ES2781701T3 - Casco de barco y barco que incluye un casco de este tipo - Google Patents

Casco de barco y barco que incluye un casco de este tipo Download PDF

Info

Publication number
ES2781701T3
ES2781701T3 ES11850961T ES11850961T ES2781701T3 ES 2781701 T3 ES2781701 T3 ES 2781701T3 ES 11850961 T ES11850961 T ES 11850961T ES 11850961 T ES11850961 T ES 11850961T ES 2781701 T3 ES2781701 T3 ES 2781701T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
boat
hull
ship
center
waterline
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES11850961T
Other languages
English (en)
Inventor
Terje Lade
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LADE AS
Original Assignee
LADE AS
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 LADE AS filed Critical LADE AS
Application granted granted Critical
Publication of ES2781701T3 publication Critical patent/ES2781701T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • B63H9/061Rigid sails; Aerofoil sails
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B39/062Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water the foils being mounted on outriggers or the like, e.g. antidrift hydrofoils for sail boats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/12Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly
    • B63B1/125Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly comprising more than two hulls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B15/00Superstructures, deckhouses, wheelhouses or the like; Arrangements or adaptations of masts or spars, e.g. bowsprits
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Casco de barco, en el que una parte del casco de barco está por encima de su línea de flotación, en el que el casco por encima de la línea de flotación está diseñado esencialmente como una sección de un perfil aerodinámico del tipo de perfil NACA que es simétrico a la línea central (S) del casco de barco y donde el borde de ataque (3) del perfil aerodinámico (2) está orientado en la dirección de la parte delantera del barco (1), con el fin de, con viento relativo, generar una sustentación aerodinámica que produce propulsión para el barco (1) dentro de un sector angular del ángulo de ataque ( ) entre el viento relativo y el rumbo o dirección de propulsión del barco (1), equilibrándose la sustentación aerodinámica mediante una sustentación hidrodinámica generada por debajo de la línea de flotación, y la sección de perfil aerodinámico (2) está delimitada por caras superior (5) e inferior (6) respectivas por encima de la línea de flotación que sobresalen formado ángulos fuera de la superficie de la sección de perfil aerodinámico (2) a través de una parte de la periferia de la sección de perfil aerodinámico, y al menos a lo largo del borde de ataque (3) y parte de los lados de la sección de perfil aerodinámico (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Casco de barco y barco que incluye un casco de este tipo
La presente invención se refiere a un casco de barco y a un barco que incluye dicho casco de barco. Más específicamente, la invención se refiere a un casco de barco y a un barco asociado que utiliza energía eólica para propulsión, estando diseñada una parte sustancial del casco por encima del agua del barco para funcionar como una vela.
El transporte marítimo sostenible depende del desarrollo de nueva tecnología que pueda utilizar los recursos renovables encontrados en el océano. El viento es uno de tales recursos, y surge a partir de la energía solar y la rotación de la Tierra. La meteorología proporciona información sobre la intensidad del viento y la dirección del viento y, por tanto, la energía eólica se ha vuelto predecible. Usando ponderación computarizada de datos meteorológicos, un programa informático puede calcular la mejor ruta a través del mar para un barco con el fin de aprovechar la energía eólica disponible. Esto se denomina enrutamiento meteorológico, y hoy en día está disponible comercialmente. Por tanto, será fácil para el capitán a bordo de un barco según la invención seleccionar el mejor rumbo con el fin de aprovechar su energía para la propulsión del barco. Además de las herramientas meteorológicas avanzadas actuales, el término “vientos alisios” ya se conoce de los tiempos de barcos de vela, y designa rutas entre los diferentes continentes que se sabe por experiencia que son particularmente adecuadas en relación con la dirección e intensidad del viento.
En el documento US 3425383A, se describe un perfil hidrodinámico en el que se describen perfiles de desplazamiento de alta relación de aspecto que soportan de manera flotante una embarcación sobre el agua, una embarcación que tiene combinaciones de perfiles hidrodinámicos de desplazamiento y dinámicos, métodos para hacer funcionar la embarcación con perfiles hidrodinámicos de desplazamiento y dinámicos, y perfiles simétricos y aletas externas.
Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un barco que permita el transporte marítimo prácticamente con cero emisiones al aire y al mar.
La presente invención se define mediante un casco de barco según la reivindicación 1. Además, se busca lograr los objetos mencionados anteriormente y otros por medio de un barco según la reivindicación dependiente 11, incluyendo el barco un casco de barco en el que una parte sustancial del casco está por encima de su línea de flotación, en el que el casco por encima de la línea de flotación está diseñado esencialmente como una sección de un perfil aerodinámico del tipo de perfil NACA que es simétrico en relación con la línea central del casco y donde el borde de ataque del perfil aerodinámico está orientado en la dirección de la parte delantera del barco con el fin de, con viento relativo, generar una sustentación aerodinámica que produce propulsión del barco dentro de un sector angular del rumbo o dirección de propulsión del barco, equilibrándose la sustentación aerodinámica mediante una sustentación hidrodinámica generada por debajo de la línea de flotación.
Un barco con un casco diseñado según la presente invención, y que se mueve en el viento relativo generará, tal como se mencionó anteriormente, una sustentación aerodinámica que produce propulsión dentro de un sector angular del rumbo. Este es el sistema de energía eólica del barco. El viento relativo, medido a bordo del barco, se determina mediante el rumbo y velocidad del barco, y la dirección e intensidad del viento real. Además, con un sistema de propulsión eléctrico, que también pone el barco en movimiento desde el estado estacionario y lo lleva hasta la velocidad deseada, es posible aprovechar la sustentación generada por la propulsión y, por tanto, ahorrar combustible. Es un sistema dinámico que mantiene una velocidad constante para el barco.
La sustentación aerodinámica (L) involucrada aquí es como un vector con un punto de ataque en el centro de gravedad del casco por encima del agua. Para obtener equilibrio, la sustentación aerodinámica, tal como se mencionó anteriormente, se equilibra mediante una sustentación hidrodinámica que, en una realización ventajosa de la invención, se genera mediante cuatro perfiles hidrodinámicos dispuestos por debajo de la línea de flotación, estando dos perfiles hidrodinámicos dispuestos en paralelo a cada lado de la línea central del casco de barco, y simétricos en relación con el centro de gravedad del casco sumergido, y donde cada perfil hidrodinámico forma un borde de 45° hacia dentro y hacia abajo hacia la línea central del casco de barco. Por tanto, el centro de gravedad del casco sumergido también es el punto de pivote del barco.
Por tanto, debe cumplirse que:
- Sustentación aerodinámica x brazo 1 = sustentación hidrodinámica x brazo v
en la que
- Brazo 1 = distancia desde el centro de gravedad del casco por encima del agua hasta el centro de gravedad del casco sumergido
- Brazo v = distancia desde el centro de gravedad de los perfiles hidrodinámicos hasta el centro de gravedad del casco sumergido.
En un modelo de diseño desarrollado, el brazo 1 es igual al brazo v, y el área proyectada de los perfiles hidrodinámicos se establece a aproximadamente el 5% del “área de vela”, es decir, una cara proyectada del casco en la dirección longitudinal del casco.
Con el fin de obtener una sustentación hidrodinámica, los perfiles hidrodinámicos tienen un ángulo de ataque de 1­ 5°, denominado el ángulo de abatimiento, que se producirá de manera dinámica. Por tanto, también se obtiene una estabilización dinámica del balanceo del barco.
El centro de gravedad del casco por encima del agua del barco debe encontrarse, por tanto, en una línea perpendicular a la línea central del casco de barco, inmediatamente por encima del punto de pivote del barco.
Como ejemplo de fuerzas de aire y fuerzas del agua, se muestra en la figura 1 adjunta una representación, tomada de Aero-hydrodynamics of Sailing de Czeslav A. Marchaj, ISBN 0-396-07739-0, de fuerzas que actúan sobre un barco de vela puesto en movimiento por viento real, Vt, y donde el viento correspondiente registrado a bordo del barco será el viento relativo Va. El ángulo entre el vector para la velocidad del barco Vs y el viento relativo Va será el ángulo □, tal como puede observarse a partir de la figura.
