JP5357281B2 - Launch / recovery mechanism for aerodynamic profile elements and aerodynamic profile elements - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にはウォータークラフト(watercraft)を駆動するために引っ張り力によってエネルギーを生成するための空気力学的プロファイル要素(profile element)であって、
・横方向及び長手方向に広がっている上側可撓層、
・前記上側層と平行に広がり、当該プロファイル要素の奥行き方向に延びる複数のウェブによって前記上側層へと接続されている下側可撓層、
・前記上側及び下側層の間の空気で満たされた内部空間、
・前記上側及び下側層の互いに平行な2つの前縁の間に配置され、前記内部空間へと空気を供給する少なくとも1つの空気取入開口、
・当該プロファイル要素をウォータークラフトへと接続するため、第1の端部が当該プロファイル要素上の離間した位置へと固定され、第2の端部が引張ケーブルへと接続されている複数の引張線、及び
・前記上側及び下側層を縮帆(reefing)又は伸帆(unreefing)することによって当該プロファイル要素のサイズを減少又は増加させるように構成され、第1の端部が前記層及び/又はウェブへと固定されている複数の縮帆線
を備えているプロファイル要素に関する。
The present invention is an aerodynamic profile element for generating energy by pulling force, in particular to drive a watercraft,
An upper flexible layer extending laterally and longitudinally,
A lower flexible layer connected to the upper layer by a plurality of webs extending parallel to the upper layer and extending in the depth direction of the profile element;
An internal space filled with air between the upper and lower layers,
At least one air intake opening arranged between two parallel leading edges of the upper and lower layers and supplying air to the interior space;
A plurality of tension wires in which the first end is fixed to a spaced position on the profile element and the second end is connected to a tension cable to connect the profile element to the watercraft; And configured to reduce or increase the size of the profile element by reefing or unreefing the upper and lower layers, wherein the first end is the layer and / or It relates to a profile element with a plurality of shortened lines fixed to the web.
本発明のさらなる態様は、先の段落に記載のプロファイル要素であって、長手方向に延びる棒部材を有しているプロファイル要素のための発射/回収機構であって、
・上端にマスト・ヘッドが固定されているマスト、及び
・前記マスト・ヘッドに配置され、前記プロファイル要素の前記前端を前記マスト・ヘッドへと接続すべく垂直軸を中心にして回転できる接続装置
を備えている発射/回収機構である。
A further aspect of the invention is a firing / recovery mechanism for a profile element as described in the previous paragraph, comprising a longitudinally extending rod member,
A mast having a mast head fixed to the upper end; anda connecting device disposed on the mast head and rotatable about a vertical axis to connect the front end of the profile element to the mast head. The launch / recovery mechanism provided.
化石燃料の入手性の低下及びコストの上昇の文脈において、特には例えばウォータークラフトの駆動機構として再生可能なエネルギー源からエネルギーを生成するための代替の機構について、大きな需要が存在している。国際公開第2006/027194号及び国際公開第2006/027195号が、ウォータークラフトのための新規な駆動機構を開示しており、そのような駆動機構は、本明細書の冒頭部分に記載した種類の凧ないしカイト(kite)の形態の空気力学的プロファイル要素から実質的になっており、本明細書の冒頭部分に記載した種類の発射/回収機構によってウォータークラフトからの発射及びウォータークラフトによる回収が可能である。 In the context of reduced fossil fuel availability and increased costs, there is a great demand for alternative mechanisms for generating energy from renewable energy sources, particularly as a drive mechanism for watercraft, for example. WO 2006/027194 and WO 2006/027195 disclose novel drive mechanisms for watercraft, such drive mechanisms being of the kind described in the opening part of this specification. It consists essentially of an aerodynamic profile element in the form of a kite or kite, and can be launched from and recovered by a watercraft with a launch / recovery mechanism of the type described at the beginning of this specification. It is.
国際特許出願番号PCT/EP2005/004186(国際公開第2005/100150号)が、そのような空気力学的プロファイル要素のための設定システムを開示しており、方位角方向に枢動可能な保持手段を有している。さらに、国際出願番号PCT/EP2005/004183(国際公開第2005/100147号)が、そのような空気力学的プロファイル要素のための位置決め装置を開示しており、引張ケーブルの張力が所定の値を下回り、あるいは上回るときに、空気力学的プロファイル要素の引き込み又は繰り出しをそれぞれ可能にするウインチを備えている。 International Patent Application No. PCT / EP2005 / 004186 (WO 2005/100150) discloses a setting system for such an aerodynamic profile element and includes a holding means that is pivotable in an azimuth direction. Have. Furthermore, International Application No. PCT / EP2005 / 004183 (WO 2005/100147) discloses a positioning device for such an aerodynamic profile element, wherein the tension of the tension cable is below a predetermined value. A winch is provided that allows the aerodynamic profile element to be retracted or extended, respectively, when or above.
そのようなプロファイル要素及び設定システムは、特には船舶の駆動機構として使用されるが、基本的には、引張ケーブルの力を引張ケーブルの繰り出し及び引き込みのサイクルによってエネルギーの生成に使用することで、例えば電気エネルギーなどのエネルギーを生成するためにも使用することが可能である。この目的のために、プロファイル要素を、陸地に固定された状態で使用することができ、あるいは海において固定された状態又は可動な状態で使用することもできる。 Such profile elements and setting systems are used in particular as a drive mechanism for ships, but basically by using the tension cable force to generate energy through the tension cable unwinding and retracting cycle, It can also be used to generate energy, for example electrical energy. For this purpose, the profile element can be used fixed on land, or it can be used fixed or movable in the sea.
上記の刊行物に記載されている技術は、空気力学的プロファイル要素、特にはカイトによってウォータークラフトを駆動するために必要とされる基本的手法を含んでいる。比較的大型のウォータークラフトに関して、つながれつつ自由に飛行する空気力学的プロファイル要素による駆動の考え方を経済的に実現するために解決しなければならない基本的課題は、充分な駆動力を生み出すために必要とされるプロファイル要素のサイズゆえに、スポーツの分野から公知の制御のやり方を採用することができず、あるいは限られた範囲でしか採用することができない点にある。特には、比較的小型のカイトを発射及び回収するためのやり方を、船舶を経済的に駆動するために必要とされる大幅に大きい空気力学的プロファイル要素においては、採用することが不可能である。大型の空気力学的プロファイル要素の発射のプロセス及び回収は、関連の駆動の考え方の実現に関して、格別な難問を呈している。 The techniques described in the above publications include the basic techniques required to drive a watercraft by aerodynamic profile elements, particularly kites. For relatively large watercraft, the basic challenges that must be solved to economically realize the drive concept with connected and free-flying aerodynamic profile elements are necessary to generate sufficient drive force Due to the size of the profile elements taken, the control methods known from the field of sports cannot be employed, or can be employed only to a limited extent. In particular, the method for launching and retrieving relatively small kites cannot be employed in the significantly larger aerodynamic profile elements required to drive a ship economically. . The process and retrieval of large aerodynamic profile elements presents special challenges with respect to the realization of the relevant drive concept.
ここに関係する第1の課題は、地面の付近を支配している風の状態が、風の状態が弱すぎることがしばしばであるほか、強さ及び方向に関して一貫していないために、プロファイル要素について安定な飛行姿勢を生み出すことを困難にする点にある。このことが、プロファイル要素が低く飛行しているほど、プロファイル要素の制御をより困難にしている。 The first problem involved here is that the state of the wind governing the vicinity of the ground is often too weak, and the profile elements are not consistent in terms of strength and direction. It is difficult to produce a stable flight attitude. This makes the profile elements more difficult to control as the profile elements fly lower.
本発明の目的は、駆動システムを、発射及び回収の手順の確実な実行が達成されるようなやり方で発展させることにある。 The object of the present invention is to develop the drive system in such a way that a reliable execution of the launch and retrieval procedure is achieved.
プロファイル要素の発射前及び回収後に生じるさらなる問題は、可能な限りコンパクトである畳まれた状態を、展張された状態にしなければならず、さらには反対に、展張された状態を畳まれた状態にしなければならない点にある。この手順は、典型的には、伸帆及び縮帆と称される。 A further problem that arises before and after the retrieval of the profile element is that the collapsed state, which is as compact as possible, must be in the expanded state, and vice versa. There is a point that must be. This procedure is typically referred to as sailing and contracting.
