KR20100044842A

KR20100044842A - 공기역학적 풍력 추진장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20100044842A
Application number: KR1020107003125A
Authority: KR
Inventors: 바스티안 로이쉬
Original assignee: 스카이세일즈 게엠베하 앤 컴퍼니 케이지
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2010-04-30
Also published as: NZ583494A; EA201000261A1; AU2007358087B2; JP2010536652A; KR101466423B1; CN101687537B; AU2007358087A1; HK1141261A1; EP2193075B1; NO20100432L; EA015310B1; EP2193075A1; JP5197749B2; US20110041747A1; WO2009026939A1; US8117977B2; CN101687537A

Abstract

본 발명은 조향유닛에 연결되는 공기역학적 날개, 제 1 단부가 조향유닛에 연결되고 제 2 단부가 베이스 플랫폼에 연결되는 견인케이블, 제 1 단부가 공기역학적 날개 또는 조향유닛에 연결되는 안내선, 그리고 베이스 플랫폼에 연결된 장대를 구비하는, 특히 선박들을 위한 공기역학적 풍력 추진장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이 안내선의 제 2 단부는 출발 및 착륙 동작 동안 그리고 그 사이에 베이스 플랫폼에 연결되며, 안내선은 장대를 통해 또는 장대를 따라 안내되고 적어도 출발 또는 착륙 동안 공기역학적 날개에 인장력을 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진장치를 제공한다.

Description

공기역학적 풍력 추진장치 및 그 제어방법 {AERODYNAMIC WIND PROPULSION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING}

본 발명은, 특히, 선박을 위한 공기역학적 풍력 추진장치로서, 다수의 선 특히 조향선 및/또는 견인케이블을 통해 조향유닛에 연결되는 공기역학적 날개로서 조향 유닛은 공기역학적 날개 아래에 위치하고, 기류의 방향이 견인케이블에 대해 수직에 가까울 때 견인케이블의 방향으로 양력을 발생시키는 공기역학적 프로파일을 가지는 공기역학적 날개와, 제 1 단부가 조향유닛에 연결되고 제 2 단부가 베이스 플랫폼에 연결되는 견인케이블과, 공기역학적 날개 또는 조향유닛에 연결되는 제 1 단부를 갖는 안내선과, 베이스 플랫폼에 연결되고, 특히, 상부에 헤드를 구비한 마스트이고 출발 또는 착륙 시 공기역학적 날개의 도킹부가 되는 장대를 구비한 공기역학적 풍력 추진장치에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 선박을 구동하는 날개 부재의 비행을 제어하는 방법에 관한 것이다.

오늘날 디젤이나 중유와 같은 탄소계열연료는 선박들의 핵심적인 추진 연료로 사용되고 있다. 통상적으로 디젤 엔진이 선박들의 추진력을 제공하는 데 사용된다. 이러한 탄소계열 연료를 위한 비용의 상승으로 인해 해상 선박 등의 추진력을 제공하기 위한 대안적인 방법의 적용이 이목을 끌고 있다.

WO 2005/100147 A1은 견인케이블을 통해 배에 연결되어 주 구동부 또는 보조 구동부로 기능 하는 날개 부재를 제어할 수 있는 위치설정 장치를 보여주고 있다. 높은 고도에서 비행하며, 인장력을 통해 배를 움직이는 날개 부재에 기초한 이러한 추진 시스템의 경우에는 대규모의 날개 부재를 요구하며 이러한 날개 부재의 제어는 도전적인 과제로 남아 있다. WO 2005/100147 A1에서는 날개 부재의 비행상태에 대응하여 견인케이블을 풀고 감는 방법을 제안하고 있다. 그러나 이러한 제어 메커니즘에 의하는 경우 일정 수준의 비행 제어는 가능하지만, 모든 비행 단계 특히 기류의 방향이나 세기가 급격하게 변화하거나 날개 부재의 출발 또는 착륙 동작 중의 경우에서의 날개 부재의 제어에는 충분하지 않다.

좋지 않은 기류의 상태에서의 이러한 날개 부재의 조향성을 증가시키기 위해 WO 2005/100148 A1에서는 조향유닛을 다수의 제어 선들을 통해 날개 부재 아래에 근접하게 결합시키고 조향유닛과 선박 사이에 연장된 견인케이블에 의해 조향유닛을 통하여 날개 부재를 선박에 연결하는 방법이 알려져 있다. 이를 통하여, 날개 부재의 제어는 상당히 개선될 수 있으나, 출발 또는 착륙 동작과 같이 낮은 고도에서의 날개 부재의 제어는 여전히 과제로 남아 있다.

WO 2005/100149 A1은 선박을 이끄는 날개 부재의 제어를 개선시키기 위해 다양한 센서들을 제안하고 있다. 그러나 이러한 또는 전술한 기술들은 통상적인 비행에 있어서 공기역학적 날개 부재의 조향성을 상당히 발전시킬 수 있었으나, 낮은 고도의 경우, 특히 기류의 방향이나 세기가 급격하게 그리고 빠르게 변화하는 경우 등에 있어서 날개 부재를 제어하는 것은 여전히 큰 과제로 남아있다. 날개 부재의 제어의 실패는 전체 시스템의 손실로 이어질 수 있는데, 이는 만일 대규모의 날개 부재가 수면과 접촉하게 되면 시스템을 다시 복구하는 것은 불가능하기 때문이다.

출발 또는 착륙 동작 단계에서 조향성을 증대시키기 위해서 WO 2005/100150 은 날개 부재를 선박에 결합시키는 견인케이블의 고정점 가까이에 있는 선박의 전방 데크(foredeck)에 텔레스코픽 마스트를 세우는 것을 제안하고 있다. 이러한 마스트를 사용함으로써, 날개 부재는 마스트의 상부에 직접적으로 결합 될 수 있어 출발 및 착륙 동작에 있어서 용이하게 한다. 날개 부재와 마스트의 상부 사이의 맞물림을 위하여 방향고리(rudder pendant)의 일 단은 견인케이블과 활주 가능하게 결합 되고 타 단은 날개 부재와 결합하게 된다. 이러한 방향 고리는 날개 부재가 낮은 고도에 있을 때 견인케이블이 감기는 경우 등에 이용될 수 있으며, 날개 부재를 마스트의 정상 방향으로 당기는 경우에 있어서 견인케이블로부터 분리되고 안내되도록 다루어 질 수 있다. 이러한 기술은 출발 또는 착륙 과정에 있어서 방향고리가 견인케이블로부터 분리되고 안내되는 과정에서 마스트의 상부 방향으로 견인력이 날개 부재에 가해질 수 있는 경우 날개 부재의 성능을 상당히 향상시킬 수 있으나, 출발 또는 착륙 동작에 있어서 방향고리의 사용 또는 취급이 복잡하게 되고 방향고리의 견인케이블로의 또는 견인케이블로부터의 결합 또는 분리의 실패의 경우 전체 시스템의 실패로 이어질 수 있으며 날개 부재의 유실로 이어질 수 있다.

