KR102246220B1 - 항해 수단용 리그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항해 수단용 리그(2)에 관한 것으로서, - 항해 수단의 선체의 길이 방향 및 수직 방향으로 연장되는 대칭 평면과 일치하도록 의도된 기준 평면; - 적어도 하나의 윙세일; 및 - 상기 윙세일을 지지할 수 있고, 바람을 취할 때 상기 윙세일에 의해 생성된 공기 역학적 추력에 의해 주어진 추진력을 항해 수단의 선체에 전달할 수 있는 적어도 하나의 강성 지지체를 포함하고, - 상기 윙세일은 서로 대향하는 제1 및 제2 주면을 포함하며, - 상기 강성 지지체는 적어도 상기 제1 또는 제2 주면의 적어도 주요부는 상기 기준 평면의 일측을 향하는 제1 작동 구성 및 상기 주요부가 상기 기준 평면의 타측을 향하는 제2 작동 구성에서 윙세일을 지지할 수 있고, - 상기 강성 지지체는 제1 작동 위치로부터 제2 작동 위치로 및 그 역으로 전환하기 위한 윙세일 슬라이딩 경로를 포함한다.

Description

항해 수단용 리그

본 발명의 가장 일반적인 측면에서, 본 발명은 항해 분야에 관한 것이며, 특히 항해 수단용 리그(rig)에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 마스트(mast), 공기 역학적 추력(thrust)을 발생시키기 위한 적어도 하나의 요소 및 리깅(riggings)을 포함하는 상기 유형의 리그에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 그러한 리그를 포함하는 항해 수단에 관한 것이다.

항해 분야, 특히 항해 수단 분야에서, 여러 종류의 리그(rigs)가 수세기에 걸쳐 발전해 왔는데, 이들 모두는 필수적으로 적어도 하나의 마스트(mast), 마스트(mast)에 연결된 적어도 하나의 돛(sail) 및 리깅(riggings)을 포함하며, 리깅이란 돛을 제어하기 위해 적용되며 로프(ropes), 코드(cords) 및 라인(lines)뿐만 아니라 선택적으로 붐 및 돛을 제어하기 위한 유사한 요소를 포함하는 시스템을 말한다.

여러 유형의 리그 중에서, 소위 버뮤다(Bermuda) 또는 마르코니(Marconi) 리그는 포르투갈 리그와 라틴 리그에 비해 그 자체로 확립되었는데, 특히 더 빠른 속도와 더 뛰어난 업윈드 각도(upwind angles)를 포함하여 다양한 관점에서 유리하기 때문이었다.

간단히 말해, 버뮤다 리그는 기본적으로 마스트(mast), 마스트 후방의 삼각 돛(sail), 돛을 기동시키는 붐(boom) 및 앞서 언급한 유형의 다른 리깅(rigging)에 의해 형성된다.

더 최근에는, 버뮤다 리그를 기반으로 하여, 소위 "윙세일(wing sail)" 기술이 개발되었는데, 고전적인 돛 또는 그 일부가 윙, 말하자면 공기 역학적 추력값에 영향을 미치는 상당한 두께를 가진 단단한 요소로 대체되었다.

특히, 대칭 윙 또는 비대칭 윙을 포함하는 리그가 널리 보급되었다.

원칙적으로, 대칭 윙은 속도와 관련하여 종래의 돛을 갖춘 선박에 허용된 것과 동일한 리깅이 허용되지만, 리핑(reefing) 및 펄링(furling)은 허용되지 않는다.

사실, 단단한 윙 구조는 그것의 표면을 감소시키는 것, 즉 리핑(reefing)이 허용되지 않으며, 돛처럼 윙이 감기는 것, 즉 펄링(furling)이 허용되지 않는다.

윙에 개입하는 모든 유형의 경우 외부 지원을 이용할 필요가 있으므로, 실제로는 선박의 마스트를 제거(dismast)할 필요가 있다.

따라서 대칭 윙을 가진 솔루션은 경기 또는 단거리 항해에 사용된다.

반면, 비대칭 윙은 공기 역학적 추력의 매우 높은 값에 도달할 수 있게 해주었으며, 그래서 특별히 설계된 비대칭 윙이 특정 경기만을 위한 배에서 속도 기록 달성을 위해 사용된다.

그러나 속도에 관해서는 매우 높은 성능을 발휘하지만, 비대칭 윙으로 구성된 리그를 갖춘 선박은 전형적인 항해용 리깅을 허용하지 않으므로, 위에 언급된 것처럼, 그들의 사용은 제한적이고 특정 경기에만 국한되어 있다.

또한 이 경우에도, 리핑(reefing) 및 펄링(furling)은 불가능하다.

또한 이탈리아 특허 제1404515호에 기술된 항해 리그가 알려져 있는데, 역 U자의 형상을 가지는 마스트에 연결되는 돛으로서, 강성이 결여되고 어떠한 경우에도 리치(leech)의 장력이 약해지는 문제점이 있다.

대한민국 등록공보 제10-0893218호, (2009.04.16.)

본 발명의 근간을 이루는 기술적인 문제는 선행기술과 관련하여 상기 언급된 단점들 중 하나 이상을 극복할 수 있는 구조적 및 기능적 특징을 갖는 항해 수단용 리그를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 전술한 문제점은 다음을 포함하는 항해 수단용 리그 (rig)에 의해 해결된다:

- 항해 수단의 선체의 길이 방향 및 수직 방향으로 연장되는 대칭 평면과 일치하도록 의도된 기준 평면;

- 적어도 하나의 윙세일;

- 상기 윙세일을 지지할 수 있고, 바람을 취할 때 상기 윙세일에 의해 생성된 공기 역학적 추력에 의해 주어진 추진력을 항해 수단의 선체에 전달할 수 있는 적어도 하나의 강성 지지체;를 포함하고,

- 상기 윙세일은 서로 대향하며, 적어도 하나의 공기 역학적 추력, 바람직하게는 적어도 하나의 미리 결정된 최적 방향으로부터 오는 바람과의 상호 작용에 의해 적어도 하나의 미리 결정된 방향으로의 최대 추력을 발생시키도록 협력할 수 있는 제1 및 제2 주면을 포함하고, 상기 미리 결정된 방향은 바람직하게는 상기 면들로 입사되는 것이며;

- 상기 강성 지지체는 적어도 상기 제1 또는 제2 주면의 적어도 주요부가 상기 기준 평면의 일측을 향하는 제1 작동 구성 및 상기 주요부가 상기 기준 평면의 타측을 향하는 제2 작동 구성에서 윙세일을 지지할 수 있고,

- 상기 강성 지지체는 제1 작동 위치로부터 제2 작동 위치로 및 그 역으로 전환하기 위한 윙세일 슬라이딩 경로;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 적어도 하나의 제1 작동 구성에서의 윙세일의 위치는 기준 평면에 대하여 상기 적어도 하나의 제2 작동 구성에서의 위치와 대칭된다.

상기 대칭 배향은 리그의 비대칭을 배제하지 않지만, 바람직한 실시 예에서는 상기 리그가 상기 평면에 대해 대칭임을 유의해야 한다.

마스트는 바람직하게는 항해 수단의 선체에 대한 커플링부를 포함하며, 이것은 고정된 커플링 및 연결과 해제가 가능한 커플링 모두를 고려한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 각각의 지지체는 단지 하나의 윙세일만을 지지하고, 여기서 이는 대체가 가능하다는 것을 배제하지 않으며, 이 경우 지지체는 한 번에 하나의 윙세일을 지지한다. 따라서 지지체는 윙세일의 동일 면상에 항상 바람을 취하도록 하나의 작동 구성으로부터 다른 작동 구성으로 전환하는 기준 평면의 한쪽 또는 다른 쪽에서 윙세일(또는 그의 주요부)를 교대로 지지할 수 있고, 두 구성 모두에서 침로로 작용한다.

일반적으로, 리그는 바람직하게는 추진력을 발생시키기 위해 강성 지지체를 통해 항해 수단의 선체에 전달되도록 의도된 공기 역학적 추력을 변경하기 위한 수단을 포함한다. 변경 수단은 적어도 두 개의 작동 구성 사이의 윙세일 변위를 위한 작동 수단을 포함하고, 선택적으로 상기 추력을 조절하는 수단을 더 포함한다. 추력을 "변경"하는 것은, 예를 들어 한 작동 구성에서 다른 작동 구성으로 전환할 때 방향을 변경하거나 크기를 조정하는 것을 포함한다.

본 발명의 일부 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 강성 지지체는 기준 평면에 대하여 대향(바람직하게는 대칭)하는 적어도 두 개의 대향부 및 상기 두 개의 대향부를 연결하는 적어도 하나의 연결부를 가지는 적어도 하나의 마스트를 포함하며, 상기 두 개의 대향부 및 연결부는 상기 슬라이딩 경로를 형성한다.

이 경우에, 상기 두 개의 대향부는 각각 적어도 하나의 본질적으로 선형인 구간을 포함하며, 바람직하게는 상기 연결부는 적어도 하나의 만곡된 구간을 포함한다.

바람직한 실시 예 중에서, 상기 기준 평면에 대하여 대칭인 "U" 또는 "O" 자의 형태를 가지는 마스트를 언급할 수 있다.

