JPS6328793A

JPS6328793A - スラツトおよびフラツプ付き剛体帆装置

Info

Publication number: JPS6328793A
Application number: JP61171009A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ogami; 大神　孝裕
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1988-02-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、船舶に装備される帆装置に関し、特に剛性の
主翼をそなえた剛体帆装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、船舶の主機関の燃料ｉＶＥ費量を節約するｒこめ
、船上に剛体帆を設ける技術が開発されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の剛体帆装置では、帆の翼面の境界層制
御がなされておらず、風向きに対して帆の迎角を大きく
とると失速して、大きな揚力を（）ることは期待できな
かった。

そこで本発明は、剛体帆１こ、後部に副スラントをそな
えたスラットと７ラツプとを組合せることにより、境界
層制御を行なえるようにして、迎角をかなり大きく取っ
ても失速を起こさずに高揚力を得られるよう１こした、
スラットおよびフラップ付き剛体帆装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

このため、本発明のスラットおよび７ラツプ付き剛体帆
装置は、フラップを持つ剛性の翼形帆の前部に３６０°
旋回可能なスラットが装備されるとともに、同スラット
の後部に所定の角度まで旋回しうるＲリスラットが設け
られたことをＶｆ徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明のスラットおよび７う・２プ付き剛体帆装
置では、剛体帆前面に沿う空気流は、スラットおよび副
スラットと主翼との間隙を通って流出される空気流によ
り運動エネルギーを与えられ、剥離を生じることなくス
ムーズに流れる。

また、剛体帆背面に沿う空気流は、上記のスラット、副
スラッＦおよ１７ランプに上り減速されて小さな速度で
流れる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としてのスラットお
よびフラップ付き剛体帆装置について説明すると、第１
図はその側面図、第２図は第１図の■−■矢視断面図、
第３図はその作用を示す水平断面図である。

第１図に示すように、本実施例のスラットおよびフラッ
プ付き剛体帆装置では、船体甲板１５上に旋回装置８を
介し帆柱７が立役され、同帆柱７の上端部には、剛体帆
Ｓが、上記旋回装′ａ８に駆動されて鉛直軸線周りに旋
回可能に設けられている。そして、この剛体帆Ｓは第１
，２図に示すように構成されている。

つまり、帆柱７の上端部に下部端板６を介し剛性の主翼
１が設けられ、同主翼１の上端部には上部端板５が固着
されている。そして、これらの上部端板５と下部端板６
との相互間において、主翼１の曲部にスラット２が回転
軸ビン１２に軸支されて装備されている。この人ラット
２は、下部端板６の下面に設けられた旋回装置９により
駆動されて鉛直軸線周りに３６０°　旋回できるように
なっている。また、上記スラット２の後部には、副スラ
ット３が回転軸ビン１３．１３に軸支されて、旋回ギヤ
１０により駆動され鉛直軸線周りに所定の７！１度まで
旋回可能に設けられている。

さらに、上記の上ｇ端＠５と下部端板６との相互間にお
いて、主翼１の後部に７ラツプ４が、回転軸ビン１４．
１４に袖丈されてそなえられ、旋回ギヤ１１に駆動され
て鉛直軸線周りに旋回できるようになっている。

そして、これらの主翼１．スラット２．副スラット３．
フラップ４．上部端板５および下部端板６から剛体帆Ｓ
が構成され、同剛体帆Ｓは、スラット２、副スラット３
およびフラップ４を中心軸＠ｓ’に沿って配列した状態
で、同中心軸線Ｓ′に関しほぼ対称形をなしている。

なお、図中の符号Ｓａは剛体帆Ｓの右側面、ｓｂは剛体
帆Ｓの左側面を示している。

上述の構成により、本実施例のスラットおよび７ラツプ
付き剛体帆装置では、剛体帆Ｓが、旋回装置８により駆
動され同剛体帆Ｓに流入する風の方向に対して最適の迎
角を取るように旋回されて調整される。