본 발명의 첫 번째 목적은 장치의 용이성과 출발 또는 착륙 동작에 있어 날개 부재의 제어를 개선하는 것에 있다.

본 발명은 추가적인 목적은 예를 들어, 기류의 방향과 세기의 급격한 변화로 인해 급격하게 양력을 상실하게 되는 경우 날개 부재를 회수하는 방법 또는 장치의 제공이다.

나아가, 본 발명의 목적은 날개 부재 또는 견인케이블에 약하거나 큰 힘을 작용시켜 날개 부재의 제어를 용이하게 하고 개선할 수 있는 장치의 제공에 있다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면 전술한 공기역학적 풍력 추진장치는 안내선의 제 2 단부가 착륙 또는 출발 동작 시 베이스 플랫폼에 연결되어, 안내선이 장대를 통과하여 또는 장대를 따라 안내되며, 적어도 출발과 착륙 동안 공기역학적 날개에 인장력을 전달할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르는 공기역학적 풍력 추진장치는 공기역학적 날개를 제어하는 정교한 설비를 제공한다. 이 발명의 기본 개념은 일 단부는 공기역학적 날개에, 타 단부는 베이스 플랫폼에 연결되는 연속적인 안내선을 제공하는 것이다. 본 발명에 의하면 이러한 연속적인 연결은 출발 또는 착륙 동작에서 뿐 아니라 출발 또는 착륙 동작 사이의 비행이 이루어지는 동안에도 제공된다.

출발 및 착륙 동작 동안, 공기역학적 날개는 장대에서 가까운 위치로부터 베이스 플랫폼 위로 높은 비행 위치에까지 이동되거나 그 반대의 경우가 된다. 베이스 플랫폼과 공기역학적 날개 사이의 연속적인 안내선의 제공으로 공기역학적 날개를 제어하기 위한 반응시간은 줄어들게 되는데, 이는 견인케이블로부터 베이스 플랫폼 또는 마스트헤드까지의 안내선의 제 2 단부의 분리 또는 이송이 더 이상 필요하지 않기 때문이다.

본 발명에 의하면, 안내선이 장대를 통하여 또는 장대를 따라 안내됨으로써 공기역학적 날개와 장대, 특히, 마스트헤드의 연결을 영구적으로 제공한다. 본 발명에 의하면 안내선은 조향유닛을 통한 힘의 전달 없이, 공기역학적 날개에 직접적으로 인장력을 전달하는 것이 가능하다. 안내선을 통해 이 인장력을 적용시켜 공기역학적 날개의 제어를 개선 시킬 수 있다. 안내선을 통해 낮고 일정한 인장력을 제공함으로써 공기역학적 날개를 제어하는 데 필요한 반응시간은 더욱 줄어들 수 있는데, 이는 이 경우 인장력은 안내선의 어떤 느슨해진 부분을 감아 들이는 과정 없이 즉각적으로 증가 될 수 있기 때문이다. 본 발명에 따르는 이러한 직접적인 공기역학적 날개의 제어는 출발 또는 착륙 동작 단계에서 특별히 중요성을 갖는데 이는 이러한 동작 단계에서는 공기역학적 날개의 제어의 필요성이 더욱 높기 때문이다. 그러나 출발 및 착륙 동작 단계 사이의 비행이 이루어지는 동안의 경우에도 안내선을 통한 베이스 플랫폼과 공기역학적 날개의 연속적이고 영구적인 연결은 상당한 이점을 갖는데, 이는 한편으로는 함께 비행하고 있는 안내선의 위치가 제어 가능하게 되며, 안내선의 엉킴, 예를 들어 견인케이블과 안내선이 꼬이는 문제를 감소시키거나 예방가능하기 때문이다. 또 다른 한편으로는 안내선을 통해 연속적인 연결을 제공함으로써 공기역학적 날개의 추락 및/또는 침수로 인해 공기역학적 날개를 유실할 위험이 있는 불안정한 상태의 경우에 즉각적인 회수 동작이 가능하게 된다.

안내선이 장대를 통하여 또는 장대를 따라 안내하는 것은 공기역학적 날개의 출발 또는 착륙 동작이 일반적으로 날개가 장대의 상부, 특히, 마스트헤드에 가까운 위치에 있을 때 시작되고 끝나기 때문이며 이때, 조향유닛은 선박의 전방 데크에 가까운 곳에 위치하게 된다. 따라서 공기역학적 날개는 안내선을 통해 마스트헤드 방향으로 당겨지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 안내선의 제 1 단부는 공기역학적 날개에 고정된 강성 부재, 특히 중앙 막대에 연결되고, 장대의 상부는 바람직하게는, 강성부재와 결합되는 강성 어댑터 부재를 구비한다.

이러한 구성은 마스트헤드와 공기역학적 날개 사이에 안전하고 단단한 도킹 연결을 보장한다. 마스트헤드를 통한 또는 마스트헤드를 따르는 안내선의 경로는 공기역학적 날개의 강성 부재가 어댑터 부재를 향해 정확하게 당겨 지도록 하는 방식으로 실현되며 이는 원활한 도킹 프로세스의 제공을 위함이다.

본 발명은 다수의 리핑선(reefing line)이 공기역학적 날개를 횡단하여 위치하여, 공기역학적 성질이 변화되도록 공기역학적 날개의 프로파일이나 크기를 변화시킴으로써 보다 개선될 수 있다. 예를 들어 리핑선이 당겨지는 경우 양력은 줄어들게 된다. 상기 바람직한 실시예를 통해 공기역학적 날개의 착륙 과정에서 양력을 줄일 수 있다. 착륙 동안, 공기역학적 날개가 마스터헤드에 가까운 착륙 위치까지 쉽게 이동할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 공기역학적 날개는 비행이 이루어지는 동안 최대의 양력을 갖도록 설계되기 때문에, 그 프로파일과 크기는 공기역학적 날개를 하강시키고 마스트헤드로 당기는 데 필요한 견인력과 반대로 작용할 수 있다. 따라서 착륙 동작 시에는 공기역학적 날개의 양력을 감소시키는 것이 바람직하다. 이는 공기역학적 날개의 프로파일 및 표면을 횡단하는, 바람직하게는 중앙의 강성부재를 중심으로 좌우 대칭으로 위치한 리핑선을 이용함으로써 실현 가능하다. 상기 리핑선이 감겨지는 동안, 양력을 줄일 수 있는 방향으로 공기역학적 날개의 프로파일 및 크기가 변하게 된다.

