JPH06510498A - Hydrofoil boat powered by wind power or auxiliary power - Google Patents

Hydrofoil boat powered by wind power or auxiliary power

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JPH06510498A
JPH06510498A JP4510739A JP51073992A JPH06510498A JP H06510498 A JPH06510498 A JP H06510498A JP 4510739 A JP4510739 A JP 4510739A JP 51073992 A JP51073992 A JP 51073992A JP H06510498 A JPH06510498 A JP H06510498A
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ship
hydrofoil
wing
horizontal
lift
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JP4510739A
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ダンカン,イアン ジェームズ
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
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    • B63B1/28Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
    • B63B1/283Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils movable around a vertical axis, e.g. for steering
    • 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 風力を動力もしくは補助動力とする水中 船発明の属する分野 本発明は、風力を動力もしくは補助動力とする船、特に水中翼船に関するもので あり、これは広い範囲の風速と風向にわたって風速よりも有意に速く運行可能な ものである。この発明は、風力駆動もしくは風力を補助動力とする船または乗物 の陸上における使用や、水中翼を備える船にも一般的に適用できるという面があ るにもかかわらず、個人のレジャー用及びスポーツ用の船から大型商品輸送船や 旅客船に適用することができる。[Detailed description of the invention] Field to which the invention belongs to an underwater ship using wind power as power or auxiliary power The present invention relates to a ship using wind power or auxiliary power, particularly a hydrofoil ship. , which can operate significantly faster than the wind speed over a wide range of wind speeds and directions. It is something. This invention relates to a ship or vehicle that is driven by wind power or uses wind power as auxiliary power. It has the aspect that it can be generally applied to use on land as well as to ships equipped with hydrofoils. However, despite the fact that Can be applied to passenger ships.

小型の船の場合では、風力は単独で推進手段となりうるが、大型の船の場合では 、低速航行の防止と風の条件が悪いときの運行のために、補助的な動力源が通常 用意される。重量の大なる船においては、水中翼船の特徴である”抵抗隆起”を 通過するために、このような動力源による補助を必要とするのは当然のことであ る。In the case of small ships, wind power can be the sole means of propulsion, but in the case of large ships, it is , an auxiliary power source is usually used to prevent low-speed sailing and for operation in poor wind conditions. It will be prepared. For heavy ships, the "resistance ridge" that is a characteristic of hydrofoils is It is natural that they would require assistance from such a power source in order to pass. Ru.

先行技術の記述 現在の技術による風力を動力とする船舶は、その限られた性能、必要とされる多 数かつ大面積の帆を制御する複雑さ、船を傾ける問題と風上方向へ進む問題、及 びなんらかの現実的な性能を達成するための比較的高い風速の必要性とから、レ ジャーもしくはスポーツを目的とするもの以外には、好評を博するに至っていな い。風損からなる帆は、燃料消費量を低減し横揺れを抑えるための補助的な推進 装置として、ごく限られた数の輸送船に適合しただけである。Description of prior art Wind-powered ships with current technology are limited by their limited performance and the required The complexity of controlling a large number of sails, the problems of tilting the ship and sailing upwind, and Due to the need for relatively high wind speeds to achieve some realistic performance, It has not been well received except for use in jars or for sports purposes. stomach. Windage sails provide supplementary propulsion to reduce fuel consumption and reduce roll As a device, it was adapted to only a limited number of transport ships.

小数のレース及びクルージング船が、過去において皿板からなる翼を利用したが 、これらはみな在来型の船体に取り付けて使用するように設計されていたし、高 い揚力係数を達成すること、もしくは、容易な取扱いに努力が集中されていた。Although a small number of racing and cruising vessels have utilized dished wings in the past, , all of which were designed for use on conventional hulls and were Efforts were focused on achieving high lift coefficients or easy handling.

いずれの場合も、風速に対するボート速度の比が高い状況における帆走に必要と される、抵抗に対する揚力の比を高めるという結果は得られなかった。設計の大 多数は、従来の帆と同様な手段による手動の設定を必要としていたが、翼型断面 は、一般に迎え角の変化に対する許容性が少ないので、適切な性能を達成すべき 場合には、常に注意をはらうことが必要である。自己調節機能を有する翼の組を 用いた設計も小数現われたが、これらもまた、一般に在来型の船体に適用され、 適切に設計された水中翼に使用することによって達成可能なより高い速度への最 適化はなされなかった。In either case, this is necessary for sailing in situations where the ratio of boat speed to wind speed is high. However, no results were obtained to increase the lift to drag ratio. large design Many required manual setting by means similar to conventional sails, but the airfoil cross-section are generally less tolerant of changes in angle of attack, so adequate performance should be achieved. In this case, it is necessary to always be careful. A set of self-adjusting wings A small number of designs have also appeared, but these are also generally applied to conventional hulls and Maximum to higher speeds achievable by using properly designed hydrofoils No optimization was done.

近年、水中翼を備え風力によって駆動される船舶がいくつか現われたが、それら の設計者の期待した性能を満たすものはほとんどなかった。この状況は、いくつ かの理由に基づくものである。In recent years, some ships equipped with hydrofoils and powered by wind have appeared; There were very few products that met the performance expectations of designers. How many times does this situation exist? This is based on the following reason.

これらの設計の多数は、船のほぼ中央部において船体の長さ方向軸の両側に間隔 をあけて配置され、水面をつらぬく、もしくは全体を水没させた二枚の金属板と 、船体後部の逆ITI字型の第三の金属板とから構成される三角の金属板という 案を採用した。この配置は、船の胴体に対して金H板の幅が狭いこととなり、異 なった風及び速度の条件において金属板の負荷が過剰に変動するという結果をも たらした。また、どちらの方向にも、後部の金*+iは揚力を発生する必要があ り、その迎角を変更するためには船体の姿勢を変える必要があるので、それは長 くなければならず、転舵する荷重を受けたときには、広い範囲が濡れて過剰に曲 げられることとなった。Many of these designs have spacing on either side of the hull's longitudinal axis approximately mid-ship. Two metal plates placed with a gap between them and extending through the water surface or completely submerged in water. , a triangular metal plate consisting of a third metal plate with an inverted ITI shape at the rear of the hull. The proposal was adopted. This arrangement results in the width of the gold H plate being narrow relative to the ship's body, making it unusual. This may result in excessive fluctuations in the load on the metal plate under wind and speed conditions. I got it. Also, in either direction, the gold*+i at the rear must generate lift. In order to change the angle of attack, it is necessary to change the attitude of the ship, so it is a long process. When subjected to steering loads, large areas must be wetted and excessively curved. It was decided that he would be fired.

多くの場合において、水面をつらぬく金m板が用いられてきたが、これら、は高 い抗力を受け、風上方向の金属板上での速度において必要とされる負の揚力を発 生させるためには信頼して使用することができず、また、波の軌道運動や船体の 姿勢の変化に起因する迎角の不規則かつ少なからぬ変化に支配されるものであっ た。In many cases, metal plates that run through the water surface have been used, but these generates the required negative lift at speed on a metal plate in the windward direction. It cannot be used reliably to generate waves, and the orbital motion of the waves and the hull It is dominated by irregular and considerable changes in the angle of attack caused by changes in attitude. Ta.

全体的に水没された金属板を適用した場合においては、一般に、これらは上向き の揚力のみ、もしくは、せいぜい限られた量の下向き揚力を発生するように設計 されてきたが、これは、センサーシステムが揚力の向きを逆転するに伴うモーメ ントの逆転を処理できるように配置するのが困難なためである。場合によっては 、これら金属板は、下向き方向のみの揚力を発生するように設計されたが、これ はその使用を特定の針路に限定したものである。In cases where fully submerged metal plates are applied, these generally face upwards. designed to generate only , or at most a limited amount of downward lift. However, this is due to the sensor system reversing the direction of the lift force. This is because they are difficult to arrange to handle reversals. In some cases , these metal plates were designed to generate lift only in the downward direction, but this limits its use to a specific course.

また、機械的な表面のセンサーシステムを採用した過去の設計は、モーメント逆 転の機会を減らすために水面を検知するために用いる水面に滑らせる、もしくは 浮揚させる物体上の比較的高いa重を用いたが、その結果、これら物体は比較的 に寸法の犬なるものとなり、また、低い揚抗比において運用されたので、金属板 システム全体としての性能は、貧弱なものであった。波の中に分離された単独の 及び波頭の高い条件における金属板の性能を改善する試みがなされたが、この効 果によって、期待された全体的な抗力の低減には至っていない。Additionally, past designs employing mechanical surface sensor systems have sliding on the water surface used to detect the water surface to reduce the chance of falling; We used relatively high a-weights on the objects to be levitated, which resulted in these objects being relatively The size of the metal plate became large and it was operated at a low lift-drag ratio. The performance of the system as a whole was poor. alone in the waves Attempts have been made to improve the performance of metal plates under high wave crest conditions; As a result, the expected overall drag reduction has not been achieved.

事実上すべての金属板を備える船に関する他の大きな問題は、進水、停泊及び道 路輸送のために金属板を十分に引き込めることの困難性であり、この要因は、高 い荷重がかかることから、解決困難である。また、事実上すべての水中翼線は、 過剰に幅が広く、水中翼及びそれに付随するセンサーは船の外形線をこえてひろ がっている傾向があったので、他船、ブイ、その他に乗り上げるという無視でき ない危険が存在する。Another major problem with ships with virtually all metal plating is when launching, berthing and en route. Difficulty retracting metal plates sufficiently for road transport, a factor contributing to This is difficult to solve because of the heavy load applied. Also, virtually all hydrofoil lines are Excessively wide, the hydrofoils and their associated sensors extend beyond the ship's outline. There was a tendency for the ship to run aground, so there was a negligible risk of running aground on other ships, buoys, etc. There is no danger.

従来技術による金属板に支持されて航行する船は、一般に在来型の船体設計に基 づいており、水中翼の中心及び取付は、吃水線上の理想位置よりもかなり高く位 置し、そのため不必要な偏向が生じ、水中翼の性能を非常に低下させていた。Prior art metal plate supported ships are generally based on conventional hull designs. The center and mounting of the hydrofoil are located much higher than the ideal position on the waterline. This caused unnecessary deflection and greatly reduced the performance of the hydrofoil.

加えて、このような船体形状は、一般に、姿勢を大きく変化させるときに性能が 低下し、これは船体が離水する速度域において、金属板の荷重の変化によって前 方もしくは後方の水中翼が他方に先立って離水する際に生じ、このことが離水を 不規則なものとしていた。In addition, such hull shapes generally have poor performance when making large changes in attitude. This is caused by changes in the load on the metal plates in the speed range where the hull takes off from the water. This occurs when one or the rear hydrofoil takes off from the water before the other; It was considered irregular.

高速航行中、特に真速度に対してボートの速度の比が大きい状況において、非常 に大きい力が生じ、従来技術による設計では、これらの荷重を支持するために外 部装備を必要とし、船体の風を受ける面に相当付は加えていた。When sailing at high speeds, especially in situations where the ratio of boat speed to true speed is large, large forces are generated, and prior art designs require no external components to support these loads. It required additional equipment, and the corresponding parts were added to the wind-receiving surface of the ship's hull.

本発明の概 及び目的 本発明は、これらの制限の多くを取り除き、船を、穏やかな水面上を航行する非 常に大出力のエンジンを備えるレース用の船を除いては、従来達成することので きなかった速度で航行し、また、その高速度を広い範囲の風及び海の状態のもと で維持できるように設計することを可能とするものである。このような性能を達 成するために、本発明が規定する特別な空気力学的及び流体力学的な平滑性を有 することが必要とされる。特に、必要な揚力を生じさせるために、水面をつらぬ く、もしくは水面上を滑る船体ではなく、全体を水没させる揚力発生用のアスペ クト比の高い水中翼を用いることにより、流体力学的な抵抗を、必要とされる駆 動力を発生する皿板翼の揚力係数が、従来において可能であった値よりも非常に 高い揚抗比における運用を可能とする程度の、比較的控え目な値となるまでに低 減する。Overview and purpose of the present invention The present invention removes many of these limitations and allows ships to operate on calm water. With the exception of racing boats, which are always equipped with high-power engines, The ship sails at speeds that could not have been achieved, and the high speeds can be maintained under a wide range of wind and sea conditions. This makes it possible to design the system so that it can be maintained. Achieving this kind of performance In order to achieve this, the invention provides special aerodynamic and hydrodynamic smoothness. It is necessary to do so. In particular, in order to create the necessary lift, Or, rather than a hull that slides on the water surface, the hull is entirely submerged in water to generate lift. By using hydrofoils with a high traction ratio, hydrodynamic drag can be reduced to the required driving force. The lift coefficient of the power-generating dish blade is much higher than previously possible. low enough to a relatively modest value to allow operation at high lift-drag ratios. reduce

このような速度で、水中翼もしくは水面を滑る動力船を航行させるために必要な 動力は、たとえそれが効率よく設計されたものであっても、非常に大きく、実用 に適用するには燃料消費及び汚染の面から受入れられない水準にあることを意味 する。さらには、高速度においてこのような大きい動力を伝達する際には、無視 しえないロスの生じることも予想される。本発明は、このような動力を風のエネ ルギーから得る、もしくは大規模に得ることを可能とし、結果として汚染、運用 コスト、メインテナンスを低減する。At such speeds, it is necessary to operate a hydrofoil or gliding power boat. Even if the power is efficiently designed, it is too large to be practical. This means that the level of fuel consumption and pollution is unacceptable. do. Furthermore, when transmitting such a large amount of power at high speeds, the It is also expected that unavoidable losses will occur. The present invention converts such power into wind energy. or can be obtained on a large scale, resulting in contamination and operation. Reduce costs and maintenance.

本発明の効率的な風損寓は、ある程度の迎角においても大きな揚力を発生し、さ らに、発生する揚力は速度の2乗に比例し、これは抵抗の増加率と同一である。The efficient windage mechanism of the present invention generates large lift even at a certain angle of attack, and Additionally, the lift generated is proportional to the square of the velocity, which is the same as the rate of increase in drag.

このように、このタイプの船舶は、風速に対して広い速度範囲にわたって十分に 一定の加速力を発生することができ、また、ピッチングモーメントのロー1ノン グは空気力学的もしくは流体力学的な力によって抑制されるので、その性能1よ 、航行する船舶の安定化のための一定形状もしくは移動するノルラストの重量及 び幾何形状によって制限される船を直立させるための最大モーメントではなく、 構造上の考察から制限されることとなる。その上、本発明の自己調整機能を有す る翼1よ・船体後方に配置することが可能であり、乗組員の前方視界を妨げず、 また、他の風力を動力とする船において可能とされる以上の一般的に用1)られ る制御を採用することができる。This type of vessel is thus well-equipped for wind speed over a wide speed range. It can generate a constant acceleration force, and it also reduces pitching moment low 1 non-zero. performance is suppressed by aerodynamic or hydrodynamic forces. , the weight and weight of a fixed shape or moving norlast for the stabilization of a sailing ship. rather than the maximum moment to right the ship, which is limited by the It will be limited due to structural considerations. Moreover, it has the self-regulating function of the present invention. Wing 1 can be placed at the rear of the ship without obstructing the crew's forward view. Additionally, it is generally used beyond what is possible in other wind-powered vessels. control can be adopted.

