KR101991546B1 - 에어로포일 세일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상선박에 동력을 제공하기 위한 에어로포일 세일(30)을 제공한다. 세일은 전방에어로포일부분(35a)과 후방에어로포일부분(35b)을 포함하고, 세일이 적어도 하나의 에어포일이 회전가능하게 배치되는 스파(32)를 포함하며, 세일은 스파에 대하여 적어도 하나의 에어로포일부분의 각도위치를 개별적으로 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 스파는 그 종축선을 중심으로 하여 회전가능하게 배치됨을 특징으로 한다.

Description

에어로포일 세일 {AEROFOIL SAIL}

본 발명은 일반적으로 수상선박의 추진에 관한 것이다. 한 실시형태에서, 실질적으로 제어가 자동화된 에어로포일 세일(aerofioil sail)을 제공한다.

상업적 수송에 따른 연료소모, 이에 따른 CO₂의 방출 및 기타 탄화수소 부산물의 현재 수준은 매우 높다. 본원 출원인은 이러한 문제점을 해결할 필요가 있음을 인식하고 있으며 연료소모와 방출 모두를 줄이는데 도움이 될 수 있는 상업적 수송을 위한 보조동력원을 창안하였다.

본 발명은 수상선박에 동력을 제공하기 위한 에어로포일 세일을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 제1 관점에 따라서, 본 발명은 수상선박에 동력을 제공하기 위한 에어로포일 세일을 제공하는바, 세일은 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분을 포함하고, 또한 세일은 날개보, 즉 적어도 하나의 에어로포일이 회전가능하게 배치되는 스파(spar) 구조물을 포함하며, 또한 세일은 스파구조물에 대하여 적어도 하나의 에어로포일부분의 각도위치를 개별적으로 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 그리고, 스파구조물은 그 종축선을 중심으로 하여 회전위치가 달라질 수 있도록 회전가능하게 배치될 수 있게 되어 있다.

제어기는 수동조작이 전혀 없거나 수동조작이 거의 없이 적어도 하나의 에어로포일부분과 스파의 자동제어를 수행한다. 제어기는 적당한 제어신호를 결정하기 위하여 하나 또는 다수의 센서(세일에 연결되어 있거나 이러한 세일에 영향을 주는 것)로부터의 피드백 신호를 이용할 수 있다.

에어로포일부분의 하나는 스파에 견고히 결합되어 있고, 다른 에어로포일부분은 스파를 중심으로 하여 그 위치가 회전가능하게 배치될 수 있다.

스파는 그 종축선을 중심으로 하여 요구된 위치(각도위치)로 그 위치가 회전할 수 있다.

이들 에어로포일부분은 스파를 중심으로 하여 회전가능하게 배치될 수 있다.

전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 정렬되었을 때 에어로포일의 외형을 형성할 수 있다.

전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분 사이의 공간 도는 간극은 실질적으로 방해받지 않고 공기가 유동할 수 있게 되어 있다.

평면도에서 보았을 때 후방에어로포일부분은 전방에어로포일부분 보다 긴 것이 좋다. 평면에서 보았을 때 전방에어로포일부분이 후방에어로포일부분 보다 길 수도 있다.

평면도에서 보았을 때 전방에어로포일부분은 그 폭이 가장 큰 부위에서 후방에어로포일부분의 최대폭에 비하여 더 큰 폭을 가질 수 있다.

세일 윙(sail wing)은 다수 셋트의 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분을 포함하고, 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 각 셋트는 상하로 배열되어 있다.

각 셋트의 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 실질적으로 수직위치가 동일하다.

각 후방에어로포일부분과 전방에어로포일부분은 전방 플랩과 후방 플랩을 포함한다.

전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분 중의 적어도 하나는 60도로 회전되는 것이 좋다.

각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 만곡형 트랙에서 구동할 수 있다.

전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 플랩의 형태로 보일 수 있다.

각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 톱니기어장치에 의하여 회전가능하게 되는 것이 좋다. 각 톱니기어장치는 래크와 피니언을 포함한다.

세일의 유효중심은 스파의 중심선의 앞에 위치한다.