이 실시예는 안내선의 제1 단부를 다수의 리핑선에 연결하여 안내선을 통해 리핑선이 감기거나 풀리도록 하여 더 개선될 수 있다. 이는, 예를 들어 리핑선을 하나로 병합하여 안내선과 연결되게 함으로써 실현될 수 있다. 안내선의 제 1 단부가 다수의 리핑선과 연결되게 하거나 다수의 리핑선이 병합된 1개의 선과 안내선이 연결되게 하는 결합 부재가 제공될 수 있다.

이 실시예는 다수의 리핑선이 공기역학적 날개에 고정된 중앙 막대와 같은 강성부재를 따라 적어도 부분적으로 안내되게 함으로써 더 개선될 수 있다. 이 방식을 통해 하나의 리핑선의 경로가 좀더 간이한 방법으로 취급되고, 조직화 될 수 있다. 또한, 강성부재를 이용하여 다수의 리핑선과 안내선의 연결이 실현될 수 있다.

리핑선의 제어를 더 개선하기 위하여, 바람직한 실시예는 다수의 리핑선과 안내선의 제 1 단부 사이의 하중 전달 연결(load transmission connection)을 통해 차단상태일 때 리핑선이 감기는 것을 막고 비 차단상태일 때 허용하는 차단 부재를 제공한다. 이 방법에 의하면 차단 부재가 차단상태에 있는 경우에는 리핑선을 감지 않고서 인장력이 안내선에 가해질 수 있다. 이는, 예를 들어 비행상태에 있을 때와 같이 공기역학적 날개의 프로파일이나 크기의 변화가 요구되지 않는 경우에 더 바람직하다. 또한 출발 또는 착륙 상태 중에, 공기역학적 날개의 움직임을 더 잘 제어할 필요가 있는 경우, 리핑선을 감기 시작하는 시점을 능동적으로 결정하는데 바람직하다. 예를 들면 착륙 중에는 안내선을 감아 공기역학적 날개를 착륙 위치에 가깝게 또는 그 방향으로 이동시키며 공기역학적 날개가 착륙위치에 거의 가깝게 접근할 경우에 비로소 차단부재의 상태를 차단상태에서 비차단상태로 전환함이 바람직하다. 이 방법에 의하면 예를 들어, 공기역학적 날개가 착륙 위치로부터 먼 위치에 있는 경우에, 프로파일이나 크기가 급격하게 변화하여 양력이 줄어들게 됨에 따른 추락 및 침수로 인한 공기역학 날개를 유실하게 될 위험도 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 장대가 마스트 부재(mast element)이고, 특히, 텔레스코픽 마스트 및/또는 접혀서 본래의 수평 방위로 정렬 되도록, 베이스 플랫폼과 선회 가능하게 결합 되는 마스트인 것을 특징으로 하고 있다. 이 방법은 공기역학적 풍력 추진장치를 사용하지 않아 마스트가 불필요한 경우 마스트의 수직으로 연장된 부분을 최소화하는 데 바람직하다. 이는 공기역학적 풍력 추진장치가 주요하게 이용되는 분야가 수상 선박 분야이며, 이 경우 바람에 의한 공기저항은 최적화된 변수이기 때문이다. 따라서 공기역학적 풍력 추진장치가 사용되지 않는 경우에는 마스트에 의해 발생하는 공기저항을 최소화하는 것이 바람직하다. 또한 이 방법은 마스트 또는 마스트헤드, 마스트헤드 어댑터의 검사나 수리 또는 마스트의 정밀한 조작을 요하는 다른 수단들이 필요한 경우에, 보다 간이하게 마스트의 상부 및 강성 마스트헤드 어댑터(rigid masthead adapter)가 장착된 마스트헤드로의 접근을 용이하게 한다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예는 안내선이 장대의 상부, 특히 마스트헤드에 삽입 또는 부착되고 풀리를 통하여 안내되는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 방식으로 마스트헤드에 안내선을 부착함으로써, 공기역학적 날개의 출발 또는 착륙 시 통상 바람직하도록 공기역학적 날개를 마스트헤드에 가까운 위치까지 끌어올 수 있다. 풀리를 통하여 안내선이 안내되도록 함으로써 베이스 플랫폼을 기준으로 다양한 각도로 안내될 수 있고 방향전환지점에서의 마찰을 최소화할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 견인케이블은 큰 인장력을 전달할 수 있는 것 및/또는 안내선은 약한 인장력, 특히, 견인케이블의 인장력의 0.5%~3%, 특히, 1%의 인장력을 전달할 수 있다. 이 특징들은 공기역학적 날개의 양력에 의하여 비행이 이루어지는 동안에 가해지는 주요한 힘이 견인케이블을 통해 베이스 플랫폼에 전달되기 때문이며, 따라서, 매우 큰 인장력의 전달이 가능해야 하기 때문이다. 반면에 안내선의 경우, 공기역학적 날개가 최대한의 양력에 도달하지 않은 상태에서 공기역학적 날개를 제어하는 데 사용되기 때문에 안내선에 관련된 힘은 일반적으로 견인케이블에 비해 낮을 수 밖에 없다. 전달되는 힘에 있어서 이러한 관계는 또한 견인케이블과 안내선의 크기에 관해 유사한 관계를 낳게 한다. 안내선은 견인케이블에 비해 더 작은 직경을 가지고 있으며 날개 부재에 작용하는 안내선의 무게를 상당히 감소시킨다. 또한 견인케이블과 안내선에는 다른 재료가 사용될 것이다.

나아가, 안내선에 포함되는 신호 및/또는 동력전달의 제공이 바람직하다. 이러한 바람직한 실시예에 의하면 안내선에 포함된 신호선 또는 동력선을 통해 신호 및/또는 동력은 베이스 플랫폼으로부터 날개 부재로 또는 그 반대로 전달될 수 있다. 신호선 및/또는 동력선은 안내선과 평행하게 또는 안내선과 동축으로 배치될 수 있다. 이러한 신호선 및/또는 동력선을 안내선에 포함시키는 것은 안내선의 크기나 무게의 급격한 증가 그리고 그에 따른 공기저항의 증가에 영향을 주지 않는다. 따라서 선박을 구동하는 날개 부재의 동력을 급격히 감소시키지는 않을 것이다.

