (fr) * 1995-10-26 1998-01-02 Chatelain Pierre Jean Luc Navire tracte par cerf-volant via un bras articule
US5642683A (en) * 1996-04-26 1997-07-01 Bedford; Norman Parachute-type sail for boats
WO2002018202A1 (de) * 2000-08-31 2002-03-07 Edwin Lundgren Steuervorrichtung für einen lenkdrachen an einem boot
FR2822802B1 (fr) * 2001-03-29 2004-05-14 Maurice Grenier Embarcation nautique tractee par une voilure cerf-volant
US6925949B1 (en) * 2002-12-31 2005-08-09 Malcolm Phillips Elevated sailing apparatus
US7866271B2 (en) * 2004-04-19 2011-01-11 Skysails Gmbh & Co. Kg Placement system for a flying kite-type wind-attacked element in a wind-powered watercraft
DE102004018838A1 (de) * 2004-04-19 2005-11-03 Skysails Gmbh Positionierungsvorrichtung für ein frei ausfliegendes drachenartiges Windangriffselement bei einem Wasserfahrzeug mit Windantrieb

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2098947A (en) * 1981-05-21 1982-12-01 British Petroleum Co Plc Reefing a tethered sail for marine or other use
GB2098950A (en) * 1981-05-21 1982-12-01 British Petroleum Co Plc Launching tethered sails for marine or other uses
DE3518131A1 (de) * 1985-05-21 1986-11-27 Dieko 8720 Schweinfurt Bruins Fahrzeugantrieb mit schwebesegel
WO2005100150A1 (de) * 2004-04-19 2005-10-27 Skysails Gmbh & Co. Kg Setzsystem für ein ausfliegendes drachenartiges windangriffselement bei einem wasserfahrzeug mit windantrieb

Also Published As

Publication number Publication date
NZ583494A (en) 2012-12-21
EA201000261A1 (ru) 2010-06-30
AU2007358087B2 (en) 2013-10-10
JP2010536652A (ja) 2010-12-02
KR101466423B1 (ko) 2014-11-28
CN101687537B (zh) 2013-01-02
AU2007358087A1 (en) 2009-03-05
HK1141261A1 (en) 2010-11-05
EP2193075B1 (en) 2013-02-06
KR20100044842A (ko) 2010-04-30
NO20100432L (no) 2010-05-20
EP2193075A1 (en) 2010-06-09
JP5197749B2 (ja) 2013-05-15
US20110041747A1 (en) 2011-02-24
WO2009026939A1 (en) 2009-03-05
US8117977B2 (en) 2012-02-21
CN101687537A (zh) 2010-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA015310B1 (ru) Аэродинамический ветровой движитель и способ управления движителем
AU2006347219B2 (en) Starting and recovering device for an aerodynamic profiled element, and aerodynamic profiled element
US6918346B2 (en) Marine craft towed by a kite-type canopy
US4044703A (en) Sailboat control apparatus
EP0284014B1 (de) Konstruktions-System zur Neigung des Masts von Segelschiffen nach Luv
US6003457A (en) Boat powered by means of a kite via a hinged arm
US8607722B2 (en) Aerodynamic wind propulsion device having active and passive steering lines and method for controlling of such a device
US20110052391A1 (en) Independent control of shortening lines in an aerodynamic wing
EP0079949A1 (en) WIND WING SYSTEM.
US5937779A (en) Single-hand sailboat having novel spinnaker raising and lowering system
EP0070673A2 (en) Wind-propelled craft
CN104379443A (zh) 气动风能转换装置及控制该装置的方法
JP6975652B2 (ja) 自走式水上滑走滑空遊具
US8359992B2 (en) Steering device
US5575229A (en) Control tackle apparatus for a sailboard rig outhaul
NO346098B1 (en) Mooring tensioning arrangement and a method for longitudinal cross tension of a mooring system.
JPS6157485A (ja) 大型船舶用曳船
KR20230157409A (ko) 접는 라인을 파지하는 장치를 포함하는 테더형 날개 견인 시스템
GB2508660A (en) A control arrangement for a wind powered vehicle
GB2390350A (en) Sailing vessel having wind steering means
CA2620314A1 (en) A sailing craft comprising a tilting rigid sail system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU