KR102112484B1

KR102112484B1 - 플랩 가까이 배열된 로터를 포함하는 선박

Info

Publication number: KR102112484B1
Application number: KR1020157013774A
Authority: KR
Inventors: 요른 파울 빙클러
Original assignee: 요른 파울 빙클러
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2020-05-19
Also published as: DK2917100T3; EP2917100A1; JP2015533356A; EP2917100B1; US20150274272A1; US9540087B2; KR20150102963A; CN104955725B; WO2014067998A1; CN104955725A; JP6238994B2

Abstract

본 발명은 선체(3) 및 갑판(2), 그리고 갑판(2)에 대해 길이 방향 중심선(20) 둘레에서 회전 가능한 주변 벽(8)을 가지는 실질적으로 원통형 로터(6)를 포함하며 작동 상태에서 상기 로터(6)가 실질적으로 수직 방향으로 지향되는 방식으로 상기 로터(6)가 갑판(2) 상에 장착되는 선박(1)에 관한 것으로, 실질적으로 상기 로터(6)의 회전 축선에 대해 평행한 평면으로 연장하는 플랩(18)이 로터(6) 가까이 배열되며, 상기 플랩의 코드 길이(Rfc)는 로터(6) 직경(Dr)의 20% 내지 90%이며, 상기 플랩(18)의 위치가 길이 방향 중심선(20)에 대해 조정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

플랩 가까이 배열된 로터를 포함하는 선박 {VESSEL COMPRISING A ROTOR HAVING A FLAP ARRANGED NEAR THE ROTOR}

본 발명은 선체 및 갑판, 그리고 갑판에 대하여 길이 방향 중심선 둘레에서 회전 가능한 주변 벽을 갖는 실질적으로 원통형 로터(rotor)를 포함하며 작동 상태에서 로터가 실질적으로 수직 방향으로 지향되는 방식으로 로터가 갑판 상에 장착되는 선박에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 같은 플랩(flap)을 가지는 로터를 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 선행기술문헌으로는 US 1,640,891 A (1927-08-30 공개) 및 US 2,713,392 A (1955-07-19 공개)가 있다. 로터 선박(rotor ship) 또는 플레트너 선박(Flettner ship)은 추진을 위해 매그너스-효과(Magnus-effect)를 사용하도록 설계된 선박이다. 이러한 효과를 이용하도록, 로터 선박 또는 플레트너 선박은 구동 모터에 의해 동력이 공급되는 원통형 로터들을 사용한다. 매그너스-효과는 기류의 방향에 대해 수직하게 작용하는, 이동하는 기류 내에 있는 회전체(spinning body) 상에 작용하는 힘이다. 이러한 힘은 선박의 추진에 유용하게 사용할 수 있으며 이에 의해 연료를 절감한다.

이 같은 플레트너 로터(Flettner rotor)들의 단점은 선박에 충분한 추진력을 제공하도록 플레트너 로터들이 대형일 것이 요구되고 이에 따라 무겁고 부피가 크다는 것이다. 결론적으로, 플레트너 로터는 또한 이들의 건조를 위한 많은 양들의 재료를 이용한다. 플레트너 로터들의 추가 단점은 느린 풍속에서 그리고 원하지 않는 풍향으로부터 불어오는 바람에 대해서는 이들의 성능이 상대적으로 낮다는 것이다.

본 발명의 목적은 전술된 단점들 중 하나 이상을 극복하거나 개량하는 것이다.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 선박은 로터의 회전 축선에 대해 평행한 평면으로 실질적으로 연장하는 플랩이 로터 가까이 배열되고, 플랩의 코드 길이 (chord length) (Rfc)는 로터 직경의 20% 내지 90%이고, 여기서 플랩의 위치는 길이 방향 중심선에 대해 조정될 수 있다. 상기 플랩은 실질적으로 로터의 리프트(lift)를 증가시키고 이에 따라 로터가 더 작아지는 것을 허용하면서도 동일한 추진력을 생성하고 또한 로터가 적은 양들의 재료를 사용하여 건조되는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 플랩의 조정 가능성에 의해, 낮은 풍속들에서 그리고 원하지 않는 풍향으로부터 불어오는 바람에 대해서도 플레트너 로터들의 성능이 향상된다.

바람직하게는, 로터 및 플랩은 높은 강도-대-중량비들을 가지는 대형 주철(heavy cast iron), 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 - 복합재들, 탄소 섬유, 및 유리 섬유와 같은 - 적층 재료들(그러나, 이에 제한되지 않음)로부터 선택된 재료로 제조될 것이다.

유리하게는, 플랩의 코드 길이를 특정 값까지 증가시킴으로써, 로터 힘 벡터(rotor force vector) 및 이에 따른 양력 및 양/항비(lift/drag ratio)가 기하급수적으로 증가할 것이다. 플랩의 사용이, 풍속이 높을 때, 회전 속도를 로터의 1500 r.p.m 까지 증가시킬 수 있기 때문에 로터와 함께 플랩을 사용하는 것이 추가 장점이 된다.

더욱이, 플랩은 로터에 의해 생성된 리프트를 증가시키는 특정 캠버(camber)를 가질 수 있다. 플랩 캠버는 양 태크(tack)들 상에서의 작용을 위해 공급되는 하나 또는 둘 이상의 힌지형 및/또는 슬롯형 구성요소들을 포함하는 다수의 주지된 방법들 중 하나로 달성될 수 있다.

바람직하게는, 플랩은 평판, 중공형 베인 또는 에어로포일(그러나, 이에 제한되지 않음)로부터 선택된 횡단면 형상을 가질 것이다.

유용하게는, 특정 캠버를 구비한 플랩을 가짐으로써 이는 상이한 기하학적 형상들을 가지는 로터들에 대한 부가 해법들을 제공할 수 있고 로터 및 로터가 작동하게 될 선박의 기하학적 형상에 따라 적응될 것이다. 더욱이, 상이한 횡단면 형상을 가지는 플랩이 제공되는 것이 유리한데, 이는 로터에서 사용된 재료를 감소시키는 장점을 제공하고 양력을 증가시키고 로터의 양/항비를 감소시키기 때문이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 플랩은 상단부 및 하단부를 포함하며, 상기 플랩의 하단부는 갑판 상에 지지되는 원형 궤도를 따라 안내되고, 이 원형 궤도의 중심은 로터의 길이 방향 중심선에 정렬된다.

이는 로터의 매그너스-효과를 최적화하도록 로터 둘레의 플랩 위치에 대한 정밀한 제어성을 위한 독립 시스템을 가지는 장점을 제공한다.

더욱이, 플랩은 로터의 상단부 위에 또는 상단부에 있는 길이 방향 중심선 상의 위치에서 플랩의 상단부를 통해 로터에 힌지식으로 연결될 수 있다.

더욱이, 상기 플랩은 상단부 및 하단부를 포함하며, 상기 플랩은 플랩의 하단부를 통해 길이 방향 중심선 상의 위치에서 로터의 하단부 가까이에 힌지식으로 연결되거나 상기 플랩은 플랩의 상단부를 통해 길이 방향 중심선 상의 위치에 있는 로터의 하단부 가까이에 로터에 힌지식으로 연결된다. 다른 플랩 단부는 또한 로터의 길이 방향 중심선 상의 위치에 있는 상기 다른 플랩 단부에 근접한 각각의 로터 단부 가까이에서 힌지식으로 연결된다.

유리하게는, 플랩이 로터에 힌지식으로 연결됨으로써, 로터 및 플랩은 용이하게 조립 및 분리될 수 있다. 또한, 이러한 구성은 조립체에 부가 강도를 제공할 수 있다.

로터가 예를 들면 로터의 하부 에지 및/또는 상부 에지 또는 그 사이의 위치를 통해, 로터의 주변 벽에 연결되는 고정 마스트(static mast) 상에 회전 가능하게 장착될 수 있는 점이 이해되어야 한다.

유리하게는, 이는 로터로부터의 플랩의 자율성을 생성하며, 이러한 방식으로 플랩은 로터와 무관하게 조정될 수 있어 에너지 소모를 감소시키기 위한 로터의 최적 제어를 제공한다.

따라서, 플랩은 선단 에지(leading edge) 및 말단 에지(trailing edge)를 포함하며, 플랩의 선단 에지는 로터의 주변 벽으로부터 0 내지 1 미터의 거리(D)에 위치된다. 더욱이, 플랩에는 플랩 위치 설정 수단이 제공되는데, 이 플랩 위치 설정 수단은 플랩의 코드가 겉보기 바람(apparent wind)으로부터 30°내지 60°의 각도(α)가 되는 방식으로 플랩이 위치 설정되는 것을 허용한다.

플랩이 상이한 거리 및 특정 각도의 겉보기 바람으로 위치 설정될 수 있다는 사실은 유리하게는 로터에 의해 요구되는 추가 양력을 제공하기 위해 플랩의 사용을 최적화하는 매우 효과적인 방식을 제공하고 비교적 더 가벼운 로터를 가지는 가능성을 또한 제공한다.

바람직한 실시예에서, 플랩은 로터 직경(Dr)의 10% 내지 70%의 코드 길이(Rfc)를 가지는 웨지 플랩이다. 웨지 플랩은 말단 에지에 연결하는 측벽들을 포함하며, 말단 에지에서 이들의 연결 위치에 대해 서로에 대해 150°의 최대 각도를 갖는다.

유리하게는, 이러한 구체적인 구성은 플랩의 공력 특성(aerodynamics)을 개선하게 되어, 경량 구조를 제공하고 로터의 제어를 보조함으로써 플랩 유효성을 증가시킨다.

따라서, 플랩은 플랩 말단 에지 상에 소형 날개(winglet)를 포함할 수 있다. 소형 날개는 플랩 말단 에지의 각각의 측면에서 플랩의 코드의 반대 방향으로 약 0.5 내지 1 미터 횡방향으로 연장하고 소형 날개는 플랩의 코드에 대해 실질적으로 수직하게 연장한다.

유리하게는, 플랩 말단 에지 상의 소형 날개는 로터의 양/항비를 개선함으로써 로터 자체의 표면 및 플랩 표면의 양 측면들 상의 플랩의 유효성을 증가시킨다.

바람직하게는, 소형 날개는 평판, 중공형 베인, 웨지 형상 또는 라운드 형상(그러나, 이에 제한되지 않음)으로부터 선택된 횡단면 형상을 가질 것이다.

더욱이, 본 발명은 플랩의 코드가 길이 방향 중심선에 대해 45°내지 60°의 각도(β)를 갖도록 플랩을 지향시키는 단계를 포함하는 로터의 작동 방법에 관한 것이다.

유리하게는, 길이 방향 중심선에 대해 45°내지 60° 의 각도로 플랩을 지향시킴으로써, 로터 및 플랩은 양력 및 양/항비를 증가시키기 위하여 가장 좋은 상태에서 수행될 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 로터는 플랩과 동시에 수직 위치로부터 수평 위치로 접혀질 수 있다. 로터 및 플랩 에지들이 조립된 상태에 있을 때 로터 및 플랩의 수축(retraction)이 수행될 수 있다.

파도와 바람에 대한 단부 로터와 플랩의 상호 작용을 감소시키기 위하여 강풍 상황 동안 로터 및 플랩이 접혀진 위치에 있는 선박을 제공하는 것이 유리하다.

부가적으로, 선박에는 로터 및 플랩의 수축을 보조하기 위한 유압 시스템들이 제공될 수 있다. 유압 시스템은 특히 높은 수분 및 소금 수준들이 이동하는 부분들을 방해할 때 비교적 신뢰성 있게 작동하는 장점을 제공한다.

소형 플랩을 가지는, 높은 구동력을 생성하기 위한 장치가 US 4,630,997호에서 설명된다. 이 공보는 비-원형 중공체(non-circular hollow body)에 대해 외측으로 돌출하는 소형 플랩을 가지는 비-원형 중공체를 설명한다. 비-원형 중공체는 비-원형 로터의 입사 각도(α)가 90°미만일 때 항력을 감소시킬 수 있다. 비-원형 실린더는 적절히 수행하도록 양호하게 지향되어야 하며, 비-원형 실린더가 양호하게 지향되지 않는 경우, 비-원형 실린더의 회전이 로터의 비-원형 표면으로부터의 공기 유동의 분리를 지연 및 감소시키고 비-원형 중공체 상의 난류의 양이 증가한다. 더욱이, US 4,630,997호에 설명된 플랩은 본 특허 출원에서 언급된 로터와 호환되지 않은데, 이는 US 4,630,997호의 비-원형 중공체가 동적인 것과 달리 본 출원에서 설명된 바와 같이 회전하는 로터를 수행하기 위해서는 정적이어야 하기 때문이다.

더욱이, US 2,713,392호는 공기 투과성으로 이루어진 실린더를 가지는, 추진을 위해 선박에 수직 원형 실린더의 사용을 설명하는데, 이 실린더는 실린더 표면 둘레로의 공기 유동을 유지하기 위하여 공기를 실린더로 흡입한다. 짧은 편향기는 상이한 길이 경로들을 가지도록 실린더 둘레에 분리된 기류들을 유발하여 실린더 상에 횡방향력을 초래한다. 이러한 구성은 실린더를 이동시키기 위한 부가 파워를 필요로 하고 또한 요구된 구동력에 의해 큰 에너지 소모 뿐만 아니라 원하는 추진력을 생성하기 위해 실린더를 분당 수백 회전들로 연속적으로 회전시키기 위한 필요성에 의해 바람직하지 않은 기계적 복잡성을 갖는다. 포함된 상이한 역학에 의해, 따라서 US 2,713,392호의 편향기는 플레트너 로터와 함께 사용하기에 적합하지 않다.

본 발명의 다른 양태들, 특징들 및 세부들은 도면과 함께 그리고 첨부된 청구범위로부터 취한, 바람직한 실시예들의 후술하는 상세한 설명을 참조하여 용이하게 이해될 것이다. 첨부된 도면들은 아래와 같다.
도 1은 로터 및 플랩을 구비한 선박의 개략적인 측면도를 도시하며, 여기서 로터는 선박의 갑판 위에 장착되며;
도 2는 로터 및 플랩의 표면들 바로 위의 풍류(wind flow)에 대한 도해를 도시하며;
도 3은 조립된 상태의 로터 및 플랩의 사시도를 도시하며;
도 4는 조립된 상태의 로터 및 플랩의 정면도를 도시하며;
도 4a는 도 4에 도시된 라인(IVa - IVa)들에 따른 조립된 상태의 로터 및 플랩의 횡방향 단면도를 도시하며;
도 4b는 도 4에 도시된 라인(IVb - IVb)들에 따른 조립된 상태의 로터 및 플랩의 횡방향 단면도를 도시하며;
도 5는 플랩 힌지의 사시도를 도시하며;
도 6은 조립된 상태의 웨지 플랩 및 소형 날개의 상세도를 도시하며;
도 7은 수축된 상태로 힌지식으로 연결된 로터 및 플랩을 도시한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 작동 상태에서 로터(6) 및 플랩(18)을 구비한 선박(1)의 개략적인 측면도를 도시한다. 선박(1)에는 선체(3)의 상부 부분에 형성된 갑판(2)이 제공된다. 로터(6)는 바람직하게는 실질적으로 원통형이고 로터는 선박(1)의 갑판(2) 상에 배치된다. 로터(6)는 갑판(2)에 대해 길이 방향 중심선(20) 둘레로 회전 가능한 주변 벽(8)을 포함한다. 로터(6)는 상단부(6a) 및 하단부(6b)를 더 포함한다. 로터에 대해 평행하게, 로터(6)에 대해 회전 자유도를 가지는 플랩(18)이 제공된다. 회전 자유도는 로터(6)의 길이 방향 중심선(20) 둘레의 회전과 관련한다. 플랩(18)은 상단부(18a) 및 하단부(18b)를 포함한다. 플랩(18)은 회전 자유도를 제공하기 위해 갑판(2) 상에 지지된 원형 궤도를 따라 안내하기 위한 수단을 플랩의 하단부(18b)에 더 포함한다. 플랩(18)의 하단부(18b)는 고정 또는 변화가능한 경로를 가지는 플랩(18)을 안내하기 위한 트랙과 같은 상이한 수단에 의해 안내될 수 있다. 또한, 하부 플랩 단부(18b) 아래 배열된 휠은 로터(6) 둘레로 플랩(18)을 안내하기 위해 사용될 수 있다.

구조적 변형예에서, 여기서 도시된 로터(6) 및 플랩(18)은 수축/확장 가능할 수 있어 갑판(2)으로부터 수용 챔버(도시 안됨) 내로 수축된 상태로 접혀질 수 있다.

대안적으로, 플랩(18)은 길이 방향 중심선(20) 상의 위치에 있는 플랩의 상단부(18a) 가까이에서 로터(6)에 힌지식으로 또는 피벗식으로 연결될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 플랩(18)은 길이 방향 중심선(20) 상의 위치에 있는 플랩의 하단부(18b) 가까이에서 로터(6)에 힌지식으로 연결될 수 있고 플랩의 하부 부분(18b) 가까이에 플랩(18)과 로터(6)를 연결하는 힌지식 수단 내로 삽입되거나 상기 힌지식 수단 내에서 그럭저럭(somehow) 구현될 수 있는 베어링에 의해 회전될 수 있다.

도 2는 로터(6)가 웨지 플랩(18)을 포함하는 도면을 도시하며, 여기서 바람 유동이 로터(6)의 운동을 생성하고 웨지 플랩(18)은 이에 따라 로터(6)의 양력 및 양/항비를 증가시키도록 지향된다. 더욱이, 웨지 플랩(18)은 말단 에지(27)에서 함께 연결하는 측벽(24a, 24b)들을 포함한다. 더욱이, 웨지 플랩(18)의 측벽(24a, 24b)들 각각은 로터(6)의 회전 축선에 대해 평행한 평면으로 실질적으로 연장하는 로터(6) 가까이에 배열된 선단 에지(26)를 포함한다.

웨지 플랩(18)의 측벽(24a, 24b)들에는 낮은 바람 유동시 리프트를 개선하도록 상이한 캠버가 제공될 수 있다는 점에 주의하여야 한다. 하나의 특정 형태에서, 측벽(24a, 24b)들은 바람 유동 방향에 대해 오목 표면을 가질 수 있다.

웨지 플랩의 코드 길이(Rfc)가 로터(6)의 직경(Dr)보다 실질적으로 더 작다는 점을 인정할 것이다. 웨지 플랩(18)은 바람 유동 방향에 대해 플랩 각도(α)로 도시된다. 상대 풍속 유동은 로터(6)를 갑판(2)에 대해 길이 방향 중심선(20) 둘레로 회전시킨다. 플랩 각도(α)는 바람직하게는 겉보기 바람 유동에 대해 30°내지 60°가 바람직하다.

도 3은 조립된 상태의 로터(6) 및 웨지 플랩(18)을 도시한다. 웨지 플랩(18)이 힌지 수단(hingeable means)에 의해 하부 및 상부 부분(6a, 6b)들에서 로터(6)에 힌지식으로 연결된다는 점이 인정될 것이다. 예시된 바와 같이, 힌지(36)는 로터(6) 및 플랩(18)의 상부 단부(6a, 18a)들에서 로터(6)를 웨지 플랩(18)에 연결한다. 힌지는 체결 수단(38)에 의해 로터(6)의 상단부에 고정된다. 체결 수단(38)은 나사, 핀, 볼트 또는 너트로부터 선택가능하지만 이에 제한되지 않는다. 예시된 바와 같이, 고정 마스트(7)는 로터(6)의 하부 에지(6b) 가까이에서 로터(6)에 연결된다. 또한, 웨지 플랩(18)은 웨지 플랩의 말단 에지(27)에서 소형 날개(30)를 포함하며 이 소형 날개는 플랩 말단 에지(27)의 각각의 측면에서 바람직하게는 각각의 측면에서 0.5 내지 1 미터로 횡방향으로 연장한다. 여기서 제시된 웨지 플랩(18)은 로터(6)의 주변 벽(8)으로부터 거리(D)에 있다. 웨지 플랩(18)의 선단 에지(26)들과 로터(6)의 주변 벽(8) 사이의 거리(D)가 바람직하게는 0 내지 1 미터, 그리고 가장 바람직하게는 0.5 내지 1 미터이어서 이 같은 거리(D)가 로터(6)의 직경(Dr) 또는 플랩의 코드 길이(Rfc)와 같은 상이한 매개변수들에 종속하는 점이 이해되어야 한다. 또한, 고정 마스트(7) 내로 슬라이딩된 플랩 힌지(44)는 플랩의 하부 부분(18b)에서 플랩(18)과 조립된 상태로 도시될 수 있다.