この点に関し、本明細書の冒頭部分に記載した種類の空気力学的プロファイル要素は、典型的には、実質的に横方向に広がり、その場合には、横方向に対して垂直である長手軸を中心にして、中央からそれぞれの横方向の端部に向かって湾曲している。典型的には、プロファイル要素の長手軸の方向の広がりは、横方向の広がりよりも小さい。最後に、2つの層を互いに平行な関係に配置して備えているプロファイル要素の構造が、横方向及び縦方向に対して垂直である奥行き方向の広がりをもたらしており、この奥行き方向の広がりは、典型的には、横及び長手方向の広がりに比べてわずかである。長手断面において、奥行き方向の広がりは、典型的には、プロファイル要素の全長において変化しており、揚力を生み出すように形作られた上側の低圧側及び下側の高圧側を有する翼断面を形成している。 In this regard, an aerodynamic profile element of the type described in the opening part of this specification typically extends substantially transversely, in which case a longitudinal axis that is perpendicular to the transverse direction. The center is curved from the center toward each lateral end. Typically, the longitudinal extent of the profile element is less than the lateral extent. Finally, the structure of the profile element comprising two layers arranged in parallel relation to each other provides a depth spread that is perpendicular to the transverse and longitudinal directions, Typically, it is slight compared to the lateral and longitudinal extents. In the longitudinal cross section, the depth spread typically varies over the entire length of the profile element, forming a blade cross section with an upper low pressure side and a lower high pressure side shaped to produce lift. ing.
さらなる態様によれば、本発明の別の目的は、畳まれた状態から展張された状態への伸帆及び展張された状態から畳まれた状態への縮帆を効率的に可能にするプロファイル要素を提供することにある。 According to a further aspect, another object of the present invention is to provide a profile element that efficiently enables sailing from a folded state to a stretched state and sailing from a stretched state to a folded state. Is to provide.
大寸法のプロファイル要素のさらなる問題は、プロファイル要素の外形を特定的かつ意図的に安定させ、あるいは不安定にさせることにある。これは、典型的には、プロファイルの内部空間を空気で満たし、あるいは内部空間から空気を排出することによって達成され、そのような空気は、好ましくは大気に比べて高い圧力の空気である。またさらなる態様によれば、本発明の目的は、そのようなプロファイル要素の安定化及び不安定化を、大寸法のプロファイル要素に関しても確実に実行することにある。 A further problem with large dimension profile elements is that the profile element profile is specifically and intentionally stabilized or unstable. This is typically accomplished by filling the interior space of the profile with air or exhausting air from the interior space, such air being preferably high pressure air compared to the atmosphere. According to a still further aspect, it is an object of the present invention to ensure that such profile element stabilization and destabilization is performed even for large dimension profile elements.
発射及び回収の手順に関するさらなる問題は、地面の付近の領域におけるプロファイル要素の制御を、引張ケーブル及びプロファイル要素そのものの適切な制御手段だけでは、確実に実行することができないことにある。特には、そのようなやり方では、接続装置の特定的かつ狙いをつけた操作が、プロファイル要素の寸法が大きい場合にほとんど不可能である。この目的のために、プロファイル要素へと接続され、発射及び回収プロセスのそれぞれにおいて発射及び回収の機構へと接続することができる案内ケーブルを使用することが、上記の特許出願から知られている。当然ながら、地面の付近の領域におけるプロファイル要素の制御を、そのような案内機構によって改善することができるが、プロファイル要素の操作は、引張ケーブル、案内ケーブル、及びさらなる縮帆線の引き込み又は繰り出しを並列かつ時間的に調和させた関係で行う必要があるため、きわめて複雑な手順であり、そのような手順の制御はミスの影響を受けやすい。さらなる態様によれば、本発明の目的は、地面の付近におけるプロファイル要素の制御を簡単にすることにあり、特には接続装置の船舶に取り付けられている部位へのプロファイル要素の案内を簡単にすることにある。 A further problem with the firing and retrieval procedure is that the control of the profile element in the area near the ground cannot be reliably performed with only appropriate control means of the tension cable and the profile element itself. In particular, in such a manner, a specific and targeted operation of the connecting device is almost impossible when the dimensions of the profile element are large. For this purpose, it is known from the above-mentioned patent application to use a guide cable that is connected to the profile element and can be connected to the firing and retrieval mechanism in each of the firing and retrieval processes. Of course, the control of profile elements in the area near the ground can be improved by such a guide mechanism, but the manipulation of the profile elements can lead to the pulling or unwinding of tension cables, guide cables, and further contracted lines. Since it must be done in a parallel and time-harmonized relationship, it is a very complex procedure and the control of such a procedure is susceptible to mistakes. According to a further aspect, the object of the invention is to simplify the control of profile elements in the vicinity of the ground, in particular to simplify the guidance of profile elements to the part of the connecting device attached to the ship. There is.
本発明のさらなる目的は、特には駆動対象のウォータークラフトの上方の空域を飛行している他の航空機に関して、プロファイル要素の飛行の安全性を向上させることにある。 A further object of the present invention is to improve the flight safety of profile elements, particularly with respect to other aircraft flying in the airspace above the driven watercraft.
これらの目的及び他の目的が、本発明によって達成される。本発明の第1の態様によれば、本明細書の冒頭部分に記載の種類の空気力学的プロファイル要素であって、空気力学的プロファイルを安定させるために当該プロファイル要素の長手方向に延びている棒部材によって発展させられ、該棒部材が、前記上側層及び/又は下側層及び/又はウェブへと取り付けられており、前記縮帆線の少なくとも1つが、前記第1の端部の固定点から前記上側又は下側層の当該プロファイル要素の横方向に延びる縮帆線部分から、長手方向に延びる縮帆線部分へと、前記棒部材において方向を変化させているプロファイル要素が提供される。 These and other objectives are achieved by the present invention. According to a first aspect of the present invention, an aerodynamic profile element of the kind described in the opening part of the description, which extends in the longitudinal direction of the profile element in order to stabilize the aerodynamic profile Developed by a bar member, the bar member being attached to the upper layer and / or the lower layer and / or the web, wherein at least one of the shortening lines is a fixing point of the first end A profile element is provided that changes direction in the bar member from a reduced sailline portion extending laterally of the profile element of the upper or lower layer to a reduced sailline portion extending in the longitudinal direction.
この点に関し、縮帆線は、長手方向において実質的に剛であり、すなわち伸ばすことができない線の形態であってよく、あるいは全長又は個々の部位の領域において長手方向に弾性的である線の形態であってよい。 In this regard, the sailline may be in the form of a line that is substantially rigid in the longitudinal direction, i.e. cannot be stretched, or that is elastic in the longitudinal direction over the entire length or in the region of the individual part. It may be in form.
本発明によるプロファイル要素は、長手方向に延び、従って長手方向についてプロファイル要素の外形を安定化する棒部材を有している。この棒部材が、好ましくは横方向の中央に配置され、さらにはプロファイル要素の上側及び下側層の間の奥行き方向の中央に配置される。縮帆線は、好ましくは、棒部材に位置する偏向ローラによって向きを変える。これは、縮帆線をプロファイル要素の内部空間又は外側において棒部材からプロファイル要素上の固定点まで長手方向又は長手−横方向に案内できるように、プロファイル要素の内部の安定な固定点において縮帆線の方向の変化が生じることを可能にする。棒部材において向きを変えた後、縮帆線を、棒部材に沿って長手方向に案内することができ、例えば前縁においてプロファイル要素から出すことができる。これは、望ましくないからまり及びケーブルの引っかかりから無縁な巧みな案内効果をもたらすと同時に、縮帆線の操作もより容易である。 The profile element according to the invention has a bar member that extends in the longitudinal direction and thus stabilizes the profile of the profile element in the longitudinal direction. This bar member is preferably arranged in the center in the transverse direction and further in the center in the depth direction between the upper and lower layers of the profile element. The shortened line is preferably redirected by a deflecting roller located on the bar member. This is done at a stable fixing point inside the profile element so that it can be guided longitudinally or longitudinal-laterally from the rod member to the fixing point on the profile element in the interior space or outside of the profile element. Allows changes in line direction to occur. After turning in the bar member, the reduced sail line can be guided longitudinally along the bar member, e.g. from the profile element at the leading edge. This provides a clever guiding effect that is free from unwanted tangles and cable catches, while at the same time maneuvering the sailline is easier.
第1の発展によれば、前記棒部材が、前記層の全長の一部分のみに延びており、特には前記層の全長の3分の1についてのみ延びていることが好ましい。この発展は、プロファイル要素を、長い長手方向の広がりを有している展張状態から、上記短くされた棒部材の長さに一致する長手方向の広がりへと縮小された折り畳み状態へと、縮帆することを可能にし、全長にわたる棒部材を備えているプロファイル要素に比べ、長さに関して大幅に縮小された折り畳み寸法を可能にする。棒部材における縮帆線の向きの変更と縮帆線を長手/横方向に向くように配置できる可能性とが、縮帆線を正確に長手方向に延ばす必要のないことを意味し、また、斜めに延びる部位が縮帆及び伸帆を妨げることがないということを意味するという認識に、この発展はもとづいている。選択肢として、この実施の形態において、縮帆線が長手方向に延びてもよいが、その場合には、縮帆線は、前記棒部材による安定化がない領域において、プロファイル要素の後部領域の中央へと案内され、そこで横方向へと向きを変える。このような縮帆線が縮帆されるとき、長手方向においてプロファイル要素の長さの速やかな減少が生じ、これは、着陸動作に関して多くの場合に好都合である。 According to a first development, it is preferred that the bar member extends only part of the total length of the layer, in particular only about one third of the total length of the layer. This development reduces the profile element from a stretched state having a long longitudinal extent to a folded state that is reduced to a longitudinal extent corresponding to the length of the shortened bar member. And allows for a significantly reduced folding dimension in terms of length compared to a profile element with a full length bar member. The change in the direction of the reduced sail line on the bar member and the possibility of arranging the reduced sail line in the longitudinal / lateral direction means that it is not necessary to extend the reduced sail line exactly in the longitudinal direction, This development is based on the recognition that the diagonally extending part means that it does not interfere with the contraction and extension. As an option, in this embodiment, the shortening line may extend in the longitudinal direction, in which case the contraction line is centered in the rear region of the profile element in the region not stabilized by the bar member. And then turn sideways. When such a contracted line is contracted, there is a rapid decrease in the length of the profile element in the longitudinal direction, which is often advantageous for landing operations.
前記上側又は下側層の横方向に延びている少なくとも1つの縮帆線部分が、該縮帆線部分に引っ張りが加えられたときに前記層の縮帆が横方向かつ長手方向に生じるようなやり方で、少なくとも一部分において横方向に対して斜めに延びているならばさらに好ましい。縮帆線が、この方法で少なくとも部分的なやり方で斜めに延びているという事実は、縮帆が、縮帆線によって長手方向及び横方向の両方にもたらされることを意味し、縮帆線の数の削減をもたらすことができ、結果として縮帆作業を簡単化できることを意味している。 The at least one contracted line portion extending in the lateral direction of the upper or lower layer is such that when the contracted line portion is pulled, the contraction of the layer occurs laterally and longitudinally. It is further preferred if, in a way, it extends at least partially obliquely with respect to the transverse direction. The fact that the shortening line extends diagonally in at least a partial manner in this way means that the shortening is brought about both longitudinally and laterally by the shortening line, This means that the number can be reduced, and as a result, the sailing operation can be simplified.
この点に関し、この実施の形態を、長さの短い棒部材を有し、特には長さが全長の3分の1へと短縮された棒部材を有する実施の形態と組み合わせることが特に好ましく、長さの短い棒部材のおかげで可能であるプロファイル要素のコンパクトに畳まれた構成を、斜めに延びている縮帆線部分によって達成することができる。 In this regard, it is particularly preferred to combine this embodiment with an embodiment having a rod member with a short length, in particular with a rod member whose length is shortened to one third of the total length, The compactly folded configuration of the profile elements, which is possible thanks to the short bar members, can be achieved with the diagonally extending sailline portion.
本発明によるプロファイル要素のさらなる発展は、当該プロファイル要素へと固定された少なくとも2つの縮帆線部分であって、一体に接続されており、該縮帆線部分において回転し、共通の縮帆線延長部が固定されているローラを超えて縮帆及び伸帆される少なくとも2つの縮帆線部分を提供する。この方法で、一種のケーブル平衡手段が、縮帆線へと挿入される。このやり方で設計されたケーブル平衡手段が、プロファイル要素へと固定された2つの縮帆線の可変の縮帆を提供することを可能にし、引っ張り力が縮帆の目的のために1つの縮帆線延長部へと加えられ、この引っ張り力が、縮帆線部分のうちの1つにおいて一時的に抵抗が増加したときに結果として他方の縮帆線部分のみが引かれて縮帆線の裂けの危険を低減できるようなやり方で、ケーブル平衡手段によって2つの縮帆線部分へと伝達される。 A further development of the profile element according to the invention is that at least two shortened line sections fixed to the profile element are connected together, rotate in the contracted line section, and share a common contracted line. Providing at least two contracted line sections that are contracted and extended beyond the roller to which the extension is secured. In this way, a kind of cable balancing means is inserted into the contracted sail line. A cable balancing means designed in this way makes it possible to provide a variable contraction of two contracted lines fixed to the profile element, the pulling force being one contracted for the purpose of contracting. This pulling force is applied to the line extension, and when the resistance temporarily increases in one of the shortened line parts, only the other reduced line part is drawn, resulting in tearing of the reduced line. Is transmitted by the cable balancing means to the two contraction sections in such a way that the risk of
この点に関し、複数のそのようなケーブル平衡手段を設けることが特に好ましく、特にはケーブル平衡手段を、カスケード配置で設けることができ、すなわち2つの縮帆線延長部が、縮帆線部分のやり方で一体に接続され、ケーブル平衡手段によって縮帆線延長部の延長部へと接続され、以下同様である。 In this regard, it is particularly preferred to provide a plurality of such cable balancing means, in particular the cable balancing means can be provided in a cascade arrangement, i.e. the two shortened line extensions are in the manner of the reduced sail line part. And connected to the extension of the reduced sail line extension by cable balancing means, and so on.
本発明のさらなる態様によれば、本明細書の冒頭部分に記載のプロファイル要素又は上記のプロファイル要素の発展が、中央縮帆ケーブルを提供し、該中央縮帆ケーブルの第1の端部へと前記縮帆線のすべての第2の端部が接続されており、該中央縮帆ケーブル又は前記縮帆線の第2の端部が、当該プロファイル要素の前端から、プロファイル要素の横方向に対して軸対称に配置された該対称の軸の方向に延びており、前記中央縮帆ケーブルが、プロファイル要素の発射及び回収のための案内ケーブルとして機能できるようなやり方で、その第2の端部にて中央引張ケーブルの第1及び第2の端部の間に解放可能に固定される。 According to a further aspect of the present invention, the development of the profile element described in the opening part of the specification or the profile element described above provides a central shortening cable to the first end of the central shortening cable. All second ends of the shortening line are connected, and the central shortening cable or the second end of the shortening line extends from the front end of the profile element to the lateral direction of the profile element. Extending in the direction of the axis of symmetry arranged in a symmetrical manner, the second end thereof in such a way that the central shortening cable can function as a guide cable for the launch and retrieval of the profile element Is releasably secured between the first and second ends of the central tension cable.
この発展は、技術水準によれば必要である別途の案内ケーブルを、なしで済ますことができるようにする。代わりに、プロファイル要素を、中央縮帆ケーブルによって、地面の付近で必要とされるやり方で案内することができる。プロファイル要素を回収するとき、典型的にはプロファイル要素が接続装置の船舶に取り付けられた部位へと接続されるまでは、一方では縮帆に対してプロファイル要素の満たされた内部空間によって引き起こされる抵抗が存在して、この抵抗が望ましくない過剰な縮帆を発生させることなく中央縮帆ケーブルによる案内を可能にし、他方では、接続装置の船舶に取り付けられた部位への接続前は、回収作業におけるプロファイル要素の特定的に制御された縮帆が多くの場合に好都合であって、たとえプロファイル要素が中央縮帆ケーブルによって案内されている場合に生じても好ましく許容することができるという理解に、本発明のこの態様はもとづいている。 This development makes it possible to dispense with a separate guide cable, which is necessary according to the state of the art. Alternatively, the profile element can be guided in the required manner near the ground by means of a central shortening cable. When retrieving the profile element, typically the resistance caused by the filled interior space of the profile element against shrinkage on the one hand until the profile element is connected to the part of the connecting device attached to the ship This resistance allows guidance by the central shortening cable without undesirably excessive shrinkage, while on the other hand, prior to connection of the connecting device to the part attached to the ship, With the understanding that the specifically controlled sailing of profile elements is advantageous in many cases and can be preferably tolerated even if the profile elements are guided by a central sailing cable. This aspect of the invention is based.
この点に関し、中央縮帆ケーブルを、接続装置によって引張ケーブルへと解放可能に接続することができる。接続装置を、引張ケーブル上の固定の位置へと接続することができ、好ましくは、第2の端部が引張ケーブルに沿ってスライドできるようなやり方で引張ケーブルへと固定されるように接続装置が設計される。 In this regard, the central sail cable can be releasably connected to the tension cable by a connecting device. The connecting device can be connected to a fixed position on the tension cable, and is preferably fixed to the tension cable in such a way that the second end can slide along the tension cable. Is designed.
上述のプロファイル要素のさらなる発展においては、プロファイル要素の領域に位置し、前記中央縮帆ケーブル又は前記縮帆線を解放可能にクランプするように構成されたケーブル・クランプ装置が存在する。このケーブル・クランプ装置は、プロファイル要素が中央縮帆ケーブルによって案内されている段階において、縮帆線又は中央縮帆ケーブルをプロファイル要素の領域においてブロックすることによって、プロファイル要素の意図せぬ縮帆又は伸帆を防止することを可能にする。 In a further development of the profile element described above, there is a cable clamping device located in the area of the profile element and configured to releasably clamp the central sail cable or the sail line. This cable clamping device is designed to prevent unintentional shortening of the profile element or by blocking the contraction line or the central contraction cable in the region of the profile element when the profile element is guided by the central contraction cable. It makes it possible to prevent sailing.