Para que las fuerzas laterales sobre la línea central del barco estén en equilibrio, debe cumplirse que
- Fs = Fh
Fs surge porque a un perfil hidrodinámico vertical (también denominado “quilla” en barcos de vela), que tiene un área específica se le da un ángulo de ataque, en este caso denominado el “ángulo de abatimiento”. El perfil hidrodinámico en forma de la quilla tiene una forma simétrica (NACA) alrededor de su línea central horizontal, en paralelo a la línea central del barco. La línea central vertical generalmente se encuentra un 25% por detrás del borde de ataque, y transcurre a través del centro de gravedad del casco sumergido. Este es el punto de pivote del barco.
Fh es la fuerza escorante horizontal que creará un momento escorante
- Mh = Fh x brazo
en la que el brazo es la distancia vertical desde el centro de gravedad de la vela hasta el centro de gravedad del casco sumergido.
Fs es una fuerza horizontal que actúa a 90° con respecto a la línea central del perfil hidrodinámico, a través del centro de gravedad del perfil hidrodinámico. Si no existe ninguna distancia en horizontal entre la línea central del perfil hidrodinámico y la línea central del casco sumergido (como en el caso de una quilla montada en el centro), no habrá momento adrizante
- Ms = Fs x brazo
El momento adrizante debe ser igual al momento escorante con el fin de obtener el equilibrio
- Ms = Mh
El brazo en este caso será la distancia desde la línea central del perfil hidrodinámico hasta la línea central del casco sumergido, que en el presente caso con una quilla montada en el centro, será de 0.
Por tanto, en barcos de vela con un casco, el peso del perfil hidrodinámico (quilla) se usa como momento adrizante. El desplazamiento también puede usarse como momento adrizante si no es posible o deseable usar peso, como en barcos de vela con múltiples cascos. También se usa el desplazamiento como momento adrizante en navíos más grandes con un casco.
Si el perfil hidrodinámico forma un borde o se inclina, por ejemplo, 45° hacia dentro hacia la línea central del casco sumergido, y se coloca en un brazo a una distancia dada desde la línea central, generará una fuerza. Esta fuerza, multiplicada por el brazo será un momento adrizante dinámico, porque habrá una velocidad y un ángulo de ataque, el ángulo de abatimiento. Dependiendo de qué lado del perfil hidrodinámico Fs se genera, por encima/debajo, a través del ángulo de abatimiento de estribor o babor, Fs actuará a 90° en la línea central vertical del perfil hidrodinámico, a través del centro de gravedad
- MS = FS x brazo
Por tanto, es posible generar un momento adrizante con sólo un perfil hidrodinámico simétrico en un brazo horizontal a una distancia dada desde la línea central del barco. Este barco se denomina una “Proa”, y funciona con el viento tanto en estribor como en babor.
En barcos más grandes, lo anterior no sería práctico y, por tanto, hay generalmente dos perfiles hidrodinámicos inclinados, como en un trimarán.
En la realización ventajosa de la invención mencionada anteriormente, se pretende que tenga cuatro perfiles hidrodinámicos inclinados que generen un momento adrizante, además de algún desplazamiento por razones prácticas y de seguridad, y que proporcione un casco sumergido en forma esencialmente de trimarán.
Medida en el centro del casco sumergido, una relación de eslora con respecto a manga de 8,3:1 es ventajosa porque parece que hay un límite en 8:1 con respecto a crear un flujo turbulento desfavorable alrededor de la popa del barco, lo que produce un rozamiento aumentado con el mar.
Con una relación de eslora con respecto a manga tal como se facilitó anteriormente, el barco tendrá poca estabilidad lateral, y la forma de trimarán de la realización ventajosa de la invención mencionada anteriormente se ha elegido para compensar este hecho, y proporciona tal buena estabilidad y bajo rozamiento a través del mar que ninguno de los barcos mercantes actuales pueden presumir de algo similar.
Los cálculos muestran que un barco mercante grande donde el casco por encima del agua y la superestructura se diseñan sin pensar en la aerodinámica y el viento, tal como el vehículo de transporte Maersk Taiyo con un motor principal de 16000 hk, a una velocidad del barco de 9 m/s y una intensidad del viento de 8 m/s desde una dirección desfavorable, podría experimentar un efecto de frenada de hasta 907 hk debido al viento. Este efecto de frenada corresponde a un consumo de combustible de hasta 2,8 toneladas/día, lo cual es altamente significativo en términos de medioambiente y costes.
Cálculos similares para una realización preferida de la invención, con un área de perfil aerodinámico de 5580 m2 y una velocidad del barco Vs de 7 m/s y una intensidad del viento real de 12m/s desde un ángulo de ataque □ igual a 43° muestran que es posible generar propulsión de 13570 hk para el barco a partir de energía eólica.
Ya se conoce que es posible, con la ayuda de energía eólica, obtener enormes fuerzas de propulsión, lo cual también puede proporcionar velocidades muy altas, y puede mencionarse que el récord mundial de navegación en hielo es de 65 m/s (235 km/h), que se estableció a una velocidad de viento real de Vt igual a 14,5 m/s y un ángulo de ataque □ igual a 14°.
Se llevaron a cabo pruebas en túnel de viento en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, NTNU (“Wind tunnel study of the above-water part of a ship's hull”, por el profesor Lars S^tran, octubre de 2010) en un casco con un perfil NACA simétrico (NACA 16-018) cortado un 95% de la longitud de la cuerda aerodinámica que concluyen que (cita): “la prueba sobre modelo del casco con perfil NACA proporciona un componente de fuerzas de viento que actúan en la dirección de desplazamiento del barco en un sector de desde aproximadamente 13 hasta 39 grados de viento en relación con el eje longitudinal del barco”.
En el estudio mencionado anteriormente, también se documentó lo importante que es establecer un flujo bidimensional máximo sobre la sección de perfil NACA simétrico que constituye el casco sometido a prueba con el fin de obtener un efecto óptimo de la forma del casco con respecto a generar fuerzas del viento para propulsión del barco, y que en el estudio se realizó duplicando la longitud del perfil aerodinámico en forma de perfil NACA simétrico para uno de los modelos sometidos a prueba. También se conoce anteriormente a partir de la bibliografía técnica que puede obtenerse un perfil de flujo bidimensional sobre un perfil aerodinámico disponiendo placas de extremo en ambos extremos del perfil aerodinámico, en perpendicular a la dirección longitudinal del perfil aerodinámico. Para un barco donde el perfil aerodinámico se extiende esencialmente hasta la superficie del agua, la superficie del agua constituirá inevitablemente tal plano o superficie de extremo y, por tanto, en conexión con el otro extremo opuesto del perfil aerodinámico hacia la parte superior del barco, será más importante disponer una placa o cara de extremo de este tipo. Tales placas o caras laterales son de gran importancia cuando existe una pequeña relación de aspecto, donde la longitud de la sección de ala es pequeña en relación con su longitud de cuerda aerodinámica, tal como será inevitablemente el caso en un casco de barco según la invención, a diferencia del ala de una aeronave que tiene una relación de aspecto alta.
Los datos de prueba del estudio mencionado anteriormente se muestran en la figura 2, donde puede observarse que con la altura del casco duplicada y con activación (mostrado mediante símbolos en forma de “ventana panelada”), se obtuvo una componente positiva de fuerza (mostrada como coeficiente de rozamiento negativo, Cd, y donde es precisamente este rozamiento negativo el que se usa para propulsión en navegación) con un viento relativo de desde 13° hasta 39°, y con una fuerza máxima a 30°. Sin activación, mostrado mediante símbolos en forma de “rombo”, el resultado era ligeramente peor, pero todavía se obtuvo una componente de fuerza positiva significativa. Para los otros dos modelos de prueba (respectivamente un casco de barco tradicional y una única sección de ala en forma de perfil NACA) indicado mediante los otros dos símbolos, tal como puede observarse a partir de la figura, no se midió ninguna componente de fuerza positiva.
Ha de mencionarse también que el solicitante ha tenido acceso a datos de registro introducidos a bordo de un vehículo de transporte, M/S H0egh Trooper, de 21000 toneladas de peso muerto (TPM) a partir de una travesía desde Jacksonville en Florida hasta la Valeta en Malta en el periodo del 3 de septiembre al 15 de septiembre de 2010, y después hacia Corea y de vuelta a Europa, donde estos datos de registro muestran que el barco estuvo dentro de un sector de 13-39° más del 45% del tiempo de travesía. Si el rumbo se hubiera ajustado hasta el 10%, esta cifra habría sido del 59%. Esto significa que con el mejor de los modelos de prueba de las pruebas llevadas a cabo por la NTNU, las fuerzas de viento negativas se habrían vuelto positivas aproximadamente el 59% del tiempo.
En las siguientes figura adjuntas se muestra un barco según una realización ventajosa, donde la eslora es de 180,5 m, la altura es de 33 m y la manga es de 34,2 m. Esto proporciona un área de vela de 5957 m2 Con un viento relativo de 19 m/s, 30° con respecto al rumbo, esto sugiere que esta realización de la invención podría navegar sin usar la potencia del motor. En condiciones como estas el M/S Hoegh Trooper tuvo en el noveno día de la travesía. Según la invención, se proporciona por tanto un casco de barco, en el que una parte del casco de barco está por encima de su línea de flotación, en el que el casco por encima de la línea de flotación está diseñado como una sección de un perfil aerodinámico del tipo de perfil NACA que es simétrico en relación con la línea central del casco de barco y donde el borde de ataque del perfil aerodinámico está orientado en la dirección de la parte delantera del barco, con el fin de, con viento relativo, generar una sustentación aerodinámica que produce propulsión para el barco dentro de un sector angular del rumbo o dirección de propulsión del barco, equilibrándose la sustentación aerodinámica mediante una sustentación hidrodinámica generada por debajo de la línea de flotación.
Según la invención, se proporciona además un barco con un casco de barco tal como se dio a conocer anteriormente.
A continuación se describe una realización no limitativa de la invención con detalles adicionales con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una representación tomada de Aero-hydrodynamics of Sailing de Czeslav A. Marchaj, ISBN 0-396­ 07739-0, de las fuerzas que actúan sobre un barco de vela puesto en movimiento por viento real Vt, y donde el viento correspondiente registrado a bordo del barco será el viento relativo Va. El ángulo entre el vector para la velocidad del barco Vs y para el viento relativo Va será el ángulo □;
la figura 2 es un gráfico de resultados de pruebas de un experimento en túnel de viento llevado a cabo en la NTNU (“Wind tunnel study of the above-water part of a ship's hull”, por el profesor Lars S^tran, octubre de 2010); y la figuras 3-7 son vistas lateral, en perspectiva, en sección, frontal y posterior, respectivamente, de una realización ventajosa de la invención, donde la figura 5 es una sección tomada a lo largo de la línea A-A en la figura 3, y donde la línea A-A coincide esencialmente con la línea de flotación del barco.
las figuras 3-7 muestran un barco 1 según la invención donde una parte sustancial del casco de barco por encima de la línea de flotación está diseñada esencialmente como una sección de un perfil aerodinámico 2 del tipo de perfil NACA que es simétrico en relación con la línea central S del casco de barco y donde el borde de ataque 3 del perfil aerodinámico 2 está orientado en la dirección de la parte delantera del barco, con el fin de, con viento relativo, generar una sustentación aerodinámica que produce propulsión para el barco 1 dentro de un sector angular del rumbo o dirección de propulsión del barco 1, equilibrándose la sustentación aerodinámica mediante una sustentación hidrodinámica generada por debajo de la línea de flotación.
La perfil NACA es ventajosamente del tipo NACA 16-018, con el borde de salida 4 de la sección de perfil aerodinámico 2 cortado al 95% de la longitud de la cuerda aerodinámica del perfil aerodinámico.