다른 중요하고 바람직한 실시예에 의하면 안내선을 조향유닛에 선택적으로 고정시키기 위한 결합 부재가 제공된다. 안내선은 그 제 1 단부가 영구적으로 날개 부재에 고정되어 있기 때문에, 이는 날개 부재의 비행 고도에 영향을 줄 수 있으며 더욱이 높은 고도에서는 안내선이 풀어져야 하고 따라서 날개 부재에 작용하는 안내선의 무게가 증가될 수 있어 그 영향이 더욱더 커지게 된다. 종종 날개 부재의 고도는 날개 부재를 조향유닛에 결합시키는 다수의 선에 의해 안정되는데, 안내선에 의해 유발되는 상기 추가적인 효과는 날개 부재에 의한 동력을 급격하게 감소시킬 수 있으며 이는 심지어 날개 부재의 제어의 실패로 이어질 수 있다. 이러한 결점을 극복하기 위해, 안내선이 조향유닛에 결합 될 수 있으며 이러한 방식을 통해 안내선의 무게에 의해 유발되는 힘들이 더 이상 날개 부재에 직접적으로 작용하지 않고 조향유닛에 작용 되도록 할 수 있다. 이는, 안내선을 통해 날개 부재에 작용하는 힘을 감소시키거나 제거할 수 있으며 결과적으로 날개 부재는 날개 부재를 조향유닛에 결합시키는 다수의 선을 통해서만 탑재된다. 이러한 안내선과 조향유닛의 선택적인 결합방식은, 조향유닛과 안내선의 제 1 단부 사이의 거리에 대응하는, 날개 부재와 결합한 제 1 단부로부터의 일정 거리에 위치한 지점에서 안내선과 연결되는 짧은선에 의하여 간단하게 구현될 수 있다. 짧은 결합선은 안내선이 조향유닛 쪽으로 당겨질 수 있도록 감겨질 수 있고 결합선이 완전히 감겨진 때에는 안내선이 고정될 수 있는 방식으로, 조향유닛에 결합 된다. 착륙동작을 개시하기 앞서, 안내선을 통해 직접적으로 견인력을 날개 부재에 작용하게 하기 위하여 결합선은 풀어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 또는 명세서의 도입부에서 설명한 공기역학적 풍력 추진장치는 베이스 플랫폼과 장대의 상부 사이에서 연장된 안내선의 일 부분 및 그 부분에 인장력을 가할 수 있는 견인 구조를 구비하는 장대에 의해 보다 개선될 수 있다.

일반적으로, 베이스 플랫폼으로부터 장대의 상부 사이에서 연장된 안내선의 일부분에는 안내선이 공기역학적 날개의 안내에 사용되지 않는 동안은 장력이 작용하지 않으며, 이는 종종 힘이 안내선에 작용할 때 그리고, 움직임, 특히, 안내선의 급작스런 움직임이 필요한 경우에, 꼬이거나 매듭이 지어져 버릴 수 있다. 본 발명에서는 안내선의 상기 부분에 낮은 인장력을 일정하게 가하도록 하고 있으며, 이 힘은 안내선이 인장 상태에 있도록 유지하고, 감거나 푸는 과정에서 꼬이거나 매듭이 지어져 버리는 현상 등이 일어나는 것을 방지하기에 충분한 힘이다.

이러한 개념은 안내선에만 국한되어 적용되지 않고 다른 어떤 선에도 적용될 수 있으며, 특히, 마스트 방향으로 또는 마스트를 따라 당겨지는 리핑선에도 적용될 수 있다. 안내선의 일 부분에 인장력을 가함으로써, 안내선이 풀리거나 감겨 지는 때에 안내선이 꼬이거나 매듭이 지어지는 것 등을 방지하여 얻는 이점은 공기역학적 풍력 추진장치의 어떤 선들에 대해서도 사용될 수 있다.

이 실시예의 다른 이점은, 베이스 플랫폼과 장대의 상부 사이에서 안내선의 일 부분에 가해지는 일정한 인장력이, 공기역학적 날개의 양력을 통해 안내 단부에 가해지는 인장력에 대응하는 안내선의 제 2 단부에 가해지는 인장력을 조절함으로써, 안내선에 일정한 인장력이 가해질 수 있도록 가능하게 하는 것 및/또는 개선할 수 있다는 것에 있다.

본 발명의 실시예는 서로 반대 방향으로 배열되고 그 사이에서 안내선과 맞물리는 한 쌍의 인장풀리이며, 적어도 하나의 인장풀리가 토크를 통해 안내선으로 인장력을 가할 수 있는 견인장치에 의해 더 개선될 수 있다. 상기 인장풀리는 예를 들어, 마스트의 상부의 풀리 아래에 위치할 수 있다. 인장풀리는 풀리 사이에 케이블 또는 선을 수용하며, 예컨대 스프링을 통해 케이블이나 선에 압력을 가함으로써 케이블 또는 선에 인장력을 가할 수 있다. 케이블 또는 선과 인장풀리 사이의 슬립 또는 적어도 케이블 또는 선과 인장풀리의 과도한 마모를 방지하기 위하여 안내선에 가해지는 스프링의 장력과 토크는 케이블이나 선 또는 인장풀리의 재료나 크기에 따라 조절되어야 한다.

본 발명은 적어도 하나의 인장풀리가 구동 어셈블리, 특히 회전 계자(rotating fiel magnet)에 의해 구동됨으로써 보다 개선될 수 있다. 인장풀리가 토크를 통해 인장력을 안내선에 가할 수 있도록 하기 위해서는 인장풀리가 구동되는 것이 바람직하다. 회전 계자는 토크가 가해져야 하는 경우에 연속적인 구동을 위해 적용가능한 특별한 토크 모터이다.

본 발명은 인장풀리가 각각 안내선 또는 견인케이블의 움직임에 따라 자유로이 회전할 수 있는 모드로 설정될 수 있도록 하여 개선될 수 있다. 안내선 또는 견인케이블은 각각 감기거나 풀어지는 동작을 하게 되어 있는바, 안내선이나 견인케이블 각각이 인장풀리에 의해 방해받는 것은 바람직하지 않다. 인장풀리는 안내선이나 견인케이블이 각각 감기거나 풀어지는 경우 자유로이 회전할 수 있다. 일반적으로, 안내선이 감기거나 풀어지는 경우 안내선에 작용하는 힘은 인장풀리의 토크에 의해 안내선에 작용하는 인장력보다 크기 때문에 이 힘은 쉽게 극복된다. 인장풀리에는 어떠한 차단 메커니즘이 없기 때문에, 한번 감기거나 풀어짐을 위해 강한 힘이 작용하면 인장풀리는 안내선 또는 견인케이블의 각각의 움직임에 따라 자유로이 회전할 수 있다.