このように、本発明の第一の独立した見地から、風力を動力もしくは補助動力と する水中翼船は、上方に延びる翼を有する船体もしくは機体から構成され、前記 翼は、前方もしくは後方への駆動力を発生するために見掛けの風に対して調整さ れた迎角を維持するために、略垂直な軸を中心としている。上方に延びる翼が前 記略垂直な軸回りに回動するときに、翼の下端が通過する表面は、翼のビボ・ソ ト軸に垂直な平坦な表面とされ、この場合、翼の下端はこの表面上を垂直方向に 小さな距離をおいて回動することができ、その結果この平面は翼の有効なエンド プレートとして、それが水面に近接して位置することが要望されることと関連し て、翼の有効アスペクト比をたいへん増加するという役割をはたす。船の長手方 向軸に対して互いに横方向に離間して配置され、略垂直下向きに延びる二つの水 面をつらぬく水中翼は、空気力学的な形状の船体に対してエンドプレートとして 機能し、また、竜骨として機能する。これらの水中翼は、船の後端に向かって配 置されることが望ましい。略垂直な軸の回りに回動自在に取り付けられた、もし くは、横方向に間隔を有する水中翼からある間隔をもって船の長手方向軸に沿っ て略垂直に回動自在に取り付けられたフラップを備える下向きに延びる水面をつ らぬく水中翼は、船の操舵手段とされ、これらは船の前端に向かって配置される ことが望ましい。Thus, from the first independent aspect of the present invention, wind power can be used as power or auxiliary power. A hydrofoil boat consists of a hull or fuselage with wings extending upward, and The wing is adjusted to the apparent wind to generate forward or backward driving force. It is centered on a nearly vertical axis to maintain a fixed angle of attack. The wings that extend upward are in front. The surface through which the lower edge of the wing passes when it rotates about its vertical axis is the wing's in-vivo a flat surface perpendicular to the axis, in which case the lower edge of the wing runs vertically on this surface. can be rotated a small distance, so that this plane is the effective end of the wing. As a plate, it is related to the fact that it is desired to be located close to the water surface. This serves to greatly increase the effective aspect ratio of the wing. Long side of the ship Two bodies of water spaced apart laterally from each other with respect to the adaxial axis and extending substantially vertically downwards. The hydrofoil that runs through the surface acts as an end plate against the aerodynamically shaped hull. function, and also serves as a keel. These hydrofoils are placed towards the rear end of the ship. It is desirable that the Mounted rotatably around a nearly vertical axis, along the longitudinal axis of the ship at a distance from laterally spaced hydrofoils. A water surface that extends downward and has a flap that is rotatably attached approximately vertically. Ranuku hydrofoils are used as a means of steering a ship, and these are placed towards the forward end of the ship. This is desirable.

通常の航行速度においては、船体もしくは機体は、略水平な水中翼が発生する流 体力学的な揚力によって、水面からある高さに維持される。略水平な水中翼、こ れは水面をつらぬく、もしくは全体的に水没しているが、これは垂直に回動自在 に取り付けられた水中翼の下側の端部に取り付けられ、船の重量のうちの必要と される部分を支え、ピッチングモーメントを打ち消す等のために垂直揚力を発生 する。その他の、横方向に間隔を有する垂直な水中翼に取り付けられ、かつ、そ れらの迎角を制御するための適切な手段を備える水平もしくは水平方向に対して 傾斜した水中翼は、船の重量のうち第一の水平な水中翼が支えた以外の部分を支 持する、ロールモーメントを打ち消す等のための垂直揚力を発生する。これら水 中翼は、それを制御する機構すべてとともに、船の平面外形線内に好ましく収納 されねばならない。水中翼は、進水のため、及び水深の浅い海域における航行の ために、収納可能であることが望ましく、収納した状態における限られた性能の もとでも船が航行するに十分なだけは水中に存在していなければならない、水中 翼には、揚陸用の車輪及び付随する揚陸用の機構が取り付けられることもあり、 これらは水中翼が収納されるときには、自動的に下がるようにしたものである。At normal sailing speeds, the hull or airframe is exposed to the air flow generated by the nearly horizontal hydrofoils. It is maintained at a certain height above the water surface by body mechanical lift. A nearly horizontal hydrofoil, It runs through the water surface or is completely submerged in water, but it can be rotated vertically. attached to the lower end of the hydrofoil attached to the generates vertical lift to support the part being moved and cancel the pitching moment, etc. do. attached to and attached to other laterally spaced vertical hydrofoils; horizontally or with respect to the horizontal direction with suitable means for controlling their angle of attack. The sloping hydrofoils support a portion of the ship's weight other than that supported by the first horizontal hydrofoil. It generates vertical lift to counteract roll moments, etc. these waters The midfoil, along with all its control mechanisms, is preferably housed within the plan outline of the ship. must be done. Hydrofoils are used for launching and navigation in shallow waters. Therefore, it is desirable that it be retractable, and its limited performance in the retracted state is desirable. There must be enough water in the water for the ship to navigate at the beginning. The wings may be fitted with landing wheels and associated landing mechanisms; These are designed to automatically lower when the hydrofoil is retracted.

陸上における使用のために、より大きく取外し可能な車輪を取り付けることもあ ろうが、これは氷上での使用のスキッドと交換可能とし、また、翼を制御するシ ステムは転覆を防止するように適合される。Larger removable wheels may be installed for use on land. However, this can be replaced with a skid for use on ice, and also has a system to control the wings. The stem is adapted to prevent capsizing.

翼は、略垂直な軸に回動自在に取り付けられた平板、もしくは、ドーム状のディ スクに固定される。このような形状は、翼と船体とのギャップを除去し、その結 果、空気力学的な効率を向上させ、また、通常組立部品の構造上の強度及び剛性 を向上させる。A wing is a flat plate or a dome-shaped diagonal rotatably attached to a substantially vertical axis. fixed to the screen. Such a shape eliminates the gap between the wing and the hull, and the resulting This improves aerodynamic efficiency and typically increases the structural strength and stiffness of assembled parts. improve.

上方に向けて延びる真は、船の後方に向かって位置するのが有益である。この形 状により、乗組関の視界を損なうことなしに操舵室を船の前方に向けて配置する ことができ、一方、真は水面に可能な限り近接して位置することが可能となるの で、ローリングモーメントは最小限とされ、かつ、鏡像効果に基づく有効アスペ クト比の増加は最大限とされる。Advantageously, the upwardly extending stem is located towards the rear of the ship. this shape Due to the current situation, the wheelhouse should be placed towards the front of the ship without compromising the visibility of the crew. On the other hand, it is possible to be located as close as possible to the water surface. , the rolling moment is minimized, and the effective asperity based on the mirror image effect is The increase in ect ratio is assumed to be maximum.

上述した内容は、単独の垂直翼に関してであるが、その原則は、複数の垂直もし くは上方に延びる翼を備える船舶に適応するものであり、それら複数翼による、 船のロール軸及びピッチ軸まわりのモーメントの低減、もしくは個々の翼の小型 化は好ましいものである。複数の翼を備える場合においては、多翼はそれぞれ略 垂直な軸に回動自在に取り付けられる、もしくは、すべての翼が一つの軸に回動 自在にとりつけられ、あるいは、グループごとに略垂直な軸に回動自在に取り付 けられる。Although the above discussion relates to a single vertical wing, the principles apply to multiple vertical wings as well. It is adapted to ships equipped with wings that extend upward, and these multiple wings provide Reducing moments about the ship's roll and pitch axes or downsizing individual wings is preferred. In case of multiple wings, each multi-wing is abbreviated as Rotatably mounted on a vertical axis, or all wings pivot on one axis It can be mounted freely, or it can be mounted rotatably on a nearly vertical axis in groups. I get kicked.

翼は、通常剛体もしくはそれに類似するものであるが、在来型もしくは翼タイプ のマストを持つ布製真の使用は、低速度に対しては十分に予想されつる。The wing is usually rigid or similar, but may be of conventional or wing type. The use of a cloth true with a mast of vine is well anticipated for low speeds.

このような性格の船舶は、通常、圧縮性が顕著となる速度よりも十分に低い速度 で運行されるであろうから、翼の断面は、それを備えた場合には抗力を大幅に増 大させる支柱や索具なしに、自身を支持するに十分な厚さを有する。Vessels of this nature usually operate at speeds well below those at which compressibility becomes noticeable. The cross-section of the wing would greatly increase drag if equipped. Thick enough to support itself without bulky struts or rigging.

回動自在に取り付けられた上方に延びる翼の迎角の調節は、翼から後方に延びる 単数もしくは複数のアームに回動自在に取り付けられた小型の制御置板の迎角を 調節することによって便宜よくなされ、このとき制御翼は翼のピボット軸回りの モーメントを発生し、これが翼の発生する揚力によるモーメントを打ち消し、全 体として翼のピボット軸回りに回動自在となる。駆動力を発生する一つ以上の翼 が回動自在に取り付けられている場合においては、多翼もしくは一つの軸回りに 回動するように配置された一群の翼が、その迎角を制御する制御翼を備えること が望ましい。Angle of attack adjustment on a pivotably mounted upwardly extending wing extends aft from the wing. The angle of attack of a small control plate rotatably attached to one or more arms. This is conveniently done by adjusting the control blade around the wing's pivot axis. This generates a moment that cancels the moment due to the lift force generated by the wing, and the total The body can freely rotate around the wing's pivot axis. one or more wings that generate driving force If the blade is rotatably mounted, it can be mounted on multiple wings or around a single axis. A group of wings arranged to rotate, including a control wing that controls the angle of attack. is desirable.

船体は、その水中翼上に支持され離水するまでは、船を支えるために必要な浮力 と安定性を発生させ、また、常に船を構成する要素を結び付け、それらの発生す る力を伝達もしくは吸収するので、この目的から、剛性を備え抵抗を減少させる 空気力学的断面形状から形成されることが望ましい、船体の下面は、略水平な水 中翼の揚力中心と略一致し、通常水面を滑って航行する船に対して可能な値より もアスペクト比の大きい、三つの細長い流体力学的な揚力発生面から形成される ことが望ましい。離水するに際して予想される船の姿勢の範囲内で最大の効率を 発揮するように、それらの迎角は幅広く最適化することができる。前方の揚力面 は二つの部分に分割することが望ましく、それによって中央のトンネルに前方の 水中翼は収納され、また、転舵のために回動される。この配置は、離水前の限ら れた速度範囲に対してきわめて効率的にすることができる。この逆に、三つの揚 力面は適度なアスペクト比の一つの面とすることもできる。望ましい水中翼と翼 の形状によって、この船体は略三角形となり、その前部は、前方の水中翼を保護 し、かつ、前方の流体力学的揚力面を形成するために幅が広げられ、また、その 後部は、後方の水中翼を支持し、かつ、二つの後部流体力学的揚力面を形成する ために横方向に延長されていて、これは水中翼の構成要素とみなすことが適当で あり、また、後方の水中翼及びそれらの制御機構を保護するという役割をはたし 、そして、この場合、下方に延びる水中真冬々は、船体と翼の空気力学的性能を より高めるエンドプレートとしての役割をはたす。船体は、また、主船体にヒン ジでとりつけられた二つの側部船体からなる構成とすることもでき、これらは輸 送もしくは保管のために取り付けられた水中翼とともに内側に折り畳むことがで き、その際には幅は約半分となり、かつ、単純な部品組立である。上と三角形状 は、翼に効果的なエンドプレートを提供し、かつ、船体から翼へとなめらかに移 っていくものである。本発明に望ましい剛体翼は、比較的大容積のものであり、 また、三角形状の後部幅が広いために、ハツチもしくは開口部を設けられること となり、輸送もしくは保管のために船体に翼を挿入可能となる。Until the hull is supported on its hydrofoils and takes off from the water, the buoyancy required to support the ship is and stability, and also always connects the elements that make up the ship and For this purpose, it provides stiffness and reduces resistance. The underside of the hull, preferably formed from an aerodynamic cross-sectional shape, approximately coincides with the center of lift of the mid-wing, and is higher than the value possible for a ship that normally glides on the water surface. It is formed from three elongated hydrodynamic lift-generating surfaces with a high aspect ratio. This is desirable. Maximum efficiency within the expected ship attitude for takeoff. Their angle of attack can be widely optimized for better performance. forward lifting surface is preferably divided into two parts, so that the front The hydrofoils are retracted and rotated for steering. This arrangement is suitable for the limited time before take-off. can be made very efficient over a wide range of speeds. On the contrary, three fried The force surface can also be a single surface of a suitable aspect ratio. Desirable hydrofoils and wings Due to its shape, the hull is approximately triangular, with the front section protecting the hydrofoils in front of it. and widened to form a forward hydrodynamic lifting surface; The aft part supports the aft hydrofoil and forms two aft hydrodynamic lifting surfaces. Because of this, it extends laterally, and it is appropriate to consider it as a component of a hydrofoil. It also plays the role of protecting the rear hydrofoils and their control mechanisms. , and in this case, the downwardly extending underwater mid-winter improves the aerodynamic performance of the hull and wings. It serves as an end plate to further enhance the height. The hull is also hinged to the main hull. It can also consist of two side hulls attached with Can be folded inward with attached hydrofoils for transportation or storage. In that case, the width will be about half, and the parts will be assembled simply. top and triangular shape provides an effective end plate for the wing and provides a smooth transition from the hull to the wing. It is something that will continue. Desirable rigid wings for the present invention are of relatively large volume; Also, because the rear part of the triangular shape is wide, a hatch or opening can be provided. This allows the wings to be inserted into the hull for transport or storage.

効率的な運用のために必要とされるアスペクト比の大きい水中翼によって生じる ローリングモーメントは相当大きいものであり、そのために互いに横方向に大き く距離をおいてモーメントに抵抗する水中翼を配置する必要がある。このために 、広幅の船と支持構造とが必要とされ、これは相当の重量及び風の当たる面積の 増加をまねく。さらに、上述した制御置板は、従来単一もしくは複数の駆動力発 生主翼の後に配置され、それらの伴流内において作動するので、過剰な抵抗及び 結果の予知困難性をもたらすこととなった。caused by the large aspect ratio hydrofoils required for efficient operation. The rolling moment is quite large, and therefore It is necessary to place a hydrofoil that resists the moment at a distance. For this , a wide vessel and support structure is required, which requires considerable weight and wind coverage. cause an increase. Furthermore, the control plate described above conventionally has a single or multiple driving force generators. Because it is located after the live wings and operates within their wake, excessive drag and This made the results difficult to predict.

このように、本発明の独立した第二の見地から、風力を動力もしくは補助動力と する船は、効率から必要とされる大きく有効なアスペクト比を有する上方に延び る真を少なくとも一つ有するものであるが、しかし、それが発生する力の中心は 比較的低くすべきであり、このように、発生するローリング及びピッチングモー メントを限定する。予期する翼の配置は、高い揚抗比と、逆風となることもある 幅広い風の条件のもとにおける有利な揚力分布のために設計することができる。Thus, from the independent second aspect of the present invention, wind power can be used as power or auxiliary power. ships that extend upwards with a large effective aspect ratio required for efficiency. However, the center of force from which it arises is should be relatively low, thus reducing the rolling and pitching motions that occur. Limit your ment. Expected wing configuration may result in high lift-drag ratio and headwinds. It can be designed for advantageous lift distribution under a wide range of wind conditions.

その基本的形状において、この発明に適する真は、その長手方向に略テーパを有 し、その付は根における翼弦長は翼先端における翼弦長よりも長く、その基部に おけるフラップ部分の翼弦長も、端部におけるフラップ部分の翼弦長より長く、 そしてそれは翼よりも高い度合いにテーバのついた少なくとも一つの後端フラッ プを有し、それはその基部におけるフラップ部分の翼弦長が、端部におけるフラ ップ部分の翼弦長より長くなっている。この配置によって、面積中心は翼の幅中 央より低く位置するばかりでなく、フラップの偏向と風の剪断力の相対的な程度 によって、翼の基部における局所的な揚力係数をその先端における値より高くす ることができ、これは翼が船体とその下端において水面とによって狭い置載に封 鎖されている場合に特に有効である。さらに、このような局所的に揚力係数が変 わることは、それが発生する力の中心の高さを下げることとなる。翼には、その 他に主翼とは略異なった迎角で作動可能なチップが回動自在に取り付けられてお り、このようなチップの付加は、外洋に近付くときにおこるような、みかけの風 がたいへん傾いた状況のもとての運用に特に有利である。翼が略垂直な軸に回動 自在に取り付けられている、もしくは一群の翼のうちの一つがそうなっている場 合においては、回動自在に取り付けられるチップは前方もしくは後方に傾斜して いることは有益であり、これによって、それが発生する力の中心を翼の回動に対 してピボット軸からある距離たけ離間させ、翼をそのピボット軸に対して安定さ せ、その迎角を変更することによって、翼もしくは一群の翼の迎角もまた変更さ れる。この配置は、主翼略後方に配置される単独もしくは複数の制御翼の装備に 比べてたいへん効率的であり、それはこれが誘導抵抗を増加させるのではなく減 少させる傾向があり、それをより敏感にするようなより良い空気流のもとで作動 するからである。主翼は、略ブーメラン形状をなし、翼の下部は略前方に傾斜し 、翼の上部は略後方に傾斜している、もしくは、翼上下部の傾斜方向はこれと反 対となっている。この構成は、迎角のいくぶんかの変化に対して翼によって発生 する回復モーメントを増大させる傾向があるので、単独の翼もしくは自由に回動 自在に取り付けられた一群の翼を制御するために、回動自在に取り付けられたチ ップ部が用いられる場合には特に効果的である。In its basic shape, the stem suitable for this invention has a substantially tapered longitudinal direction. However, the chord length at the root is longer than the chord length at the tip, and the chord length at the root is longer than the chord length at the tip. The chord length of the flap part at the end is also longer than the chord length of the flap part at the end. and it has at least one trailing edge flap tapered to a higher degree than the wing. The chord length of the flap section at its base is equal to the flap section at its end. It is longer than the chord length of the top section. With this arrangement, the center of area is in the width of the wing. as well as the relative degree of flap deflection and wind shear. makes the local lift coefficient at the base of the wing higher than the value at its tip. This means that the wing is sealed in a narrow landing by the hull and the water surface at its lower end. Particularly effective when chained. Furthermore, if the lift coefficient changes locally like this, This decreases the height of the center of force that it generates. On the wings, In addition, a rotatable tip that can operate at a substantially different angle of attack than the main wing is attached. The addition of such chips is caused by apparent winds, such as those that occur when approaching the open ocean. This is particularly advantageous for operation under conditions where the vehicle is highly tilted. The wing rotates on a nearly vertical axis If it is freely attached or one of a group of wings is In some cases, the rotatably mounted tip can be tilted forward or backward. It is useful to keep the center of the force it generates relative to the rotation of the wing. a certain distance from the pivot axis to stabilize the wing relative to that pivot axis. By changing its angle of attack, the angle of attack of the wing or group of wings is also changed. It will be done. This arrangement is suitable for equipping single or multiple control wings located approximately behind the main wing. It is very efficient compared to Operates under better air flow which tends to reduce the air flow and makes it more sensitive Because it does. The main wing is approximately boomerang shaped, with the lower part of the wing slanting approximately forward. , the upper part of the wing is inclined approximately backwards, or the direction of inclination of the upper and lower part of the wing is opposite to this. They are paired. This configuration allows for some change in the angle of attack caused by the wing. A single wing or freely rotating wing tends to increase the recovery moment. A rotatably mounted chip is used to control a group of freely mounted wings. This is particularly effective when a top section is used.