도 4는 조립된 상태의 로터(6) 및 플랩(18)의 정면도를 도시한다. 조립된 상태의 로터(6) 및 플랩의 라인(IVa - IVa 및 IVb - IVb)들을 따른 횡단면들이 도 4a 및 도 4b에 각각 도시된다. 로터(6)는 로터(6)의 전체 높이를 한정하는 상부 판(32) 및 하부 판(34)을 포함한다. 하부 판(34)은 고정 마스트(7) 상에 위치된다. 상부 및 하부 판(32, 34)들 모두는 로터(6)의 주변 벽(8)의 각각의 측면으로부터 횡방향으로 연장한다. 하부 판(34)이 웨지 플랩(18)의 형상과 일치하는 말단 에지를 포함한다는 점이 라인(IVa-IVa)을 따른 횡단면의 도면으로부터 인정될 것이다. 또한, 웨지 플랩(18)이 로터(6)로부터 거리(D)에 위치된다는 점이 횡단면(IVa-IVa 및 IVb-IVb)들로부터 인정될 수 있다. 더욱이, 웨지 플랩(18)은 로터(6)의 회전 축선에 대해 실질적으로 평행하게 연장하고 웨지 플랩(18)의 하단부(18b)는 이의 최하 부분에서 횡단면(IVb-IVb)으로 도시된 바와 같이 고정 마스트(7)에 대해 실질적으로 평행하다. 고정 마스트(7)의 직경(Dm)은 바람직하게는 로터(6)의 직경의 50% 내지 80%이다. 플랩의 코드 길이(Rfc)가 바람직하게는 로터(6)의 직경(Dr)의 10% 내지 70%이고 가장 바람직하게는 40% 내지 70%인 점이 인정될 것이다. 플랩의 코드의 총 길이(Rfc)는 예를 들면 로터(6)의 직경(Dr)의 50% 및 로터(6)의 주변 벽(8) 사이의 거리(D)의 20%를 취하여 계산될 수 있다.

도 5는 분리된 상태의 플랩 힌지(44)의 사시도를 도시한다. 플랩 힌지(44)는 링 부분(46) 및 지지 부분(48)을 포함한다. 링 부분(46)은 링 부분의 내부 측면에 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(42)을 포함한다. 플랩 힌지(44)는 고정 마스트(7) 내로 슬라이딩될 것인 반면 플랩(18)은 플랩 힌지(44)의 지지 부분(48)에 단단히 연결된다. 상부 및 하부 베어링(40, 42)들이 길이 방향 중심선(20)에 대한 플랩 힌지(44)의 회전을 보조하고 플랩(18)이 로터(6)의 회전 축선에 대해 평행하게 지향될 수 있다는 점이 인정될 것이다. 또한, 상부 및 하부 베어링(40, 42)들은 고정 마스트(7)에 대한 플랩(18)의 상대 운동을 제공한다.

도 6은 웨지 플랩(18)의 말단 에지(27) 및 플랩 말단 에지(27)에 단단히 연결되는 소형 날개(30)를 포함하는 작동 상태의 웨지 플랩(18)을 도시한다. 웨지 플랩(18)이 웨지 플랩(18)에 부가 강도를 제공하고 이에 따라 강풍 상황 동안 구조적 안정성을 증가시키는 삼각형 지지 구조물(25)을 추가로 포함한다는 점이 인정될 것이다. 또한, 지지 구조물(25)은 바람직하게는 플랩의 코드의 40% 내지 70% 사이의 코드(Rs)를 가질 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 소형 날개(30)는 플랩 말단 에지(27)의 각각의 측면에서 동일하게 연장하는 대칭 구조를 갖는다.

도 7은 조립된 상태의 로터(6) 및 플랩(18)을 도시하며, 여기서 조립체는 실질적으로 수평 방향으로 수축된 위치에 있다. 로터(6) 및 플랩(18)은 하부 힌지 부분(52) 및 상부 힌지 부분(54)을 포함하는 대칭 힌지 조립체(50)에 의해 지지된다. 하부 힌지 부분(52)은 갑판(2)에 단단히 부착된다. 피스톤을 포함하는 유압 시스템은 로터(6) 및 플랩(18)을 하부 힌지 부분(52) 및 이에 따라 선박(1)의 갑판(2)으로 연결한다. 유압 시스템은 중공형 실린더(56) 내에서 왕복할 수 있는 원통체(cylindrical body; 58)를 포함한다. 중공형 실린더(56)는 상부 힌지 부분(54)을 플랩 힌지(44)와 연결하는 반면, 원통체(58)는 하부 힌지 부분(52) 및 상부 힌지 부분(54)을 연결한다. 원통체(58)와 대향하는 쪽은 하부 힌지 부분(52)과 상부 힌지 부분(54)이 함께 연결되는 곳이다. 유압 시스템은 하부 힌지 부분(52)과 상부 힌지 부분(54) 사이의 경사 각도를 제한할 것이다. 바람직하게는, 경사 각도는 70°내지 90°이다.

