FI94613B - Wing sail system - Google Patents

Wing sail system Download PDF

Info

Publication number
FI94613B
FI94613B FI890392A FI890392A FI94613B FI 94613 B FI94613 B FI 94613B FI 890392 A FI890392 A FI 890392A FI 890392 A FI890392 A FI 890392A FI 94613 B FI94613 B FI 94613B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wing
rotated
rear wing
sail
flap
Prior art date
Application number
FI890392A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI890392A0 (en
FI890392A (en
FI94613C (en
Inventor
John Graham Walker
Original Assignee
John Graham Walker
Walker Jean Margaret
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 John Graham Walker, Walker Jean Margaret filed Critical John Graham Walker
Publication of FI890392A0 publication Critical patent/FI890392A0/en
Publication of FI890392A publication Critical patent/FI890392A/en
Publication of FI94613B publication Critical patent/FI94613B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI94613C publication Critical patent/FI94613C/en

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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Blinds (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

- 94613- 94613

SIIPIPURJEJÄRJESTELMÄ - VINGSEGELSYSTEMWINGS SAILING SYSTEM - VINGSEGELSYSTEM

Tämän keksinnön kohteena on siipipurjejärjestelmä, joka 5 käsittää useita työntösiipiä, joista jokainen käsittää pystysuoran etukantopintaprofiilin ja pystysuoran takakantopin-taprofiilin, jolloin takakantopintaprofiilin etureuna on sijoitettu lähelle etukantopintaprofiilin takareunaa, laitteen takakantopintaprofiilin asentamiseksi kääntyvästi pys-10 tysuoran akselin ympäri ensimmäisen kantopintaprofiilin suhteen samansuuntaisesta asennosta, jossa takakantopinta-profiili on samassa tasossa etukantopintaprofiilin kanssa, molemmille puolille eri kulmiin, ja jossa ainakin kahden takakantopintaprof iilin samanaikaiset vastaavat kulmasiirty-15 mät niiden samantasoisesta asennosta ovat erilaiset.The present invention relates to a hydrofoil system comprising a plurality of thrust vanes, each comprising a vertical front carrier profile and a vertical rear carrier profile, wherein the leading edge of the rear carrier profile is positioned close to the rear edge of the front carrier profile. profile is flush with the front bearing profile, at different angles on both sides, and wherein the simultaneous corresponding angular displacements of at least two rear bearing profiles from their same level position are different.

Siipipurjeprofiili asennetaan ja sitä käytetään hieman eri tavalla kuin tunnetumpaa lentokonesiipeä; se asennetaan jänne pystysuoraan, eli vertikaalisesti tai lähes verti-20 kaalisesti, jolloin kantopintaprofiilin leikkaustaso on olennaisesti horisontaalinen, ja koska kulkuneuvoa, johon siipipurje kiinnitetään, tukee maa tai vesi, käytetään kantopintaprofiilia syöttämään tai lisäämään työntövoimaa, jota käytännön syistä täytyy voida syöttää kaikissa mah-25 dollisissa kulkusuunnissa. Keksinnön mukainen siipipurjejär-·· jestelmä on periaatteessa itseasennoituva tai itsetrimmautu- va. Tällainen siipipurjejärjestelmä käsittää joukon kantopintaprof iileja, jota jatkossa kutsutaan purjeryhmäksi, ja jossa on ainakin yksi työntösiipipurje, joka reagoi työntö-30 voimaan ja on vapaasti pyörivä pystysuoran akselin ympäri, niin että se voi tulla eri kulmiin tuulen ja halutun kulkusuunnan mukaan, ja ainakin yksi lisäkantopintaprofiili (yleensä takakantopintaprofiili) , joka on asennettu puomiin tai puomeihin, jotka on jäykästi kiinnitetty työntösiipipur-35 jeeseen ja joita käytetään työntösiipipurjeen trimmaamiseen myöhemmin selitettävällä tavalla.The hydrofoil profile is installed and used in a slightly different way than the more well-known aircraft wing; it is mounted tendon vertically, i.e. vertically or almost vertically, the cutting plane of the bearing profile being substantially horizontal, and since the vehicle to which the wing is attached is supported by land or water, the bearing profile is used to supply or increase thrust, which for practical reasons must be $ 25 for directions. The wing sail system according to the invention is in principle self-positioning or self-trimming. Such a hydrofoil system comprises a plurality of bearing profiles, hereinafter referred to as a sail group, having at least one propeller-responsive propeller and rotating freely about a vertical axis so that it can come at different angles depending on wind and desired direction of travel, and at least one additional propeller profile (usually a rear support surface profile) mounted on a boom or booms rigidly attached to the thruster and used to trim the thruster as will be explained later.

2 946132 94613

Työntösiipipurjeen monielementtirakenne käsittää etukan-topintaprofiilielementin ja takakantopintaprofiilielementin, joka on sijoitettu lähelle etummaista elementtiä, jolloin takaelementti on sivusuunnassa kääntyvä etuelementin suh-5 teen, niin että siipipurje tulee epäsymmetriseen asentoon oikealle tai vasemmalle tuulen mukaan. Takaelementti voidaan lukita työntöasentoon ja vapauttaa niin että se palaa yhdensuuntaiseen asentoon etulementin kanssa tai peilikuva-asentoon. Yleensä purjeryhmän pyörimisakseli kulkee etuele-10 mentin kautta tai, siinä tapauksessa että purjeryhmällä on monitasoinen, useista vierekkäisistä työntösiipipurjeista koostuva rakenne, etulementtien keskisymmetriatason kautta, ja takaelementti kääntyy riippumatta pääkääntöakselista. Kun kantopintaprofiilit ovat kaikki samassa linjassa, pyörähtää 15 purjeryhmä kuin tuuliviiri minimivastusasentoon. Jos työn-tösiipi tällöin saatetaan työntömuotoon kääntämällä ja lukitsemalla takaelementti, synnyttää tuuli vääntömomentin pääakselin ympäri. Kuitenkin lisäkantopintaprofiilia voidaan myös pyörittää riippumattomasti, ja vaikka se on huomatta-20 vasti pienempi, se kykenee - johtuen etäisyydestään pääak-seliin - synnyttämään huomattavan momentin. Niinpä valitsemalla lisäkantopintaprofiilin kulmapoikkeama (eli valitsemalla sen momentti verrattuna työntösiipimomenttiin pääakselin ympäri työntösiiven tietyllä kulmapoikkeamalla) voidaan 25 valita työntösiiven trimmaus tuuleen nähden, ja tuulen suunnan vaihtumisesta aiheutuva työntösiiven ja lisäkantopintaprof iilin momenttien muuttuminen pääakselin suhteen aiheuttaa purjeryhmän luonnollisen pyörähdyksen kunnes momentit ovat jälleen tasapainossa trimmauskulman ollessa 30 jälleen tuuleen nähden alkuperäisessä arvossaan.The multi-element structure of the thrust sail comprises a front top profile element and a stern surface profile element located close to the front element, the rear element being laterally pivotable with respect to the front element so that the sail enters an asymmetrical position to the right or left. The rear element can be locked in the push position and released so that it returns to a position parallel to the front element or to the mirror image position. Generally, the axis of rotation of the sail group passes through the front element or, in the case where the sail group has a multi-level structure consisting of several adjacent propeller sails, through the central symmetry plane of the front elements, and the rear element pivots independently of the main pivot axis. When the bearing profiles are all in line, a group of 15 sails rotates like a weather vane to the minimum resistance position. If the push-wing is then brought into push mode by turning and locking the rear element, the wind generates torque about the main axis. However, the additional bearing surface profile can also be rotated independently, and although it is considerably smaller, it is able - due to its distance from the main axis - to generate considerable torque. Thus, by selecting the angular deviation of the additional bearing surface profile (i.e., selecting its torque relative to the thrust blade torque around the main axis by a certain angular deviation of the thrust blade), again in relation to the wind at its original value.

Kulkuneuvon kulkusuunta vallitsevaan tuulensuuntaan nähden voidaan luokitella kolmeen pääryhmään: tuulta vastaan, sivutuuleen, ja poispäin tuulesta tai myötätuuleen. Kutakin 35 näistä ryhmistä varten suositellaan erilaista purjeasentoa .. tuuleen nähden. Pääryhmien välissä parhaat purjeasennot i 3 94613 saavutetaan seuraavassa selitettävien pääryhmien asentojen välimuodoilla.The direction of travel of a vehicle relative to the prevailing wind direction can be classified into three main groups: upwind, crosswind, and away from the wind or downwind. For each of these 35 groups, a different sail position .. relative to the wind is recommended. The best sail positions between the main groups i 3 94613 are achieved by the intermediate shapes of the main group positions explained below.

Jos ajoneuvoa ajetaan vastatuuleen, purjeryhmä sovitetaan 5 yleensä aikaansaamaan paras mahdollinen aerodynaamien teho, jota yleisesti kutsutaan nosto-/veto-suhteeksi; tämä on ulostulovoiman tuuleen nähden kohtisuorien komponenttien ja tuulen suuntaisten komponenttien suhde. Jos suunta on tuuleen nähden poikittainen, purjeryhmä sovitetaan tuottamaan 10 saatavissa oleva maksimivoima ilman sakkausta, ja jos kuljetaan myötätuuleen, maksimoidaan myötätuulivoimakomponentti, jolloin sakkaus tarkoituksellisesti mahdollistetaan, jos se havaitaan tehokkaammaksi.If the vehicle is driven upwind, the sail group is generally adapted to provide the best possible aerodynamic power, commonly referred to as the lift / pull ratio; this is the ratio of the components of the output force perpendicular to the wind and the components parallel to the wind. If the direction is transverse to the wind, the sail group is adapted to produce the maximum available force without stalling, and if driven in a downwind direction, the downwind component is maximized, intentionally enabling stalling if it is found to be more efficient.

15 Tämä keksintö kohdistuu erityisesti monitasoisiin purje-ryhmiin ja koniiguraatioihin, jotka mahdollistavat täyden sakkauksen ylläpitämisen kuljettaessa myötätuuleen. Sak-kauksen aikana ilmavirta kantopintaprofiilien yli on pyör-teilevä ja turbulenttinen siten, että tuuli saattaa loppua 20 lisätakakantopinnalta, jolloin se tulee tehottomammaksi työntösiipien kontrolloinnissa ja trimmauksessa sakkaustilassa. Saattaa myös esiintyä lisämomentti, joka vastustaa täyden sakkauksen syntymistä, jonka momentin aikaansaa työntösiiven painekeskikohdan siirtyminen taaksepäin pää-*25 pyörimisakselista. Olemme jo ehdottaneet järjestelmää, jossa järjestetään epäkeskoja takakantopintaprofiileja, joilla on alunperin keskenään erilaiset kulmat samalla kun niiden takareunat on kallistettu sisäänpäin kohti symmetriakeski-tasoa. Nämä erilaiset lähtökulmat säilyvät suunnattaessa 30 takaosa niin, että tuulenpuolen työntösiipi on vähemmän sakkautunut kuin tuulen alapuolinen työntösiipi, josta seuraa, että tuulen alapuolisen siiven syvempi sakkautuminen pyrkii pitämään purjeryhmän sakkauksessa. Kuitenkaan aina ei ole toivottavaa, että symmetrisessä asemassa on kulmaeroja, 35 tai voi olla edullisempaa vaihdella eroastetta takaosan suunnan muuttuessa.This invention is particularly directed to multi-level sail groups and configurations that allow full stagnation to be maintained when driving downwind. During stalling, the airflow over the bearing profiles is rotating and turbulent so that the wind may run out of the additional rear bearing surface, making it less efficient in controlling and trimming the thrust blades in the stalling mode. There may also be an additional torque that resists the occurrence of full settling caused by the displacement of the pressure center of the thrust vane backward from the main axis of rotation. We have already proposed a system in which eccentric backing surface profiles are arranged, which initially have different angles to each other while their rear edges are inclined inwards towards the central plane of symmetry. These different output angles are maintained Aiming rear portion 30 so that the side thrust of the wind vane is less than the lower thrust precipitated wind vane, with the result that the lower blade of the wind deeper deposition tends to keep the sail group stall. However, it is not always desirable for there to be angular differences in the symmetrical position, or it may be more advantageous to vary the degree of difference as the direction of the rear changes.

4 946134,94613

Keksinnön mukaisesti on aikaansaatu siipipurjejärjestelmä, jolle patenttivaatimuksen 1 mukaisesti on tunnusomaista se, että järjestelmä käsittää laitteen ainakin kahden takakan-topintaprofiileista säätämiseksi vastaavasti suurempaa ja 5 pienempää kääntymistä varten, kun ne liikkuvat eri kulmiin samansuuntaisesta asennosta.According to the invention, there is provided a hydrofoil system, characterized in that according to claim 1, the system comprises a device for adjusting at least two of the tailgate profiles for greater and lesser turning when moving at different angles from a parallel position, respectively.

Muut keksinnön sovellutusmuodot on esitetty epäitsenäisissä vaatimuksissa.Other embodiments of the invention are set out in the dependent claims.

1010

Seuraavassa keksintöä selitetään esimerkinomaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaIn the following, the invention will be explained by way of example with reference to the accompanying drawings, in which

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti tasokuvaa yhdestä tasomaises-15 ta siipipurjeiden purjeryhmästä;Figure 1 schematically shows a plan view of one planar group of sails;

Kuvio 2 esittää kaaviomaista perspektiivikuvaa osasta työntösi ipi järjestelmää; 20 Kuvio 3 esittää kaaviomaista tasokuvaa kaksitasotyöntösii-vistä;Figure 2 shows a schematic perspective view of a portion of your push ipi system; Fig. 3 shows a schematic plan view of two-plane thrust vanes;

Kuvio 4 esittää keksinnön erästä sovellutusmuotoa kaksi-tasotyöntösiivistä symmetrisessä asennossa; 25Figure 4 shows an embodiment of the invention of a two-plane push blade in a symmetrical position; 25

Kuvio 5 esittää kuvion 4 työntösiipiä kulman suhteen erilaisessa asennossa työnnön aikaansaamiseksi oikealle tuuleen nähden.Fig. 5 shows the push vanes of Fig. 4 in a different position with respect to the angle to provide a push to the right of the wind.

30 Kuviossa 1 on esitetty yksitasosiipipurjeryhmän pääosat kaaviomaisesti. Päätyöntösiipi koostuu etuelementistä l ja takaelementistä (kutsutaan läpäksi) 2. Läppä 2 on kääntyvä sivulta sivulle nivelöintiakselin 3 ympäri, joka akseli sijaitsee etuosan 1 sisällä, joka läppä on kytketty nive-35 löintiakseliin 3 usealla saranavarrella 4, jotka on tar kemmin esitetty kuviossa 2. Nivelakselin 3 ei tarvitse olla jatkuva akseli. Se voi käsittää useita samassa linjassa 5 - 94613 olevia akseleita, jotka on yhdistetty vastaavilla saranavar-silla 4. Edullisesti on järjestetty pieni siiveke (ei esitetty) , joka muodostaa etuelementin l takareunan jatkeen kun takaosa 2 on käännetty pois etuelementin 1 linjasta. Tällai-5 nen siiveke on US-patenttien 4,467,741 ja 4,563,970 aiheena.Figure 1 schematically shows the main parts of a single-plane wing group. The main pushing vane consists of a front element 1 and a rear element (called a flap) 2. The flap 2 pivots from side to side about an articulation shaft 3 located inside the front part 1, which flap is connected to the articulation shaft 3 by a plurality of hinge arms 4, shown in more detail in Fig. 2. The articulated shaft 3 does not have to be a continuous shaft. It may comprise a plurality of shafts in the same line 5 to 94613 connected by respective hinge arms 4. Preferably a small wing (not shown) is provided which forms an extension of the rear edge of the front element 1 when the rear part 2 is turned away from the line of the front element 1. Such a wing is the subject of U.S. Patents 4,467,741 and 4,563,970.

Takakantopintaprofiili 11 on kääntyvästi asennettu akselin 5 ympäri puomeihin 6 yleensä kohti työntösiipiä tai niiden ylä- tai alaosaan, jotka puomit on liitetty jäykästi etu-10 elementtiin 1. Hydrauliset tai pneumaattiset sylinterit 7, 8 tai muut liikuttelumekanismit on järjestetty pyörittämään läppää 2 ja häntää niiden nivelöintiakseleiden 3 ja 5 ympäri. Nämä nestesylinterit tai muut mekanismit voivat tavanomaisesti olla järjestetty puomeihin 6, jotka muodostavat 15 myös päätylevyjärjestelmän. Vastapaino 9 häntää varten on myös järjestetty niin, että purjeryhmä on tasapainossa akselin 10 suhteen, jonka ympäri purjeryhmä on vapaasti pyörivä. Purjeryhmän tasapainottamiseksi dynaamisesti.vastapaino on sijoitettu likimain puoliväliin etuelementin kor-20 keudesta, vaikka tiettyä hitausvoimaetua voidaan saavuttaa sijoittamalla vastapaino hieman puolikorkeuden alapuolelle. Monitasoinen purjeryhmä käsittää samat elementit kuin on esitetty ja selitetty kuvioon 1 viitaten, mutta siinä on useita työntösiipiryhmiä, joissa jokaisessa on etuelementti 25 1 ja läppä 2. Yksinkertaista lisätakakantopintaprofiilia käytetään yleensä edelleen, vaikka tosin useita kantopin-taprofiileja voidaan käyttää. Jos monitasopurjeryhmässä on epätasainen luku työntösiipiä, on keskirakenne samanalainen kuin kuviossa 1, niin että pääakseli 10 on samansuuntainen 30 keski-etuosan kanssa. Kun työntösiipiä on tasaluku, sijaitsee pääakseli 10 puolivälissä sisimpien etuosien välissä. Monitasopurjeryhmän työntösiivet voidaan kytkeä siten, että yhtä läppää (yleensä epätasalukuisen monitasoratkaisun keskisiivessä olevaa läppää) säädellään mestarina ja muita 35 orjina, tai vaihtoehtoisesti kutakin läppää voidaan käyttää .. niin että joko fyysisellä kytkennällä tai säätömekanismilla läppiä liikutetaan sopusoinnussa.The rear support profile 11 is pivotally mounted around the shaft 5 on booms 6 generally towards the push vanes or their upper or lower part, which are rigidly connected to the front element 10. Hydraulic or pneumatic cylinders 7, 8 or other movement mechanisms are arranged to rotate the flap 2 and tail their joints 3 and 5 around. These fluid cylinders or other mechanisms may conventionally be arranged on booms 6, which also form an end plate system. The counterweight 9 for the tail is also arranged so that the sail group is in balance with respect to the axis 10 around which the sail group is freely rotatable. In order to dynamically balance the sail group, the counterweight is placed approximately halfway up the height of the front element, although a certain inertia advantage can be achieved by placing the counterweight slightly below half height. The multilevel sail array comprises the same elements as shown and explained with reference to Figure 1, but has a plurality of pusher groups, each with a front element 25 1 and a flap 2. A simple additional stern surface profile is still generally used, although several stub profiles may be used. If the multilevel sail group has an uneven number of thrust vanes, the central structure is similar to that in Fig. 1, so that the main axis 10 is parallel to the central front portion 30. When the thrust vanes are even, the main shaft 10 is located midway between the innermost fronts. The thrust vanes of a multilevel sail group can be connected by controlling one flap (usually the flap in the center wing of an uneven multilevel solution) as a master and the other as 35 slaves, or alternatively each flap can be used .. so that either the physical engagement or the adjustment mechanism moves the flap in harmony.

λ 6 94613λ 6 94613

Kuviossa 3 on havainnollistettu kaksitasoryhmä työntösiipiä, jotka jokainen työntösiipi käsittävät etuelementin 1 ja takaläppäelementin 2. Läpät 2 ovat kukin kääntyviä akselin 3 suhteen, joka sijaitsee vastaavien etuelementtien etujän-5 teellä, niin että kukin läppä voidaan kääntää sivusuunnassa kummallekin puolelle vastaavaa etuelementtiä. Etuelementin välys on sopivimmin kiinteä ja sitä ylläpidetään osilla, jotka yhdistävät kaksi etuelementtiä intervallien kohdalla pystysuunnassa, niin että etuelementit pysyvät keskenään 10 yhdensuuntaisina.Figure 3 illustrates a two-plane array of push vanes, each push wing comprising a front element 1 and a rear flap element 2. The flaps 2 are each pivotable with respect to an axis 3 located on the front member of the respective front elements 5, so that each flap can be pivoted laterally on either side. The clearance of the front element is preferably fixed and is maintained by parts connecting the two front elements at intervals in the vertical direction, so that the front elements remain parallel to each other.

Tunnetuissa järjestelmissä läppiä pidetään keskenään yh densuuntaisina, niin että kunkin läpän kulmaliike sen etu-elementtiin nähden on sama, tai läpän takareunassa on aikuis kulmaero, jota säilytetään suunnan muutoksen aikana, niin että tuulen alapuolinen siipi (kaaren ulkopuolella) on sakkautunut syvemmin alkukulmaeron verran.In known systems, the flaps are kept parallel to each other so that the angular movement of each flap relative to its front element is the same, or there is an adult angular difference at the rear edge of the flap which is maintained during the change of direction so that the downwind wing (outside the arc) is deeper.