翼の効率は、その上端においてチップ部と迎角が適合するように、その長芋方向 に沿って捩ることによってさらに増大される。同様の効果は、翼をその長手方向 に沿っていくつかの部分に分割し、それぞれの部分を異なる程度に回転させるこ とによっても達成される。The efficiency of the blade is determined by adjusting the blade direction so that the angle of attack matches the tip at its upper end. It is further increased by twisting along. A similar effect can be achieved by moving the wing along its longitudinal direction. You can divide it into several parts along the line and rotate each part to a different degree. It is also achieved by

二つ以上の翼を配置した場合は、多翼は潤度によって、異なる量の揚力を発生す る傾向があり、これは異なる翼ごとに異なった程度にフラップ及び回動自在に取 り付けられたチップ、もしくはこれらのうちのいずれかを偏向させることによっ て対処することができる。このことは、二つもしくは一つの風下側の翼が風上側 の翼より先に失速し、翼の集合が不安定となる場合に特に重要である。When two or more blades are arranged, the multiple blades will generate different amounts of lift depending on the moisture level. This is due to the fact that different wings tend to have different degrees of flap and pivotability. by deflecting the attached tip or any of these. can be dealt with. This means that two or one of the leeward wings are on the windward side. This is especially important when the blade stalls before the other blades, making the blade assembly unstable.

二つの翼が、共通の略垂直な軸に回動自在に取り付けられているようないかなる 配置においても、それらは互いに外側方向へ離間し、それらの下端間は上端間よ りも近接して配置されることが望ましい。この配置によって、空気力学的性能は 特に良好なものとなり、本体の慣性は低減され、カ学的性能は改善される。さら に、この配置における翼に回動自在に取り付けられた翼チップは、それらの上端 において内側方向へと傾けられ、これはさらに慣性を減少させ、内接半径を低減 する。Any type of wing in which two wings are rotatably attached to a common substantially vertical axis. In arrangement, they are also spaced outwardly from each other, with the lower ends being closer together than the upper ends. It is desirable that the This arrangement improves aerodynamic performance. This is especially good, the inertia of the body is reduced and the mechanical performance is improved. Sara In this arrangement, the wing tips rotatably attached to the wing are at their upper ends. , which further reduces inertia and reduces the inscribed radius do.

翼を制御する金属板が主翼に対して上方への拡張部を構成する場合は、翼チップ を回動するために必要とされる制御モーメントが、単独もしくは複数のフラップ を偏向させるのに必要な制御モーメントの一部分もしくは全体とつりあう配置と なり便利である。二つもしくはそれ以上の真のフラップは、一つの作動装置によ って偏向できるように配置され、一方、チップは翼上端に配置されたリンク機構 によって偏向し、これによってどの翼のフラップに与えられた偏向も対応するチ ップの回動となる。望ましい配置においては、いずれかの翼のフラップの偏向と そのチップの回動との比は、上記リンク機構とは異なる作動装置を備えることに より変更される。一つの翼には、二つもしくはそれ以上のフラップが備えられる こともあり、その場合上記フラップは翼に沿った揚力分布をさらに変化させるた めに異なって作動されうるように配置される。Wing tips if the metal plate controlling the wing forms an upward extension to the main wing. The control moment required to rotate one or more flaps arrangement that balances part or all of the control moment required to deflect the It's convenient. Two or more true flaps can be operated by one actuator. The tip is placed in a linkage mechanism located at the top of the wing. is deflected by the wing, so that any deflection applied to any wing flap will result in a corresponding deflection. This results in rotation of the top. In the desired configuration, the deflection of either wing flap and The ratio with the rotation of the tip is determined by having an actuating device different from the link mechanism described above. Changes will be made. One wing has two or more flaps In some cases, the above flaps are used to further change the lift distribution along the wing. are arranged so that they can be operated differently for different purposes.

ここまでに述べたように、従来技術による水中翼に支持される船は、ただ一つの 方向のみの、垂直揚力成分のために設計されてきたが、高速風を動力とする船の ための水中翼は、風上側の金M板が風下側の水中翼によって発生されるべき下向 きの揚力成分を発生し、船の重量は通常そこそこの効果を持つにすぎないことを 必要とする。どちらの方向にも航行可能に設81された船に対しては、横方向に 露出している水中翼はいずれも、どちらの方向においても垂直揚力を同じ量発生 しつるように配置されなければならない、このように、本発明の独立した第三の 見地から、風力を動力もしくは補助動力とする水中翼線は、少なくとも一つの略 垂直で水面をつらぬく部分と、略水平で通常水没した部分と、略水平なピボット 軸とから構成される水中翼を有し、これは、略水平な部分の迎角が正負の両方向 に同じ程度に調整されるように配置され、略水平な部分は正負両方向に同じ程度 まで調節され、略水平な部分は略垂直な部分下端に回動自在に取り付けられ、水 中翼は、前記ピボット軸回りの水中翼によって生じた揚力もしくは抗力に起因す るモーメントの方向の逆転が、その運動を制御する作動装置もしくは水面検知手 段のいずれにも伝達されることを防ぐように配置されている。As mentioned above, prior art hydrofoil-supported ships have only one Although it has been designed for directional only, vertical lift components, it has been The hydrofoil for It is important to note that the weight of the ship usually only has a moderate effect. I need. For ships that are set up to be able to navigate in either direction, All exposed hydrofoils produce the same amount of vertical lift in either direction. Thus, the independent third From the point of view, a wind-powered or auxiliary hydrofoil has at least one abbreviation. A vertical part that runs through the water surface, a nearly horizontal part that is normally submerged, and a nearly horizontal pivot. It has a hydrofoil consisting of a shaft, which has a nearly horizontal angle of attack in both positive and negative directions. The approximately horizontal part is adjusted to the same degree in both positive and negative directions. The almost horizontal part is rotatably attached to the bottom end of the almost vertical part, and the water The midfoil is a hydrofoil that is driven by the lift or drag force generated by the hydrofoil around the pivot axis. The reversal of the direction of the moment that It is arranged to prevent transmission to any of the stages.

この場合に対する理論においては、もし水中翼がその揚力中心口りに回動自在に 取り付けられていて、さらに揚力中心は抗力中心に一致しているとすると、前記 ピボット虎口りには水中翼は障害となるモーメントを発生しない。しかし実際上 、揚力中心は一定ではなく、軸の位置決めにおける製造上の許容範囲及び金属板 の各部分の製造も有限であるため、いくぶんかのモーメントが発生し、それはお おむね迎角に比例し、速度の2乗に比例して変化する。このように、単純な弾性 的傾向は適切なるものではなく、発生したモーメントは常に同じ方向に作用する ことを確実とする装備が必要である。問題とされている場合に対して、略水平な 水中翼は、その揚力中心のわずかに前方に配置された軸回りに回動自在に取り付 けられ、さらにそれは少なくとも下方に向かうフィンを有し、その寸法は、1進 運動に対しては、前記水中翼部分が発生する垂直揚力成分によって生じるモーメ ントと、前記水中翼部分のピボット軸回りのフィンによって生じる抵抗モーメン トとの総和か常に一定方向に作用するように決められ、このとき前記垂直揚力成 分は上向きもしくは下向きに作用する。この略水平な金属板は、二面角をもって 配置されることが有効である。The theory for this case is that if the hydrofoil is rotatable around its center of lift, If the center of lift is coincident with the center of drag, then the above When pivoting, the hydrofoil does not generate any disturbing moments. But in practice , the center of lift is not constant, and the manufacturing tolerance in the positioning of the axis and the metal plate Since the manufacture of each part of the is also finite, some moments are generated, which are It changes roughly in proportion to the angle of attack and in proportion to the square of the speed. In this way, a simple elastic The tendency is not proper; the generated moments always act in the same direction. Equipment is needed to ensure this. For the case in question, approximately horizontal A hydrofoil is rotatably mounted around an axis located slightly forward of its center of lift. furthermore, it has at least downwardly directed fins, the dimensions of which are For motion, the moment generated by the vertical lift component generated by the hydrofoil section is and the drag moment caused by the fins around the pivot axis of the hydrofoil section. The vertical lift component is determined to always act in a constant direction. Minutes act either upward or downward. This nearly horizontal metal plate has a dihedral angle. It is effective to be placed.

ここまでに述べた配置は、はとんどの従来技術による設計の不利益のうちのいく つかを欠点として持つもので、すなわち、略水平な水中翼部分の接合部回りの好 ましくない流れの特徴は抑えることが困難なことである。さらに、水中翼部分は 通常小面積かつ非常に薄いものとなり、その結果過剰に偏向するのを防ぐために 壁面を厚くする、もしくは中空部のないものとする必要がある。その結果、水圧 測定線、制御ロッド、作動装置等を水中翼部分の内部に収容する空間はほとんど なくなってしまう。The arrangement described so far suffers from some of the disadvantages of most prior art designs. The disadvantage is that there is a weak point around the joint of the nearly horizontal hydrofoil. Undesirable flow characteristics are difficult to suppress. Furthermore, the hydrofoil part Usually small area and very thin, to prevent excessive deflection. It is necessary to have thicker walls or no hollow parts. As a result, water pressure There is almost no space inside the hydrofoil section to accommodate measuring lines, control rods, actuating devices, etc. It's gone.

そして、これに代る配置においては、略水平な軸は、通常の金属板本来の運用に 対しては、これが水面上に位置するように配置される。この配置においては、略 水平な部分は略垂直な部分に固定されるので、流れ模様を確実に滑らかなものに する間層は大幅に低減され、さらに、ピボット、作動装置、制御線壽はいずれも 水中翼自体に収容されずに、そのかわり船の胴体内に集合配置可能となる。この 様式で作られる水中翼は、流体力学的に効率が良いばかりでなく、単純、軽量か つ強固なものである。この配置の有する不利益として、ピボット軸回りの揚力及 び抗力のモーメントが、迎角、水没している水深等によって大きく変化し、さら に、揚力の設計方向への小さな逆転を除いて、モーメントの逆転を防ぐことは通 常不可能なことである。In an alternative arrangement, the substantially horizontal axis is On the other hand, it is placed above the water surface. In this arrangement, approximately The horizontal part is fixed to the almost vertical part, ensuring a smooth flowing pattern. In addition, the pivot, actuator, and control line lengths are all significantly reduced. Instead of being housed in the hydrofoil itself, it can instead be placed in clusters within the ship's fuselage. this Hydrofoils made using this method are not only hydrodynamically efficient, but also simple, lightweight, and It is solid. The disadvantage of this arrangement is that the lift force around the pivot axis The moment of drag and drag changes greatly depending on the angle of attack, the depth of water submerged, etc. In general, it is generally impossible to prevent moment reversals except for small reversals of lift toward the design direction. This is always impossible.

このように、本発明の独立した第四の見地から、風力を動力もしくは補助動力と する水中翼船は、略垂直な水面をつらぬく部分と、略水平な水没する部分と、略 水平なピボット軸とから構成される水中翼を少なくとも一つ有し、これら各部分 は、略水平な部分の迎角は正負両方向に同じ程度に調節されるように配置さ線略 水平なピボット軸は通常の金属板に基礎を置く運用においては水面上に位置する ように配置され、略垂直及び略水平な水中翼は両者とも一体としてピボット軸回 りに回動し、水中翼は、前記ピボット軸回りの水中翼によって生じた揚力もしく は抗力に起因するモーメントの方向の逆転が、その運動を制御する作動装置もし くは水面検知手段のいずれにも伝達されることを防ぐように配置されている。Thus, from the independent fourth aspect of the present invention, wind power can be used as power or auxiliary power. A hydrofoil boat has two parts: an almost vertical part that penetrates the water surface, an almost horizontal part that is submerged in the water, and an almost horizontal part that goes underwater. at least one hydrofoil consisting of a horizontal pivot axis, each of these parts is a line arranged so that the angle of attack of the approximately horizontal part is adjusted to the same extent in both positive and negative directions. The horizontal pivot axis is located above the water surface in normal metal plate-based operations. The substantially vertical and substantially horizontal hydrofoils are arranged as one unit and rotate the pivot axis. The hydrofoil rotates around the pivot axis, and the hydrofoil receives the lift or lift generated by the hydrofoil around the pivot axis. If the reversal of the direction of the moment due to drag is caused by the actuating device that controls its motion, or water surface sensing means.

その取付配置もまた、前記モーメントの変動を減少させる手段に含まれる。The mounting arrangement is also included in the means of reducing the fluctuations of said moments.

水中翼の取付は、略水平なピボット軸が、略垂直方向の並進運動に対して大きな 抵抗を示さず、かつ前記水中翼の発生する垂直揚力成分が、前記とポット軸に対 して略水平方向前方及び後方に並進運動可能な船体の一部から大きな抵抗を受け ることがなく、さらに前記モーメントの逆転を防ぎ、このようなモーメントの変 動を制限するように配置される。When installing a hydrofoil, the almost horizontal pivot axis has a large amount of movement in the almost vertical direction. does not exhibit any resistance, and the vertical lift component generated by the hydrofoil is relative to the pot axis. and receive significant resistance from parts of the hull that can translate approximately horizontally forward and backward. In addition, it prevents the reversal of the moment and prevents the change of such moment. placed to limit movement.

水中翼を略その軸に沿う軸以外に回動自在に取り付ける際の大きな問題として、 それを制御するのに必要な力が非常に大きくなる傾向があり、応力集中を避ける ことが困難となる。さらに、機械的な表面検知手段によって制御される水中翼で は特に、過剰なセンサーへの負荷を避ける助けとして摩擦トルクを最小に減らす ことが肝要である。A major problem when attaching a hydrofoil so that it can rotate freely on an axis other than approximately along its axis is, Avoid stress concentrations as the force required to control it tends to be very large This becomes difficult. Furthermore, with hydrofoils controlled by mechanical surface sensing means, Specifically reduces frictional torque to a minimum to help avoid excessive sensor loading That is essential.

このように1本発明の独立した第五の見地から、水中翼船は、静的な船の吃水線 に近接した略水平な軸に回動自在に取り付けられた水中翼を少なくとも一つ有し 、その船は、船体に基礎を置く運用において付加的な揚力を発生し、かつ通常の 金a板に基礎を置く運用においては水面上に位置するように配置され、前記ピボ ット軸が略その長芋方向に延びる略水平な部分と、下方に延びる略垂直な水中翼 部分と、それ以外の略垂直な水中翼部分と、通常の運用においては完全に水没す る略水平な水中翼部分とから構成され、これらの水中翼は略′C1字形をなす。Thus, from an independent fifth aspect of the invention, a hydrofoil is a static ship with a water line. at least one hydrofoil rotatably mounted on a substantially horizontal axis in close proximity to the , the ship generates additional lift in hull-based operations and In operations based on a gold plate, the pivot point is placed above the water surface. A substantially horizontal portion where the cut axis extends approximately in the direction of the potato, and a substantially vertical hydrofoil that extends downward. section, and the rest of the nearly vertical hydrofoil section, which is completely submerged in water during normal operation. These hydrofoils are generally in the shape of a 'C1'.