La sección de perfil aerodinámico 2 está delimitada por caras superior 5 e inferior 6 respectivas por encima de la línea de flotación que sobresalen formando un ángulo fuera de la superficie de la sección de perfil aerodinámico 2 a lo largo de una parte sustancial de la periferia de la sección de perfil aerodinámico 2, y especialmente a lo largo del borde de ataque 3 y lados de la sección de perfil aerodinámico 2, siendo el ángulo ventajosamente mayor de o igual a 90°.
La sustentación hidrodinámica se genera ventajosamente mediante una pluralidad de perfiles hidrodinámicos 7 dispuestos por debajo de la línea de flotación donde, tal como se muestra, están dispuestos cuatro perfiles hidrodinámicos 7 simétricamente en relación con la línea central S del casco de barco y en relación con el centro de gravedad del casco sumergido del barco, y en el que dicho centro de gravedad constituye el punto de pivote del barco 1.
En una realización alternativa no ilustrada, dos perfiles hidrodinámicos están dispuestos simétricamente en relación con la línea central del casco de barco y en el centro de gravedad del casco sumergido del barco, formando dicho centro de gravedad el punto de pivote del barco.
Los perfiles hidrodinámicos 7 están dispuestos ventajosamente formando un ángulo de aproximadamente 45° hacia abajo y hacia dentro hacia el centro del casco de barco en relación con un plano vertical a través de la línea central S del casco de barco, y donde el centro de gravedad del casco por encima del agua del barco 1 se encuentra en una línea formando ángulos rectos con la línea central S del casco del barco 1, inmediatamente por encima del punto de pivote del barco 1.
Además, el área proyectada total de los perfiles hidrodinámicos 7 constituye de manera ventajosa aproximadamente el 5% del área proyectada de la sección de perfil aerodinámico simétrico en la dirección longitudinal del casco de barco.
Tal como puede observarse en particular a partir de las figuras 6 y 7, el casco de barco es ventajosamente del tipo trimarán.
El barco 1 según la invención incluye ventajosamente un sistema de propulsión eléctrico de velocidad variable no ilustrado para complementar el sistema de propulsión basado en viento del barco 1.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Casco de barco, en el que una parte del casco de barco está por encima de su línea de flotación, en el que el casco por encima de la línea de flotación está diseñado esencialmente como una sección de un perfil aerodinámico del tipo de perfil NACA que es simétrico a la línea central (S) del casco de barco y donde el borde de ataque (3) del perfil aerodinámico (2) está orientado en la dirección de la parte delantera del barco (1), con el fin de, con viento relativo, generar una sustentación aerodinámica que produce propulsión para el barco (1) dentro de un sector angular del ángulo de ataque (□) entre el viento relativo y el rumbo o dirección de propulsión del barco (1), equilibrándose la sustentación aerodinámica mediante una sustentación hidrodinámica generada por debajo de la línea de flotación, y la sección de perfil aerodinámico (2) está delimitada por caras superior (5) e inferior (6) respectivas por encima de la línea de flotación que sobresalen formado ángulos fuera de la superficie de la sección de perfil aerodinámico (2) a través de una parte de la periferia de la sección de perfil aerodinámico, y al menos a lo largo del borde de ataque (3) y parte de los lados de la sección de perfil aerodinámico (2).
  2. 2. Casco de barco según la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil NACA es del tipo NACA 16-018, y con el borde de salida (4) de la sección de perfil aerodinámico (2) cortado al 95% de la longitud de la cuerda aerodinámica de la sección de perfil aerodinámico (2).
  3. 3. Casco de barco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los ángulos son mayores de o iguales a 90°.
  4. 4. Casco de barco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la sustentación hidrodinámica se genera mediante una pluralidad de perfiles hidrodinámicos (7) dispuestos por debajo de la línea de flotación.
  5. 5. Casco de barco según la reivindicación 4, caracterizado por cuatro perfiles hidrodinámicos (7) dispuestos simétricamente en relación con la línea central (S) del casco de barco y en relación con el centro de gravedad del casco sumergido del barco (1), constituyendo dicho centro de gravedad el punto de pivote del barco (1).
  6. 6. Casco de barco según la reivindicación 4, caracterizado por dos perfiles hidrodinámicos (7) dispuestos simétricamente en relación con la línea central del casco de barco y en el centro de gravedad del casco sumergido del barco (1), constituyendo dicho centro de gravedad el punto de pivote del barco (1).