Kuvioissa 4 ja 5 esitetyssä keksinnön sovellutusmuodossa 2 0 läpät on kytketty niin että ne ovat yhdensuuntaisia keskeisessä, ei-käännetyssä asennossa, mutta toteuttavat eriasteisia kulmapoikkeamia, kun ne suuntautuvat niin että tuulen alapuolinen läppä on suuremmassa kulmassa. Kuviossa 4 on esitetty samanlinjainen konfiguraatio, jossa etukantopin-25 taprofiilit on liitetty jäykästi ja keskenään yhdensuuntaisesti ja läppien 2 väli ylläpidetään yhdensuuntaisena ja samantasoisena etukantopintaprofiilien kanssa tangolla 14, joka on liitetty kääntyvästi kohdissa 15 ja 16 läppiin. Varret 16 on suunnattu sisäänpäin kohti purjeryhmän sym-30 metriatasoa niin, että tangon 14 pituus on pienempi kuin siipien vastaavien jännetasojen välinen etäisyys.In the embodiment of the invention shown in Figures 4 and 5, the flaps are connected so that they are parallel in a central, non-inverted position, but realize varying degrees of angular deviation when they are oriented so that the flap below the wind is at a greater angle. Figure 4 shows a parallel configuration in which the front carrier pin 25 profiles are rigidly and parallel to each other and the distance between the flaps 2 is maintained parallel and flush with the front carrier surface profiles by a rod 14 pivotally connected at 15 and 16 to the flaps. The arms 16 are directed inwards towards the symmetry plane of the sail group so that the length of the rod 14 is less than the distance between the respective tension levels of the wings.

Kuviossa 5 on esitetty läpät kääntyneinä kohti tuulta (esitetty nuolella). Tuulen alapuolinen läppä 2a on kääntynyt 35 kulman a verran, mutta tuulen puoleinen läppä 2b on käänty- r. nyt pienemmän kulman fi verran läppien nivelakseleiden 3 ja • · varsien nivelliitosten 15 väliin muodostuneen ei-suunnikas- - 94613 7 maisen kytkennän johdosta. Tarkka kulmaero kulmien a ja S välillä riippuu nivelakseleita 3 ja nivelliitoksia 15 yhdistävän nelikulmion geometriasta, ja varsien 16 ja tangon 14 pituus valitaan halutusta kulmaerosta riippuen läppien 5 ollessa täysin kääntyneinä. On selvää, että kun läpät eivät ole täysin kääntyneet kulmaero on nollapoikkeaman, eli symmetrisen asennon (joka on nollakulmaero kuviossa 5), ja täysin kääntyneen asennon (yleensä suuruusluokkaa 2° siipeä kohti 40° poikkeamalla) välissä.Figure 5 shows the flaps facing the wind (shown by an arrow). The downwind flap 2a is pivoted by an angle α of 35, but the windward flap 2b is pivoted. now by a smaller angle fi due to the non-parallel-shaped connection formed between the articulated shafts 3 of the flaps 3 and the joints 15 of the arms. The exact angular difference between the angles α and S depends on the geometry of the rectangle connecting the articulated shafts 3 and the articulated joints 15, and the length of the arms 16 and the rod 14 is selected depending on the desired angular difference with the flaps 5 fully rotated. It is clear that when the flaps are not fully rotated, the angular difference is between the zero deviation, i.e. the symmetrical position (which is the zero angular difference in Figure 5), and the fully rotated position (usually on the order of 2 ° per wing with a deviation of 40 °).

1010

Ei-yhdensuuntaista kytkentäperiaatetta, joka on esitetty kuvioihin 4 ja 5 liittyen, voidaan hyödyntää yhdessä ei-kääntyneen läppäryhmän kanssa, jossa on alkukulmaero. Siinä tapauksessa alkukulmaero plus liitosgeometria määrittävät 15 lopullisen kulmaeron läpän täysin kääntyneessä asennossa. Alkukulmaero yhdessä ei-yhdensuuntaisen kytkennän kanssa ei tarvitse ainoastaan toisiaan läheneviä läpän takareunoja, vaan voidaan valita asetelmia, joissa nollapoikkeamatilan-teessa (symmetrinen asento) läppien takareunat hajaantuvat.The non-parallel coupling principle shown in connection with Figures 4 and 5 can be utilized in conjunction with a non-inverted flap group with an initial angle difference. In that case, the initial angular difference plus the joint geometry determine the 15 final angular differences in the flap in the fully rotated position. The initial angle difference together with the non-parallel coupling not only requires the converging rear edges of the flap, but can be chosen in which in the zero deviation situation (symmetrical position) the rear edges of the flaps are dispersed.