바람직한 실시예는 특히, 인장풀리 또는 안내선 또는 견인케이블 각각의 마모를 보상하기 위해 인장풀리의 토크 및/또는 인장력이 조절될 수 있다는 점에서 개선될 수 있다. 안내선과 견인케이블 각각 또는 인장풀리의 마모나 마멸의 발생 시, 주어진 일정한 토크에서 안내선 또는 견인케이블에 작용하는 인장력을 낮추는 결과가 되기 때문에 이러한 조절이 필요하게 된다. 최악의 경우 인장력이 전달되지 않게 되어 견인장치로서 더 이상 가능하지 않게 된다. 공기역학적 날개의 성공적인 제어를 위해서는 작용하는 힘의 정밀한 제어가 필요하다는 점에서 시간의 흐름에 따라 일정한 인장력이 안내선과 견인케이블에 작용되도록 하기 위해 인장풀리 간에 작용하는 토크 및/또는 인장력을 조절하는 것, 특히, 증가시키는 것이 중요하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전술한 또는 명세서의 도입부에서 설명한 공기역학적 풍력 추진장치는 안내선 또는 견인케이블 각각을 풀거나 감기 위해, 견인케이블의 제 2 단부 및/또는 안내선의 제 2 단부가 베이스 플랫폼과 적어도 하나의 윈치로 결합 되고, 이 적어도 하나의 윈치는 고속에서 약한 힘이 적용되는 제 1 구동 모드와 저속에서 강한 힘이 가해지는 제 2 구동 모드의 2개의 구동 모드를 갖춤으로서 더 개선될 수 있다.

이 방법을 통해 현재 상태에서 풀리거나 또는 감기는 동안 사용되는 힘과 속도를 조절하는 것이 가능하다. 예를 들어, 선이나 케이블의 길이가 긴 부분을 감거나 풀 때, 공기역학적 날개의 양력에 의해 발생하는 힘이 약한 경우, 단지 약한 힘 을 적용하거나 또는 고속으로 선이나 케이블을 이동시키는 모드를 사용하는 것이 바람직하며, 반면에 감김에 반하는 인장력이 매우 큰 경우에는 저속 속도에서 강한 힘을 작용시키는 구동 모드를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 적어도 하나의 윈치가, 하나의 구동유닛에 결합 되고 상기 구동 유닛은 2 개의 모드로 구동될 수 있는 1개의 구동 유닛이거나, 하나의 구동 유닛은 제 1 모드로 구동될 수 있고 다른 구동 유닛은 제 2 모드로 구동될 수 있는 개별적인 2개의 구동유닛과 결합되어 더 바람직하게 개선될 수 있다. 공기역학적 풍력 추진장치를 사용하는 경우 강한 힘이 발생하기 때문에 윈치들을 구동하기 위해서는 구동 어셈블리들을 이용하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 각기 다른 구동 모드를 적용하기 위해서는, 단독의 구동 유닛의 경우 2 종류의 구동 모드를 모두 구비하고 그중 어느 하나가 선택되거나 전환되는 것이어야 하며, 2 개의 분리된 구동 유닛의 경우 어느 하나는 제 1 모드를 다른 하나는 제 2 모드를 제공하는 것이어야 한다.

본 발명에 따르면 이러한 실시예는 2 개의 분리된 구동유닛을 가지는 공기역학적 풍력 추진장치가, 적어도 하나의 윈치에 2 개의 구동 유닛 중 어느 하나가 선택적으로 결합될 수 있도록 적어도 하나의 커플링(coupling)을 더 구비하는 것에 의하여 개선될 수 있다. 만약 분리된 구동유닛이 서로 다른 구동 모드를 구현하기 위하여 사용된다면, 요구되는 구동 유닛은 특별한 구동 모드에서 구동되기 위하여 요구되는 윈치에 결합 되도록 확보되어야 한다. 만약 두 개의 구동 유닛이 하나의 윈치와 관련되는 경우에는 커플링은 요구되는 구동모드에 따라 2 개의 구동유닛 중 하나를 하나의 윈치에 선택적으로 결합할 수 있을 것이다.

다른 관점에서, 본 발명은 전술한 바와 같이 공기역학적 풍력 추진장치를 구비하는 선박에서 구현될 수 있다. 이러한 관점에서, 선박의 견인을 위한 상기 시스템에 대해 언급하면서 명세서의 도입부에서 언급한 국제 출원들이 참조된다.

나아가, 본 발명은 전술한 대로 선박을 구동하기 위한 공기역학적 풍력 추진 장치의 사용으로 구현될 수 있을 것이다.

나아가, 본 발명은 전술한 대로 공기역학적 날개의 회수 및/또는 출발, 착륙, 비행과 같은 공기역학적 추진장치의 사용에 있어서 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 명세서의 도입부에서 설명 한 대로 공기역학적 풍력장치의 제어를 위한 방법, 즉 안내선의 제 2 단부를 베이스 플랫폼에 연결하는 단계, 출발과 착륙 동작 동안 및 그 사이에 안내선을 장대를 통하여 또는 장대를 따라 안내하는 단계, 적어도 출발, 착륙 동작 동안 안내선의 상이한 기능에 따라 안내선에 작용하는 인장력을 조절하는 단계를 특징으로 하는 방법이 제공된다.

실시예의 하나의 장점은 전술한 대로 안내선을 통해 공기역학적 날개의 제어를 위한 반응 시간을 감소시키는 것에 있다. 다른 장점은 공기역학적 날개의 움직임을 감쇄시켜 공기역학적 날개의 조작성을 증대시키고 출발 또는 착륙과정을 원활하게 진행하는 데 있다.

제 1 실시예에서는 공기역학적 날개의 양력을 통하여 안내선의 제 1 단부에 가해지는 인장력에 대응하는, 출발 또는 착륙 동작의 일부분으로서의 안내가 이루어지는 동안 안내선에 특정한 인장력이 유지되도록, 특히 베이스 플랫폼와 연결된 윈치를 통하는 것 및/또는 장대에 위치한 견인 장치를 통하는 것에 의해 안내선의 제 2 단부에 가해지는 인장력을 조절하는 단계를 포함하는 방법이 바람직하다.

이러한 착상은 앞서 정의한 안내선의 내부 장력과 윈치에 의해 가해지는 힘및 공기역학적 날개의 결과힘이 평형을 이루게 함으로써 구현될 수 있다. 윈치에 의해 가해지는 힘의 조절을 통해 공기역학적 날개의 결과힘의 변화에 대응하여 일정하게 위의 힘의 평형을 유지할 수 있도록 할 수 있으며 이를 통해 안내선의 내부 장력을 일정하게 또는 상술한 장점들이 구현되도록 거의 일정하게 유지할 수 있다.