他の本発明の見地は、従来問題とされていたドックにいれるための水中翼の収納 に関係する。前記独立した第四、五の見地において記述した水中翼は、そのピボ ット軸回りに前方もしくは後方に回動することによって収納することができ、作 動装置によって迎角が制御される場合には、この作動装置は収納用に用いてもま た好適である。それに代って、ケーブルを収納に用いることもできる。このタイ プの水中翼は、過剰な抵抗を防ぐために通常略水平な部分は水面から十分離れて 位置する、もしくは、通常の金属板に基礎を置く運行においては固定され、収納 のためには略水平な部分の迎角が高感度に一定となるような付加的な回動支持作 用をはなす第二のピボット軸が略水平及び略垂直な部分の結合部近くに導入され るように良好に収納される。第三の見地において述べた水中翼は、吃水線近傍に 配置される付加的なとポットを有し、これは通常の運用においては固定され、収 容のために水中翼はその回りに回動する。この場合、もしケーブルが収納のため に用いられると、これは前記付加的なピボット軸回りの回動を固定及び解除する 。Another aspect of the present invention is the storage of hydrofoils for docking, which has been a problem in the past. related to. The hydrofoil described in the independent fourth and fifth aspects above has its pivot point. It can be stored by rotating forward or backward around the axis of the If the angle of attack is controlled by a moving device, this actuating device can be used for storage or It is suitable. Alternatively, the cable can also be used for storage. this tie The generally horizontal part of a hydrofoil is usually placed far enough from the water surface to prevent excessive drag. Fixed or stowed in normal metal plate based operations In order to achieve this, an additional rotational support action is required to keep the angle of attack of the approximately horizontal part constant with high sensitivity. A second pivot axis serving the purpose is introduced near the junction of the substantially horizontal and substantially vertical sections. It is stored well as shown in the picture. The hydrofoil mentioned in the third aspect is located near the water line. It has an additional pot placed in it, which is fixed during normal operation and is not stored. The hydrofoil rotates around it to accommodate its weight. In this case, if the cable is stored When used in this case, this locks and releases rotation about the additional pivot axis. .

この性質の水中翼船への危険の一つは、丸太のような浮揚破片との高速alr撃 の可能性である。水中翼の比較的細い先端は、小さな破片を切り抜けるであろう が、船の長手軸に平行方向への対応の装備は、船の構造的な損傷と乗組員もしく は乗客を負傷させることとなりつる過剰な加速とを防ぐもしくは最小限にするた めに必要である。このように、作動装置もしくはこれを水中翼と連結するリンク 機構にある種の対応を備え付けることによって、もしもこのような衝撃の結果と して作動装置もしくはリンク機構に作用する力が十分大きいときは、水中翼はそ のピボット軸回りに回動する。このような対応は、バネや圧力の開放弁や蓄積装 置などの手段によって備えることができる。One of the dangers to hydrofoils of this nature is high-speed ALR strikes with floating debris such as logs. This is a possibility. The relatively thin tip of the hydrofoil will cut through small debris However, equipping equipment parallel to the ship's longitudinal axis may result in structural damage to the ship and damage to the crew or crew members. to prevent or minimize excessive acceleration that could injure passengers. It is necessary for this purpose. In this way, the actuating device or the link connecting it to the hydrofoil By equipping the mechanism with some kind of response, it is possible to avoid the consequences of such shocks. If the force acting on the actuator or linkage is sufficiently large, the hydrofoil will rotates around the pivot axis. Such measures include springs, pressure release valves, and storage devices. It can be provided by means such as installation.

上述したように、従来技術による機械的な表面検知手段は、船全体の寸法を越え て延びる前方に突出した機構を有していて、他の船等に乗れ上げることがありえ た。また、それらが広がっていたため、それらによって長芋方向の間隔を船の長 さの数分の−となるように制御されていた金属板の前方のかなりな進路が、要求 されるよりも小さくなっていた。また、それらは大きな表面面積を有し、これは 高い抵抗をもたらす傾向があり、波頭の高い条件の下では特に顕著であった。As mentioned above, prior art mechanical surface sensing means exceed the overall dimensions of the ship. It has a mechanism that protrudes forward and extends forward, making it possible for it to run aground on other ships. Ta. In addition, because they were spread out, they made it possible to reduce the distance in the direction of the yam by the length of the ship. The considerable path in front of the metal plate, which had been controlled to be a few minutes below the required It was smaller than it should have been. Also, they have a large surface area, which is They tended to result in high resistance, especially under high wave crest conditions.

このように、本発明の独立した第六の見地から、迎角が可変で、上方もしくは下 方のいずれにも同じ量の垂直揚力成分を発生するように良好な形状を持つ水中翼 を少なくとも一つ有するところの水中翼に支持される船は、それに関与する表面 検知手段を有し、またそれは二本の前方アームを有し、それらは船のいずれかの 固定部もしくは可動部にそれらの後端に向かって回動自在に取り付けられ、そし てさらに一つの後方アームも有し、それは前記前方のリンクに対して下方向きの 拡張部を形成する少なくとも一つの翼を有する。前記後方リンクの下端は、水面 をつらぬく水中翼を形成する、もしくは、そのような金属板に回動自在に取り付 けられ、後者の場合においては、前記水面をつらぬく金属板は、その上端におい て下の前方アームに回動自在に取り付けられている第二の後方アームの下端に回 動目在に取り付けられる。前記水面をつらぬく水中翼は、水面に沿って浮かび、 船に対してその姿勢を変更するとき、それと合体している水中翼の迎角を変更す るように形成されている。このように構成された水面検知手段は、その保護のた めに船の平投影面の輪郭内に良好に収納され、水面検知手段を構成するサブシス テムとそれに合体した水中翼のゲインは、良好かつ容易に調整可能であり、前記 連結リンクの長さの変更によってm整できる。Thus, from the independent sixth aspect of the present invention, the angle of attack is variable and the Hydrofoils with good geometry to produce the same amount of vertical lift component on either side A ship supported by hydrofoils having at least one It has sensing means and it also has two forward arms which can be used to detect any of the ships. attached to a fixed part or a movable part so as to be rotatable toward their rear ends, and It also has a rear arm, which extends downwardly relative to the front link. It has at least one wing forming an extension. The lower end of the rear link is on the water surface. to form a hydrofoil that runs through the water, or to be rotatably attached to such a metal plate. In the latter case, the metal plate passing through the water surface is the lower end of the second rear arm, which is rotatably attached to the lower forearm. Attached to the moving index. The hydrofoil that passes through the water surface floats along the water surface, When changing its attitude with respect to the ship, it changes the angle of attack of the hydrofoil that is associated with it. It is formed so that The water surface detection means configured in this way is The subsystem that constitutes the water surface detection means is well-contained within the contour of the ship's planar surface. The gain of the stem and its associated hydrofoils is well and easily adjustable, and m can be adjusted by changing the length of the connecting link.

前記水中翼は前記水面検知手段とともに、合計した抵抗が低くなるように良好な 形状とされ、前記水面検知手段の前記水面をつらぬく水中翼は、良好に小面積な ものであり、第一の前方アームは低い抵抗で波頭を切り抜けるように設計される 。The hydrofoils, together with the water surface sensing means, are designed to be of good quality so that the total resistance is low. The hydrofoil of the water surface detection means that penetrates the water surface preferably has a small area. The first forearm is designed to cut through the wave crest with low resistance. .

上述した水面検知手段は、本発明の独立した第四の見地において記述した水中翼 ともリンクされ、その場合には、リンク部材は、前記前方アームのうちのいずれ か一方にはその上端において、前記略水平に回動自在に取り付けられた水中翼に はその下端において回動自在に取り付けられて、単数もしくは複数の前記前方ア ームの上向きの移動は前記水中翼の迎角を増加し、また、その逆も可能とする。The above-mentioned water surface detection means is the hydrofoil described in the independent fourth aspect of the present invention. in which case the link member is linked to either of the fore arms. On one side, at its upper end, the hydrofoil is rotatably attached substantially horizontally. is rotatably mounted at its lower end and is connected to one or more of said front arms. The upward movement of the arm increases the angle of attack of the hydrofoil and vice versa.

この場合、前記水中翼のリンクが取り付けられた前方アームの後方ピボットは、 前記水中翼の収納のためのとポット軸と同一線上にあり、前記水中翼の迎角が収 納において実質上変化しないようになっている。In this case, the rear pivot of the forearm to which the hydrofoil link is attached is It is on the same line as the pot axis for storing the hydrofoil, and the angle of attack of the hydrofoil is converged. It is designed so that it remains virtually unchanged during the delivery.

上記水面検知手段はまた、本発明の独立した第五の見地において記述した水中翼 とも組み合わされ、その場合には、下側の前方アームは略垂直な水中翼部分の前 方への拡張部を形成し、上側の前方アームは前記水中翼のピボット軸上方もしく は下方に略垂直にさらされる進路内に位置する略下方に延びるアームを包含し、 これは上方もしくは下方のいずれかの方向に前記金属板によって発生される揚力 の垂直成分を支持し、そして前記水面検知手段は、上側の前方アームの前端と、 二つの前方アームの前端間を連結するリンク部材とがなす角度が、水中翼によっ てそのピボット軸回りに発生されるモーメントと、それが発生する揚力の垂直成 分との総合した効果が、常に水面検知手段の前記水面をつらぬく垂直な真上に下 向きの推力を発生するように配置される。前記上側の前方アームは、それが関与 する水中翼の収納のために、略水平なピボット軸回りに回動自在に取り付けられ た部材の回りに回動自在に取り付けられ、前記部材は、通常の運用においては位 置が固定され、収納に際しては前記水中翼がそれが関与する水面検知手段ととも に回動して収納されるように開放される。Said water surface sensing means may also include the hydrofoil described in the independent fifth aspect of the invention. in combination with forming an extension toward the hydrofoil, with the upper forearm extending above or above the pivot axis of the hydrofoil. includes a substantially downwardly extending arm located in a path exposed substantially vertically downward; This is the lift force generated by the metal plate in either the upward or downward direction. and the water surface sensing means includes a front end of an upper forearm; The angle formed by the link member connecting the front ends of the two forearms is determined by the hydrofoil. The moment generated around its pivot axis and the vertical component of the lift force generated by it. The combined effect of the arranged to generate a directional thrust. The upper forearm is engaged In order to store the hydrofoil, it is rotatably mounted around a nearly horizontal pivot axis. The member is rotatably mounted around a member which is not in position during normal operation. The position of the hydrofoil is fixed, and when stowed, the hydrofoil, together with the water surface detection means to which it participates, is It is opened so that it can be rotated and stored.

上記特質を有する風力を動力もしくは補助動力とする水中翼船は、多くの水中翼 と翼を制御するシステムを必要とする。より大型の船は、大型の民間航空機の完 全に自動化された制御システムと機能的に類似するものを、たいがい、必要とす るであろう。Hydrofoil boats that use wind power or auxiliary power with the above characteristics are many types of hydrofoil boats. and a system to control the wings. Larger ships will outperform larger commercial aircraft. Most require something functionally similar to a fully automated control system. There will be.

このように、これらの船のための制御システムは、離水前及び金属板を基礎とす る状況の両方に、連続した船の制御を良好に提供されなくてはならず、これは運 動を検知することと、運動の信号と人間の操舵命令とを組合せることと、これら を適切な制御面の偏向に変換して、船が要求された速度で要求された方向に滑ら かに航行し、かつ、船がいかなるときにおいても前後に傾く、転覆する、あるい は一つもしくは複数の翼によって発生された過剰な力による過剰に応力のかかっ た状態となるという危険にさらされないようにすることによってなされる。金属 板に基礎を置く状況においては、制御システムはまた、略水平な完全に水没した 金属板が水面から出るのを防ぐ、もしくは、船体が波から衝撃を受けることを防 ぐ。Thus, the control systems for these ships are based on pre-takeoff and metal plates. good continuous control of the ship must be provided in both situations; Detecting motion, combining motion signals with human steering commands, and into the appropriate control surface deflections so that the ship slides at the required speed and in the required direction. If the ship is sailing in the same direction, and at any time the ship lists forward or backward, capsizes, or is overstressed due to excessive forces generated by one or more airfoils. This is done by avoiding the risk of being exposed to metal In board-based situations, the control system can also be installed in a substantially horizontal, fully submerged Prevent the metal plate from coming out of the water, or prevent the hull from being hit by waves. ingredient.

小型のレジャー船もしくは他の要求の度合いの低い適用に対するより簡素な制御 システムは、略水平に回動自在に取り付けられた水中翼部分の迎角を制御するた めにそれらに機械的にリンクされた水面検知手段が、上述したように船の上昇高 さ、ピッチ及びロールを制御するために設けられ、一方、電子的なシステムが、 金属板の沈入防止、動作方向、針路の選定、速度制御及び応力制御を担当するよ うに分割される。翼フラップと寓チップ回動の機能は結合されて制御力は最小限 となり、一つの作動装置をこの目的に使用し、二次的な作動装置をフラップの偏 向と翼のチップの回動との比率の制御するように備えられることとなる。Simpler controls for small leisure craft or other less demanding applications The system is designed to control the angle of attack of a hydrofoil section that is rotatably mounted approximately horizontally. Surface sensing means mechanically linked to them for the purpose of detecting the height of the ship's rise as described above. while an electronic system is provided to control pitch, pitch and roll. Responsible for preventing sinking of metal plates, selecting movement direction and course, speed control, and stress control. The sea urchin is divided into two parts. Wing flap and tip rotation functions are combined to minimize control force , one actuator is used for this purpose and a secondary actuator is used to deflect the flap. Provision will be made to control the ratio between the direction of the wing tip and the rotation of the wing tip.

本発明の独立した第七の見地から、風力を動力もしくは補助動力とする水中翼船 は、略垂直な軸回りに回動自在に取り付けられた上方に延びる翼と、一つもしく は複数の@晶己翼の迎角を制御する手段とを備え、さらに、自動車のアクセルペ ダルに類似したペダルによって一つもしくは複数の前記翼の迎角が制御される転 舵手段とを備え、かつ、その転舵手段には、自動車のハンドルに類似したホイー ルと、前方もしくは後方向きの運動方向を選択するための自動車のギヤレバーに 類似する制御装置、もしくは、左舷と右舷との針路を選択するスイッチと、電子 的な翼の制御装置とを備え、これは前記加速ペダル、前記方向制御装置もしくは 前記針路選択スイッチからなんらかの入力信号を受け、該信号をいずれかの翼の 作動装置への適切な出力に変換し、さらに補助的な制御手段を有し、それは水中 翼船の場合には風上側の揚力を発生する水中翼の起こり得る離水を検知し、水中 翼船ではない船もしくは陸上、氷上用の乗物の場合には起こり得る転覆を検知し 、電子的な翼制御装置に信号を送り、いずれかの制御されている垂直に延びる翼 によって発生される揚力を減少させ、さらに応力制御手段を有し、それはもしも 乗物のいずれかの部分に位置する変換器が、乗物のその部分は予め定められた応 力、歪みもしくは偏向のレベルに達したあるいは達しようとしていることを示し たときは、電子的な翼の制御装置に信号が送られ、いずれかの制御された垂直に 延びる翼の揚力が低減される。From the independent seventh aspect of the present invention, a hydrofoil boat using wind power as power or auxiliary power has an upwardly extending wing rotatably mounted about a substantially vertical axis, and one or more wings. is equipped with a means for controlling the angle of attack of a plurality of blades, and also has means for controlling the angle of attack of the plurality of wings. The angle of attack of one or more of said blades is controlled by a pedal similar to a pedal. and the steering means includes a wheel similar to a steering wheel of a car. and a gear lever in a car to select the forward or backward direction of movement. Similar controls or switches to select port and starboard course and electronic a wing control device, which includes the accelerator pedal, the directional control device or the Receives some input signal from the course selection switch and sends the signal to one of the wings. It converts the appropriate output to the actuating device and has additional control means, which can be used underwater In the case of a winged boat, it detects possible takeoff of the hydrofoils that generate lift on the windward side, and Detects capsizing that may occur in the case of ships other than winged ships or land or ice vehicles. , which sends a signal to an electronic wing controller to control any vertically extending wing. It also has stress control means that reduce the lift generated by the A transducer located on any part of the vehicle indicates that that part of the vehicle has a predetermined response. Indicates that a level of force, strain or deflection has been reached or is about to be reached. When a signal is sent to the electronic wing controllers, a signal is sent to one of the controlled vertical The lift of the extended wing is reduced.