본 발명의 일반적인 바람직한 특징에 따르면, 상기 윙세일은 비대칭 윙 프로파일을 가진다.

이 경우, 바람직하게는 상기 윙 프로파일은 상기 지지체에 대한 근위부 및 상기 지지체로부터의 원위부를 포함하고, 상기 근위부는 상기 원위부보다 더 큰 폭을 가지며, 상기 윙 프로파일은 바람직하게는 주면 중 하나에서 오목하고, 바람직하게는 다른 주면에서 볼록하다.

본 발명의 일반적인 바람직한 특징에 따르면, 상기 윙세일은 제1 및 제2 작동 구성 모두에서 기준 평면을 향한 방향으로 상기 최대 공기 역학적 추력을 발생시키도록 지향하는 방식으로, 또는 제1 및 제2 작동 구성 모두에서 기준 평면으로부터 멀어지는 방향으로 공기 역학적 추력을 발생시키도록 지향하는 방식으로 지지부에 결합된다. 이것은 어떠한 입사각이라도 제외하지 않고 방향에 따라 추력 방향이 기준 평면에 입사할 수 있음을 의미한다. 입사각은 조절 수단으로 조절될 수 있으며 조절로 인해 추력 방향이 기준 평면과 평행하게 되는 것을 배제하지 않는다.

일반적으로, 상기 윙세일은 상기 최대 공기 역학적 추력 방향 중 하나로부터 다른 방향으로 및 그 역으로 전환하도록 분해 및 재조립될 수 있는 것이 바람직하다.

일부 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 윙세일은 복수의 모듈, 바람직하게는 상기 기준 평면에 수직인 평면을 따라 분할된 복수의 모듈 및 각 모듈과 인접 모듈과의 연계를 위한, 바람직하게는 제거 가능한 연계를 위한 연계 수단을 포함하고, 각각의 모듈은 인접한 모듈에 대해 적어도 미리 결정된 각도만큼 자유롭게 회전이 가능하다.

이 경우, 바람직하게는, 상기 연계 수단은 힌지, 스냅 연계 수단, 후크, 접착제 연계 수단, 탄성 연계 수단, 티어-오프 연계 수단, 지퍼를 포함하는 군으로부터 선택된다.

일부 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 구동 수단은 상기 윙세일과 상기 마스트 사이의 제거 가능한 연결을 위한 복수의 연결 요소를 포함하며, 보다 바람직하게는 상기 모듈들 각각에 대한 적어도 하나의 연결 요소를 포함하고, 상기 모듈들 각각은 바람직하게는 상기 마스트에 대하여 선택적으로 연결 및 제거 가능하며, 상기 연결 요소는 상기 마스트의 연장 방향을 따라 슬라이딩 가능하다.

이 경우에, 상기 연결 요소는 상기 마스트에 본질적으로 수직인 평면상에서 적어도 미리 결정된 각도, 바람직하게는 약 180°만큼 자유롭게 회전하는 것이 바람직하며, 상기 윙세일은 스트레치(strech)에 의해 적어도 상기 미리 결정된 각도와 동일한 각도만큼 상기 마스트에 대하여 회전할 수 있다.

바람직하게는, 상기 연결 요소는 상기 윙세일 및/또는 상기 마스트로부터 제거 가능하며, 상기 마스트에 대한 상기 연결 요소의 부착 및 해제를 위하여 상기 연결 요소는 T 자형을 가지고 상기 윙세일 및/또는 상기 마스트에 대해 회전 가능하다.

일반적으로 바람직한 특징에 따르면, 추력 변경 수단은 로프, 코드 및 라인을 포함하는 수동 작동 수단, 기계 작동 수단, 전기 작동 수단, 공압 작동 수단, 평형 추 시스템 또는 그러한 수단들의 조합을 포함하는 수단을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.

본 발명에 따르면, 전술한 문제는 전술한 유형의 리그를 포함하는 항해 수단에 의해서도 해결되며, 항해 수단은 임의의 선박(vessel), 보트(boat) 또는 배(ship), 심지어는 다선체선(multihull)을 의미한다.

상기의 "윙 프로파일"이라는 표현은 윙세일 또는 모듈에 수직이며 윙세일 그 자체 또는 모듈 자체의 중심선과 평행을 이루는 평면에 따라 만들어지는 상기 윙세일 또는 상기 모듈의 단면을 말한다.

실제로, 본 발명에 따르면, 전통적인 돛 대신 윙세일을 포함하는 항해 수단용 리그가 제공되며, 이에 따라 동일한 공기 역학적 추력에 영향을 미치는 두께를 가진 공기 역학적 추력의 생성 요소도 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 윙세일은 강성, 반-강성, 연질 또는 팽창할 수 있거나, 속이 꽉 차거나 또는 속이 빈 것일 수 있으며, 따라서 상기 모듈은 강성, 반-강성, 연질 또는 팽창할 수 있거나, 속이 꽉 차거나 또는 속이 빈 것으로 만들어질 수 있다.

마스트는 하나의 자유 단부와 적어도 하나의 발을 통해 항해 수단과 연계되는 하나의 단부를 갖는 역 U 자 형상을 가질 수 있고, 또는 마스트가 U 자형(정방향)일 수도 있으며, 또는 O 자와 같은 폐쇄된 형상을 포함하고 상기 두 개의 대향부들 중 하나가 연장되는 하나의 발을 가질 수 있으며, 또는 상기 두 개의 대향부가 각각 연장되는 두 개의 발(직접 결합)을 가질 수 있고, 또는 상기 적어도 하나의 연결부가 연장되는 하나의 발(간접적 결합)을 가질 수 있으며, 만약 상기 폐쇄된 형상이 포함되다면, 상기 마스트는 또한 제2 연결부를 포함하며, 바람직하게는 상기 적어도 두 개의 대향부 사이에서 연장되는 적어도 하나의 만곡된 구간을 구비한다. 다른 형태가 제외되는 것은 아니다.

따라서, 전술한 바에 따르면, 본 발명에 따른 리그는 상기 윙세일이 기준 평면의 한 단부에서 다른 단부로, 보다 바람직하게는 항해 수단의 한 측면에서 다른 측면으로 이동할 수 있으며, 윙세일 자체가 항상 우현 방향과 좌현 방향 모두에서 같은 방향, 바람직하게는 상기 윙세일의 오목면에 바람을 취할 수 있게 한다.

여전히 전술한 바에 따르면, 상기 윙세일의 모듈화는 원하는 윙세일 표면을 가질 수 있는 다수의 모듈을 조립할 수 있게 해주고, 뿐만 아니라 조립된 윙세일의 윙세일 표면을 원하는 값으로 변형 시키기 위해 조립된 윙세일과 이미 마스트와 연결된 윙세일의 하나 이상의 모듈을 제거할 수 있게 해주며(리핑의 가능성), 항해 중에 펄링을 가능하게 해준다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 바람직하지만 배타적이지 않은 실시 예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 나타나며, 첨부된 도면의 도움을 받아 비 제한적인 예로서 도시된다.
도 1은 본 발명에 따라, 마스트, 제1 위치에서의 복수의 모듈을 포함하는 이동가능하고 모듈화된 윙세일, 및 리깅(riggings)을 포함하는 리그(rig)가 장착된 항해 수단을 개략적으로 도시한다.
도 1bis 및 도 1ter은 마스트 상의 윙세일 어셈블리의 도 1의 평면 P2에 따른 단면도를 두 가지 다른 방향에 따라 개략적으로 도시한다.
도 2는 상기 윙세일이 제2 위치에 있는 도 1의 항해 수단을 상대적으로 확대된 상세도와 함께 도시한다.
도 3은 도 2의 항해 수단의 윙세일의, 상기 마스트와 평행한 평면에 따른 종단면을 도시한다.
도 4는 도 1의 항해 수단의 윙세일 모듈 및 마스트의, 상기 마스트에 수직한 평면에 따른 단면을 도시한다.
도 5는 마스트에서 모듈을 제거하는 작업 동안에 3 개의 다른 순간에 있는 도 4의 부분을 도시한다.
도 6은 마스트로부터 윙세일 모듈을 제거하는 동안의 도 1의 항해 수단을 도시한다.
도 7은 모듈을 제거한 후의 도 6의 항해 수단을 도시한다.

도면을 참조하면, 도면 부호 (1)은 일반적으로 본 발명에 따라 마스트(3), 윙세일(4) 및 추력를 변경하기 위한 수단을 포함하는 리그(2)가 장착된 항해 수단을 나타낸다.

본 발명에 따른 항해 수단은 선박(vessel), 보트(boat) 또는 배(ship)와 같은 임의의 유형일 수 있으며, 도면의 예들에 따르면, 그것은 본질적으로 선체(6) 및 데크(7)로 형성된 본체(5)로 표현된다.

리그(2)는 항해 수단의 길이 방향 및 수직 방향으로 연장되는 대칭 평면, 즉 선수로부터 선미까지 연장되는 수직면과 일치하는 대칭 평면 P1을 포함한다. 그러나, 선체에 대하여 대칭인 평면의 실시 예는 비대칭 리그의 기준 평면일 뿐이며 비대칭 리그가 배제되는 것은 아니다.

상세하게는, 마스트(3)는 항해 수단(1)의 본체(5)와 결합, 바람직하게는 분리 가능하게 결합되는 두 개의 다리(8)를 포함하며, 그로부터 평면 P1에 대해 대향하고 연결부(10)에 의해 함께 결합되는 두 개의 대향부(9)가 연장된다.

도면의 실시 예에 따르면, 두 개의 대향부(9)는 본질적으로 선형이며, 연결부(10)는 본질적으로 만곡되어 있고, 따라서, 전체적으로 마스트(3)는 항해 수단 (1)의 본체(5)상에서 폐쇄된 역 U 자 형태를 갖는다.

대향부(9) 및 연결부(10)는 마스트의 전체 연장부를 따라 슬라이딩 경로 (18) (도 5에서 가장 잘 도시됨)를 형성하며, 윙세일의 대향하는 부분 중 하나로부터 다른 부분으로 또는 그 역으로 윙세일을 미끄러지게 하여 통과를 허용함으로써, 평면 P1에 대하여 그 방향의 역전을 야기시킨다. 마스트(3)의 대향부(9) 중 하나 또는 다른 쪽에 윙세일 또는 그 주요부를 위치시키는 것을 제1 및 제2 작동 구성이라 한다.

본 발명에 따르면, 마스트(3)와 제거 가능하게 결합되는 윙세일(4)은, 적어도 마스트(3)를 따라 윙세일의 변위를 위한 작동 수단(17) 및 작동 수단 상의 능동 제어 수단(19)을 포함하는 전술한 바와 같은 변경 수단에 의해 마스트(3) 자체의 두 개의 대향부 사이에서 이동 가능하며, 이하의 설명에 의해 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 윙세일(4)은 도면의 실시 예와 같이 요철 프로파일, 가능하게는 층류인 요철을 가지는 비대칭 윙 프로파일을 가지지만, 평면-볼록, 양면 볼록 비대칭, 대칭 윙 프로파일과 같은 상이한 윙 프로파일을 고려할 가능성이 배제되는 것은 아니다.

도면의 실시 예에 따르면, 윙세일(4)의 윙 프로파일과 그에 따른 윙세일 자체는 마스트(3)에 대한 근위부(11) 및 마스트(3)로부터의 원위부(12)을 포함하며, 근위부(11)는 원위부(12)보다 더 큰 폭을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 윙세일(4)을 참조하면, 마스트(3)에 수직인 평면을 따라 유리하게 분할된 복수의 모듈(13) 및 각 모듈(13)과 인접 모듈과의 연계를 위한 연계 수단(14)을 포함하는 것을 주목해야 한다.

연계 수단(14)은 주어진 모듈(13)을 그에 인접한 각각의 모듈과 분리 가능하게 연계시킬 수 있게 하며, 예를 들어 힌지, 스냅 연계 수단, 후크, 접착제 연계 수단, 탄성 연계 수단, 티어링 연계 수단 또는 지퍼를 포함하며, 도면의 예에서 연계 수단(14)은 힌지(hinges)로 나타낸다.

특히, 도면의 예에 따르면, 힌지 형태의 연계 수단(14)은 두 개의 인접 모듈(13)을 위하여, 각각의 모듈에 대해 한 쌍을 이루며 인접한 모듈에서 대향되는 통로들과 쌍을 이루는 한 쌍의 통로(15) 및 통로(15)와 제거 가능하게 결합하는 한 쌍의 핀(16)을 포함하지만, 다른 수의 통로와 핀, 심지어 인접한 모듈의 모든 대향 통로에 착탈 가능하게 결합하는 단일 핀을 제공할 가능성까지 배제되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 각각의 모듈(13)은 인접한 모듈에 대해 적어도 미리 결정된 각도만큼 회전이 자유로우며, 따라서 윙세일(4)은 구동 수단에 의해 마스트(3) 상에서 미끄러지며 두 개의 대향부(9) 중 하나로부터 다른 하나로 전환될 수 있는 것을 주목해야 한다.

참조 번호 (17)로 표시된 작동 수단에 관해서, 유리하게는 윙세일(4)을 마스트(3)에 착탈 가능하게 연결하기 위한 복수의 연결 요소를 포함하고, 바람직하게는 윙세일(4)의 각 모듈(13)을 위한 적어도 하나의 연결 요소를 포함하며, 이렇게 함으로써 심지어 윙세일(4)이 마스트(3)와 연계되어 항해 중에도 윙세일(4)로부터 원하는 모듈(13)을 선택적으로 제거한 다음에 마스트(3)로부터 선택적으로 제거하거나, 모듈(13)을 윙세일(4)에 연결한 다음 마스트(3)에 연결할 수 있다.(리핑) 그러나 윙세일의 모듈의 수보다 적은 수의 연결 요소를 제공하면서도 모듈이 상호 연계될 수 있는 가능성이 배제되는 것은 아니다.

상세하게는, 작동 수단(17) 및 이에 따른 연결 요소는, 도면의 예에 도시 된 바와 같이, 전개 방향을 따라 마스트 (3)에 의해 형성된 슬라이딩 경로 (18)를 따라, 예를 들면 그 위 또는 안에서 활주 가능하고, 상기 슬라이딩 경로는 후자의 경우, 예를 들어 T 자 형태의 바닥이 넓어지는 홈을 가지는 프로파일이 제공된다.

또한, 작동 수단 (17) 및 그에 따른 연결 요소는 마스트(3)에 대해, 특히 마스트(3)에 본질적으로 직교하는 평면상에서 적어도 미리 결정된 각도 A (도 1bis 및 1ter 참조), 바람직하게는 약 180°, 다시 말하면 윙세일(4)이 평면 P1에 본질적으로 평행한 정렬 위치에 대해 약 -90° 내지 약 +90°의 각도 만큼 회전 가능하다.

각도 A는 추력에 영향을 미치므로, 윙세일을 선체에 대해 고정시키는 로프(91)와 같은 공기 역학적 드리프트(drift) (90)를 조절하기 위한 수단에 의해 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있다.

이러한 방식으로, 윙세일(4)은 상기 각도와 동일한 거리만큼 마스트(3)에 대해 회전할 수 있고, 연결 요소는 마스트(3)에 대해 이동 가능하고 또한 윙세일(4) 자체에 고정된다.

이 점에 있어서, 상기 윙세일(4) 및 그에 따른 모듈(13)이 마스트(3)에 대해 위와 같이 착탈 가능하게 결합되기 위해, 작동 수단(17) 및 그에 따른 연결 요소는 윙세일 및/또는 마스트로부터 제거 가능하다는 점에 유의해야 한다.

도시된 예들에 따르면, 작동 수단(17) 및 그에 따른 연결 요소는 마스트(3)로부터 제거 가능하게 도시되어 있으며, 특히 이들은 마스트(3)에 걸리거나 풀리도록 T 자 형태를 가지고 윙세일 및 마스트에 대해 회전 가능하게 도시되어 있다.

작동 수단(17) 상의 능동 제어 수단에 관해서, 이들은 케이블, 로프 및 라인과 같은 수동 작동 수단일 수도 있으며, 평형 추 시스템을 포함하는 수단뿐만 아니라 기계적 작동 수단, 전기 작동 수단, 공압 작동 수단 및 이러한 수단의 조합을 포함하는 수단이 될 수 있음을 유의하여야 한다.

도면의 예는 로프 형태의 제어 수단(19)을 도시한다.

도면의 예는 또한 화살표에 의해 윙세일, 윙세일 자체의 모듈, 윙세일과 모듈 작동 수단 및 제어 수단이 수행할 수 있는 움직임을 도시한다.

도 1bis를 참조하면, 바람이 화살표 W의 방향으로 윙세일에 충돌할 때, 윙세일은 화살표 L의 방향으로 공기 역학적 추력을 발생시킨다는 것을 개략적으로 도시한다. 이 추력은 마스트에 의해 선체로 전달되어 추진력 T를 발생시키며, 또한 러더(95)에 의해 원하는 방향으로 유지된다.

이 예에서, 윙세일(4)은 조정 각도 A에 따라 달라지는 각도에 따라, 추력 L이 평면 P1 으로부터 멀어지는 방향을 향하도록 마스트(3)와 연계된다. 후풍의 경우, 하나는 P1과 평행한 추력 L을 가질 수 있다.

윙세일(4)은 제1 및 제2 작동 구성 모두에서 평면 P1과 마주보며 침로(tack)로서 사용되는 주면(4a) 및 주면(4a)에 대향하는 다른 주면(4b)을 포함한다.

도면 1ter의 예에서, 윙세일의 방향(특히, 비대칭으로 오목/볼록하게 도시된 면(4a 및 4b))은 두 가지 작동 구성에서 그림 1bis의 방향과 반대이다. 이로 인해 이 경우에는 추력 L이 동일한 바람 조건에서 평면 P1을 향하게 된다.

그림 1bis의 방향에서 그림 1ter의 방향으로 바꾸거나 그 역으로 바꾸기 위하여, 윙세일(4)이 마스트로부터 분해될 수 있고 반전된 면(4a 및 4b)으로 재조립될 수 있는 리그를 고려하는 것이 가능하다.