  7. 7. Casco de barco según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque los perfiles hidrodinámicos (7) están dispuestos formando un ángulo de aproximadamente 45° hacia abajo y hacia dentro hacia el centro del casco de barco en relación con un plano vertical a través de la línea central (S) del casco de barco.
  8. 8. Casco de barco según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el centro de gravedad del casco por encima del agua del barco (1) se encuentra en una línea formando ángulos rectos con la línea central (S) del casco de barco, inmediatamente por encima del punto de pivote del barco (1).
  9. 9. Casco de barco según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el área proyectada total del perfil hidrodinámico (7) constituye aproximadamente el 5% del área proyectada de la sección de perfil aerodinámico (2) en la dirección longitudinal del casco de barco.
  10. 10. Casco de barco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por ser del tipo trimarán.
  11. 11. Barco (1) que incluye un casco de barco según una cualquiera de las reivindicaciones 1 -10.
  12. 12. Barco según la reivindicación 11, caracterizado porque incluye un sistema de propulsión eléctrica de velocidad variable para complementar el sistema de propulsión basado en viento del barco.
  13. 13. Barco según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la eslora del barco (1) es de 180,5 m, la altura del barco (1) es de 33 m y la manga del barco (1) es de 34,2 m.
ES11850961T 2010-12-22 2011-09-21 Casco de barco y barco que incluye un casco de este tipo Active ES2781701T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20101795A NO331872B1 (no) 2010-12-22 2010-12-22 Skipsskrog, samt skip innbefattende nevnte skipsskrog
PCT/NO2011/000267 WO2012087146A1 (en) 2010-12-22 2011-09-21 A ship's hull and a ship including such a hull

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2781701T3 true ES2781701T3 (es) 2020-09-04

Family

ID=45991478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11850961T Active ES2781701T3 (es) 2010-12-22 2011-09-21 Casco de barco y barco que incluye un casco de este tipo

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP2655182B1 (es)
JP (1) JP5974018B2 (es)
KR (1) KR101653033B1 (es)
CN (1) CN103328323B (es)
DK (1) DK2655182T3 (es)
ES (1) ES2781701T3 (es)
HR (1) HRP20200457T1 (es)
NO (1) NO331872B1 (es)
PL (1) PL2655182T3 (es)
WO (1) WO2012087146A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9527207B2 (en) * 2011-03-23 2016-12-27 Sri International Dexterous telemanipulator system
US9751593B2 (en) 2015-01-30 2017-09-05 Peter Van Diepen Wave piercing ship hull
CN108407967A (zh) * 2018-04-09 2018-08-17 五洋纵横(北京)科技有限公司 一种三体船
JP6687673B2 (ja) 2018-06-04 2020-04-28 商船三井テクノトレード株式会社 風圧抵抗の少ない船舶

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2804038A (en) * 1954-01-19 1957-08-27 Nat Res Dev Sailing vessels
US3425383A (en) 1965-08-11 1969-02-04 Paul A Scherer Hydrofoil method and apparatus
DK213478A (da) * 1978-05-16 1979-11-17 K F Gram Synkefri sejlbaad isaer sejljolle eller flerskrogsbaad
US4174671A (en) * 1978-05-18 1979-11-20 Pacific Marine & Supply Co., Ltd. Semisubmerged ship
JPS58180390A (ja) * 1982-04-16 1983-10-21 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船舶の居住区
JPS6095398U (ja) * 1983-12-08 1985-06-28 日本鋼管株式会社 船舶の居住区構造物
JPH01145696U (es) * 1988-03-16 1989-10-06
JPH0218191A (ja) * 1988-07-07 1990-01-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水中翼付双胴船
US5054410A (en) * 1989-12-27 1991-10-08 Scarborough Greer T Hydrofoil sailboat with control system
GB9401744D0 (en) * 1994-01-31 1994-03-23 Walker John G Monoplane wingsail
US5406902A (en) * 1994-05-24 1995-04-18 Heinsohn; Gerd Method and apparatus for optimum sail shaping
ITVI960109A1 (it) * 1996-07-01 1998-01-01 Francesco Miotto Natante pneumatico per lo sport ed il tempo libero.