この点に関し、プロファイル要素が長手方向に延びる棒部材を備えており、ケーブル・クランプ装置が、中央縮帆ケーブルに引っ張りが存在するときに自動クランプし、プロファイル要素の前縁の領域において棒部材へと固定されており、ケーブル・クランプ装置の開放を可能にする操作手段へと接続されていることが特に好ましい。この発展は、縮帆線又は中央縮帆ケーブルのケーブル・クランプを外部から制御することを可能にする。その結果、例えば、接続が生じるまでクランプ作用が有効であり、あるいは切り離しの直後に有効となり、従って意図せぬ伸帆/縮帆が防止されるが、接続後又は切り離し前にはプロファイル要素の縮帆又は伸帆が接続された状態において可能であるよう、接続装置の船舶に取り付けられた部位へと接続された状態においてケーブル・クランプ作用を取り除くことができる。特には、操作手段を、接続装置の船舶に取り付けられた部位への接続時に自動的に作動するようにして、クランプ効果を自動的に取り除くことができる。 In this regard, the profile element is provided with a longitudinally extending bar member, and the cable clamping device automatically clamps when there is a tension in the central shortened cable, to the bar member in the region of the leading edge of the profile element. It is particularly preferred that it is connected to an operating means that allows the cable-clamping device to be opened. This development makes it possible to externally control the cable clamp of the shortened line or the centrally shortened cable. As a result, for example, the clamping action is effective until connection occurs, or immediately after disconnection, thus preventing unintentional sailing / shrinking, but after connection or disconnection, the profile element is contracted. The cable clamping action can be eliminated when connected to the part of the connecting device attached to the ship, as is possible with the sail or extended sail connected. In particular, the clamping means can be automatically removed by automatically operating the operating means when the connecting device is connected to a part attached to the ship.
本発明によれば、さらなる態様において、本明細書の冒頭部分に記載の種類又は上記の種類のプロファイル要素であって、前記内部空間が、少なくとも1つの通気穴及び該少なくとも1つの通気穴を可変に閉じるための閉鎖装置を有しているプロファイル要素が提供される。 According to the invention, in a further aspect, a profile element of the type described in the opening part of the description or of the type described above, wherein the internal space is variable at least one vent hole and the at least one vent hole. A profile element is provided having a closure device for closing.
本発明のこの態様は、比較的大寸法のプロファイル要素の場合に、特には内部空間の空気を必要とされる様相で逃がすことができないという事実ゆえに縮帆が妨げられているという理解にもとづいている。この欠点に対処しながら、同時にプロファイル要素の飛行特性及び形状安定性を悪化させないために、プロファイル要素が、可変に閉じることができる通気穴を有している。このやり方で、プロファイル要素の縮帆が望まれるときに通気穴を開くことができ、このやり方で、内部空間の空気をより迅速に内部空間から排出することができるが、飛行状態においては、通気穴を閉じた状態に保ってプロファイル要素の形状を安定にすることができる。 This aspect of the invention is based on the understanding that in the case of relatively large sized profile elements, especially the fact that the air in the interior space cannot be escaped in the required manner, the sailing is prevented. Yes. In order to address this drawback and at the same time do not deteriorate the flight characteristics and shape stability of the profile element, the profile element has a vent hole that can be variably closed. In this way, vent holes can be opened when the profile element is desired to be shrunk, and in this way the air in the interior space can be expelled from the interior space more quickly, but in flight conditions, The shape of the profile element can be stabilized by keeping the hole closed.
この点に関し、通気穴が、細長いスリットの形態であり、弾性的に変形できるそれぞれの棒部材が、前記穴の少なくとも1つの縁に沿って固定され、好ましくは前記通気穴の両方の縁に沿って固定されており、開放ケーブルが、該開放ケーブルに引っ張りが加えられたときに前記棒部材が弾性的に湾曲して前記通気穴が開かれるように、前記棒部材の両端へと固定されていると特に好ましい。この発展は、一方ではプロファイル要素の軽量な構成に関する要求を満足し、他方では通気穴の確実な開放及び閉鎖を可能にする特有の構造を提供する。この点に関し、棒部材を、スリットの長手縁に沿ってさまざまなやり方で固定することができ、随意により、棒部材を互いに固定することも可能であり、例えば棒部材を、それらの端部において関節運動可能又は剛につなぎ合わせることができ、結果として、2つの棒部材がスリットの両方の長手縁に沿って配置されたときに、楕円形又はレンズ形の開口がもたらされる。 In this regard, the vent hole is in the form of an elongated slit, and each rod member that is elastically deformable is fixed along at least one edge of the hole, preferably along both edges of the vent hole. The open cable is fixed to both ends of the bar member so that when the pull is applied to the open cable, the bar member is elastically bent and the vent hole is opened. It is particularly preferable. This development, on the one hand, meets the requirements for a lightweight construction of the profile elements, and on the other hand provides a unique structure that allows a reliable opening and closing of the vent holes. In this regard, the bar members can be fixed in various ways along the longitudinal edges of the slit, and optionally the bar members can be fixed together, for example, at the ends of the bar members. It can be articulatable or rigidly stitched, resulting in an oval or lens-shaped opening when the two bar members are placed along both longitudinal edges of the slit.
通気穴を有する実施の形態においては、通気穴が、プロファイル要素が飛行状態にあるときにプロファイル要素の外側の低圧領域に位置する領域に配置され、特には前記層の後縁の間の領域又は前記上側層に配置されていると好ましい。この通気穴の配置によれば、内部空間の空気がきわめて迅速に内部空間から排出され、特には大寸法のプロファイル要素の場合に縮帆作業を大幅に高速にすることができる。 In an embodiment with vents, the vents are arranged in a region located in the low pressure region outside the profile element when the profile element is in flight, in particular the region between the trailing edges of the layers or It is preferable to arrange in the upper layer. This arrangement of the vent holes allows the air in the interior space to be expelled from the interior space very quickly, and in particular in the case of large sized profile elements, the sailing operation can be greatly speeded up.
本発明のさらなる態様によれば、本明細書の冒頭部分に記載の種類のプロファイル要素又は上述のとおりのプロファイル要素の発展において、前記上側及び下側層の前縁の間の領域が、プロファイル要素の長手中心線の周囲に複数の空気取入開口を有しており、外側領域において閉じられている。より小規模なカイトの設計の構成と対照的に、より大きな寸法のカイトの空気力学及び飛行安定性を、当該長手縁の一部分(特には、長手中心線の周囲に配置された一部分)のみを占めるカイト又はプロファイル要素の前縁の開口によって、他の領域(特には、先導の長手縁の大部分)を閉じつつ、改善できることが明らかになった。 According to a further aspect of the present invention, in the development of a profile element of the type described in the introductory part of the present specification or a profile element as described above, the region between the leading edges of the upper and lower layers is a profile element. Has a plurality of air intake openings around its longitudinal centerline and is closed in the outer region. In contrast to the design of smaller kite designs, the aerodynamics and flight stability of larger sized kites can be reduced only for a portion of the longitudinal edge, particularly the portion located around the longitudinal centerline. It has been found that the opening of the leading edge of the occupying kite or profile element can be improved while closing other areas, in particular the majority of the leading longitudinal edge.
この点に関し、空気取入開口が、先導の風が当たる表面、すなわち空気力学的プロファイル要素の前面又は翼前縁の10〜30%、好ましくは30%を占めると特に好ましい。 In this respect, it is particularly preferred if the air intake opening occupies 10-30%, preferably 30%, of the surface to which the leading wind strikes, i.e. the front face of the aerodynamic profile element or the leading edge of the blade.
さらに、空気取入開口がスラットによって開いた状態に保持されると好ましい。この点に関し、スラットによって開いた状態に保持されるそのような空気取入開口の構成を、例えば上述の通気穴の構成に合わせることができ、あるいはスラットによって開いた状態に保持されるそのような空気取入開口の構成が、空気取入開口の縁に沿って配置されて互いに接続される複数の棒部材に頼ることができる。 Furthermore, it is preferable that the air intake opening is held open by the slats. In this regard, the configuration of such an air intake opening that is held open by the slats can be adapted to, for example, the configuration of the vents described above, or such that is held open by the slats. The configuration of the air intake opening may rely on a plurality of bar members that are arranged along the edges of the air intake opening and connected to each other.
本発明のさらなる態様によれば、本明細書の冒頭部分に記載の種類又は上述の種類のプロファイル要素の発展において、少なくとも1つ、好ましくは複数の信号装置、好ましくは自発光信号素子が、引張ケーブルに配置される。このやり方で、他の航空機がプロファイル要素からウォータークラフトへと延びている引張ケーブルを見落とすことがないように保証することができ、全体としてのシステムの動作の安全性を向上させることができる。この点に関し、特には夜間の動作のために、自発光の信号素子、すなわち電源へと接続されて光を生じる信号素子を使用することが好ましい。 According to a further aspect of the invention, in the development of a profile element of the type described in the opening part of the description or of the above-mentioned type, at least one, preferably a plurality of signal devices, preferably a self-luminous signal element, Placed on the cable. In this way, it can be ensured that no other aircraft overlooks the pull cable extending from the profile element to the watercraft, and the overall system operation safety can be improved. In this regard, it is preferable to use a self-luminous signal element, i.e. a signal element that generates light when connected to a power source, particularly for nighttime operation.