本発明のすべての見地の目的、特質及び性格は、これに続く具体例とそれに付せ られた図とによって、その詳細な議論の評価からより容易に明らかとなり、各図 は例を示すことによって本発明の原理を明らかにする。The purpose, nature and nature of all aspects of the invention will be fully understood in the specific examples that follow and in the appendix. This will become more easily apparent from the evaluation of the detailed discussion, and each figure illustrates the principles of the invention by giving examples.

図1は、通常運用の位置にその水中翼を下げた状態の船の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a ship with its hydrofoils lowered in a normal operating position.

図2は、通常運用の位置にその水中翼を下げた状態の船の正面図である。FIG. 2 is a front view of the ship with its hydrofoils lowered in its normal operating position.

図3は、通常運用の位置にその水中翼を下げた状態の船の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the ship with its hydrofoils lowered in its normal operating position.

図4は、その水中翼を下げた状態の船の側面図である。FIG. 4 is a side view of the ship with its hydrofoils lowered.

115は、ドック入りのためにその水中翼を上げた状態の船の正面図である。115 is a front view of the ship with its hydrofoils raised for docking.

IZ6は、輸送のためにその横方向の船体拡張部とそれらに取り付けられた水中 翼を内側にたたみ翼を船体に収納した状態の船の斜視図である。The IZ6 has its lateral hull extensions and submersible vessels attached to them for transport. FIG. 2 is a perspective view of the ship with the wings folded inward and the wings stored in the hull.

図7は、前方翼とそれに取り付けられた水面検知装置の側面図である。FIG. 7 is a side view of the front wing and the water surface detection device attached thereto.

図8は、ドック入りもしくは輸送のために収納された前方水中翼の側面図である 。Figure 8 is a side view of the forward hydrofoil stowed for docking or transport. .

図9は、前方水中翼の他の配置の側面図である。FIG. 9 is a side view of another arrangement of the forward hydrofoil.

図10は、ドック入りもしくは輸送のために水中翼を収納した前方水中翼の他の 配置の側面図である。Figure 10 shows another example of the forward hydrofoil with the hydrofoil stowed for docking or transport. FIG. 3 is a side view of the arrangement.

図11は、後方翼とそれに関与する水面検知装置の側面図である。FIG. 11 is a side view of the rear wing and the water surface detection device involved therein.

図12は、後方翼とそれに関与する水面検知装置の一部分の拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of a portion of the rear wing and the water surface detection device involved therein.

図13は、翼制御システムのブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of the wing control system.

図14は、翼フラップと翼チップの作動機構の図である。FIG. 14 is a diagram of the wing flap and wing tip actuation mechanism.

船には、その頂部に風力を動力とする皿板推進手段Mが配置され、その底部に水 中翼手段Hが配置された胴体りからなる。船には、横方向(ピッチ)軸ZZ、長 芋方向(ロール)軸xX及び垂直(ヨー)軸YYを有する。A plate propulsion means M powered by wind is placed on the top of the ship, and a water plate propulsion means M is placed on the bottom of the ship. It consists of a fuselage in which a midwing means H is arranged. The ship has transverse (pitch) axes ZZ, It has a potato direction (roll) axis xX and a vertical (yaw) axis YY.

胴体りは、船体1と操舵室2とからなる。船体は、細い三角形側面形状で、後端 において後部水中翼手段Hを支持し、低速度において船Kを安定させる浮力を供 給する拡張部101.102を有している。横方向拡張部101.102の下側 の表面は、細い流体力学的揚力面を形成している。船体lの前端は、前方の水中 翼手段Hの保護部と、船が船体に基礎を置く状態において前方に傾いたときに適 する流体力学的表面103と、トンネル105とを設けるために拡幅されている 。船体1の後部下側は、静止状態の吃水線SWLの上に配置されたヒンジどめさ れたパネル106を有する。横方向の拡張部101.102はヒンジ107に取 り付けられ、クランプ108によって運用位置に保たれる。操舵室は風防20工 に囲われ、舵202、加速ペダル203、方向制御装置204 a、針路選択装 置204b及び翼変更装置204cが備えられ、これらは一つの制御装置にまと められる。The fuselage consists of a hull 1 and a wheelhouse 2. The hull has a narrow triangular side profile with a rear end supports the aft hydrofoil means H at the rear and provides buoyancy to stabilize the ship K at low speeds It has extensions 101 and 102 for supplying. Lower side of lateral extension 101.102 the surface of which forms a narrow hydrodynamic lifting surface. The front end of the hull is in the water ahead. Protective parts of the wing means H and suitable when the ship is tilted forward while being based on the hull. widened to provide a hydrodynamic surface 103 and a tunnel 105. . The rear lower side of the hull 1 has a hinge stop located above the water line SWL in a stationary state. The panel 106 has a curved panel 106. The lateral extensions 101.102 are attached to the hinges 107. and is held in the operational position by clamp 108. The wheelhouse has 20 windshields. surrounded by a rudder 202, an accelerator pedal 203, a direction control device 204a, and a course selection device. A blade changing device 204b and a blade changing device 204c are provided, and these are integrated into one control device. I can't stand it.

皿板手段Mはドーム状のディスク31に取り付けられた二つの上方に延びる翼3 から構成される。多翼は、その上方及び下方後端フラップ4a、4bと、軸00 回りに回動自在かつ取外し可能なチップ5とを有する。皿板手段は、垂直方向に 傾斜した軸Y’ Y’回りに自由に回動するようになっている。翼3は301に おいてドーム状ディスク31から取外し可能である。The plate means M comprises two upwardly extending wings 3 attached to a dome-shaped disc 31. It consists of The multi-wing has its upper and lower rear end flaps 4a, 4b and an axis 00 It has a tip 5 which is rotatable and removable. The plate means vertically It is designed to freely rotate around the inclined axis Y' Y'. Wing 3 is 301 It can be removed from the dome-shaped disc 31 at this point.

水中翼手段Hは、船体1の右舷側面下方から下に延びる右舷水中翼19と、船体 lの左舷側面下方から下に延びる左舷水中翼20と、船体1の前から下に延びる 前方水中翼21とから構成されている。The hydrofoil means H includes a starboard hydrofoil 19 extending downward from the lower side of the starboard side of the hull 1; A port hydrofoil 20 extends downward from the lower side of the port side of the ship, and a port hydrofoil 20 extends downward from the front of the hull 1. It is composed of a front hydrofoil 21.

左舷及び右舷の水中翼19.20各々は、垂直に延び、水面をつらぬく部分19 1.201が取り付けられた横方向の船体拡張部101.102に回動自在に取 り付けられた水平に延びる部分193.203と、垂直部分の底部に連結された 水没する水平に傾斜した部分192.202とから構成されている。水中翼19 及び20は、同一線上のピッチ軸E、E回りに回動自在に胴体りに取り付けられ ている。後方水中翼19及び20は、ピッチ軸EE回りに後方に約180度まで 回動可能であり、それによって、水深の浅い領域における運用のため通常水平な 部分192.202が水上に上げられる。Each of the port and starboard hydrofoils 19.20 has a portion 19 that extends vertically and passes through the water surface. 1.201 is rotatably attached to the transverse hull extension 101.102 on which the horizontally extending section 193.203 attached to the bottom of the vertical section. It consists of horizontally inclined parts 192, 202 which are submerged in water. hydrofoil 19 and 20 are attached to the fuselage so as to be rotatable around the pitch axes E and E on the same line. ing. The aft hydrofoils 19 and 20 extend approximately 180 degrees rearward about the pitch axis EE. Rotatable, which allows it to be placed normally horizontally for operation in shallow water areas. Section 192.202 is raised above the water.

前方水中翼21は、垂直な水面をつらぬく部分211と、水没した水平な部分2 12とから構成されている。水面をつらぬく部分211の頂部は、耳22内に、 ピッチ軸DD回りに回動自在に取り付けられている。耳22は、船体1の前端に 回動自在に取り付けられ、垂直に傾斜した軸00回りに回動できるようになって いる。前方水中翼は、水深の浅い領域における運用のためピッチ軸DD回りに後 方に約90度まで回動可能であり、これによって、通常垂直部分の前端は部分的 に水没した状態で残り操舵性を保つことができる。The front hydrofoil 21 has a vertical part 211 that passes through the water surface and a horizontal part 2 that is submerged in water. It consists of 12. The top of the portion 211 that penetrates the water surface is inside the ear 22, It is attached rotatably around the pitch axis DD. The ear 22 is located at the front end of the hull 1. It is rotatably mounted and can be rotated around a vertically inclined axis 00. There is. The front hydrofoil is rotated rearwards around the pitch axis DD for operation in shallow water areas. It can be rotated up to approximately 90 degrees in the direction, whereby the front end of the normally vertical section is partially It is possible to maintain remaining steerability even when submerged in water.

図7は、前方水中翼21と、それに関与する水面感知W40との配置をホす。FIG. 7 shows the arrangement of the front hydrofoil 21 and the water surface sensor W40 involved therein.

下方に延びるフィン213は、軸00回りに回動自在に船体1に取り付けられた ヨーク22に、Dにおいて回動自在に取り付けられた垂直な水面をつらぬく水中 翼211に、Fにおいて回動自在に取り付けられた揚力水中翼212に取り付け られている。水中翼211は、垂直な水中翼211にそのピボットDの前に取り 付けられたケーブル215の張力によってそれが下げられた位置に保たれ、金属 板211の前方及び上方拡張部がHにおいてヨーク22の前面に接するようにさ れている。張カケーブル215の他端は、圧縮スプリング(図示省略)を介して レバー(I2I示省略)によって操作される。小さな水面をつらぬく水中翼40 1は後方アーム402の下端に回動自在に取り付けられ、そしてその上端は前方 アーム404に回動自在に取り付けられ、後端もまたDにおいて回動自在に取り 付けられている。リンク216はPにおいて関節部を有し、その上端において前 方アーム404の後方及び上方の拡張部に回動自在に取り付けられ、その下端に おいて揚力水中翼212に回動自在に取り付けられている。リンク216の上側 部分216aは、垂直な金属板211に固定されたガイド217内を走る。リン ク216は垂直な金属板211内部の通路211′内を移動自在である。二j! 一部品405は後方アーム402の上方拡張部402a内のスロットに取り付け られ、第二の前方アーム406の先端に回動自在に取り付けられている。前方ア ーム406の後端は、ヨーク22にピボット0回りに回動自在に取り付けられて いる。The fins 213 extending downward are attached to the hull 1 so as to be rotatable around the axis 00. Underwater that runs through the vertical water surface is rotatably attached to the yoke 22 at D. Attached to the lift hydrofoil 212 rotatably attached at F to the wing 211 It is being The hydrofoil 211 is attached to the vertical hydrofoil 211 in front of its pivot D. The tension of the attached cable 215 keeps it in the lowered position and the metal The front and upper extensions of the plate 211 are in contact with the front surface of the yoke 22 at H. It is. The other end of the tension cable 215 is connected via a compression spring (not shown). It is operated by a lever (I2I not shown). Hydrofoil 40 passing through a small water surface 1 is rotatably attached to the lower end of the rear arm 402, and its upper end is attached to the front It is rotatably attached to the arm 404, and the rear end is also rotatably taken at D. It is attached. The link 216 has an articulation at P and a front end at its upper end. It is rotatably attached to the rear and upper extensions of the arm 404, and the lower end thereof has a It is rotatably attached to the lifting hydrofoil 212 at the top. Above link 216 Portion 216a runs within a guide 217 fixed to vertical metal plate 211. Rin 216 is movable within a passage 211' inside the vertical metal plate 211. 2j! One part 405 is attached to a slot in the upper extension 402a of the rear arm 402. and is rotatably attached to the tip of the second front arm 406. Front a The rear end of the arm 406 is attached to the yoke 22 so as to be rotatable around pivot 0. There is.

第二の後方アーム403は、その上端において前方アーム404に、その下端に おいて水面をつらぬく水中翼401に回動自在に取り付けられている。The second rear arm 403 is connected to the front arm 404 at its upper end and to the front arm 404 at its lower end. It is rotatably attached to a hydrofoil 401 that extends through the water surface.

上述した機構は、水面をつらぬく水中翼401の路上力の動きはリンク216に 下方の推力を起こし、それによって、揚力水中翼212の迎角が増加し船の前を 持ち上げるように配置されている。水面をつらぬく金属板401の動きと水中翼 212の回動との関係は、後方アーム402の拡張部402a内のスロット内の °T′部品の動きによって調節可能である。In the above-mentioned mechanism, the movement of the road force of the hydrofoil 401 passing through the water surface is transmitted to the link 216. This creates a downward thrust, which increases the angle of attack of the lifting hydrofoil 212 and causes it to fly in front of the ship. It is arranged to be lifted. Movement of metal plate 401 passing through the water surface and hydrofoils The relationship between the rotation of 212 and the rotation of the rear arm 402 is as follows. It is adjustable by movement of the °T' part.

上陸用車輪218は、垂直な水中翼211に回動自在に取り付けられ、そしてそ れは動的な吃水線DWLの上限DWL’の上に保たれるようになっている。The landing wheel 218 is rotatably attached to the vertical hydrofoil 211 and This is kept above the upper limit DWL' of the dynamic water line DWL.

図8は、上げた位置にある水中翼21を示し、このときケーブル215はゆるめ られ、Dにおいてピボット後方の水中翼211に取り付けられたケーブル214 はレバー(図示省略)によって張力が負荷され、水中翼211の傾斜した後上面 がH″においてヨーク22の高方面に接するようになっている。!直な水中翼2 11は、おおむね静的な吃水線SWL下に保たれ、転舵のために軸00回りに回 動可能となっている。水中翼21は、それが船体1のトンネル105内へと上昇 するように配置されている。Figure 8 shows the hydrofoil 21 in the raised position, with the cable 215 loosened. cable 214 attached to the hydrofoil 211 behind the pivot at D. is loaded with tension by a lever (not shown), and the inclined rear upper surface of the hydrofoil 211 is in contact with the high side of the yoke 22 at H''.! Straight hydrofoil 2 11 is kept below the roughly static waterline SWL and rotates around axis 00 for steering. It is possible to move. The hydrofoil 21 rises into the tunnel 105 of the hull 1. It is arranged so that

図9に示した代替例においては、下げるケーブル215は外側シース215aを 有し、そしてそれは下げられた位置においてそれを垂直な水中翼211に固定し ている前方アーム404に接し、また、揚力水中翼212はPにおいて垂直な水 中翼211の下端に回動自在に取り付けられている。ケーブル215は、下方に 延長されて揚力水中翼212に固定され、それが垂直な水中翼211の下面に接 するようになっている。この場合は、前方アーム404と、垂直な水中翼211 と、揚力水中翼212とはこのように一体として0回りに回動する。前8己同様 、収納に際しては、ケーブル215はゆるめられ、ケーブル214には張力が負 荷される。制御モーメントの逆転を防ぐために必要な収納をするために、前方ア ーム406の下方拡張部406aは、その下端にカム従動部407を有し、そし てそれは垂直な水中jE211内ピボットD上方のトラック219内に位置する 。前方アーム406と後方アーム402の上方拡張部402aとがなす角度は、 水中翼212の迎角が正もしくは負となるように、水面をつらぬく水中翼401 上に下向き推力が維持されるように設定される。In the alternative shown in FIG. 9, lowering cable 215 has outer sheath 215a. and which fixes it to the vertical hydrofoil 211 in the lowered position. Also, the lifting hydrofoil 212 is in contact with the vertical water at P It is rotatably attached to the lower end of the middle wing 211. The cable 215 is It is extended and fixed to the lifting hydrofoil 212, and it touches the lower surface of the vertical hydrofoil 211. It is supposed to be done. In this case, the front arm 404 and the vertical hydrofoil 211 In this way, the lifting hydrofoil 212 rotates around 0 as a unit. Same as previous 8th person , when storing, the cable 215 is loosened and the cable 214 is under tension. be loaded. The front door is designed to provide the necessary storage to prevent reversal of the control moment. The downward extension 406a of the arm 406 has a cam follower 407 at its lower end, and It is located in track 219 above pivot D in vertical underwater jE211. . The angle formed between the front arm 406 and the upward extension 402a of the rear arm 402 is A hydrofoil 401 that penetrates the water surface so that the angle of attack of the hydrofoil 212 is positive or negative. The setting is such that downward thrust is maintained on top.