JP2003011881A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Yanmar Co Ltd 水中翼付き船
US6691632B2 (en) * 2001-12-05 2004-02-17 Mac Stevens Sailing craft stable when airborne
CN2642662Y (zh) * 2003-09-02 2004-09-22 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 一种水翼船船体
US7143710B2 (en) * 2003-12-11 2006-12-05 Lang Thomas G Low drag ship hull
DE102005028447B4 (de) * 2005-06-17 2009-12-17 Wobben, Aloys Schiff
DE202007011455U1 (de) * 2007-02-12 2008-06-26 Rosenkranz, Volker H. Transportschiff, insbesondere Frachtschiff
KR100914346B1 (ko) * 2007-04-20 2009-08-28 대우조선해양 주식회사 벌크 운반선의 t­타워형 갑판실 구조
JP2009107610A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Ichiro Yamazaki 水中翼
JP4933487B2 (ja) * 2008-05-21 2012-05-16 旭洋造船株式会社 低燃費型輸送船
TR200804251A2 (tr) * 2008-06-11 2009-12-21 Murat Işikman Feyzi̇ Bir ulaşım aracı.
FR2934560B1 (fr) * 2008-07-29 2012-01-13 Dcns Plate-forme navale.
CN101716990A (zh) * 2009-12-23 2010-06-02 上海交通大学 小水线面三体太阳能风帆船

Also Published As

Publication number Publication date
CN103328323B (zh) 2017-02-15
CN103328323A (zh) 2013-09-25
KR20140012955A (ko) 2014-02-04
PL2655182T3 (pl) 2020-07-27
DK2655182T3 (da) 2020-04-14
NO20101795A1 (no) 2012-04-23
EP2655182A4 (en) 2017-11-22
EP2655182B1 (en) 2020-01-15
KR101653033B1 (ko) 2016-09-09
WO2012087146A1 (en) 2012-06-28
JP2014501194A (ja) 2014-01-20
HRP20200457T1 (hr) 2020-06-26
NO331872B1 (no) 2012-04-23
EP2655182A1 (en) 2013-10-30
JP5974018B2 (ja) 2016-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Belibassakis et al. Hydrodynamic performance of flapping wings for augmenting ship propulsion in waves
Viola et al. A numerical method for the design of ships with wind-assisted propulsion
ES2781701T3 (es) Casco de barco y barco que incluye un casco de este tipo
US8820260B2 (en) Watercraft device
ES2919556T3 (es) Casco estabilizado para un barco a vela y a motor o velero monocasco en quilla
ES2733699T3 (es) Diseño de parte delantera de una embarcación
BR112014001328B1 (pt) proa de uma embarcação compreendendo uma conduta hidrodinâmica
Bøckmann et al. The effect of a fixed foil on ship propulsion and motions
Tupper et al. Basic Ship Theory Volume 2
Püschl High-speed sailing
Hu et al. Stability criterion and its calculation for sail-assisted ship
AU2015206001B2 (en) Marine propulsion multihull ship
US20170341722A1 (en) Wheeled watercraft running on the surface of water
JP2019108046A (ja) 空中翼を有する船舶
Slooff The aero-and hydromechanics of keel yachts
Li et al. A new type of collapsible wing sail and its aerodynamic performance
Bøckmann et al. Performance of a ship powered purely by renewable energy
Xu Literature Survey and the Conceptual Design of an Unmanned Arctic Ocean Scientific Vessel
Reche Performance Prediction Program for Wind-Assisted Cargo Ships
Thies et al. Wind propulsion
Boeck et al. Side force generation of slender hulls-influencing Polynesian canoe performance
JP2007522032A (ja) 遷音速船体および遷音速ハイドロフィールド(iii)
ES2448470T3 (es) Estructura de hidroesquí de velocidad muy alta
Belibassakis et al. Hydrodynamic analysis of flapping wing systems for augmenting ship propulsion in rough sea
Kindberg Wind-powered auxiliary propulsion in cargo ships