この点に関し、特には信号装置が、赤色及び白色の信号素子、好ましくは自発光全方位位置表示灯を、引張ケーブルへと約100メートルの間隔で交互に固定して有することができる。 In this regard, in particular, the signaling device can have red and white signal elements, preferably self-luminous omnidirectional indicator lights, alternately fixed to the tension cable at intervals of about 100 meters.
信号手段が自発光である状況においては、信号手段が、エネルギーを供給するために引張ケーブル内を延びている電流搬送線へと誘導結合することが好ましい。この種のエネルギー供給は、一方ではきわめて確実であり、他方では、この点に関して、特にはプロファイル要素の下方に配置されたゴンドラの引張ケーブル(いずれにせよプロファイル要素の制御手順のために多くの場合に必要である)による電力の伝達を使用する。 In situations where the signal means is self-luminous, it is preferred that the signal means be inductively coupled to a current carrying line extending through the tension cable to provide energy. This type of energy supply is on the one hand very reliable, on the other hand in this respect, in particular in many cases for gondola tension cables arranged below the profile element (in any case due to the profile element control procedure). Use power transmission by
本発明のさらなる態様によれば、本明細書の冒頭部分に記載の発射/回収機構の発展において、接続装置が、2つの垂直に延びる側壁によって画定された収容空間を含んでおり、該収容空間に、棒部材の前端を受け入れることができ、該収容空間が、第1の水平後ろ側に向かっては当接壁によって画定され、第1の水平後ろ側に対して反対の関係にある第2の水平前側及び上方に向かっては、この側又は上方から棒部材の前端を導入するために開いている。 According to a further aspect of the present invention, in the development of the launch / recovery mechanism described in the opening part of the specification, the connecting device includes a receiving space defined by two vertically extending side walls, The second end can receive the front end of the bar member, and the receiving space is defined by the abutting wall toward the first horizontal rear side and is in the opposite relation to the first horizontal rear side. The horizontal front side and the upper side are open to introduce the front end of the bar member from this side or the upper side.
このやり方でもたらされる接続装置は、特にはプロファイル要素が固定かつ所定の位置に保持されている場合にプロファイル要素のきわめて確実な発射及びきわめて確実な回収が可能にされる、以前の考えからの逸脱である。むしろ、本発明のこの発展は、全体システムの個々の構成部品(特には、プロファイル要素の棒部材)への荷重を、プロファイル要素の特定の移動性が接続された状態においても可能にされる場合に、大幅に軽減できるという認識にもとづいている。 The connecting device provided in this way is a departure from the previous idea, which allows a very reliable firing and a very reliable recovery of the profile element, in particular when the profile element is fixed and held in place. It is. Rather, this development of the present invention allows loading on individual components of the overall system (especially the bar members of the profile element) even with the specific mobility of the profile element connected. Based on the recognition that it can be greatly reduced.
加えて、この構成の発射/回収機構は、プロファイル要素の発射及び回収を、プロファイル要素の多数の飛行位置及び飛行方向において達成可能にする。収容空間の上方及び前方に開いている構成が、棒部材を上方及び前方の両方から接続及び切り離しできることを意味する。これは、一連の発射及び回収の操作に関して好都合である。 In addition, this configuration of the launch / recovery mechanism allows firing and retrieval of the profile element at multiple flight positions and flight directions of the profile element. A configuration that opens upward and forward of the receiving space means that the bar member can be connected and disconnected from both upward and forward. This is advantageous for a series of firing and retrieval operations.
この点に関し、好ましくは、プロファイル要素の回収及びそれに結び付けられた棒部材の収容空間への導入を容易にするために、好ましくはじょうごのやり方で形作られた側壁によって、収容空間は画定される。 In this regard, the receiving space is preferably defined by side walls, preferably shaped in a funnel manner, in order to facilitate the retrieval of the profile element and the introduction of the bar member associated therewith into the receiving space.
第1の好都合な実施の形態によれば、本発明による発射/回収機構の発展において、接続装置が、水平及び/又は垂直軸を含んでおり、棒部材を接続された状態において水平及び/又は垂直軸を中心にして枢動させることができる。この発展は、プロファイル要素(特には、棒部材)の所定の枢動を提供する。この点に関し、水平軸を、装置構造に関して、接続装置内の構成部品として具現化でき、あるいはレバーなどの協働によって垂直軸の形態で具現化することができる。 According to a first advantageous embodiment, in the development of the launch / recovery mechanism according to the invention, the connecting device comprises a horizontal and / or vertical axis, and in the state in which the rod members are connected horizontally and / or It can be pivoted about a vertical axis. This development provides a predetermined pivoting of the profile element (especially the bar member). In this regard, the horizontal axis can be embodied as a component in the connection device with respect to the device structure, or can be embodied in the form of a vertical axis through the cooperation of a lever or the like.
この点に関し、軸が、接続された棒部材を基準角度方向へと弾性的に復帰させるため、又は棒部材の枢動を減衰させるためのばね部材及び/又はダンパー部材へと接続されると特に好ましい。一方では枢動に関して高いレベルの加速度及び高い速度が達成されないが、他方では棒部材を所望の基準位置へと戻すための復帰力が加えられるようなやり方で、制御された発射及び回収手順のための自由な可動度が好ましくは制限されるべきであることが、明らかになっている。これを、減衰及び弾性復帰を有する構成によって達成することができる。 In this regard, especially when the shaft is connected to a spring member and / or a damper member for elastically returning the connected rod member to the reference angular direction or to damp the pivoting of the rod member preferable. For controlled firing and retrieval procedures in such a way that on the one hand high levels of acceleration and high speed are not achieved with respect to pivoting, but on the other hand a restoring force is applied to return the rod member to the desired reference position. It has been found that the free mobility of should preferably be limited. This can be achieved by a configuration with damping and elastic return.
本発明による発射/回収機構のさらなる発展が、棒部材を垂直及び/又は水平方向を向いた角度位置に固定するためのロック装置によって可能にされる。これは、例えばプロファイル要素の縮帆の完了後に、マストに対する棒部材の角度の向きを固定の位置に維持することを可能にし、垂直面における望ましくない枢動を防止する。 Further development of the launch / recovery mechanism according to the invention is made possible by a locking device for fixing the bar member in a vertical and / or horizontally oriented angular position. This makes it possible to maintain the orientation of the angle of the bar member with respect to the mast in a fixed position, for example after completion of the sailing of the profile element, preventing unwanted pivoting in the vertical plane.
その場合、ロック装置は、特には水平方向に移動可能な閉鎖部材を含むことができ、この閉鎖部材が、ロック時の配置において収容空間の上側開口領域を閉じ、非ロック時の配置において収容空間の上側開口領域を開放する。 In that case, the locking device can include a closing member which can be moved in particular in the horizontal direction, this closing member closing the upper opening area of the receiving space in the locked position and the receiving space in the unlocked position. Open the upper opening area.
さらなる好ましい実施の形態によれば、発射/回収装置の発展において、少なくとも1つのカバー・フラップを、マスト・ヘッドに、特には接続装置に配置でき、棒部材がマスト・ヘッドへと接続されたときにプロファイル要素の空気取入開口を覆うことができる。プロファイル要素がマスト・ヘッドの領域に配置され、あるいはマスト・ヘッドへと接続されたときに、プロファイル要素の内部においてプロファイル要素の空気取入開口によって生み出される動圧が形状をさらに安定にして縮帆作業をより困難にすることを、カバー・フラップが防ぐ。この点に関し、特には、プロファイル要素の空気取入開口のそれぞれについてカバー・フラップが存在でき、そのようなカバー・フラップが、好ましくはあらゆる接続状態において空気取入開口の前方に位置できるよう、マスト・ヘッドの垂直軸及びおそらくは水平軸を中心にして接続装置と同じ様相で回転できる。 According to a further preferred embodiment, in the development of the launch / recovery device, at least one cover flap can be arranged on the mast head, in particular on the connecting device, when the bar member is connected to the mast head. The air intake opening of the profile element can be covered. When the profile element is located in the area of the mast head or connected to the mast head, the dynamic pressure generated by the air intake opening of the profile element inside the profile element makes the shape more stable and shrinks The cover flap prevents the work from becoming more difficult. In this regard, in particular, there can be a cover flap for each of the air intake openings of the profile element, such that such cover flaps can preferably be located in front of the air intake opening in any connection state. Can rotate in the same manner as the connecting device around the vertical axis and possibly the horizontal axis of the head.