전술한 설명에서 이미 나타난 본 발명의 장점은 선행 기술에 따른 리그를 구비한 항해 수단에 의해 달성되는 것보다 더 높은 전반적인 성능을 허용하는 항해 수단용 리그 및 그러한 리그를 포함하는 항해 수단이 제공된다는 것을 살펴봄으로써 요약될 수 있다.

본 발명에 따른 리그 및 항해 수단은, 사실상 윙세일의 같은 쪽에 항상 바람을 받아 들여 공기 역학적 추력이 현저하게 증가하며(20 %에서 50 %로 예상), 그것에 의해 속도 및 바람을 안는(upwind) 관점에서 모두 성능을 향상시키고 풍향에 근접하는 다양한 각도의 경로를 따라갈 수 있게 한다.

또한, 특히 역 U 자형의 본 장치의 실시 예를 참조하면, 작동 구성에서 기준 평면 P1으로부터의 윙세일이 더 멀리 질수록(즉, 예시된 예에서 U가 더 넓음), 도시된 실시 예에서와 같이 마스트가 가장자리에서 선체에 결합되는 바람직한 경우까지, 단일 마스트 방식에 비해 항해 수단의 바닥 면적이 더 크며, 선원의 위치는 더 이상 마스트의 배열, 항해 수단의 본체에 대한 붐(boom) 및/또는 배의 어떠한 리깅(rdiggings)에 의해 묶이거나 제한되지 않는다.

또한, 윙세일의 모듈화로 인해, 항해 수단의 리깅(rigging)과 디리깅(derigging) 작업은 현재의 윙과 비교하여 상당히 촉진된다.

윙의 모듈화는 또한 리그가 장비된 항해 수단과 윙세일이 장착되어 마스트와 결합된 항해 수단이 운항하는 동안에도 윙세일 자체의 표면 및 원하는 공기 역학적 추력을 발생시키는 요소들을 변화시킬 수 있다.

본 기술 분야의 당업자는, 조건부 및 특정 요구 사항을 충족시키기 위해, 도시되고 기술된 실시 예들에 대해 여러 가지 변경 및 수정을 할 수 있으며, 이들 모두는 하기 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 보호 범위 내에 속한다.

1 : 항해 수단 2 : 리그
3 : 마스트 4 : 윙세일
5 : 본체 6 : 선체
7 : 데크 8 : 발
9 : 대향부 10 : 연결부
13 : 모듈 14 : 연계 수단
17 : 작동 수단 18 : 슬라이딩 경로

Claims (16)