스파의 내부공간은 작업을 위한 접근이 가능할 수 있는 크기이다. 스파는 스파의 길이의 대부분에서 스파 내부로 작업을 위하여 접근할 수 있는 크기인 것이 좋다. 스파의 내부공간은 스파의 여러 부위에 접근할 수 있도록 하는 적어도 하나의 사다리를 포함한다.

본 발명의 한 실시형태에서 항행중 세일의 정비는 데크 레벨(deck level) 또는 메인 스파의 내부에서 완료된다. 스파의 내부영역으로 접근하기 위하여 사람 크기의 해치가 작업 데크 레벨 가까이의 상부베어링의 상측에 위치한다. 내부공간에는 너무 멀어 떨어지는 위험을 줄이기 위하여 일련의 지그재그형 사다리가 배치된다. 항해중에 또는 정박중에 정비를 필요로 하는 모든 시스템과 모터는 내부 사다리로부터 접근될 수 있다. 하니스 라인(harness line)이나 트랙 시스템이 건강과 안전을 위하여 공급될 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 본 발명의 제1 관점에 따른 다수의 세일을 포함하는 세일조립체/선구(船具)에 관한 것이다.

한 실시형태에서, 스파는 선박에서 두개의 베어링에서 회전하며 데크 레벨에서 감속모터에 의하여 회전될 수 있다. 전방에어로포일부분(LE)과 후방에어로포일부분(TE) 플랩은 메인 스파에 부착된 두개의 트랙 상에 착설되는 것이 좋다. 이들 플랩은 메인 스파와 이러한 메인 스파의 트랙에 결합된 플랩의 슬라이더의 중심선에 대하여 약 90도로 그 위치가 상승된다. 배치되었을 때, 플랩은 회전되어 중심선이 일렬로 정렬된다.

세일은 실질적으로 견고한 구조물이다. 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분도 역시 견고한 구조물인 것이 좋다.

본 발명의 한 실시형태에서, 세일은 선박의 메인 데크와 내부구조물에 설치된 두개의 베어링에서 회전하고 감속모터로 회전될 수 있는 메인중앙스파를 포함한다. 스파는 역시 감속모터에 의하여 구동되어 메인 스파를 중심으로 하여 회전가능한 다수의 LE 및 TE 플랩을 갖는다. LE 및 TE 플랩은 선박의 좌현 또는 우현으로부터 비대칭의 양력면을 형성하도록 구동될 수 있다. 또한 이들 플랩은 유효양력면이 되어 있는 동안에 이들이 세일의 유효중심을 이동시켜 메인 스파의 중심축선에 정렬되게 함으로서 '자동평형'이 이루어질 수 있도록 배열된다. 중심선에서 LE 및 TE 플랩을 갖는 세일의 유효중심은 메인 스파의 중심선으로부터 후측으로 충분히 멀리 떨어져 있어 항상 처지지 않도록 하여 고장안전상태로서 바람을 맞아 정렬된다.

세일은 상세한 설명 및/또는 도면에서 보인 하나 이상의 특징을 포함한다.

본 발명의 제3 관점에 따라서, 본 발명의 제1 관점의 적어도 하나의 세일을 포함하는 수상선박이 제공된다.

선박은 화물선일 수 있다.

이상의 본 발명의 관점과 다른 관점들이 상기 특징 및/또는 상세한 설명 및/또는 도면에서 언급된 특징의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 에어로포일 세일의 측면도.
도 2는 도 1의 세일이 제1 상태에 있음을 보인 단면도.
도 3은 도 1의 세일이 제2 상태에 있음을 보인 단면도.
도 4는 도 1에서 보인 세일의 사시도.
도 5는 도 1의 에어로포일 세일이 구비된 선박이 측면도.
도 6은 세일조립체의 전방을 보인 사시도.
도 7은 세일조립체의 후방을 보인 사시도.
도 8은 도 7의 세일조립체의 세일의 제1 위치에 있을 때 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 평면도.
도 9는 도 7의 세일조립체의 세일의 제2 위치에 있을 때 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 평면도.
도 10은 도 7의 세일조립체의 세일의 제3 위치에 있을 때 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 평면도.
도 11은 도 7의 세일조립체가 구비된 선박의 측면도.
도 12는 파워 곡선의 그래프.

도 1은 선박 또는 수상선박, 특히 화물선용으로서, "윙(wing)"으로 불릴 수 있는 에어로포일 세일(aerofoil sail)(1)을 보이고 있다. 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 이러한 세일은 프로펠러 구동 선박에 보조동력을 제공함으로서 프로펠러를 구동시키는데 소요되는 연료의 사용을 줄일 수 있도록 한다. 대략적으로, 작동원리는 선박의 브릿지에서 간단히 자동적으로 제어될 수 있고 운항중에 정비될 수 있는 고효율의 날개형 장비를 이용하여 풍력을 동력원으로 이용하는 것이다.

세일(1)은 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 셋트가 착설되는 스파(spar)(2)를 포함하고, 각 전방에어로포일부분과 각 후방에어로포일부분은 이러한 스파(2)의 상하에 각각 쌍으로 배치된다. 각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 견고한 재질로 구성되고 중공형 또는 중공형이 아닌 단일체의 형태로 구성될 수 있다. 도시된 예에서는 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분(3a, 3b), 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분부(4a, 4b) 및 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분(5a, 5b)이 제공되어 있다. 도 1에서 보인 바와 같이, 하측 셋트의 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분(3a, 3b; 4a, 4b)는 외형면, 즉, 프로파일(profile)이 평행한 형태인 반면에 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분(5a, 5b)은 프로파일이 경사진 형태이다.

최상측 셋트의 후방에어로포일부분(5b)에는 윙릿(winglet)(14)이 구비되어 있다.

전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 대략적으로 도시한 래크-피니언장치(10)에 의하여 스파를 중심으로 하여 회전가능하게 착설되어 각 부분의 각도위치가 제어될 수 있다. 이러한 각 장치는 래크-슬라이더의 형태일 수도 있다. 각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 상부 래키-피니언장치와 하부 래크-피니언장치를 포함한다. 각 쌍의 래크-피니언장치는 스파(2)에 대하여 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 각도위치를 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 각 래크-피니언장치에서, 래크 구성요소와 피니언 구성요소 중의 하나는 전방에어로포일부분/후방에어로포일부분에 부착되고 래크 구성요소와 피니언 구성요소 중의 다른 하나는 스파에 부착된다.

각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 각도위치는 각 래크-피니언장치 또는 다른 작동기에 의하여 개별적으로 조절될 수 있다. 각 래크-피니언장치를 위한 구동장치는 방향성의 구동력을 제공하는 유압소스 또는 전압소스에 의하여 제공된다.

도 2와 도 3에서, 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 각 부분에 대한 이동각도범위를 보이고 있는바, 이 경우에 있어서 각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분은 60도의 각도범위, 중심선의 양측으로 30도의 각도범위로 이동할 수 있다. 도시된 바와 같이, 후방에어로포일부분은 전방에어로포일부분 보다 길다. 이들 부분이 정렬되었을 때, 전체적인 에어로포일의 형상을 이룬다.

스파(2)는 실질적으로 속이 비어 있는 중공형이고, 테이퍼 형상인 기저부(2a)를 포함한다. 기저부(2a)는 데크(20)의 삽입공내에 삽입되어 있고 그 중심축선을 중심으로 하여 회전가능하게 배치된다. 이러한 기저부에는 회전운동이 이루어질 수 있도록 상부 베어링(15a)과 하부 베어링(15b)이 배치되어 있다. 회전운동은 유압으로 작동하는 구동장치에 의하여 이루어질 수 있다. 구동장치(도시하지 않았음)는 스파의 둘레에 배치되고 구동톱니 등에 의하여 구동되는 톱니형 컬러를 포함한다. 구동장치는 감속모터를 제공한다.

세일의 정비가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 스파는 작업자가 스파(2)의 내부로 진입하기 위한 개방부(17)를 포함한다. 스파(2)의 내부공간은 작업자가 내부공간 내에서 이동할 수 있고 스파의 내벽에 설치된 지그재그형 사다리(도시하지 않았음)를 통하여 여러 높이에 접근할 수 있는 크기를 갖는다. 유리하게, 이와 같이 함으로서, 작업자는 세일의 외부에서 접근하는 것보다 안전하게 정비작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이러한 내부공간으로의 접근을 허용함으로서, 작업자는 스파(2)내의 비교적 안전한 시설로부터 래크-피니언장치를 보수, 교체 또는 체크하는 작업을 할 수 있다.

세일(1)의 각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분을 설치하기 위하여, 이들 부분이 중심선 상에 배치되었을 때 모터 기어가 스파의 내부로부터 착설되고 플랩의 고물측 면에 배치된 반원형 수평래크기어에 결합된다. 모터 기어가 회전하면 플랩이 트랙 상에서 활동하여 요구된 위치에 놓이게 된다. 트랙과 슬라이더는 부하가 가하여진 경우에 스파가 휘어지지만 작동은 그대로 이루어질 수 있도록 자동정렬될 수 있도록 하는 것이 유리하다.

본 발명의 다른 실시형태가 세일조립체(30)를 포함하는 것으로 설명될 것이다.

세일조립체(30)는 3개의 간격을 둔 에어로포일 세일(나란히 배열됨)(31a, 31b, 31c)을 포함한다. 각 세일은 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 셋트를 포함하며, 각 전방에어로포일부분(35a)과 각 후방에어로포일부분(35b)이 쌍을 이루고, 각각의 높이에서 스파(2)에 배치된다. 각 전방 및 후방에어로포일부분은 견고한 재질로 구성되고 중공형 또는 일체형으로 구성될 수 있다.

세일(31b)은 중앙의 세일이고 스파(32)에 의하여 지지된다. 스파(32)로부터 연장된 지지부재(32a)가 세일(31a, 31c)을 지지한다. 스파(32)는 세일(31b)를 통하여 연장되고, 지지부재(32a)는 양측의 세일(31a, 31c)의 전방에어로포일부분을 통하여 연장된 스파(도시하지 않았음)를 지지한다. 이들 세일은 외측 세일의 전방에어로포일부분을 중앙 세일의 전방에어로포일부분에 연결하는 연결부(37)에 의하여 일정한 간격을 유지한다.

후방에어로포일부분은 회전가능하게 착설되어(예를 들어, 래크-피니언장치에 의하여) 각 에어로포일부분의 각도위치가 제어될 수 있게 되어 있다. 이러한 각각의 장치는 래크와 슬라이더의 형태이다.

각 후방에어로포일부분의 각도위치는 각 작동기에 의하여 개별적으로 조절될 수 있다. 각 후방에어로포일부분을 위한 구동장치는 방향성의 구동력을 제공하는 유압소스 또는 전압소스에 의하여 제공된다.

도 8, 도 9 및 도 10에서, 각 후방에어로포일부분의 운동각도범위를 보이고 있는바, 이 경우에 있어서, 각 후방에어로포일부분은 60도의 각도범위, 중심선의 양측으로 30도의 각도범위로 이동할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전방에어로포일부분은 후방에어로포일부분 보다 길다. 작동기(36)는 예를 들어 램(ram)을 포함하는 왕복동형 롯드를 포함할 수 있다.

각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분이 에어로포일의 형상을 구성한다. 각 후방에어로포일부분은 두개의 암(35c)에 의하여 그 후단변부에 연결된다. 각 암(35c)의 단부는 피봇트(38)에 연결되고 암은 이러한 피봇트를 중심으로 하여 제어가능하게 구동될 수 있다. 후방에어로포일부분과 전방에어로포일부분이 정렬된 위치(도 10에서 보인 바와 같은 위치)에 있을 때, 상기 부분들은 서로 간격을 두고 있다. 피봇트(38)의 위치는 세일의 전 길이(즉, 후방에어로포일부분의 단부로부터 전방에어로포일부분의 단부까지)를 따라 10~30%의 위치에 놓이는 것이 좋다.