ひとたび発射が行われたならば駆動対象のウォータークラフトの動作を妨げることがないよう、マストを完全に反転させ、あるいは高さの少なくとも一部分について反転させて、高さを減らすために、マストを少なくとも1つの軸を中心にして関節運動可能に構成することができる。発射/回収機構のさらなる発展によれば、上述の関節運動の選択肢に代え、あるいは上述の関節運動の選択肢に加えて、マストをテレスコピック式で伸縮させることができる。このやり方で、より大きな寸法のプロファイル要素に必要な発射高さを、船舶の残りの動作を妨げる大きなサイズのマスト機構を設置する必要なく、確実に達成することができる。 In order to reduce the height, at least part of the height must be reversed, or the mast must be flipped at least partly so that it does not interfere with the movement of the driven watercraft once fired. It can be configured to be able to articulate about one axis. Further development of the launch / recovery mechanism allows the mast to telescopically expand or contract instead of or in addition to the articulation options described above. In this manner, the launch height required for larger dimension profile elements can be reliably achieved without the need to install a large sized mast mechanism that interferes with the rest of the vessel's operation.
本発明のさらなる態様は、上述の種類のプロファイル要素及び発射/回収機構を備えている船舶のための駆動機構であって、マストが、船舶の船首領域に配置され、引張ケーブルが、移動の方向においてマストの前方のプロファイル要素の全長の約3分の1に配置された船舶の船首領域の牽引点へと枢支されている駆動機構である。牽引点、すなわち引張ケーブルがウォータークラフトへと固定されている位置、又は引張ケーブルが固定位置へと向きを変えている位置は、好ましくは、ウォータークラフト上のマスト固定点からプロファイル要素の長さに対して3分の1という所与の関係に配置されることが明らかになっている。この点に関し、マストは垂直に延びていると仮定される。この間隔は、発射の作業も回収の作業もマスト・ヘッドによってプロファイル要素へと大きな案内力を伝達することを必要とせず、むしろつながれつつ自由に飛行するプロファイル要素の引張ケーブルが、引張ケーブルが相応に引かれたときにプロファイル要素をマスト・ヘッドに対して適切な間隔に実質的に保持するため、確実な発射手順及び確実な回収手順の両方を可能にする。 A further aspect of the invention is a drive mechanism for a vessel comprising a profile element of the type described above and a launch / recovery mechanism, wherein the mast is arranged in the bow region of the vessel and the tension cable is in the direction of movement. The drive mechanism is pivoted to the traction point of the bow area of the ship, which is arranged at about one third of the total length of the profile element in front of the mast. The traction point, i.e. the position where the tension cable is fixed to the watercraft or the position where the tension cable is redirected to the fixed position, is preferably from the mast fixing point on the watercraft to the length of the profile element. It is clear that they are placed in a given relationship of one third. In this regard, it is assumed that the mast extends vertically. This spacing does not require a large guide force to be transmitted by the mast head to the profile element for either launch or retrieval, but rather the profile element tension cable that is connected and free to fly is suitable for the tension cable. To substantially hold the profile element in the proper spacing relative to the mast head when pulled to allow both a reliable firing procedure and a reliable retrieval procedure.
本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面を参照して説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1及び2を参照すると、本発明によるカイト100の形態の空気力学的プロファイル要素は、第1の上側層111及び第2の下側層112を備えている。図1に示されている正面図において、前縁111a及び112aの間に、上側及び下側層111、112の間の内部空間へと空気を取り込むように機能する4つの開口120a〜dが見える。開口120a〜dは、カイト100の水平な長手軸の周囲に配置されている。前縁111a、112aの間の外側領域には、開口が設けられていない。
1 and 2, an aerodynamic profile element in the form of a kite 100 according to the present invention comprises a first
上側及び下側層111、112は、複数のウェブ121によって一体に接続されている。このように構成された上側及び下側層111、112並びにウェブ121からなる複合構成が、複数の引張線によってゴンドラ130へと接続されている。この構成において、複数の引張線がカイトへと取り付けられ、これらの引張線が、ゴンドラ130へと固定すべき引張線が6本だけとなるような程度まで引張線をまとめることができるよう、ゴンドラの方向において結び合わされている。
The upper and
図2から見ることができるとおり、プロファイル要素は、複数の引張線によって長手方向においてもゴンドラ130へと接続されており、これらの引張線が、横方向に分布した図1に示した引張線について上述したような程度まで、同じやり方で結び合わされている。
As can be seen from FIG. 2, the profile elements are connected to the
カイト・スティック150の形態の剛な棒部材が、上側及び下側層111、112の間で、カイト100の長手中心線に沿って固定されている。カイト・スティック150は、カイト100の全長のほぼ3分の1にわたって延びている。案内線142が、カイト・スティック150上に案内されている。案内線142の機能については、さらに詳しく後述する。
A rigid bar member in the form of a
ゴンドラ130は、カイト110によって駆動されるウォータークラフトへゴンドラ130、従ってプロファイル要素を接続する引張ケーブル143へと接続されている。案内線142は、解放可能なスライド・リング144によって、引張ケーブル143上を変位できるように案内されている。
The
図3及び4は、カイトの縮帆及び伸帆のための縮帆線の配置及び構成を図式的に示している。図式的に図示されたカイト210が、カイトの引っ張り力を中央の引張ケーブル243によってウォータークラフトへと伝達することができるゴンドラ230へと、複数の引張線240によって接続されている。
3 and 4 schematically show the arrangement and configuration of the contracted sail lines for kite sailing and sailing. A
複数の縮帆線が、カイト210の内部にて延びており、それぞれがカイトの横方向に延びるそれぞれの部位260a、bを有している。縮帆線のそのような部位260a、bは、外側固定点261a、bにおいてカイト210の外縁に固定されている。それぞれの縮帆線の部位260a、bは、カイト・スティック250(カイトの長手中心線に沿って固定されている)へと固定された偏向ローラ251a、bによって、長手方向に延びる縮帆線の部位262a、bへと向きを変えている。これらの長手方向に延びる縮帆線の部位262a、bは、カイト・スティック250の前端へと固定されたカイト・ヘッド252へと延びている。
A plurality of contracted sail lines extend inside the
この実施の形態において、すべての縮帆線の部位262a、bは、カイトの外側で中央縮帆ケーブル263へと接続されている。図示の実施の形態においては、中央縮帆ケーブル263が同時に案内ケーブルを呈しており、解放可能なリング部材244によって引張ケーブル243上に案内されている。
In this embodiment, all the shortened
図3及び4から見て取ることができるとおり、縮帆線の部位260a、bは、必ずしも正確にカイト210の長手方向に延びておらず、長手方向を横切る方向に延びることもできる。すなわち、例えば、縮帆線260aは、カイト・スティック250の後端において向きを変え、固定点261aによって後ろ隅の領域においてカイト210へと固定されている。しかしながら、カイト・スティック250は、カイト210の全長にわたって延びているわけではなく、図示の実施の形態においては全長のおよそ3分の2を占めているにすぎないため、縮帆線の部位260aは、内側から後方に向かって外側へと斜めに延びている。従って、縮帆線の部位260aは、当該縮帆線260aが引かれるときに、長手方向の縮帆に加えて、横方向の縮帆成分も生み出すことを可能にする。
As can be seen from FIGS. 3 and 4, the
図5は、カイト・ヘッド252の領域のクランプ装置270を示している。見て取ることができるように、図示の縮帆ケーブル263及び縮帆線の配置では、図3及び4に示した図と対照的に、縮帆線ではなくて縮帆/案内ケーブル263が、カイト・ヘッド252を通って案内されている。
FIG. 5 shows a
引張線263が、カイト・ヘッドの領域において、カイト・スティック250へと固定されたクランプ装置270によって案内されている。クランプ装置270は、カイト210の縮帆の程度に応じて、すなわち縮帆/案内線263及び縮帆線262a、bがクランプに対してとる位置に応じて、引張線263及び縮帆線262a、bの両方をクランプできるように設計されている。
The
クランプ装置270は、クランプ装置をクランプ状態に保持する引っ張りばね271を含んでいる。換言すると、通常の飛行状態においては、クランプ装置が閉じられており、縮帆/案内ケーブル263をカイト・ヘッドから引き出すことが不可能である。このやり方で、通常の飛行状態において、縮帆/案内ケーブル263を、望まれないカイトの縮帆を生じさせることなく、カイトを案内するために使用することができる。
The
クランプ装置を、レバー272の手動又は自動操作によって開くことができる。以下で詳しく説明されるとおり、このレバーを、特にはカイト・ヘッドがウォータークラフトのマスト・ヘッドへと接続されるときに自動的に作動させることができる。
The clamping device can be opened by manual or automatic operation of the
レバー272の作動時、クランプ装置270が解放され、縮帆/案内ケーブル263をカイト・ヘッド252から引き出すことができる。このやり方で、縮帆線262a、bを、クランプ装置を通ってカイトから引き出すことができ、このやり方でカイトの縮帆を行うことができる。縮帆が完了するや否や、レバー272を再び解放することができ、このやり方で、縮帆状態をクランプによって固定することができる。
Upon actuation of the
図6が、縮帆線又は縮帆/案内ケーブルのそれぞれのためのクランプ装置の別の実施の形態を示している。 FIG. 6 shows another embodiment of a clamping device for each of the reduced sail line or reduced sail / guide cable.