1. 항해 수단용 리그(2)로서,
   - 상기 항해 수단의 선체(6)의 길이 방향 및 수직 방향으로 연장되는 대칭 평면과 일치하도록 의도된 기준 평면(P1);
   - 공기 역학적 추력(thrust, L)의 생성을 위한 윙 프로파일을 가지며, 또한 동일한 공기 역학적 추력에 영향을 미치는 두께가 제공된다는 점에서 전통적인 돛과는 다른 적어도 하나의 윙세일(4)로서,
   상기 윙세일은 강성, 반-강성, 연질 또는 팽창할 수 있으며, 강성 윙세일인 경우에 그것은 관절식 모듈을 가지는 적어도 하나의 윙세일(4); 및
   - 상기 윙세일을 지지할 수 있고, 바람을 취할 때 상기 윙세일에 의해 생성된 공기 역학적 추력(L)에 의해 주어진 추진력을 삭기 항해 수단의 선체에 전달할 수 있는 적어도 하나의 강성 지지체(3)를 포함하고,
   - 상기 윙세일은 서로 대향하는 제1 및 제2 주면(4a, 4b)을 포함하며,
   - 상기 강성 지지체(3)는 적어도 상기 제1 또는 제2 주면의 적어도 주요부는 상기 기준 평면의 일측을 향하는 제1 작동 구성 및 상기 주요부가 상기 기준 평면(P1)의 타측을 향하는 제2 작동 구성에서 상기 윙세일을 지지할 수 있고,
   - 상기 강성 지지체는 제1 작동 위치로부터 제2 작동 위치로 및 그 역으로 전환하기 위한 윙세일 슬라이딩 경로를 포함하며;
   - 상기 지지체는 상기 윙세일의 동일 면상에 항상 바람을 취하도록 하나의 작동 구성으로부터 다른 작동 구성으로 전환하는 기준 평면의 한쪽 또는 다른 쪽에서 상기 윙세일(또는 그의 주요부)을 교대로 지지할 수 있고, 두 구성 모두에서 침로로 작용하며,
   상기 강성 지지체는 기준 평면에 대하여 대향하는 적어도 두 개의 대향부 및 상기 두 개의 대향부를 연결하는 적어도 하나의 연결부를 가지는 적어도 하나의 마스트를 포함하고, 상기 두 개의 대향부 및 연결부는 상기 기준 평면에 대하여 상기 윙세일의 방향이 역전되도록 슬라이딩 경로를 형성하며,
   상기 경로는 상기 기준 평면에 대하여 상기 윙세일의 방향이 역전되도록 하고, 상기 윙세일은 비대칭 윙 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
2. 제1항에 있어서, 각각의 지지체는 단일 윙세일만을 지지하는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
3. 제1항에 있어서, 추진력을 발생시키기 위해 강성 지지체를 통해 항해 수단의 선체에 전달되도록 공기 역학적 추력을 변경하기 위한 변경 수단을 포함하고, 상기 변경 수단은 적어도 두 개의 상기 작동 구성 사이의 상기 윙세일(4) 변위를 위한 작동 수단(17)을 포함하며, 선택적으로 상기 추력을 조절하는 수단을 더 포함하는 항해 수단용 리그.
4. 제1항에 있어서, 상기 두 개의 대향부(9)는 각각 적어도 하나의 본질적으로 선형인 구간을 포함하며, 바람직하게는 상기 연결부(10)는 적어도 하나의 만곡된 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
5. 제1항에 있어서, 상기 마스트는 상기 기준 평면에 대해 대칭인 "U" 또는 "O" 자의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
6. 제1항에 있어서, 상기 윙세일(4)은 비대칭 윙 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
7. 제6항에 있어서, 상기 윙 프로파일은 상기 지지체(3)에 대한 근위부(11) 및 상기 지지체(3)로부터의 원위부(12)를 포함하고, 상기 근위부(11)는 상기 원위부(12)보다 더 큰 폭을 가지며, 상기 윙 프로파일은 바람직하게는 주면 중 하나에서 오목하고, 바람직하게는 다른 주면에서 볼록한 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
8. 제1항에 있어서, 상기 윙세일은 제1 및 제2 작동 구성 모두에서 기준 평면을 향한 방향으로 적어도 하나의 최대 공기 역학적 추력을 발생시키도록 지향하는 방식으로, 또는 제1 및 제2 작동 구성 모두에서 기준 평면으로부터 멀어지는 방향으로 공기 역학적 추력을 발생시키도록 지향하는 방식으로 지지부에 결합되는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
9. 제8항에 있어서, 상기 윙세일은 상기 최대 공기 역학적 추력 방향 중 하나로부터 다른 방향으로 전환하거나 그 역으로 전환하도록 상기 지지체에 대하여 부착 및 탈착될 수 있는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
10. 제1항에 있어서, 상기 윙세일(4)은 복수의 모듈 (13), 바람직하게는 상기 기준 평면에 수직인 평면을 따라 분할된 복수의 모듈 및 각 모듈(13)과 인접 모듈과의 연계를 위한, 바람직하게는 제거 가능한 연계를 위한 연계 수단(14)을 포함하고, 각각의 모듈(13)은 인접한 모듈에 대해 적어도 미리 결정된 각도만큼 자유롭게 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
11. 제10항에 있어서, 상기 작동 수단(17)은 상기 윙세일(4)과 상기 마스트(3) 사이의 제거 가능한 연결을 위한 복수의 연결 요소를 포함하며, 보다 바람직하게는 상기 모듈들(13) 각각에 대한 적어도 하나의 연결 요소를 포함하고, 상기 모듈들(13) 각각은 바람직하게는 상기 마스트(3)에 대하여 선택적으로 연결 및 제거 가능하며, 상기 연결 요소는 상기 마스트(3)의 연장 방향을 따라 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
12. 제11항에 있어서, 상기 연결 요소는 상기 마스트(3)에 본질적으로 수직인 평면상에서 적어도 미리 결정된 각도, 바람직하게는 약 180° 만큼 자유롭게 회전하며, 상기 윙세일(4)은 스트레치(strech)에 의해 적어도 상기 미리 결정된 각도와 동일한 각도만큼 상기 마스트(3)에 대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
13. 제11항에 있어서, 상기 연결 요소는 상기 윙세일(4) 및/또는 상기 마스트(3)로부터 제거 가능하며, 상기 마스트에 대한 상기 연결 요소의 부착 및 해제를 위하여 상기 연결 요소는 T 자형을 가지고 상기 윙세일(4) 및/또는 상기 마스트(3)에 대해 회전 가능한 것을 특징으로 하는 항해 수단용 리그.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 항해 수단용 리그를 포함하는 항해 수단(1).
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