図11及び図12は、後部水中翼20のうちの一つと、それに関与する水面検知 W50の配置をホす、水中翼20は軸EE回りに回動自在に取り付けられ、船体 拡張部102に位置するベアリングE1、E2を有する。水中翼に近接するベア リングE1は、前及び後に配置されるが、垂直方向には拘束されていない。E2 は球状のベアリングである。水中翼20が下がった位置にあるときは、張カケー ブル225は、船体の横方向拡張部102に固定されたストップS2に対して分 離して軸EE回りに回動自在に取り付けられた部品508を保持する。張カケー ブル225の他端は、圧縮スプリング(図示省略)を介してレバー(図示省略) によって操作される。小さな水面をつらぬく水中翼501は、後方アーム502 の下端に回動自在に取り付けられ、そしてその上端は水中翼20の横方向に延び る上側水中翼203の船内部分に軸EEの前にある距離をおいて回動自在に取り 付けられている。′T1部品505は、後方アーム502の上方拡張部502a 内のスロットに調整可能に取り付けられていて、それは第二の前方アーム506 の先端に回動自在に取り付けられている。前方アーム506の後端は、回動自在 に取り付けられた部品508にピボット軸EEの上方において回動自在に取り付 けられている。制御モーメントの逆転を防ぐために必要な対応をとるために、前 方アーム506の下向き拡張部506aはその下端にカム従動部507を有し、 そしてそれは水中翼20内のピボット軸EE上方のトラック229内に位置して いる。前方アーム506と後方アーム502の上側拡張部502aとがなす角度 は、水中翼202の迎角が正もしくは口となるように下向きの推力が水面をつら ぬ〈水中翼501上に保たれる。上陸用車輪238は、水中翼20に回動自在に 取り付けられ、そしてこれは回動自在に取り付けられた部品508とともに、水 中翼20が収納されたときには、キールの役割をはたす。回動自在に取り付けら れた部品508に取り付けられた張カケーブル224は収納のために配置され、 レバー(図示省略)によって操作される。水中翼2oは、張カケーブル225を ゆるめ、ケーブル224に張力を負荷することによって収納される。回動自在に 取り付けられた部品は、水中翼20に固定されたリミットストップs3に対して 、水中翼20と回動自在に取り付けられた部品508とがいっしょに後方に回動 されるような作用をはたす。水中翼を下げるためには、ケーブル224はゆるめ られ、ケーブル225には張力が負荷されて、そしてそれは、両者がいっしょに 前方へ回動するように、水中jE20に固定されたリミットストップS4に接す る。11 and 12 show one of the rear hydrofoils 20 and its associated water surface detection. The hydrofoil 20, which follows the arrangement of W50, is rotatably attached around the axis EE, and is attached to the hull. It has bearings E1 and E2 located in the extension 102. Bear close to hydrofoil Ring E1 is placed in the front and rear, but is not vertically constrained. E2 is a spherical bearing. When the hydrofoil 20 is in the lowered position, The bull 225 separates against a stop S2 fixed to the transverse extension 102 of the hull. Part 508 is held apart and rotatably mounted about axis EE. Zhang Kake The other end of the bull 225 is connected to a lever (not shown) via a compression spring (not shown). operated by. A hydrofoil 501 that passes through a small water surface is connected to a rear arm 502. is rotatably attached to the lower end of the hydrofoil 20, and its upper end extends in the lateral direction of the hydrofoil 20. It is rotatably mounted on the inboard part of the upper hydrofoil 203 at a certain distance in front of the axis EE. It is attached. 'T1 part 505 is the upper extension part 502a of the rear arm 502. the second forearm 506; It is rotatably attached to the tip of the The rear end of the front arm 506 is rotatable. is rotatably attached above the pivot axis EE to a component 508 attached to the I'm being kicked. in order to take the necessary action to prevent the control moment from reversing. The downwardly extending portion 506a of the horizontal arm 506 has a cam follower portion 507 at its lower end, and it is located in the track 229 above the pivot axis EE in the hydrofoil 20. There is. The angle between the front arm 506 and the upper extension 502a of the rear arm 502 The downward thrust hits the water surface so that the angle of attack of the hydrofoil 202 is positive or positive. It is kept on the hydrofoil 501. The landing wheel 238 is rotatably attached to the hydrofoil 20. mounted, and which, together with a rotatably mounted part 508, When the middle wing 20 is stowed, it serves as a keel. Rotatably mounted The tension cable 224 attached to the removed component 508 is arranged for storage and It is operated by a lever (not shown). The hydrofoil 2o connects the tension cable 225. It is loosened and retracted by applying tension to the cable 224. Rotatable The attached parts are attached to the limit stop s3 fixed to the hydrofoil 20. , the hydrofoil 20 and the rotatably attached part 508 rotate rearward together. It acts as if it were to be done. To lower the hydrofoil, loosen the cable 224. cable 225 is loaded with tension, and it is Contact the limit stop S4 fixed to the underwater jE20 so that it rotates forward. Ru.

図14は、翼のフラップ及びチップを作動させるための機構を示す。作動装置1 4は、一端において、Y″において船体1に回動自在に取り付けられ、かつ、寓 3が取り付けられているディスク31に回動自在に取り付けられ、またその他端 において、フラップ4bのうちの一つの下端に固定されたレバー6oに回動自在 に取り付けられている。他のレバー61は、その他のフラップ4bの下端に固定 され、二つのレバー60.61はロッド62によって回動自在に連結され、これ らは、それぞれが取り付けられたフラップ4bに対して角度を有するので、いず れかのフラップのそのピボットFP回りの回動は、他方のフラップに望まれる応 差回動をひきおこす。両フラップ4a、4bは同じ量だけ偏向するように配置さ れ、両番間にはトルクを伝達する連結機が配置され、両者は捩りに対して剛であ り、下側フラップ4bのうちの一つの底部のいかなる回動も同じ翼に備えられた 上側フラップ4bの頂部において同様な回動をもたらすようになっている。前方 に延びスロットの設けられたレバー63a、63bが上側フラップ4aの頂部に 連結され、それらの翼弦軸方向に配置されている。Figure 14 shows a mechanism for actuating the wing flaps and tips. Actuation device 1 4 is rotatably attached to the hull 1 at one end at Y'', and 3 is rotatably attached to the disk 31 to which the other end is attached. , the lever 6o fixed to the lower end of one of the flaps 4b is rotatable. is attached to. The other lever 61 is fixed to the lower end of the other flap 4b. The two levers 60 and 61 are rotatably connected by a rod 62, which Since each has an angle with respect to the attached flap 4b, each The rotation of either flap about its pivot FP depends on the desired response of the other flap. Causes differential rotation. Both flaps 4a, 4b are arranged to deflect by the same amount. A coupling device that transmits torque is placed between both gates, and both are rigid against torsion. Therefore, any rotation of the bottom of one of the lower flaps 4b will result in A similar rotation is provided at the top of the upper flap 4b. forward Lever 63a, 63b which extends and is provided with a slot is attached to the top of the upper flap 4a. connected and arranged along their chord axes.

さらに、スロットの設けられたレバー64a、64bが二つの翼チップのピボッ ト軸GGに固定され、これらは翼チップ5の翼弦軸に沿って後に向けられている 。作動装置15a、15bは、フラップのとポット軸FPにおいて、前方に向い ているレバー63a、63bに回動自在に取り付けられ、これら作動装置の他端 に固定されたビン65a、65bは、Lt<−63a、 63 b及び64a、 64bのスロット内に配置され、作動装置15a及び15bを伸縮することによ って翼3のフラップ偏向と同じ翼のチップ5の回動との比が変更されるようにな って操舵室2に配置された加速装置203により、操縦士は、船にの速度を制御 すことを意図するものではない。In addition, slotted levers 64a, 64b are provided to pivot the two wing tips. These are oriented rearwardly along the chord axis of the wing tip 5. . The actuating devices 15a, 15b are directed forward at the flap and pot axis FP. The other end of these actuating devices is rotatably attached to levers 63a and 63b that The bins 65a and 65b fixed to Lt<-63a, 63b and 64a, 64b by extending and retracting the actuating devices 15a and 15b. The ratio between the flap deflection of wing 3 and the rotation of tip 5 of the same wing is changed. An accelerator 203 placed in the wheelhouse 2 allows the pilot to control the speed of the ship. It is not intended to

■ 国際調査報告 1M、、、11.IIIA、、1曖、、、NPCT/EP921013421+  =、、、−= −PCT/EP 92101342mwnmlA+m++、、 +I PCT/EP 92101342フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。■ international search report 1M,,,11. IIIA, 1 Ambiguous,, NPCT/EP921013421+ =,,,-=-PCT/EP 92101342mwnmlA+m++,, +I PCT/EP 92101342 Front page continuation (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE.

DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、0A(BF 、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、TG )、AU、 BB、 BG、 BR,CA、 C3,FI、 HU、JP。DK, ES, FR, GB, GR, IT, LU, MC, NL, SE), 0A (BF , BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, SN, TD, TG. ), AU, BB, BG, BR, CA, C3, FI, HU, JP.