Claims

선체(3) 및 갑판(2), 그리고 상기 갑판(2)에 대해 길이 방향 중심선(20) 둘레에서 회전 가능한 주변 벽(8)을 가지는 원통형인 로터(6)를 포함하며, 작동 상태에서 상기 로터(6)가 수직 방향으로 지향되는 방식으로 상기 로터(6)가 상기 갑판(2) 상에 장착되는, 선박(1)에 있어서,
상기 로터(6)의 회전 축선에 대해 평행한 평면으로 연장하는 플랩(flap)(18)이 상기 로터(6)의 가까이에 배열되고, 상기 플랩(18)의 코드 길이(Rfc)가 로터(6)의 직경(Dr)의 20% 내지 90%이며, 상기 플랩(18)의 위치가 상기 길이 방향 중심선(20)에 대해 조정될 수 있으며, 상기 플랩(18)은 선단 에지(26), 말단 에지(27), 및 상기 말단 에지(27) 상의 소형 날개(winglet; 30)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
선박.
제 1 항에 있어서,
상기 플랩(18)은 상단부(18a) 및 하단부(18b)를 포함하며, 상기 플랩의 하단부(18b)는 상기 갑판(2) 상에 지지된 원형 궤도를 따라 안내되고, 상기 원형 궤도의 중심은 상기 로터(6)의 길이 방향 중심선(20)과 정렬되는,
선박.
제 2 항에 있어서,
상기 플랩(18)은 상기 로터(6)의 상단부(6a) 위에 또는 상단부(6a)에 있는 상기 길이 방향 중심선(20) 상의 위치에서 상기 플랩(18)의 상단부(18a)를 통해 상기 로터(6)에 힌지식으로 연결되는,
선박.
제 1 항에 있어서,
상기 플랩(18)은 상단부(18a) 및 하단부(18b)를 포함하며, 상기 플랩(18)은 상기 플랩(18)의 하단부(18b)를 통해 상기 길이 방향 중심선(20) 상의 위치에 있는 상기 로터(6)의 하단부(6b)의 가까이에서 힌지식으로 연결되거나 상기 플랩(18)은 상기 플랩(18)의 상단부(18a)를 통해 상기 길이 방향 중심선(20) 상의 위치에 있는 상기 로터(6)의 상단부(6a)의 가까이에서 상기 로터(6)에 힌지식으로 연결되는,
선박.
제 4 항에 있어서,
상기 플랩(18)의 상단부(18a) 및 하단부(18b)는, 상기 길이 방향 중심선(20) 상의 위치에서, 상기 로터(6)의 상단부(6a) 및 하단부(6b)의 가까이에서, 상기 로터(6)에 힌지식으로 연결되는,
선박.
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제 1 항에 있어서,
상기 플랩(18)의 선단 에지(26)는 상기 로터(6)의 주변 벽(8)으로부터 0 내지 1 m 거리(D)에 위치 설정되는,
선박.
제 1 항에 있어서,
상기 플랩(18)에는 상기 플랩(18)의 코드가 겉보기 바람(apparent wind)으로부터 30°내지 60°의 각도(α)에 있는 방식으로 상기 플랩(18)이 위치되는 것을 허용하는 플랩 위치 설정 수단이 제공되는,
선박.
제 1 항에 있어서,
상기 플랩(18)은 웨지(wedge) 플랩인,
선박.
제 9 항에 있어서,
상기 웨지 플랩(18)의 코드 길이는 상기 로터(6) 직경(Dr)의 10% 내지 70%인,
선박.
제 9 항에 있어서,
상기 웨지 플랩(18)은 상기 말단 에지(27)에서 이들의 연결 위치에 대해, 서로에 대해 150°의 최대 각도를 가지는 말단 에지(27)에서 연결하는 측벽(24a, 24b)들을 포함하는,
선박.
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제 1 항에 있어서,
상기 소형 날개(30)는 상기 플랩(18)의 말단 에지(27)의 각각의 측면에서 상기 플랩(18)의 코드로부터 멀어지는 방향으로 0.5 내지 1 미터 횡방향으로 연장하는,
선박.
제 1 항에 있어서,
상기 소형 날개(30)는 상기 플랩(18)의 코드에 대해 수직하게 연장하는,
선박.
제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 내지 제 11 항, 제 13 항, 및 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 로터(6)의 작동 방법으로서,
상기 플랩(18)의 코드가 길이 방향 중심선(20)에 대해 45°내지 60°의 각도(β)를 갖도록 플랩(18)을 지향시키는 단계를 포함하는,
로터의 작동 방법.