さて、第３図に示すように本実施例の剛体帆装置に入射
する風１６に対して剛体帆Ｓの迎角を最適の大きさ、つ
まり、同図にａで示す大きさにとった場合について説明
する。この場合、スラット２は旋回装置９により矢印Ａ
で示す方向に旋回されて固定されるとともに、副スラッ
ト３およびフラップ・ｔは、旋回ギヤ１０．１１により
、それぞれ矢印Ａ’、Ｂで示す方向に旋回されて固定さ
れる。この結果、上記のスラブ）２および副スラット３
と主翼１との相互間における間隙にはスロ・ント１７が
形成される。

そして、風１６は、スラット２の先端において剛体帆Ｓ
の前面つまり右側面Ｓａに沿う空気流１６ａと、剛体帆
Ｓの背面つまり左側面ｓｂに沿う空気流１６ｂとに分離
される。

剛体帆Ｓの背面つまり左側面ｓｂに沿う空気流１６ｂは
、小さな速度で流れるが、スラット２および主翼１の背
面に沿って流れるにしたがい減速されるとともに、風下
側の７ラツプ４によりさらに減速されつつ案内されて上
記剛体帆Ｓから図の右下方に向は流出される。この際に
、空気流ＩＧｂの一部は、スロット１７を通って剛体＠
Ｓの前面つまり右側面Ｓａに流出され空気流１６ｂ′と
なる。

また、剛体帆Ｓの前面つまり右側面Ｓａに沿う空気流１
６ｕは、大きな速度で流れるが、スラット２およびＷリ
スラフト３の前面に沿って流れるにしたがい、両スラッ
ト２，３前而との摩擦により運動エネルギーを消耗され
る。しかし、空気流１６ａは、スロット１７から吹き出
される空気流１６ｂ’により新たに運動エネルギーを与
えられて、その境界層内において減速流を加速され同境
界層の厚みを減少される。そして、剛体帆Ｓの前面つま
り右側面Ｓａに沿い剥離を生じることなく大きな速度で
流出され、上記空気流１６ｂと合流する。

このように、スラット２と副スラット３とにより剛体帆
Ｓの翼面の境界層制御が行なわれ、同剛体帆Ｓの前面つ
まり右側面Ｓａに沿って空気流１６ａが剥離を生じるこ
となく原めて大きな速度で流れる。なお、空気流ＩＧｂ
は速度が小さいので剛体帆Ｓの背面つまり左側面ｓｂに
おいて剥離を生じることはない。

また、剛体帆Ｓは中心軸ｉｓ゛に閃してはｌｒ討称形を
なすように構成されるにもかかわらず、スラット２．副
スラット３およびフラップ４を旋回し第３図に示すよう
に配置して固定することにより、上記剛体帆Ｓにキャン
バ−をそなえた場合と同等の作用が生じる。つまり、剛
体帆Ｓの前面に沿う空気流１６ａと背面に沿う空気流１
６ｂとの速度差が上記スラット２．副スラフト３および
フラップ４の作用により極めて大きくなるのである。

そして、上記の空気流１６ａと空気流１６ｂとの速度差
にもとづき、ベルヌーイの定理より、剛体帆Ｓの前面つ
まり右側面Ｓａと背面つまり左側面ｓｂとには大きな圧
力差が生じ、この圧力差によ第３図に示すような揚力り
が発生する。

なお、本装置の剛体帆Ｓは中心軸５線Ｓ°に関してほぼ
対称形をなすように構成されて〜・るので、スラット２
艷１スラ７ト３およびフラップ４を旋回して所定の位置
に固定すれば、はぼ全方位から入射する風を用いて船舶
の進行方向の成分が最大となるような揚力を上記剛体＠
Ｓにおいて発生させることができるのである。