KP、 KR,LK、 MG、 MN、 MW、 No、 PL、 R○、 R U、 SD、 USKP, KR, LK, MG, MN, MW, No, PL, R○, R U, SD, US

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 風力を動力もしくは補助動力とする水中翼船であって、これは風力手段と、 水中翼手段と、船体手段と、制御手取とから構成され、風力手段は、船を推進さ せる駆動力を供給し、水中翼手段は、垂直揚力を発生し、これによって、船の重 量と、風力手段及び船体手段によって発生した揚力の垂直成分を支持し、船のロ ール及びピツチ軸回りにそれが平衡を保つように安定化モーメントを供給し、ま た、水平力を発生し、これによって、風力手段及び船体手段によって発生した揚 力及び抗力の船を横切る軸に平行な方向成分のつりあいを保ち、船がそのヨー軸 と転舵手段回りに平衡を保つ安定化モーメントを供給し、 船体手段は、水中翼手段が水中からは船の速度が不十分であることによって供給 することのできない、平衡を保つための垂直揚力と船のピツチ及びロール軸回り のモーメントを供給し、また、乗組員に操舵室を供給し、制御手段は、船を転舵 するための手段と、船のロール及びピツチ軸回りの動きの制御するため及び水面 上の船の高さを制御するための手段と、風力を制御するための手段とを供給し、 風力手段は、少なくとも一つの剛もしくは可撓性のある構造の上方に延ひる翼を 有し、 水中翼手段は、少なくとも三つの水中翼から構成され、これらは水平及び垂直揚 力を供給するように配置され、また、それらのうち少なくとも二つは船の長手方 向軸回りに間隔をあけて配置され、さらに、少なくとも一つは、少なくとも一つ の他の水中翼に対して船の長手方向軸に沿って配置され、そしてそれはその水平 揚力を調節する手段を有し、 船体手段は、一つもしくはそれ以上の船体もしくはフロートから構成され、それ らは船のピツチ及びロール軸に沿ってその回りに配置されて、必要な揚力とこれ ら軸回りの船を直立させるモーメントを供給し、またさらに、一つ以上から構成 されている場合の船及びフロートと、水中翼手段と、風力手段とを結合するため 及びこれら手段によって発生する力を吸収しそれらの偏向を制御するための手段 も有するもの。 2 1項に記載した船において、船の長手方向軸のいずれかの側にさらされる水 中翼が、船体手段に対して滑らかな下向きに延びる拡張部を形成し、これか端板 を形成して、これが空気力学的抵抗を低減させるもの。 3 1項及び2項記載の船において、転舵手段及び船のヨー軸回りの安定性を供 給するために引き込められた状態においても水中翼手段か十分なだけ水没してい るもの。 4 1項及び2項に記載した船において、水中翼手段が進水を容易にするために 収納されているときには下降する車輪が備えられているもの。 5 1項に記載した船において、船体は適度なアスペクト比を有する三つの細長 い流体力学的な揚力面を形成し、その揚力中心は略水平な水中翼の揚力中心とお おむね一致し、それらが水面とある角度をなすことによって、船が完全に金属板 に基礎を置くにいたる以前のすべての船の姿勢に対して最小の抵抗を生じるよう になっているもの。 6 1項ないし5項のいずれかに記載した船において、船体手段がその幅方向に 拡張され、横方向に間隔をあけて配置された水中翼がそれに直接取り付けられた もの。 7 1項ないし6項のいずれかに記載した船において、平面的に見て船体手段が 細長い三角形を形成し、船の前部に位置するその三角形の頂部がその幅方向に拡 張されているもの。 8 風力手段を備える、風力を動力もしくは補助動力とする船もしくは乗物であ って、風力手段は少なくとも一つの上方に延びる翼を有し、それはその長手方向 に沿って略テーパかつけられていて、その付け根における翼弦長はその端部にお ける翼弦長よりも大きく、このような翼のいずれかが少なくとも一つの後端フラ ップとともに配置され、そのフラップもまたその長手方向に沿ってテーパがつけ られ、その付け根における部分的翼弦長がその端部における部分的翼弦長よりも 大きくなっているもの。 9 8項記載に船したおいて、上方に延びる翼が略ブーメラン形状であるもの。 10 8項もしくは9項のいずれかに記載した船において、いずれかの上方に延 びる翼が、主翼部分に対して略異なった迎角ではたらくように回動可能なように 回動自在に取り付けられた補助的なチップ部分を有するもの。 11 8項もしくは9項のいずれか及び10項に記載した船において、チップ部 分が回動されるだけ翼上端がその下端に対して捩られるように、いずれかの翼が 捩られることが可能なもの。 12 1項ないし11項のいずれかに記載した船において、いずれかの上方に延 びる翼の基部がそれの長さとの関係において水面から小さな距離をおいて配置さ れ、それによって水面によって提供される鏡面によりその有効比が実質的に増加 するもの。 13 1項ないし11項のいずれかに記載した船において、上方に延びる翼のい ずれかに接する船体手段の表面が、翼の有効アスペクト比を増加するために、翼 の端板としたはたらくように拡張されているもの。 14 1項ないし11項のいずれかに記載した船において、上方に延びる翼のい ずれかがそのピボット軸回りに回動するときに通過する船体手段の表面が前記軸 に対して垂直な平面であるもの。 15 1項ないし12項のいずれかに記載した船において、いずれかの翼の基部 が、略垂直な軸回りに回動自在に取り付けられた平板もしくはドーム状のディス クに固定されているもの。 16 10項もしくは11項のいずれかに記載した船において、いずれかの翼に 回動自在に取り付けられたチップ部分が、前方もしくは後方に傾斜し、それによ って、翼ピボット軸回りのつりあいを変化させることによって、チップ部分の回 動によって、翼の迎角が制御されるもの。 17 16項に記載した船において、回動自在に取り付けられた翼の組のいずれ かの迎角か、一体として自由に回動するように配置された、翼の組のピボット軸 回りのつりあいを変化させることによって、少なくとも一つの回動自在な翼チッ プの迎角によって制御されるもの。 18 前記16項もしくは17項記載の船であって、いずれかの翼もしくは翼の 組の角度位置が、作動装置によって設定され、いずれかの翼チップもしくは制御 風力が、前記作動装置によって供給される制御モーメントを有効に低減させてい るもの。 19 8項もしくは9項に記載した船であって、二つもしくはそれ以上の上方に 延びる翼を有し、いずれか一つの翼の後端フラップは、いずれか他の翼の後端フ ラップに対して異なった作動をされるもの。 20 10項もしくは11項に記載した船であって、二つもしくはそれ以上の上 方に延びる翼を有し、いずれかの翼の回動自在に取り付けられたチップ部分は、 いずれか他の翼のチップ部分に対して異なった回動をされるもの。 21 1項から20項までに記載した船であって、いずれかの翼は浮力を有し、 それによって、翼手段及び転覆した状態において水没する他のいかなる船の部分 の浮力の中心が自動的に船を垂直にするに十分な垂直にするためのモーメントを 発生するもの。 22 1項から20項までに記載した船であって、いずれかの翼は浮力を有し、 また、転覆した船が容易に垂直にもどされるように、いずれかの翼もしくは翼の 組を回動する手段を備えるもの。 23 1項から22項までに記載した船であって、少なくとも二つの翼を有し、 いずれの翼の対も互いに外側へと延び、その上端におけるよりも下端においてよ り近接して取り付けられているもの。 24 1項から7項までもしくは10項もしくは11項に記載した船であって、 少なくとも二つの翼を有し、いずれの翼の対のチップも互いに内側へと延び、そ の下端におけるよりも上端においてより近接して取り付けられているもの。 25 少なくとも一つの水中翼を備える風力を動力もしくは補助動力とする水中 翼船であって、いずれかの水中翼は垂直もしくは垂直に傾いた水面をつらめく部 分と水平もしくは水平に傾いた通常水没した部分から構成され、かつそれは船を 横切る方向の軸と実質的に平行な水平もしくは水平に傾いたピボット軸を有し、 そしてそれは、水平もしくは水平に傾いた部分の迎角とこれにともなうその揚力 とか、そのピボット軸回りに水中翼を回動することによって、水中翼が上向き及 び下向きに同じ値の揚力を発生することができるよう調節されうるように配置さ れているもの。 26 25項に記載した船であって、いずれかの水中翼の水平もしくは水平に傾 いた部分は、垂直もしくは垂直に傾いた部分と水平もしくは水平に傾いた部分と を有し、そしてそれか垂直もしくは垂直に傾いた部分の下端に回動自在に取り付 けられているもの。 27 25項に記載した船であって、水平もしくは水平に傾いたピボット軸は、 通常の金属板に基礎を置く運用においては水面より上方に位置し、水平もしくは 水平に傾いた部分と垂直もしくは垂直に傾いた部分とが一体としてピボット軸回 りに回動するように配置されているもの。 28 船の静的な吃水線に近接する水平もしくは水平に傾いた軸回りに回動自在 に取り付けられた水中翼を有する水中翼に支持される船であって、水中翼は水平 もしくは水平に傾いた部分を有し、それは船体に基礎を置く運用中には付加的な 揚力を供給し、通常の金属板に基礎を置く運用に対しては水面より上方に位置す るように配置され、また水中翼は、下向きに延びる垂直もしくは垂直に傾いた部 分と、通常の運用に対しては完全に水没される水平もしくは水平に傾いた部分を 有するもの。 29 28項に記載した船であって、二つの水平もしくは水平に傾いた部分と、 垂直もしくは垂直に傾いた部分とが略′C′型の構造を形成するもの。 30 水中翼に支持される船であって、いずれかの水中翼は、いずれかの垂直も しくは垂直に傾いた部分の下端に回動自在に取り付けられた水平もしくは水平に 傾いた水中翼部分を有し、そのピボット軸はその揚力中心よりもわずかに後方に 配置され、また、それには下向きに延びるフィンか取り付けられ、前方への動き に対しては、前記水中翼部分が発生する垂直揚力成分と、前記フィンが発生する 抗力によって生じる前記水中翼部分のピボット軸回りのモーメントとの和が、前 記垂直揚力成分か上向きもしくは下向きであるにかかわらず、常に同一の方向に 衝くように配置されているもの。 31 水中翼に支持される船であって、垂直もしくは垂直に傾いた水面をつらぬ く部分と、通常水没した水平もしくは水平に傾いた部分を有するいずれかの水中 翼は、金属板に基礎を置く運用に対しての通常の水位の上方に位置する水平もし くは水平に傾いたピボット軸回りに回動可能とされ、それによって、それが発生 する垂直揚力成分が変わり、また、このようなピボット軸は、略垂直方向の移動 運動に対して拘束を受けない範囲か広く、また、 前記水中翼が発生する垂直揚力は、前記ピボット軸に対して略水平方向へ移動可 能な船の部分によって大きな抵抗を受け、そのため、いずれかの作動装置もしく は制御機構によって、前記ピボット軸回りに前記水中翼を回動するため、もしく はそれを適所に保つために必要なモーメントは大幅に低減されるもの。 32 25項、27項、28項、29項もしくは31項に記載した船であって、 水平もしくは水平に傾いたピボット軸を有するいずれかの水中翼が、前方もしく は後方に回動して収納可能であり、それによって、ドック入りもしくは水深の浅 い領域での運用のために吃水が大幅に低減されるもの。 33 25項、26項もしくは27項に記載した船であって、静的な吃水線に近 接して、もしくはその上方に付加的なピボット軸が配置され、それは通常の金属 板に基礎を置く運用中は固定され、それによって、水中翼は、この付加的なピボ ット軸回りに前方もしくは後方に回動可能で、ドック入りもしくは水深の浅い領 域での運用のために吃水が大幅に低減することを可能としているもの。 34 28項、29項、30項もしくは31項に記載した船であって、水平もし くは水平に傾いた金属板部分と、垂直もしくは垂直に傾いた金属板部分とが交差 する位置に近接して付加的なピボット軸が配置され、それは通常の金属板に基礎 を置く運用中は固定され、それによって、水中翼がその水平もしくは水平に傾い たピボット軸回りに、前方もしくは後方に回動可能で、ドック入りもしくは水深 の浅い領域での運用のために吃水が大幅に低減することを可能とし、一方、水平 もしくは水平に傾いた金属板部分は、上記付加的なピボット軸回りに回動され、 それによって、その迎角が大きな変化を受けずに保たれるもの。 35 33項に記載した船であって、水平もしくは水平に傾いた部分の迎角が、 水翼鋼がその付加的なピボット軸回りに回動して収納される間、大きく変化しな いもの。 36 25項から35項までに記載した船であって、いずれかの水中翼をそのピ ボット軸もしくは付加的なピボット軸回りに下げるため、もしくは、もし前記水 中翼がそのように装備されている場合は、そのような付加的なピボット軸回りに 前記水中翼を固定するためのケーブル手段を有するもの。 37 25項、27項、28項、29項、31項、32項及び34項に記載した 船であって、垂直もしくは垂直に傾いた部分と、水平もしくは水平に傾いた部分 とを有し、水平もしくは水平に傾いた軸回りに回動自在に取り付けられたいずれ かの水中翼が、迎角を調節する作動装置を有し、前記水中翼を収約するために同 じ作動装置を使用するもの。 38 32項、33項、34項及び35項に記載した船であって、いずれかの水 中翼を収納するために使用される水圧もしくは空気圧による作動装置は、ある物 体と衝突したときに、そのような水中翼のいずれもに、その衝撃を救うために制 御回路が供給する適応性のある力に抗して後方に回動するような適応性を与える 目的で、少なくとも一つの圧力開放バルブと蓄積装置とをその制御回路内に有す るもの。 39 25項から37項までに記載した船であって、いずれかの水中翼が付加的 にスプリング手段を有し、それによって、もしもある物体と衝突した場合は、そ れは素直にその軸回りに後方へ回動し収納されるもの。 40 水中翼に支持される船であって、少なくとも一つの水中翼は、水平もしく は水平に傾いた部分と、水平もしくは水平に傾いたピボット軸を有し、そしてそ れは、水面に対する船のある位置の高さを決定する機構を有する水面検知手段に 結合され、前記水中翼が発生する上向きもしくは下向きの揚力成分を調節するた めの制御力を供給し、それによって、水面に対して制御された高さに船のいずれ の部分をも保つようにし、 前記水面検知手段は、二つの前方アームを有し、これらはそれぞれ、その後端に 向けてなんらかの船の固定部もしくは可動部に回動自在に取り付けられ、さらに また、その前端に向けて連結リンクに回動自在に取り付けられて、平行四辺形を 形成し、 前記連結リンクヘの下方拡張部は三角形アームを形成するもの。 41 1項から40項までに記載した船であって、いずれかの水中翼がそれに連 結された水面検知手段とともに、上方及び下方に同じ量の揚力を供給できるよう に配置されているもの。 42 1項から41項までに記載した船であって、いずれの水面検知手段も、コ ンパクトな配置で、水平投影面において船の外形線内に収められ、そうすること によって保護されることとなっているもの。 43 1項から41項までに記載した船であって、水中翼とそれが関与する水面 検知手段からなるいずれのシステムのゲインも、局所的な風及び海の状態の条件 に船の力学的なふるまいを適合させるように、容易に調節されうるような手段を 備えるもの。 44 25項、26項もしくは37項及び40項に記載した船であって、少なく とも一つの水面検知手段とリンクされた水中翼を有し、それは一対の前方アーム を有し、一つの前方アームは前記水平もしくは水平に傾いた水中翼部分にリンク され、それによって、前記前方アームの前端の上向き回転運動は、前記水中翼部 分の迎角を増加させ(これは負の迎角においては減少される)、前記前方アーム の上向きの回転は、逆の効果をもつようにされているもの。 45 44項に記載した船であって、前記水平もしくは水平に傾いた水中翼部分 がリンクされた前方アームの後方ピボット軸は、実質的に水中翼の収納のための ピボット軸と同一線上にあり、こりによって、もし前記水中翼が収納されると、 前記水平もしくは水平に傾いた水中翼部分の迎角は実質的には変化しないように なっているもの。 46 28項、29項、30項もしくは31項及び40項に記載した船であって 、一対の前方アームを有する水面検知手段とリンクされた少なくとも一つの水中 翼を有し、下方の前方アームが垂直もしくは垂直に傾いた水中翼部分の前方拡張 部から形成されているもの。 47 40項及び44項もしくは37項に記載した船であって、前記後方アーム は、その下端に小さな水面をつらぬく水中翼を有し、これによって、波の動きの 中の船の姿勢のなんらかの変化に起因して、水面に沿って前記水面をつらぬく水 中翼が上昇したときに、それが発生する揚力が変化することに基づく前記後方ア ームの動きは、下側前方アームの回転運動を引き起こし、それが連結されている 水平もしくは水平に傾いた金属板部分の迎角を変更するようになっているもの。 48 47項に記載した船であって、前記後方アームが、限られた流体力学的か つ浮揚性の一方を供給し、また、水没したときには低い抗力を発生するような形 状とされているもの。 49 略47項に記載した船であって、前記後方アームは、その下端において小 さな水面をつらぬく水中翼に回動自在に取り付けられ、第二の後方アームが、そ の上端において下側の前方アームに回動自在に取り付けられ、その下端において 前記水面をつらめく水中翼に回動自在に取り付けられ、それによって、二つの後 方アームは平行四辺形を形成し、また、前記水面をつらぬく水中翼の迎角は高精 度に一定に保たれる、もしくは望まれる様に変化するよう制御されるようになっ ているもの。 50 49項に記載した船であって、前記後方アームが、限られた浮揚性の揚力 を供給し、また、水没したときには低い抗力を発生するような形状とされている もの。 51 40項及び43項に記載した船であって、前方アームの先端を連結してい る連結リンクの長さを変化させることによってゲインが変化させられるもの。 52 31項及び47項、48項、49項、50項及び51項のいずれかに記載 した船であって、上側前方アームの略垂直な拡張部が、その水平もしくは水平に 傾いたピボット軸の略上方もしくは下方において、水中翼に設けられたトラック 内に位置し、それによって、前記拡張部は、水中翼が発生する上向きもしくは下 向きの略垂直な揚力成分を支持し、上側前方アームの先端と、二つの前方アーム の先端間のリンクとが形成する角度は、水中翼が発生するそのピボット軸回りの モーメントと、それが発生する揚力の垂直成分との結合した効果が、前記水面検 知手段の前記水面をつらぬく水中翼上に常に下向き推力を発生するようになって いるもの。 53 52項に記載した船であって、前記上側前方アームが、関与する水中翼の 水平もしくは水平に傾いたピボット軸回りに回動自在に取り付けられた部品に回 動自在に取り付けられ、それによって、通常の運用に対しては前記部品は適所に 固定され、また、収納に対してはゆるめられ、前記水中翼かそれに関与する水面 検知手段とともに回動して引き込むようにされているもの。 54 風力を動力もしくは補助動力とする船または乗物であって、垂直もしくは 垂直に傾いた軸回りに回動自在に取り付けられた上方に延びる翼を少なくとも一 つ有し、また、前記単数もしくは複数の翼の迎角を制御する手段も有するもので 、さらに単数もしくは複数の翼の迎角が自動車のアクセルペダルに類似するペダ ルによって制御されるような転舵手段を有し、この転舵手段は、自動車のハンド ルに類似した転舵ホイールを有するもの。 55 54項に記載した船であって、前方もしくは後方への船の運動方向を制御 する手段が、自動車のギヤ選択装置に類似した制御装置を含むもの。 56 54項及び55項に記載した船であって、少なくとも一つの翼が、その揚 力を制御する手段と、補助的な制御手段とを有し、それによって、もしも、いず れかの翼の水平もしくは水平に傾いた部分が、水中から上方へ抜け出るという危 険な程度に水面にきわめて近く接近したときには、水中翼部分によって発生され るべき必要な下向き揚力成分を減らすように、いずれかの上方に延びる翼の迎角 が調節されるようになっているもの。 57 54項及び55項に記載した船であって、付加的な制御手段を有し、これ によって、陸もしくは氷の上で使用されているときに、いずれかの車輪もしくは スキッドに表面から規定量以上浮揚する危険が生じ、もしくは、船に予め決めら れたロールもしくはピツチ角を越える危険が生じたときに、いずれかの上方に延 びる翼の迎角か調節され、船を安定させるように、いずれかの上向きの翼によっ て発生される揚力を減少させるもの。 58 55項から57項までのいずれかに記載した船であって、付加的な制御手 段を有し、これによって、もしも船のいずれかの部分に配置されたいずれかの変 換器が、船のその部分がもつ応力、歪みもしくは荷重の程度が予め決められた値 を越えていることを示す信号を発した場合、いずれかの上方に延びる翼の迎角が 調節され、船のその部分の応力、歪みもしくは荷重の値を、予め決められたレベ ルを最大限として元にもどすもの。 59 1項から58項までのいずれかに記載した船であって、少なくとも一つの 上方に延びる翼を有し、それらのうちのいずれかが、少なくとも一つの後端フラ ップと、単独もしくは複数の前記後端フラップの偏向と単独もしくは複数の前記 チップの回動とを制御するための一つの作動装置としての回動自在に取り付けら れたチップ部分とを有するもの。 60 59項に記載した船であって、フラップの偏向と、いずれかの翼の同動自 在に取り付けられたチップ部分の回動との比が可変とされ、作動装置によって制 御されるもの。 61 59項もしくは60項に記載した船であって、いずれかの翼もしくは翼の 組に対して、少なくとも一つのフラップの偏向を制御するために必要とされる制 御モーメントと、少なくとも一つの回動自在に取り付けられた翼チップを制御す るために必要とされる制御モーメントとが、全体として必要とされる制御モーメ ントを低減するように結合されているもの。 62 1項から61項までのいずれかに記載した船であって、いずれかの垂直に 傾いた翼によって発生される揚力の方向および量を制御するための電子制御シス テムを有するもの。 [Claims] 1. A hydrofoil boat using wind power as power or auxiliary power, which is composed of a wind power means, a hydrofoil means, a hull means, and a control handle, and the wind power means is used to drive the ship. promoted The hydrofoil means generates vertical lift, thereby lifting the ship's weight. and the vertical component of the lift generated by wind and hull means, and Provide a stabilizing moment to keep it in equilibrium around the roll and pitch axes, and It also generates horizontal forces, which reduce the uplift generated by wind and hull means. The hull means provide a stabilizing moment which maintains a balance between the directional components of force and drag parallel to the axis transverse to the ship and which keeps the ship balanced about its yaw axis and the steering means; It provides the balancing vertical lift and moments about the ship's pitch and roll axes that cannot be provided due to insufficient ship speed, and also provides a wheelhouse for the crew and control means. means for steering the ship, means for controlling the ship's roll and movement about the pitch axis and for controlling the height of the ship above the water surface, and means for controlling the wind force. The wind power means has an airfoil extending above at least one rigid or flexible structure, and the hydrofoil means consists of at least three hydrofoils, which provide horizontal and vertical lift. and at least two of them are located longitudinally of the ship. spaced apart about an adaxial axis, and further includes at least one arranged along the longitudinal axis of the ship relative to other hydrofoils, and which have means for adjusting its horizontal lift, the hull means consisting of one or more hulls or floats; are arranged along and around the ship's pitch and roll axes to provide the necessary lift and for providing a moment for uprighting the ship about its axis, and further for connecting the ship and floats, hydrofoil means and wind power means, if they consist of one or more, and the forces generated by these means; and also have means to absorb them and control their deflection. 2. In ships described in paragraph 1, water exposed on either side of the ship's longitudinal axis. The midwing forms a smooth downwardly extending extension to the hull means, which forms an end plate which reduces aerodynamic drag. 3. In the ships described in paragraphs 1 and 2, providing steering means and stability around the ship's yaw axis. The hydrofoil means is sufficiently submerged even when retracted for water supply. What to do. 4. Ships as described in paragraphs 1 and 2, which are equipped with wheels that lower the hydrofoil means when stowed to facilitate launching. 5. In the ships described in paragraph 1, the hull has three slender sections with a suitable aspect ratio. It forms a hydrodynamic lifting surface whose center of lift is similar to the center of lift of a nearly horizontal hydrofoil. Generally coincident, their angles with the water surface are such that they produce the least resistance to all ship positions prior to the ship being entirely based on metal plates. 6. A ship as described in any of paragraphs 1 to 5, in which the hull means is extended in its width direction and has laterally spaced hydrofoils attached directly to it. 7 In the ship described in any of paragraphs 1 to 6, the hull means form an elongated triangle when viewed in plan, and the top of the triangle located at the front of the ship expands in the width direction. what is being stretched. 8.A ship or vehicle equipped with wind power means, whose power or auxiliary power is wind power. Thus, the wind power means has at least one upwardly extending blade which is generally tapered along its length and whose chord length at its root is equal to the chord length at its end. any such wing has at least one trailing edge flap. flap, which is also tapered along its length and has a partial chord length at its root that is greater than the partial chord length at its end. 9 A ship as described in item 8 whose upwardly extending wings are approximately boomerang-shaped. 10 In a ship described in either paragraph 8 or 9, extending above either The wing has an auxiliary tip section rotatably attached to the main wing section so that it operates at substantially different angles of attack with respect to the main wing section. 11 In the ships described in either paragraph 8 or 9 and paragraph 10, the tip section Either wing can be twisted such that the upper edge of the wing is twisted relative to its lower edge by the amount of rotation. 12 In a ship described in any of paragraphs 1 to 11, a vessel extending above any The base of the extending wing is placed at a small distance from the water surface in relation to its length. the mirror surface provided by the water surface, thereby substantially increasing its effective ratio. 13. In the ships described in any of paragraphs 1 to 11, the wing blades extending upward The surface of the hull means which is in contact with the gap is extended to serve as a wing end plate in order to increase the effective aspect ratio of the wing. 14. In the ships described in any of paragraphs 1 to 11, the wing blades extending upward The surface of the hull means through which the vessel passes when it rotates about its pivot axis is a plane perpendicular to said axis. 15 In the ships described in any of paragraphs 1 to 12, the base of one of the wings is a flat plate or dome-shaped disc mounted rotatably around a substantially vertical axis. something that is fixed to the wall. 16 In a ship described in either paragraph 10 or 11, the tip portion rotatably attached to one of the wings is tilted forward or backward, thereby In other words, the angle of attack of the blade is controlled by rotating the tip by changing the balance around the blade pivot axis. 17 In a ship described in paragraph 16, the angle of attack of any of the rotatably mounted wing sets, or the balance around the pivot axis of the wing sets arranged to rotate freely as a unit. at least one rotatable wing tip by varying controlled by the angle of attack of the plane. 18. A ship according to paragraph 16 or 17 above, wherein the angular position of any wing or set of wings is set by an actuating device, and any wing tip or control wind power is supplied by the actuating device. The control moment is effectively reduced. What to do. 19 A ship as described in heading 8 or 9 having two or more upwardly extending wings, the aft flap of any one wing being connected to the aft flap of any other wing. Something that operates differently for wraps. 