2020

Samanlaisessa sovellutusmuodossa kolmisiipijärjestelmää varten kytkennät järjestetään siten, että täysin kääntyneessä asennossa kulmat ovat 38°, 40° ja 42° tai päinvastoin -38°, -40° ja -42°. Konfiguraatioissa, joissa on neljä tai 25 useampi siipi, siipipareilla voi olla erilaisia ei-yhden-suuntaisia kytkentöjä tuulen alapuolisen etenemisen ylläpitämiseksi syvemmällä sakkauksella.In a similar embodiment for a three-blade system, the connections are arranged so that in the fully rotated position the angles are 38 °, 40 ° and 42 ° or vice versa. In configurations with four or more blades, the blade pairs may have different non-parallel connections to maintain downwind propagation with deeper stagnation.

Etukantopintaprofiilit on esitetty toisistaan erillään 30 jänteet yhdensuuntaisina, mutta on selvää, että on mahdollista poiketa yhdensuuntaisuudesta niin, että etukantopintaprof iilien jännetasot hajaantuvat tai lähenevät verrattuna yhdensuuntaiseen järjestelyyn. Lisäksi voidaan käyttää kääntösäätöjärjestelyjä työntösiivissä, joita ei pyöritetä 35 lisä- tai takakantopintaprofiililla.The front bearing surface profiles are shown separately from the tendons in parallel, but it is clear that it is possible to deviate from the parallelism so that the tendon levels of the front bearing surface profiles are dispersed or converging compared to the parallel arrangement. In addition, pivot control arrangements can be used on the push vanes that are not rotated by the 35 additional or rear bearing profile.

• ·• ·

Claims (6)

1. Vingsegelsystem omfattande dels flera drivande vingar vilka envar bestär av en vertikal fraravinge (1) och en verti- 5 kal bakvinge (2) , där bakvingens framkant är belägen invid framvingens bakkant, dels en anordning för montering av bak-vingen sä att denna frän ett utgängsläge där den har samma riktning och är i samma plan som framvingen kring en vertikal axel (3) kan vridas ät bäda sidor i olika vinklar och där 10 ätminstone tvä bakvingars samtidiga vinkelutslag frän ut-gängsläget är olika, kännetecknat av, att systemet omfattar en anordning genom vilken ätminstone tvä bakvingars vinkelutslag kan inställas pä större eller mindre värde dä de vrids frän utgängsläget. 15A wing sail system comprising, in part, several driving wings, each consisting of a vertical cutter vane (1) and a vertical rear wing (2), the front edge of the rear wing being located adjacent the rear edge of the rear wing, and a device for mounting the rear wing such that from an exit position where it has the same direction and is in the same plane as the front wing about a vertical shaft (3) can be rotated to eat both sides at different angles and where at least two rear wing's simultaneous angular projections from the exit position are different, characterized in that the system comprises a device through which at least two rear wing angles can be set to greater or lesser value as they are rotated from the starting position. 15 2. Vingsegelsystem enligt patentkravet 1, kännetecknat av, att ställanordningen är en mekanisk länk (14,15,16) som inte är av parallellogramtyp.The wing sealing system according to claim 1, characterized in that the adjusting device is a mechanical link (14,15,16) which is not of parallelogram type. 3. Vingsegelsystem enligt patentkravet 1 eller 2, känneteck nat av, att den mekaniska länken omfattar delar (16) som är stelt fästade i respektive bakvinge och sträcker sig mot varandra, samt en stel stäng (14) som är ledad i vardera . delen. 25The wing sealing system according to claim 1 or 2, characterized in that the mechanical link comprises parts (16) which are rigidly fixed in each rear wing and extend towards each other, and a rigid rod (14) which is pivoted in each. part. 25 4. Vingsegelsystem enligt nägot av de föregäende patentkra-ven, kännetecknat av, att systemet omfattar tvä drivande vingar.Wing sailing system according to any of the preceding claims, characterized in that the system comprises two driving wings. 5. Vingsegelsystem enligt nägot av patentkraven 1...3, känne tecknat av, att systemet omfattar ätminstone tre drivande vingar.A wing sailing system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the system comprises at least three driving wings. 6. Vingsegelsystem enligt nägot av de föregäende patentkra-35 ven, kännetecknat av, att ställanordningen fungerar sä att #« - 94613 skillnaden i vinkelutslag mellan bakvingarna ökar da de vrids frän utgängsläget, varvid bakvingen pä lovartsidan vrids mindre. » » • ·The wing sealing system according to any of the preceding claims, characterized in that the adjusting device functions such that the difference in angular impact between the rear wings increases as they are rotated from the starting position, the rear wing on the pilot side being rotated less. »» • ·
FI890392A 1988-02-12 1989-01-26 Wing Sail System FI94613C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB888803265A GB8803265D0 (en) 1988-02-12 1988-02-12 Wingsail stalling
GB8803265 1988-02-12