나아가 이 방법은 비행이 이루어지는 동안 안내선에는 인장력이 없거나 매우 약한 힘만 유지되는 상태에서 견인케이블과 평행하게 안내선이 감기거나 풀리게 하는 단계를 구비하는 것이 바람직하다. 이 특정한 실시예는, 베이스 플랫폼와 조향 플랫폼이 40m또는 그 이상의 거리로 떨어져 있는 경우일 것이다.

착륙하는 동안 또는 불안정한 상황에서 공기역학적 날개를 회수하기 위해서는 안내선의 제 2 단부에 힘을 가함으로써 안내선을 감는 것도 또한 바람직하다. 이러한 특정한 실시예는, 조향 플랫폼과 베이스 플랫폼의 거리가 30m 또는 그 이하인, 가장 낮은 비행 구역에 있는 경우일 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 공기역학적 날개가 출발이 이루어지는 동안 저속으로 강한 힘을 가하는 구동 유닛에 의해 전개되는 것이 바람직하다.

다른 바람직한 실시예에서는, 견인케이블 또는 안내선 각각을 감거나 풀기 위해, 안내선의 제 2 단부 및/또는 견인케이블의 제 2 단부에 연결되는 적어도 하나의 윈치가 제공되고, 상기 적어도 하나의 윈치는 고속에서 약한 힘을 가하는 제 1 모드와 저속에서 강한 힘을 가하는 제 2 모드 등 2개의 모드로 구동된다. 위에 주어진 2개의 구동 모드들의 장점들과 세부 내용이 참조된다.

본 발명의 다른 개선에 있어서, 안내가 이루어지는 동안의 경우 안내선의 윈치가 제 1 구동 모드로 구동되고, 공기역학적 날개를 접거나 전개하는 동안에는 안내선의 윈치가 제 2 구동 모드로 구동되며, 날개의 회수 동작 중에는 제 1 구동 모드 또는 제 2 구동 모드로 구동되게 함이 바람직하다. 구동모드의 선택은 공기역학적 풍력 추진장치의 구동 하의 환경에 의존한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 전술한 또는 명세서의 도입부에 설명한 방법은, 베이스 플랫폼과 장대의 상부 사이에 위치한 안내선의 부분에 인장력을 가함으로써 더 개선될 수 있다. 이를 위해, 장대는 견인장치, 특히 서로 반대방향으로 배치되고 그 사이에서 안내선과 맞물리며 특히 토크를 통해 안내선에 인장력을 작용하게 할 수 있는 한 쌍의 인장풀리를 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 견인장치는 구동어셈블리 특히 회전 계자에 의하여 구동되는 것이 바람직하다.

마지막으로 특히 안내선 또는 인장풀리의 마모를 보상하기 위해, 견인장치의 토크 및/또는 인장력을 조절하는 것이 바람직하다.

상기의 주어진 견인장치, 특히 한 쌍의 인장풀리들의 장점 및 세부사항들의 설명이 참조된다.

도 1은 본 발명에 따르는 장치의 비행이 이루어지는 동안의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 장치의 안내 상황의 개시 동안의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 장치의 착륙 위치에서의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 장치의 제 2 실시예의 개략적인 세부 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 장치의 제 3 실시예의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 장치의 출발과 착륙 상태에서의 제 3 실시예의 사시도이다. 그리고,
도 7은 본 발명에 따르는 장치의 제 4 실시예의 세부 개략도이다.

본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.

도 1은 공기역학적 날개(110) 아래에 위치한 조향유닛(130)에, 다수의 선(120), 특히 조향선 및/또는 고정선, 제 1 단부(141)가 조향유닛(130)에 제 2 단부(142)가 베이스 플랫폼(170)에 연결된 견인케이블(140)을 통해, 연결되는 공기역학적 날개(110)를 구비하는 공기역학적 풍력 추진장치(100)를 도시한다. 공기역학적 풍력 추진장치(100)는 또한 제 1 단부(151)가 공기역학적 날개(110) 및 마스트(160)에 연결되는 안내선(150)을 구비하고 상기 마스트(160)는 베이스 플랫폼(170)에 연결되고 마스트헤드(161)를 가진다.

안내선의 제 2 단부(152)는 윈치(163)를 통해 베이스 플랫폼(170)에 연결된다. 안내선(150)은 마스터 헤드(161)로 안내되며 마스트(160)을 따라 윈치(163)를 향해 이어진다.

견인케이블(140)은 제 2 단부(142)가 또 다른 윈치(143)에 연결된다. 도 1에서는 비행이 이루어지는 동안 공기역학적 날개가 일반적으로 선박(170)의 전방에서 높게 위치하고 있음을 볼 수 있다. 일반적으로, 선박(170)에 대한 공기역학적 날개의 상대적인 위치는 기류의 조건과 선박의 속도, 파고와 같은 변수에 의존하며, 날개는 선박을 구동하기 위한 인장력을 증가시키는 특정한 형상들로 구동된다. 비행 이 이루어지는 동안 견인케이블(140)은 공기역학적 날개(110)의 양력에 의해 가해지는 인장력을 베이스 플랫폼에 전달한다. 안내선(150)은 그 제 1 단부(151)가 날개 부재를 지지하기 위해 날개 내부에 배치된 중앙 막대(111)에 연결된다. 날개의 전단부에서, 막대(111)의 결합부가 돌출된다. 이 결합부는 마스터헤드(161)와 기계적으로 결합될 수 있도록 되어 있다. 안내선의 제 2 단부(152)는 베이스 플랫폼(170)에 연결된 윈치(163) 주위에 감기게 되며 이로써 안내선은 견인케이블과 함께 비행하게 되나, 어떤 의미 있는 인장력을 전달하지 않는다. 안내선(150)이 다른 요소들 예를 들어 견인케이블(140)과 엉키는 것을 방지하고 반응시간을 감소시키기 위해, 약한 인장력이 안내선(150)에 가해진다. 이는 안내선 윈치(163)를 통해 안내선(150)을 풀거나 감는 것을 통해 이루어지며 이로써 약하고, 바람직하게는 일정하고 미리 정해진 인장력이 안내선(150)에서 유지된다.