また、剛体帆Ｓに生じる揚力を船舶の推進力として有効
に利用できない場合や暴風雨時におけるように風力が極
めて大きく船舶が転覆する危険がある場合には、スラッ
ト２．副スラット３およびフラップ４が中心軸ａｓ’に
沿うように旋回され、主翼１とほぼ同一平面をなすよう
に配置されて固定されるとともに、剛体帆Ｓが、旋回Ｌ
ｉ！８に駆動されて旋回され、同剛体帆Ｓに流入する風
の方向とほぼ平行になるような状態で固定される。こう
して、本装置は剛体帆Ｓに作用する風力が極めて小さく
なるような状態を保持され、風による船体抵抗の増加が
抑制されるほか船舶の転覆が防止される。

このように、本実施例のスラットおよりフラップ付き剛
体帆装置によれば、はぼ全方位から剛体帆Ｓに入射する
風を用いて大きな揚力を発生させることが可能となり、
同揚力により船舶の推進力を助勢することができるので
風力をより効率良く利用することができる。

また、剛体＠Ｓの迎角を同剛体帆Ｓに入射する風に対し
かなり大きくとっても、同剛体帆Ｓの翼面ばスラット２
と副スラット３との相互間、つまりスロット１７を流通
する空気流により境界層制御が行なわれ、同剛体帆Ｓの
翼面に沿う空気流が剥離を生じることなくスムーズに流
れる。このため、空気流の剥離による失速を起こすこと
なく、上記剛体帆Ｓにおいて極めて大さな揚力が発生す
る。そして、この揚力の船舶の進行方向における成分が
船舶の推進力として利用されるのである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のスラットおよび７ランプ
付き剛体帆装置によれば、フラップを持つ剛性の翼形紙
の前部に３６０°旋回可能なスラットがｉｎされるとと
もに、同人ラットの後部に所定の角度まで旋回しうる副
スラットが設けられるという簡素な構成で、はぼ全方位
から剛体帆に入射する風を用いて、船舶の進行方向にお
ける成分が最大となるような揚力を発生させ、同揚力に
より船舶の推進力を助勢することができるので、船舶の
推進力として風力をより効率良く利用できるのであるゆまた、風向きに対し剛体帆の迎角をかなり大きく取って
も、同剛体帆の翼面が、スラットおよゾ副スラットによ
り境界層制御が行なわれるので、同剛体帆に沿う空気流
が剥離を生じることなくスムーズに流れる。このため本
装置の剛体帆において空気流の剥離による失速が防止さ
れ、極めて大きな揚力が得られるので、この揚力の船舶
の進行方向の成分を船舶の推力として用いれば、船舶の
運航における燃料消費量が大幅に節約される効果がある
。

【図面の簡単な説明】

Ｐｔ５１〜３図は本発明の一実施例としてのスラットお
よびフラップ付き剛体帆装置を示すもので、ｔＪＳ１図
はその側面図、第２図は第１図の■−■矢視断面図、第
３図はその作用を示す水平断面図である。１・主翼、２・・スラット、３・・副スラット、４・・
フラップ、５・・上部端板、６・・下部端板、７・・帆
柱、８，９・・旋回装置、１０．１１・・旋回ギヤ、１
２〜１４・・回転軸ビン、１５・・船体甲板、１６・・
風、１６ａ・・剛体帆右側面に沿う空気流、１６ｂ・・
剛体帆左側面に沿う空気流、１６ｂ′・・空気流、１７
・・スロット、Ｓ・・剛体帆、Ｓ゛・・剛体帆の中心軸
線、Ｓ［ｌ・・剛体帆の右側面、ｓｂ・・剛体帆の左側
面。復代理人　弁理士　飯　沼　義　彦第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

フラップを持つ剛性の翼形帆の前部に３６０°旋回可能
なスラットが装備されるとともに、同スラットの後部に
所定の角度まで旋回しうる副スラットが設けられたこと
を特徴とする、スラットおよびフラップ付き剛体帆装置
。