스파(32)는 실질적으로 중공형의 구조이며, 테이퍼 형상인 기저부(기저부 2a와 유사함)를 포함한다. 이러한 기저부는 데크(20)의 삽입공에 삽입되고 그 종축선을 중심으로 하여 회전가능하게 되어 있다. 스파의 회전운동을 위하여 데크 레벨에서 상부 베어링과 데크의 하부레벨에서 하부 베어링이 제공된다. 회전운동은 유압으로 구동되는 구동장치에 의하여 이루어진다. 구동장치(도시하지 않았음)는 스파의 둘레에 배치되고 구동톱니 등에 의하여 구동되는 톱니형 컬러를 포함한다. 구동장치는 감속모터를 제공한다. 이는 전체 세일조립체가 제어가능하게 회전될 수 있도록 한다.

세일조립체는 구형 베어링 상에 제공되며, 이러한 베어링에는 베어링의 윤활이 유지될 수 있도록 하기 위하여 일정하게 재순환하는 오일링 펌프가 구비되어 있다.

스파의 상부에는 정비해치(40)가 제공되어 리프팅 스트롭(lifting strops)을 설치하거나 분리할 수 있도록 한다.

세일조립체(30)는 후방에어로포일부분에서 효율적으로 유속을 가속시켜 양력계수를 현저히 증가시키도록 한다. 본원 출원인은 세일조립체(30)의 양력계수가 세일(1)이 1.4인 것에 비하여 2.5인 것을 확인할 수 있었다.

각 세일은 철 및 비철금속의 조합으로 제작되고 섬유강화플라스틱과 같은 복합재료로 제작될 수 있다. 해양에서 세일이 받는 힘을 감안한다면 고강도의 강철이 가장 적합하다고 본다.

비록 각 세일에 대하여 3쌍의 전방 및 후방에어로포일부분이 도시되어 있으나, 다른 실시형태에서는 그 이상의 쌍으로 제공될 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

사용시에 하나 이상의 세일 또는 세일조립체가 선박의 데크에 착설된다. 세일/세일조립체는 선박의 중심선상에 정렬되게 배치되거나, 중심선상에서 약간 벗어난 위치(우현 또는 좌현을 향하여)에 배치되거나, 이러한 배치방식을 조합하여 배치될 수 있다. 제어시스템은 각 세일의 전방에어로포일부분 및/또는 후방에어로포일부분의 제어가 이루어질 수 있도록 제공된다. 각 스파에 결합된 부하센서를 이용하는 피드백 시스템이 스파의 회전위치와 함께 각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분의 각도위치를 제어할 수 있도록 사용될 수 있다. 다른 센서 또는 다른 형태의 센서로부터의 정보를 이용하는 피드백이 부가적으로 또는 교대로 사용될 수 있다. 실행명령이 구비된 데이터 프로세서를 포함하는 제어시스템이 센서로부터의 신호를 처리하고 이러한 제어신호를 센서로부터의 피드백정보를 이용하여 스파의 회전위치를 위한 제어신호와 함께 각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분에 제어신호를 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이 함으로서 세일의 제어는 크게 자동적으로 제어될 수 있다. 그러나, 제어시스템은 필요한 경우 수동으로 조작될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이 점에 관하여, 선박의 브릿지로부터, 그리고 세일/세일조립체에 근접한 제2제어위치로부터 제어가 이루어질 수 있다.

도 5는 선박의 중심선을 따라 4개의 세일(1)이 구비된 화물선(100)을 보이고 있으며, 도 11은 선박(200)을 보이고 있다.

각 전방에어로포일부분과 후방에어로포일부분이 개별적으로 제어가능하므로, 각 세일은 사용가능한 바람의 조건(탑재된 센서에 의하여 지시됨)을 최대화하여 세일에 의하여 제공되는 추진력을 최대화할 수 있도록 구성될 수 있다. 그러나, 어떤 경우에 있어서는, 예를 들어, 선박이 실질적으로 동력을 줄이거나 동력이 필요없게 되는 경우, 추진력을 최소화할 수 있도록 구성될 필요는 있다.