図6に示したクランプ装置は、縮帆線又は縮帆/案内ケーブル362a、b、363に対する摩擦を増加させる複数のリブ374が設けられた固定の相手面373を含んでいる。
The clamping device shown in FIG. 6 includes a fixed
回転ジョイント376に枢動可能に支持された枢動可能なクランプ本体375が、固定の相手面373に対向する関係に配置されている。クランプ本体375が、圧縮ばね371によってクランプ位置へと押され、縮帆/案内ケーブル又は縮帆線に面するクランプ面に、やはり摩擦の効果を増すための複数のリブ377を有している。
A
クランプ解放線378が、圧縮ばね371のクランプ・レバー375への枢支取り付け点の付近において、クランプ本体へと取り付けられている。クランプ解放線378は、向きを変え、縮帆線363a、bと平行な関係でカイト・ヘッドの外へと通過している。クランプ解放線378を引くことによって、クランプ本体375をクランプ位置から枢動させ、縮帆動作を実行すべく縮帆線362a、bを解放することができる。この実施の形態は、例えば縮帆が望まれ、カイト・ヘッドがマスト・ヘッドに接続されていないときに、クランプ作用を遠隔操作によって取り除くことができるという利点を有している。
A
図7a及び7bは、カイトの内部空間の通気のために可変に開閉することができる通気穴80a、bを図式的に示している。 7a and 7b schematically show vent holes 80a, b that can be variably opened and closed for venting the interior space of the kite.
図7bからはっきりと見て取ることができるように、通気穴は、長手方向のスリットの形態であり、互いに平行な関係で延びる2つの長手縁81、82を有している。可撓スラットが、長手縁81、82へと取り付けられている。スラットは、3つの箇所83a〜cにおいて互いに固定的に接続されている。
As can be clearly seen from FIG. 7b, the vent is in the form of a longitudinal slit and has two
開放線が、偏向ローラ85において向きを90°変えて偏向ローラ86へと通されている開放線の第1の部位84aにて、固定点83a及び固定点83bの間をスラットに平行に延びている。
The open line extends parallel to the slats between the
開放線の第1の部位84aは、偏向ローラ86において向きを180°変え、再び偏向ローラ85aを通過している。この戻りの線部分が、偏向ローラ85において向きを90°変えた後に固定点83b及び83cの間を延びる開放線の第2の部位82bの構成部分である。
The
開放線の第1の部位84aは、固定点83aに固定され、開放線の第2の部位84bは、固定点83cに固定され、結果として開放線の第1及び第2の部位84a、bが協働して、偏向ローラ85、86において向きを変える固定点83a及び固定点83cの間の線接続を呈している。
The
第2の偏向ローラ86が、開放引張ケーブル87へと接続されている。この開放引張ケーブル87は、図7bにおいては引っ張られていない。図7aにおいて開放引張ケーブル上の矢印で示されているように、開放引張ケーブル87が引かれると、開放線の部位84a、bも引っ張られ、結果として固定点83a、83cが固定点83bの方向に引き寄せられる。これにより、スラット81、82が変形し、カイトの内部空間の空気を流出させることができる8の字形の開口80a、bが形成される。
A
図8及び9は、ウォータークラフトに取り付けられたマストの先端へとマスト・ヘッドの領域に取り付けることができる接続装置を示している。マスト、マスト・ヘッド、及び接続装置が、カイトの発射及び回収の手順を可能にすべく機能する。発射が行われた後で、カイトの引張ケーブルの力が、マストから離して配置された牽引点によって伝達され、マストは、通常の移動動作の最中はいかなる機能も実行しないため、例えばマストをテレスコピック構造として、縮めることができる。 8 and 9 show a connecting device that can be attached to the tip of the mast attached to the watercraft and in the area of the mast head. The mast, mast head, and connecting device function to enable the kite launch and retrieval procedure. After the launch has taken place, the force of the kite's pull cable is transmitted by a traction point located away from the mast, and the mast does not perform any function during normal movement movements, for example, The telescopic structure can be shortened.
図8は、接続装置を前方かつ上方から示している。ここから見て取ることができるとおり、接続装置90は、収容空間の横方向を画定している側壁91a、bを有するハウジングを備えている。収容空間は、上方及び前方へと開いている。後方においては、収容空間92は、当接壁93によって画定されている。側壁91a、bは、下向きに収束しており、従ってこの方向にじょうご形状がもたらされている。また、側壁91a、bは、前縁及び上縁において丸みを帯びている。側壁91a、bのこの丸みを帯びた構成及び円錐状に収束する配置の両者が、カイト・ヘッドの収容空間92への導入をより容易にしている。
FIG. 8 shows the connecting device from the front and from above. As can be seen from here, the
接続装置の水平及び垂直の枢支機構が、後方領域の当接壁93の背後に配置されている。この機構については、さらに詳しく後述する。
Horizontal and vertical pivot mechanisms of the connecting device are arranged behind the
水平及び垂直の枢支機構の上方に、ロック板94が、側壁91a、bに沿って水平方向に延びている案内レール95a、bに案内されて配置されている。ロック板94を、図10に示されている非ロック位置から、上方から収容空間92を閉じて収容空間に配置されたカイト・ヘッドを動かぬようにロックするロック位置へと、案内レール95a、bに沿って移動させることができる。
Above the horizontal and vertical pivot mechanisms, a
当接壁93の前方の収容空間の底部には、接続装置を下方へと貫いて延びる開口96が配置されており、この開口96が、特には図11から見て取ることができるとおり、案内ケーブル又は縮帆/案内ケーブルを偏向ローラ97へと案内するように構成されている。カイト・ヘッドを、このやり方で開口96に通された案内ケーブルによって収容空間92へと案内することができる。
At the bottom of the receiving space in front of the
図10は、テレスコピック式のマスト500に配置された接続装置490へのカイト410のドッキング又は回収の手順並びに発射の手順を図式的に示している。
FIG. 10 schematically shows the procedure for docking or retrieving the
両矢印Aによって示されているとおり、前端にカイト・ヘッド492を備えるカイト410が、強風の中を水平方向に接続装置490へと近付いている。この場合、カイト・ヘッド452が、前部から収容空間492へと通過する。この動きは、案内ケーブル463によって案内及び補助される。案内ケーブル463は、通常の飛行動作においては引張ケーブル443へと解放可能に固定されており、引張ケーブルが引き張られた後に、引張ケーブル443から取り外され、接続装置の開口496を通過し、従ってカイト・ヘッド452を収容空間492へと引き込むことができる。
As shown by the double-headed arrow A, a
両矢印Bが、弱い風の状態でのカイト・ヘッド452の回収の方向を示している。この場合には、カイト・ヘッド452を、前方かつ上方に傾いた方向にて収容空間492へと導入する必要がある。
A double-headed arrow B indicates the direction of recovery of the
両矢印Cが、カイト・ヘッド452の典型的な発射の方向を示している。制御をより容易にするために、発射の動作は、好ましくは上方へと行われ、すなわち移動の垂直方向に行われる。
A double arrow C indicates the typical firing direction of the
図12が、カイト・ヘッド552が接続された接続装置590の断面図を示している。カイト・ヘッド552が、前部552a及び細長い後部552bを含んでいる。細長い後部552bの下面は、前部552aに対して後退させられており、前部552aと後部552bとの間に段差が存在している。
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the connecting device 590 to which the
収容空間592の下側の収容面の前端に、カイト・ヘッド552の段差に一致する関係に形作られた突起598が設けられている。
A
このような収容空間及びカイト・ヘッドの構成は、カイト・ヘッドが最初に水平な移動方向にて収容空間へと通過でき、次いで当接壁593に当接した後で、垂直下方へと移動できることを意味する。
Such a configuration of the receiving space and the kite head is such that the kite head can first pass through the receiving space in the horizontal movement direction, and then move vertically downward after contacting the
ロック板594が、図14においては2つの位置に示されている。位置594aは、カイト・ヘッド552を収容空間592に出し入れできる非ロック位置を表わしている。ロック板594を前方に移動させることで、ロック板がロック位置594bに達する。この位置において、ロック板594はカイト・ヘッド552の上方に位置し、カイト・ヘッドの上方への移動を不可能にする。その結果、突起598がカイト・ヘッドの前部552aに当接することによって、カイト・ヘッドが接続装置にロックされる。
図11が、2つの空気取入開口620a、bを長手方向の中心線の周囲に配置して備えているカイト610を図式的に示している。空気取入開口は、カイトの長手方向において見たときに、カイト・スティック(図示されていない)の左側及び右側に配置されている。
FIG. 11 schematically shows a
さらに図11は、接続装置690を示している。接続装置690は、2つのカバー板699a、bを、カイト610が接続装置690へと接続されたときに空気取入開口620a、bを覆うようなやり方で、接続装置に取り付けて備えている。これが、カイト610の内部空間へのさらなる空気の取り入れを防止し、カイト610の縮帆作業を容易にする。
Further, FIG. 11 shows a
操作レバーが、カイト・ヘッドの領域に配置され、縮帆線又は縮帆/案内ケーブルのそれぞれのためのクランプ装置へと接続されている。プロファイル要素がマスト・ヘッドへと接続されたとき、操作レバー672がマスト・ヘッドに当接することによって枢動し、クランプ装置のクランプ作用が解放される。
An operating lever is arranged in the area of the kite head and is connected to a clamping device for each of the shortening line or the shortening / guide cable. When the profile element is connected to the mast head, the operating
図13a〜cは、図10及び11に示した接続装置のマストへの機械的な接続装置を示している。プレート700及びプレート700に垂直に配置されたプレート701が、マストへと剛に取り付けられている。
Figures 13a-c show a mechanical connection device to the mast of the connection device shown in Figs. A
これらのプレートに、片持ちアーム704、705へと接続された回転軸702が取り付けられている。カイト・ヘッドを案内して収容空間に出し入れするときに案内ケーブルの向きを変えるように機能する偏向ローラ797が、片持ちアーム704、705へと回転可能に取り付けられている。
A
回転軸702を中心とする回転運動は、一端がプレート700へと取り付けられ、他端が片持ちアーム704へと固定された片持ちアーム707へと取り付けられているダンパー部材706によって固定される。
The rotational movement about the
このようにして、回転軸702が、垂直軸を中心とする接続装置の枢動を可能にしている。
In this way, the