20 Vessels listed in paragraph 10 or 11, which are equipped with two or more It has wings extending in the direction, and the rotatably attached tip portion of either wing is rotated differently with respect to the tip portion of any other wing. 21. A ship as described in paragraphs 1 to 20, in which any of the wings has buoyancy so that the center of buoyancy of the wing means and of any other part of the ship which is submerged in the capsized condition is automatically something that generates enough vertical moment to make the ship vertical. 22 A ship described in paragraphs 1 to 20, in which any wing has buoyancy, and any wing or set of wings is rotated so that the capsized vessel can be easily brought back upright. Something that has a means of movement. 23 Ships as described in headings 1 to 22, having at least two wings, each pair of wings extending outwardly from each other and having a lower end than at its upper end. installed in close proximity to each other. 24 A ship as described in headings 1 to 7 or 10 or 11, having at least two wings, the tips of each pair of wings extending inwardly from each other; attached closer together at the upper end than at the lower end. 25 A hydrofoil boat powered by wind power or auxiliary power, which is equipped with at least one hydrofoil, one of which is a part of the water that spans a vertical or vertically inclined water surface. consisting of a horizontal or horizontally inclined normally submerged portion, which has a horizontal or horizontally inclined pivot axis substantially parallel to the transverse axis, and which is horizontal or horizontally inclined; By rotating the hydrofoil around its pivot axis, the angle of attack of the above-mentioned part and the resulting lift force will cause the hydrofoil to move upward. arranged so that they can be adjusted to produce the same amount of lift both upward and downward. What is happening. 26 Vessels described in paragraph 25 with any hydrofoil horizontal or horizontally tilted. The part has a vertical or vertically inclined part and a horizontal or horizontally inclined part, and is rotatably attached to the lower end of the vertical or vertically inclined part. What is being rejected. 27 In a ship described in paragraph 25, the horizontal or horizontally inclined pivot axis is located above the water surface in normal metal plate-based operation and is perpendicular or perpendicular to the horizontal or horizontally inclined part. The part tilted to the pivot axis rotates as one unit. something that is arranged so that it can rotate. 28 A ship supported by a hydrofoil having a hydrofoil rotatably mounted around a horizontal or horizontally inclined axis proximate to the ship's static waterline, the hydrofoil being horizontal or horizontally inclined. It has a section located above the waterline that provides additional lift during hull-based operations and for normal sheet metal-based operations. The hydrofoil has a downwardly extending vertical or vertically inclined section. have a horizontal or horizontally inclined portion that is completely submerged for normal operation. 29 A ship as described in paragraph 28, in which two horizontal or horizontally inclined sections and a vertical or vertically inclined section form a substantially 'C'-shaped structure. 30 Vessels supported by hydrofoils, in which either hydrofoil is or a horizontal or horizontally inclined hydrofoil section rotatably attached to the lower end of a vertically inclined section, the pivot axis of which is located slightly aft of its center of lift; A downwardly extending fin is attached, and for forward movement, the sum of the vertical lift component generated by the hydrofoil section and the moment about the pivot axis of the hydrofoil section caused by the drag force generated by the fin. But before An object so arranged that the vertical lift component always strikes in the same direction, regardless of whether it is upward or downward. 31 Vessels supported by hydrofoils that do not traverse vertical or vertically inclined water surfaces. Any hydrofoil with a horizontal or horizontally inclined part normally submerged shall have a horizontal or horizontal part located above the normal water level for operations based on metal plates. The pivot axis may be pivotable about a horizontally tilted pivot axis, thereby changing the vertical lift component it generates; In addition, the vertical lift generated by the hydrofoil is movable in a substantially horizontal direction with respect to the pivot axis. is met with great resistance by parts of the ship that are capable of for rotating the hydrofoil about the pivot axis by a control mechanism; or The moment required to keep it in place is greatly reduced. 32 A ship as described in headings 25, 27, 28, 29 or 31 in which any hydrofoil having a horizontal or horizontally inclined pivot axis is can be swiveled backwards for storage, allowing it to be docked or in shallow water. It is designed to significantly reduce water leakage for operation in areas with high humidity. 33 Ships described in paragraph 25, 26 or 27, which are located near the static waterline. An additional pivot axis is arranged adjacent to or above it, which is fixed during normal metal plate-based operation, so that the hydrofoil can be attached to this additional pivot axis. Can be rotated forward or backward around the dock axis, allowing for docking or shallow water areas. It is possible to significantly reduce water intake for operation in the area. 34 A ship described in paragraph 28, 29, 30 or 31, which is An additional pivot axis is placed close to the intersection of a horizontally inclined metal plate section and a vertical or vertically inclined metal plate section, which during normal metal plate-based operation fixed, thereby allowing the hydrofoil to pivot forward or backward about its horizontal or horizontally inclined pivot axis, significantly reducing swamping for docking or operation in shallow water areas. while the horizontal or horizontally inclined metal plate section is rotated about the additional pivot axis, thereby maintaining its angle of attack without significant changes. 35 A ship as described in paragraph 33 in which the angle of attack of the horizontal or horizontally inclined part does not change significantly while the waterfoil steel is rotated about its additional pivot axis and retracted. Something. 36 Vessels listed in paragraphs 25 to 35 with any hydrofoil installed at the for lowering around the bot axis or additional pivot axes, or if the water Where the midfoil is so equipped, with cable means for fixing said hydrofoil about such additional pivot axis. 37 A ship described in paragraphs 25, 27, 28, 29, 31, 32 and 34, which has a vertical or vertically inclined part and a horizontal or horizontally inclined part, Any hydrofoil mounted rotatably about a horizontal or horizontally inclined axis has an actuator for adjusting the angle of attack, and the same is used to adjust the angle of attack. Those using the same actuating device. 38 Ships listed in paragraphs 32, 33, 34 and 35, which are The hydraulic or pneumatic actuator used to stow the midfoil may be Any such hydrofoil has controls to save its impact when it collides with a body. and at least one pressure relief valve and an accumulator in the control circuit for the purpose of providing the adaptability to pivot rearwardly against the adaptable force provided by the control circuit. What to do. 39 Ships as described in paragraphs 25 to 37, in which any of the hydrofoils additionally have spring means, so that if they collide with an object, the It obediently rotates backwards around its axis and is stored. 40 Vessels supported by hydrofoils, at least one hydrofoil being horizontal or has a horizontally inclined portion and a horizontal or horizontally inclined pivot axis; This is coupled to water surface sensing means having a mechanism for determining the height of a certain position of the ship relative to the water surface, and for adjusting the upward or downward lift component generated by the hydrofoil. said water surface sensing means having two forward arms, each of said water surface sensing means having two forward arms, each of said water surface sensing means having two forward arms; It is rotatably attached toward its rear end to some fixed or movable part of the ship, and further rotatably attached toward its forward end to a connecting link, forming a parallelogram, and is connected to said connecting link. The downward extension of forms a triangular arm. 41 Vessels listed in paragraphs 1 to 40 with any hydrofoils connected thereto. arranged so as to provide the same amount of lift upward and downward, together with an associated water surface sensing means. 42 For ships listed in paragraphs 1 to 41, any water surface detection means is A compact arrangement which, in horizontal projection, is to be contained within the outline of the ship and thereby protected. 43 For ships described in paragraphs 1 to 41, the gain of any system consisting of a hydrofoil and associated water surface sensing means is a function of the ship's dynamics, depending on local wind and sea conditions. Provided with means that can be easily adjusted to adapt behavior. 44 Ships listed in paragraphs 25, 26 or 37 and 40, with at least each having a hydrofoil linked to one water surface sensing means, having a pair of forearms, one forearm linked to said horizontal or horizontally inclined hydrofoil portion, whereby said forearm The upward rotational movement of the front end of the hydrofoil section (which is reduced in negative angles of attack), such that upward rotation of said forearm has the opposite effect. 45. A ship as described in paragraph 44, wherein the aft pivot axis of the forearm to which the horizontal or horizontally inclined hydrofoil section is linked is substantially co-linear with the pivot axis for storage of the hydrofoil. , the angle of attack of the horizontal or horizontally inclined hydrofoil portion does not substantially change if the hydrofoil is retracted due to the stiffness. 46 A ship as described in headings 28, 29, 30 or 31 and 40, having at least one hydrofoil linked to surface sensing means having a pair of forearms, the lower forearm being Formed by the forward extension of a vertical or vertically inclined hydrofoil section. 47 A ship as described in paragraphs 40 and 44 or 37, wherein the aft arm has at its lower end a small hydrofoil that passes through the water surface, thereby preventing any change in the attitude of the ship in the movement of waves. Water flowing through the water surface along the water surface due to The rear wing is based on the fact that when the middle wing rises, the lift it generates changes. The movement of the arm causes a rotational movement of the lower forearm, altering the angle of attack of the horizontal or horizontally inclined metal plate section to which it is connected. 48 A ship as described in paragraph 47, wherein said aft arm has a limited hydrodynamic A shape that provides both buoyancy and low drag when submerged. What is considered to be a state of affairs. 49 A ship according to paragraph 47, wherein the aft arm has a small portion at its lower end. It is rotatably attached to a hydrofoil that passes through a small water surface, and a second rear arm is attached to it. is rotatably attached at its upper end to the lower forearm and at its lower end to the waterfoil, whereby the two rear The horizontal arm forms a parallelogram, and the angle of attack of the hydrofoil passing through the water surface is high precision. something that is controlled so that it remains constant or changes as desired. 50 A ship as described in paragraph 49, wherein said aft arm is so shaped as to provide limited buoyancy lift and to generate low drag when submerged. 51 Ships described in paragraphs 40 and 43, which have their forward arms connected The gain can be changed by changing the length of the connecting link. 52 A ship as described in any of paragraphs 31 and 47, 48, 49, 50 and 51 in which the substantially vertical extension of the upper forearm is connected to its horizontal or horizontally inclined pivot axis. substantially upwardly or downwardly in a track provided in the hydrofoil, such that the extension is directed upwardly or downwardly in the direction in which the hydrofoil emerges. The angle formed by the tip of the upper forearm and the link between the tips of the two forearms is determined by the moment about its pivot axis that the hydrofoil generates and the moment it generates, supporting a nearly vertical component of lift. The combined effect of the vertical component of the lift force A device that is designed to constantly generate downward thrust on the hydrofoil that penetrates the water surface of the knowledge means. 53 A ship as described in paragraph 52, wherein said upper forewarm is rotatably mounted on a part rotatably mounted about a horizontal or horizontally inclined pivot axis of the hydrofoil concerned, whereby , for normal operation said parts are fixed in place, and for storage they are loosened and rotated and retracted together with said hydrofoil or associated water surface sensing means. 54. A ship or vehicle powered by wind power or auxiliary power, having at least one upwardly extending wing rotatably mounted about a vertical or vertically inclined axis, and having one or more of the above-mentioned wings. It also has means for controlling the angle of attack of the blades, and the angle of attack of one or more blades is controlled by a pedal similar to an automobile accelerator pedal. The steering means is controlled by the handwheel of the automobile. A steering wheel similar to a steering wheel. 55 A ship as described in paragraph 54, in which the means for controlling the direction of forward or aft movement of the ship includes a control device similar to the gear selection device of a motor vehicle. 56 Ships described in headings 54 and 55, in which at least one wing It has a means for controlling the force and an auxiliary means for controlling the force. There is a risk that the horizontal or horizontally inclined part of the wing may come out of the water upwards. The angle of attack of any upwardly extending wing is adjusted so as to reduce the necessary downward lift component to be generated by the hydrofoil section when the water surface is approached dangerously close. . 57 Ships as described in headings 54 and 55 having additional control means by which, when used on land or on ice, any wheel or skid may have a specified amount of pressure from the surface. or if there is a risk of refloating, or if the ship When there is a danger of exceeding the pitch angle or the pitch angle, the The angle of attack of the rising wing is adjusted, and either upward wing is used to stabilize the ship. something that reduces the lift generated by 58 Ships described in any of paragraphs 55 to 57, which are equipped with additional control measures. tiers, by which if any changes placed on any part of the ship If the transducer gives a signal indicating that the degree of stress, strain or load on that part of the ship exceeds a predetermined value, the angle of attack of any upwardly extending wing is adjusted; The value of stress, strain or load in that part of the ship is set to a predetermined level. to restore the original state to the maximum extent possible. 59 A ship as described in any of paragraphs 1 to 58, having at least one upwardly extending wing, any of which has at least one rear end flap. and a rotatably mounted actuator for controlling the deflection of one or more of said rear end flaps and the rotation of one or more of said tips. The one with a chip part. 60 A ship as described in paragraph 59, in which the deflection of the flaps and the synchronized automatic movement of either wing The ratio of the rotation of the tip part currently attached to the rotation is variable and controlled by the actuating device. What is under control. 61 Ships as described in heading 59 or 60 which have the necessary controls for controlling the deflection of at least one flap on any wing or set of wings. control moment and at least one rotatably mounted wing tip. The control moment required for that are combined in such a way as to reduce the 62 A ship as described in any of paragraphs 1 to 61, equipped with an electronic control system for controlling the direction and amount of lift generated by any vertically inclined wing. Those with a tem.
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