선박의 각 단부에 배치된 세일은 선박을 원거리 조타할 수 있도록 하고 대형 선바의 경우 상당히 큰 닻의 저항을 줄여 주는데 도움을 줄 것이다. 아울러, 정박중에 세일은 조종용 스러스터(thruster)로서 사용될 수 있으며 항행중에는 이들이 선박의 동적 롤링을 크게 안정화시킬 것이다.

다중 세일을 위한 제어시스템은 이러한 강력한 장치의 안전한 작동이 이루어질 수 있도록 한다. 세일로부터 얻을 수 있는 이러한 동력을 이용함으로서, 요구된 연료의 소비가 크게 감소될 수 있다. 도 12는 두개의 세일조립체(30)에 대한 여러 파워 곡선을 보인 것이다(에어로 테스트 데이터로부터 30%의 손실을 허용함).

다중 세일/세일조립체은 하물의 적재 및 하역에 방해가 되지 않는 위치에서 선박에 설치됨을 예상할 수 있다.

세일은 강인하고, 크고 높은 종횡비를 가지며 대부분의 오버 헤드 크레인을 방해하지 않아야 한다.

상선의 높은 변위 때문에 기우는 힘에 저항하는 복원력은 매우 커질 것이며 세일에 의한 안정적인 5도 기울기는 최대가 되어야 한다. 이는 선박에 따라서 달라질 수 있다. 현실은 선박이 크면 클수록 이러한 시스템이 더 잘 작동하는 것이다.

측력(side force)과 보조동력원인 이것에 의하여 선박은 항상 약 13 노트(표준상용속도)가 될 것이다. 물을 통하여 이동하는 선체에 의하여 발생되는 측력은 항상 약 13 노트가 될 것이며 세일의 측력은 효과가 거의 없어야 한다.

강성인 세일은 유리하게 매우 예측가능한 것으로 자기균형의 능력이 있고 이를 제어하기 위한 힘은 매우 적을 것이다. 제어시스템은 고장안전형으로서, 세일은 자동적으로 바람을 맞아 일렬로 정렬된다. 만약 세일이 강철로 만들어지고 유압모터로 작동되는 경우, 이는 매우 잘 이해될 수 있고 매우 신뢰가능한 기술이므로 조선산업계에서는 매우 매력직인 것이 될 것이다.

다른 실시형태에서, 각 쌍의 후방에어로포일부분은 스파에 견고히 고정되고 전방에어로포일부분이 후방에어로포일부분에 대하여 제어된 회전운동이 이루어질 수 있도록 착설된다. 스파가 자체 회전가능하게 되어 있어, 스파의 종축선에 대하여 고정된 부분의 각도위치는 제어방식에 따라 변경될 수 있다.

한 실시형태에서, 세일의 외면에는 태양광 발전패널이 구비되어 있어 이로부터 얻는 동력으로 회전제어부분을 구동시키는데 사용될 수 있다.

다른 실시형태에서, 스파에 착설된 베어링은 스피거트(spigot) 또는 소켓 하우징에 의하여 데크상에 제공된다. 둘 이상의 베어링이 제공될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기 실시형태의 스파 베어링은 이들을 연결하는 수밀성의 튜브에 대하여 자동정렬되고 세일/세일조립체가 사용위치로 상승될 때 자동정렬이 이루어질 수 있게 되어 있다.

상기 언급된 실시형태는 처지지 않도록 하는 고장안전기구를 포함하고 작동가능한 전방 및 후방에어로포일부분은 이들이 자연적으로 중립위치를 찾아갈 수 있도록 하는 유압식 또는 전기식 리드스크류 작동기를 포함한다.

각 스파는 모든 높이에서 접근할 수 있어 작업자가 정비 또는 검사할 수 있도록 한다. 이는 스파의 내부로 접근할 수 있는 사람 크기의 개방부와 통로를 제공함으로서 달성된다.

1: 에어로포일 세일, 2: 스파, 3a: 전방에어로포일부분, 3b: 후방에어로포일부분, 30: 세일조립체, 31a, 31b, 31c: 에어로포일 세일, 32: 스파, 35a: 전방에어로포일부분, 35b: 후방에어로포일부분.