片持ちアーム704、705の前端に、水平軸を中心とする2つの片持ちアーム708、709のわずかな枢動を可能にする枢支装置が配置されている。この水平軸を中心とする受動的な枢動の可能性は、接続されたカイトについて或る程度の可動性を可能にし、例えば突風又は船舶の運動によって生じうる力がカイトに作用するときに、カイト・スティックへの荷重を緩和するように機能する。さらに、この軸を中心とする枢動によってカイトを降下させることも可能である。
At the front end of the
100 カイト
111 上側層
111a 前縁
112 下側層
112a 前縁
120a〜120d 開口
121 ウェブ
130 ゴンドラ
142 案内線
143 引張ケーブル
144 スライド・リング
150 カイト・スティック
210 カイト
230 ゴンドラ
240 引張線
243 引張ケーブル
250 カイト・スティック
251a,251b 偏向ローラ
252 カイト・ヘッド
260a,260b 縮帆線のカイトの横方向に延びる部位
261a,261b 外側固定点
262a,262b 縮帆線の長手方向に延びる部位
263 縮帆ケーブル
264 リング部材
270 クランプ装置
271 引っ張りばね
272 レバー
363 縮帆ケーブル
371 圧縮ばね
374 リブ
373 相手面
375 クランプ本体
376 回転ジョイント
377 リブ
378 クランプ解放線
100
Claims (25)
・横方向及び長手方向に広がっている上側可撓層(111)、
・前記上側可撓層と平行に広がり、当該プロファイル要素の奥行き方向に延びる複数のウェブ(121)によって前記上側可撓層へと接続されている下側可撓層(112)、
・前記上側及び下側可撓層の間の空気で満たされた内部空間、
・前記上側及び下側可撓層の互いに平行な2つの前縁の間に配置された前記内部空間へと空気を供給するための少なくとも1つの空気取入開口(120a〜d)、
・当該プロファイル要素をウォータークラフトへと接続するため、第1の端部が当該プロファイル要素上の離間した位置へと固定され、第2の端部が引張ケーブル(143,243)へと接続されている複数の引張線(140a〜f)、及び
・前記上側及び下側可撓層を縮帆又は伸帆することによって当該プロファイル要素のサイズを減少又は増加させるように構成され、第1の端部が前記上側及び下側可撓層及び/又はウェブへと固定されている複数の縮帆線(260a、262a)
を備えているプロファイル要素であり、
第1の端部へと前記縮帆線(260a,262a)のすべての第2の端部が接続されている中央縮帆ケーブル(263)を備えており、
該中央縮帆ケーブル又は前記縮帆線の前記第2の端部が、当該プロファイル要素の前端から、当該プロファイル要素の横方向に対して軸対称に配置された該対称の軸の方向に延びており、
前記中央縮帆ケーブルが、当該プロファイル要素の発射及び回収のための案内ケーブルとして機能できるようなやり方で、その第2の端部にて引張ケーブル(143,243)の第1及び第2の端部の間に解放可能(244)に固定される、
ことを特徴とするプロファイル要素。 An aerodynamic profile element for generating energy by pulling force,
An upper flexible layer (111) extending laterally and longitudinally,
A lower flexible layer (112) extending parallel to the upper flexible layer and connected to the upper flexible layer by a plurality of webs (121) extending in the depth direction of the profile element;
An interior space filled with air between the upper and lower flexible layers;
At least one air intake opening (120a-d) for supplying air to the internal space arranged between two parallel leading edges of the upper and lower flexible layers;
-To connect the profile element to the watercraft, the first end is fixed to a spaced position on the profile element and the second end is connected to the tension cable (143 , 243 ) A plurality of tension lines (140a-f), and a first end configured to reduce or increase the size of the profile element by contracting or extending the upper and lower flexible layers A plurality of contraction lines (260a, 262a) fixed to the upper and lower flexible layers and / or webs
A profile element comprising
A central shortening cable (263) to which all the second ends of the shortened lines ( 260a, 262a ) are connected to a first end;
The second end portion of the central sail cable or the sail line extends from the front end of the profile element in the direction of the symmetrical axis that is arranged axisymmetrically with respect to the lateral direction of the profile element. And
Said central Chijimiho cable, the profile manner that can function as a guide cable for the launch and recovery of the components, the Te in the second end tensile cable (143, 243) first and second Fixed releasably (244) between the ends,
A profile element characterized by that.
前記ケーブル・クランプ装置が、前記中央縮帆ケーブルに引っ張りが存在するときに自動クランプし、当該プロファイル要素の前縁の領域において前記棒部材(250)へと固定されており、該ケーブル・クランプ装置の開放を可能にする操作手段へと接続されていることを特徴とする請求項3に記載のプロファイル要素。 A longitudinally extending rod member (250) ,
The cable clamping device is automatically clamped when there is a tension in the central shortened cable and is fixed to the bar member (250) in the region of the leading edge of the profile element, the cable clamping device The profile element according to claim 3, wherein the profile element is connected to an operating means enabling the opening of the profile element.
棒状で弾性変形可能な部材(81、82)が、前記穴の少なくとも1つの縁に沿って固定されており、開放ケーブル(84a、84b)が、該開放ケーブルに引っ張りが加えられたときに前記弾性変形可能な部材が弾性的に湾曲して前記通気穴が開かれるように、前記弾性変形可能な部材の両端へと固定されていることを特徴とする請求項9に記載のプロファイル要素。 The vent is in the form of an elongated slit;
A rod-like and elastically deformable member (81, 82) is fixed along at least one edge of the hole, and the open cable (84a, 84b) is moved when the open cable is pulled. profile element according to claim 9 in which the elastically deformable member so that said vent hole elastically bent open, characterized in that it is fixed to both ends of the elastically deformable member.
・上端にマスト・ヘッドが固定されているマスト(500)、及び
・前記マスト・ヘッドに配置され、前記棒部材の前端を前記マスト・ヘッドへと接続すべく垂直軸(702)を中心にして回転できる接続装置(90)
を備えている発射/回収機構であり、
前記接続装置が、2つの垂直に延びる側壁(91a、b)によって画定された収容空間(92)を含んでおり、該収容空間(92)に、前記棒部材の前端(552)を受け入れることができ、該収容空間(92)が、第1の水平側に向かっては当接壁(93)によって画定され、第1の水平側に対して反対の関係にある第2の水平側に向かっては、この側又は上方から前記棒部材の前端を導入するために上方に開いていることを特徴とする発射/回収機構。 A firing / recovery mechanism for a profile element according to any one of the preceding claims, comprising a longitudinally extending rod member,
A mast (500) with a mast head fixed to the upper end; and, arranged on the mast head, centered about a vertical axis (702) to connect the front end of the bar member to the mast head Rotating connection device (90)
A launch / recovery mechanism comprising
The connecting device includes a receiving space (92) defined by two vertically extending side walls (91a, b), the receiving space (92) receiving the front end (552) of the bar member. The receiving space (92) is defined by the abutment wall (93) toward the first horizontal side and toward the second horizontal side in an opposite relationship with respect to the first horizontal side. Is opened upward in order to introduce the front end of the bar member from this side or from above.
前記マストが、当該船舶の船首領域に配置され、前記引張ケーブルが、移動の方向において前記マストの前方の前記プロファイル要素の全長の約3分の1に配置された当該船舶の船首領域の牽引点へと枢支されていることを特徴とする駆動機構。 A drive mechanism for a ship comprising a profile element according to any one of claims 1 to 17 and a launch / recovery mechanism according to any one of claims 18 to 24, comprising:
The mast is located in the bow area of the ship, and the pulling cable is located in the bow area of the ship where the tensioning cable is located approximately one third of the total length of the profile element in front of the mast. A drive mechanism characterized by being pivoted to
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