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI890392A0 FI890392A0 (en) 1989-01-26
FI890392A FI890392A (en) 1989-08-13
FI94613B true FI94613B (en) 1995-06-30
FI94613C FI94613C (en) 1995-10-10

Family

ID=10631598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI890392A FI94613C (en) 1988-02-12 1989-01-26 Wing Sail System

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0328254B1 (en)
JP (1) JPH026293A (en)
KR (1) KR890012858A (en)
AU (1) AU617419B2 (en)
CA (1) CA1317161C (en)
DE (1) DE68907494T2 (en)
DK (1) DK62689A (en)
FI (1) FI94613C (en)
GB (2) GB8803265D0 (en)
NO (1) NO171496C (en)
NZ (1) NZ227717A (en)
ZA (1) ZA89422B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2770948T3 (en) 2012-06-29 2020-07-06 Windship Tech Limited Aerodynamic sail
FR3058386B1 (en) 2016-11-08 2019-06-28 Ayro VELIC PROPULSION SHIP.
US11891160B2 (en) 2017-11-06 2024-02-06 Ayro Ship with sail propulsion
CN115071939B (en) * 2022-06-04 2023-11-17 西北工业大学 Follow-up symmetrical front wing sail

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE403416C (en) * 1924-09-29 Anton Flettner Arrangement for sailing craft
AU566872B2 (en) * 1982-06-04 1987-11-05 Walker Wingsail Systems Ltd. Aerofoil sail
US4473023A (en) * 1982-08-23 1984-09-25 Walker Wingsail Systems Limited Relating to wingsail craft and wingsails therefor
GB8500335D0 (en) * 1985-01-07 1985-02-13 Univ Southampton Aerofoil propulsion of ships
KR940000046B1 (en) * 1985-05-02 1994-01-05 쟝 마가렛 워커 Aerofoil configuration

Also Published As

Publication number Publication date
AU2955289A (en) 1989-08-17
DE68907494D1 (en) 1993-08-19
FI890392A0 (en) 1989-01-26
EP0328254A1 (en) 1989-08-16
DK62689D0 (en) 1989-02-10
FI890392A (en) 1989-08-13
GB8803265D0 (en) 1988-03-09
NO890576D0 (en) 1989-02-10
CA1317161C (en) 1993-05-04
AU617419B2 (en) 1991-11-28
NO171496B (en) 1992-12-14
GB2215693B (en) 1991-11-27
KR890012858A (en) 1989-09-19
NZ227717A (en) 1990-08-28
GB2215693A (en) 1989-09-27
GB8902582D0 (en) 1989-03-22
ZA89422B (en) 1989-12-27
FI94613C (en) 1995-10-10
DK62689A (en) 1989-08-13
NO890576L (en) 1989-08-14
DE68907494T2 (en) 1993-11-11
NO171496C (en) 1993-03-24
JPH026293A (en) 1990-01-10
EP0328254B1 (en) 1993-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5095757B2 (en) Airfoil with automatic pitch control function
US6652232B2 (en) Self-trimming oscillating wing system
EP0935554B1 (en) A pivoting sailing rig
EP0226596B1 (en) Wingsail systems
US5868092A (en) Wing sail and method of use
US4856449A (en) Wingsail stalling
FI94613B (en) Wing sail system
US4473023A (en) Relating to wingsail craft and wingsails therefor
WO1983001427A1 (en) A self-trimming sailset
BRPI0718193A2 (en) SHIP, AND, TORCED HELM BLADE
GB2175351A (en) Aerodynamic/hydrodynamic control devices
FI80415C (en) Keel construction for sailing vessels
US4653418A (en) Rudder with wings and method for manufacture thereof
US5575233A (en) Monoplane and low thrust wingsail arrangements
CA1185487A (en) Wingsail craft and wingsails therefor
AU717925B2 (en) A pivoting sailing rig

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: WALKER, JOHN GRAHAM