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25. 수상선박에 동력을 제공하기 위한 에어로포일 세일조립체에 있어서, 상기 에어로포일 세일조립체가 전방에어로포일부분(35a)과 후방에어로포일부분(35b)으로 구성되는 에어로포일부분을 포함하는 적어도 두개의 에어로포일 세일(31a, 31b, 31c)을 포함하고, 상기 에어로포일 세일(31a, 31b, 31c)이 스파(32)를 포함하며, 상기 에어로포일부분의 적어도 하나가 회전가능하게 배치되고, 상기 에어로포일 세일(31a, 31b, 31c)이 스파(32)에 대하여 적어도 하나의 상기 에어로포일부분의 각도위치를 개별적으로 제어하기 위한 제어기를 포함하며, 상기 스파(32)가 그 종축선을 중심으로 하여 회전가능하게 배치되고, 상기 전방에어로포일부분(35a)이 상기 후방에어로포일부분(35b) 보다 길며, 상기 전방에어로포일부분(35a)과 상기 후방에어로포일부분(35b) 사이에 간극이 형성되어 있으며, 상기 에어로포일 세일조립체가 간격을 두고 나란히 배치된 적어도 두개의 상기 에어로포일 세일(31a, 31b, 31c)을 포함함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
26. 제25항에 있어서, 상기 제어기가 적어도 하나의 상기 에어로포일부분과 상기 스파(32)의 자동제어를 수행함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
27. 제26항에 있어서, 상기 제어기가 제어신호를 결정하기 위하여 상기 에어로포일 세일(31a, 31b, 31c)에 연결된 하나 이상의 센서로부터의 피드백 신호를 이용함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
28. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로포일부분의 하나가 상기 스파(32)에 고정되고, 상기 에어로포일부분의 다른 하나는 상기 스파(32)에 대하여 회전가능하게 배치됨을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
29. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 양측의 에어로포일부분이 스파(32)에 대하여 회전가능하게 배치됨을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
30. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 정렬되었을 때, 상기 전방에어로포일부분(35a)과 상기 후방에어로포일부분(35b)이 에어로포일 프로파일을 형성함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
31. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 평면도에서 보았을 때, 각 부분이 에어로포일의 형상을 이룸을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
32. 제31항에 있어서, 적어도 하나의 회전가능하게 배치될 수 있는 에어로포일부분이 다른 에어로포일부분에 회전가능하게 연결됨을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
33. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 전방에어로포일부분(35a) 및 후방에어로포일부분(35b)의 다수 셋트를 포함하고, 전방에어로포일부분(35a) 및 후방에어로포일부분(35b)의 각 셋트가 상하로 배열됨을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
34. 제33항에 있어서, 전방에어로포일부분(35a) 및 후방에어로포일부분(35b)의 각 셋트가 동일한 수직위치에 배치됨을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
35. 제33항에 있어서, 각 후방에어로포일부분(35b)과 전방에어로포일부분(35a)이 전방 플랩과 후방 플랩을 포함함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
36. 제33항에 있어서, 전방에어로포일부분(35a)과 후방에어로포일부분(35b)중에서 적어도 하나가 60도로 회전가능함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
37. 제33항에 있어서, 전방에어로포일부분(35a)과 후방에어로포일부분(35b)중에서 적어도 하나가 만곡형 트랙에서 구동될 수 있음을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
38. 제33항에 있어서, 각 전방에어로포일부분(35a)과 후방에어로포일부분(35b)이 톱니기어장치에 의하여 회전가능함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
39. 제38항에 있어서, 각 톱니기어장치가 래크와 피니언을 포함함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
40. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 에어로포일 세일(31a, 31b, 31c)의 유효중심이 스파(32)의 중심선의 전방에 위치함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
41. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 스파(32)의 내부공간이 작업을 위한 접근이 가능할 수 있는 크기임을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
42. 제41항에 있어서, 상기 스파(32)의 크기는 상기 스파(32)의 모든 내부에 작업을 위한 접근이 가능할 수 있는 크기임을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
43. 삭제
44. 제25항 내지 제27항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 스파(32)가 상기 에어로포일부분을 지지함을 특징으로 하는 에어로포일 세일조립체.
    

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