도 2는 도 1에서 도시된 것과 같은 실시예로써, 안내 상황이 개시되는 위치에 있는 장치를 도시하고 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 공기역학적 날개(110)는 선박(170)과의 상대적인 위치에 있어서 견인케이블(140)을 감는 것에 의해 도 1과 비교하여 선박(170)에 더 가까운 위치에 이동되어 있는 것을 알 수 있다. 베이스 플랫폼과 조향유닛 사이의 견인케이블의 남아있는 길이는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 마스트(160)의 길이 보다 아주 약간 길 뿐이다. 이는 베이스 플랫폼(170)과 조향유닛(130) 사이의 견인케이블(140)의 남은 길이가 마스트(160)의 높이와 같은 때에 안내 상황이 바람직하게 시작되기 때문에, 안내상황이 개시됨을 보여준다.

함께 비행하는 안내선(150)은 견인케이블(140)에 평행하게 감기게 되나 도 2에서 안내선(140)의 너울거리는 형상으로부터 볼 수 있듯 여전히 매우 낮은 인장력만을 전달하게 된다.

안내 상황을 시작하기 위해서 안내선(150)에 바람직한 안내 힘이 가해질 때까지 견인케이블(140)은 안내선(140)이 감기는 동안 더 감기게 된다. 이러한 안내 상황은 도 3에서 도시된 바와 같이 공기역학적 날개가 착륙위치에 도달하게 될 때까지 계속된다. 안내가 이루어지는 동안 윈치(163)는 제 1 구동 모드, 즉 고속에서 약한 힘이 적용되는 모드로 구동된다. 감기게 되는 안내선의 마지막 부분, 특히 마스트 높이와 거의 동일하며 공기역학적 날개의 크기에 의존하는 길이를 갖는 부분에 대하여만 윈치는 저속에서 강한 힘을 작용하는 제 2 구동 모드로 구동하여 마스트헤드(265)에서 공기역학적 날개(110)의 중앙 막대가 상보적인 강성 어댑터에 도킹 되도록 필요한 힘을 제공한다.

도 3에서 도시된 바와 같이 착륙 위치는 조향유닛(130)이 베이스 플랫폼(170)에 근접하거나 또는 접촉되도록 하며, 공기역학적 날개에 고정된 중앙막대(111)가 마스트헤트(265)에 위치한 상보적인 강성 어댑터 부재에 근접하게나 접촉할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 이는 일반적으로 공기역학적 풍력 추진 장치의 경우 조향유닛과 공기역학적 날개의 거리는 장대 또는 마스트 각각의 높이와 거의 같아야 함을 의미한다.

안내선은 날개 내에 배치된 다수의 리핑선을 통해 날개와 결합하고, 따라서 리핑선을 당김으로써 날개의 크기를 감소시킬 수 있다.

이러한 위치에서 공기역학적 날개(110)의 리핑선은 공기역학적 날개의 제어되는 접힘이 개시 되도록 감기게 되며 그 결과로 안내선과 리핑선은 완전하게 감길 수 있고 공기역학적 날개 그 자체의 회수도 가능하게 된다. 이러한 단계 동안 윈치(163)는 저속에서 큰 힘을 가하는 제 2 구동 모드로 구동된다.

도 4에서 인장풀리(262)와 윈치(263)의 배치가 보다 자세한 개략도로 도시된다. 안내선(250)은 마스트(261)의 상부에 가까이 위치한 풀리(268)를 통해 안내된다. 풀리(265)의 아래에는 한 쌍의 인장풀리(262)가 위치한다. 안내선(250)은 두개의 인장풀리(262a 및 262b)를 통해 베이스 플랫폼(270)에 연결된 윈치(263)까지 그리고 그 지점에서부터 역시 베이스 플랫폼에 연결된 케이블 보관 수단(266)에 까지 연장된다. 인장풀리(262a)는, 베이스 플랫폼(270)의 윈치(263)로부터 마스트의 상부의 한 쌍의 인장풀리(262)까지 연장되는 안내선의 부분(267)에 토크를 통하여 인장력을 가하여 안내선의 부분(267)을 일정하고 약한 인장 상태로 유지되도록, 회전 계자(도시되지 않음)에 의해 구동된다.

윈치(263)를 사용하여 안내선(250)이 풀리거나 또는 감기는 때에는, 인장풀리(262)는 안내선(250)의 움직임을 수용하고 이러한 움직임을 방해하지 않도록 하기 위해 자유 회전이 가능한 상태로 전환된다.

도 5는 본 발명에 따르는 장치의 제 3 실시예의 사시도를 도시하며, 여기서 안내선(350)의 제 1 단부(351)는 공기역학적 날개(310)의 중앙 막대(311)와 연결된다. 안내선은 공기역학적 날개(310)에 결합된 안내선의 제 1 단부(351)로부터, 공기역학적 날개와 조향유닛(330) 사이의 거리와 거의 일치하는 거리 만큼 이격된 지점(353)에서 연결된 짧은 결합선(354)에 의해 조향유닛(330)에 선택적으로 고정될 수 있다. 짧은 결합선(354)은 안내선(350)을 조향유닛(330)으로 당겨지도록 감겨 질 수 있고, 결합선(354)이 조향유닛으로 완전하게 감겨지는 경우 그것에 고정될 수 있는 방식으로 조향유닛(330)에 연결된다. 도 5는 비행이 이루어지는 동안의 실시예를 도시하고 있으며, 여기서는 공기역학적 날개(310)를 조향유닛(330)으로 결합시키는 다수의 선(320)을 통해서만 공기역학적 날개(310)를 탑재하는 것이 바람직하다. 짧은 결합선(354)은 도 5에서 도시된 바대로 감겨 지며, 이로써 안내선(350)의 하중에 의해 유도되는 힘은 공기역학적 날개(310)에 직접적으로 작용하지 않고 조향유닛으로(330) 작용하게 된다. 출발 및 착륙 동작 동안 안내선(350)을 통해 공기역학적 날개(310)에 직접적인 견인력이 가해지도록 결합선(354)이 풀려 질 수 있다(도시되지 않음.).

도 6은 본 발명에 따르는 장치의 출발 및 착륙 상태에서의 제 3 실시예의 사시도이다. 도시된 바 대로, 안내선(350)은 제 1 단부(351)를 통해 공기역학적 날개로 직접 작용하는 반면, 결합선(354)은 안내선에서부터 조향유닛(330)으로의 하중 전달을 방지하기 위해 풀리게 된다. 따라서 안내선의 제 1 단부(351)는 중앙 막대(311)에 고정되게 된다. 안내선의 제 2 단부(352)는 윈치(363)를 통해 베이스 플랫폼(370)에 고정된다. 결합선(354)은 안내선을 따라 활주 가능한 활주요소(355)를 통해 안내선(350)에 연결된다. 활주요소(355)와 안내선 사이에서의 활주 운동은 결합선(350)이 완전히 당겨지고 따라서 안내선(340)이 조향유닛(330)에 연결되는 때에 차단될 수 있다. 이로써 안내선(350)을 통해 직접적인 견인력이 공기역학적 날개(310)에 작용하는 것을 방지할 수 있다.

대안으로써, 결합선(354)은 한정된 고정점에서 안내선(350)과 연결될 수 있다. 이 경우 결합선(354)의 고정점과 중앙 막대(311) 사이의 안내선의 부분의 길이는 최소한 중앙막대(311)와 조향유닛(330) 사이의 거리 만큼 이격되어야 한다.

도 7은 본 발명에 따르는 장치의 제 4 실시예의 간략도를 보여준다. 윈치(510)는 제 1 구동 유닛(520) 및 제 2 구동 유닛(도시되지 않음)과, 윈치(510)와 상기 2 개의 구동 유닛 중 어느 하나와의 선택적인 결합을 위한 커플링(530)을 통해 연결된다. 도 7에서 도시된 바와 같이 제 1 구동 유닛(520)은 커플링(530)을 통해 윈치(510)로 결합된다. 제 1 구동 유닛(520)은 윈치(510)가 커플링(530)을 통해 제 1 구동유닛에 결합될 때 윈치(510)로 고속에서 낮은 토크를 전달하는 제 1 모드로 구동할 수 있으며 따라서 윈치(510)는 윈치와 관련된 선(도시되지 않음)에 고속으로 약한 힘을 작용할 수 있다. 제 2 구동 유닛(도시되지 않음)은 윈치(510)가 커플링(530)을 통해 제 2 구동 유닛에 결합될 때 윈치(510)로 저속에서 높은 토크를 작용하는 제 2 구동 모드로 구동할 수 있으며, 따라서 윈치(501)는 윈치와 관련된(도시되지 않음) 선에 고속으로 낮은 힘을 작용할 수 있다.

Claims

특히 선박을 위한 공기역학적 풍력 추진장치로서,
다수의 선, 특히, 조향선 및/또는 견인선을 통해 조향유닛에 연결되는 공기역학적 날개로서, 조향유닛은 공기역학적 날개 아래에 위치하고, 기류의 방향이 견인케이블에 대해 수직에 가까울 때 견인케이블의 방향으로 양력을 발생시키는 공기역학적 프로파일을 가지는 공기역학적 날개와,
제 1 단부가 조향유닛에 연결되고 제 2 단부가 베이스 플랫폼에 연결되는 견인케이블과,
공기역학적 날개 또는 조향유닛에 연결되는 제 1 단부를 갖는 안내선과,
베이스 플랫폼에 연결되고 출발 및 착륙 동안 공기역학적 날개의 도킹부로 사용되는, 특히, 상부에 헤드를 구비한 마스트인 장대를 구비하고,
안내선의 제 2 단부가 출발 및 착륙 동작 동안 또한 그 사이에 베이스 플랫 폼에 연결되고, 안내선은 장대를 통하여 또는 장대를 따라 안내되며 적어도 출발 또는 착륙 동안 공기역학적 날개로 인장력을 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항에 있어서,
상기 안내선의 제 1 단부가 상기 공기역학적 날개에 고정된 강성 부재, 특히, 중앙막대에 연결되고, 상기 장대의 상부에는 상기 강성 부재에 기계적으로 결합되도록 하는 어댑터 부재가 바람직하게 구비되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
다수의 리핑선이 상기 공기역학적 날개를 횡단하여 위치하여, 공기역학적 성질이 변화되도록, 예를 들어, 리핑선이 감겨 질 때 양력이 감소하도록, 공기역학적 날개의 공기역학적 프로파일 또는 크기를 변화시키는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항에 있어서,
상기 안내선의 제 1 단부가 상기 다수의 리핑선에 연결되어 안내선을 통하여 감기는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 두 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 리핑선이 상기 공기역학적 날개에 고정되는 중앙막대와 같은 강성부재를 따라 적어도 부분적으로 안내되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 세 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
차단 부재가, 상기 안내선의 제 1 단부와 상기 다수의 리핑선 사이의 하중 전달 연결을 통해 차단상태에서는 리핑선의 감김을 막고, 비차단 상태에서 리핑선의 감김을 허용하는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장대는 마스트 부재, 특히, 텔레스코픽 마스트 및/또는 상기 베이스 플랫폼에 선회 가능하게 결합 되고 접혀서 본래의 수평 방위로 정렬되는 마스트인 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내선은 상기 장대의 상부, 특히, 마스트 헤드에 삽입되며, 풀리를 통해 안내되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 견인케이블이 높은 인장력을 전달할 수 있는 것 및/또는 상기 안내선이 낮은 인장력, 특히, 견인케이블의 인장력의 약 0.5~3%, 특히, 1%의 인장력을 전달 할수 있는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내선에 신호전달선 및/또는 동력전달선이 포함되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
결합 부재가 상기 안내선을 상기 조향유닛에 선택적으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항 또는 청구항 1의 전제부에 있어서,
상기 안내선의 일 부분이 상기 베이스 플랫폼과 장대의 상부 사이에서 연장되고, 상기 장대에 이 부분에 인장력을 가할 수 있는 견인장치가 구비되는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항에 있어서,
상기 견인장치는 서로 반대 방향으로 배열된 한 쌍의 인장풀리이며, 풀리 사이에서 상기 안내선과 맞물리고, 적어도 하나의 인장풀리가 토크를 통해 안내선으로 인장력을 가할 수 있는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항에 있어서,
상기 적어도 하나의 인장풀리가 구동 어셈블리에 의해 구동되고, 특히, 구동어셈블리는 회전 계자인 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 두 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인장풀리는 상기 안내선 또는 견인케이블 각각의 움직임에 따라 자유롭게 회전할 수 있는 모드로 설정될 수 있는 공기역학적 풍력 추진장치.
청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인장풀리의 토크 및/또는 인장력이, 특히, 인장풀리 또는 상기 안내선 또는 상기 견인케이블 각각의 마모를 보상하기 위하여 조절될 수 있는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항 또는 청구항 1의 전제부에 있어서,
상기 견인케이블의 제 2 단부 및/또는 상기 안내선의 제 2 단부는 단지 청구항 1을 참조해 볼 때, 견인케이블 또는 안내선 각각을 감거나 풀기 위하여 적어도 하나의 윈치를 통해 상기 베이스 플랫폼에 연결되고, 적어도 하나의 윈치가 고속으로 약한 힘을 가하는 제 1 구동 모드와 저속으로 강한 힘을 가하는 제 2 구동모드의 2개의 구동 모드를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들에 있어서,
상기 적어도 하나의 윈치가 하나의 구동 유닛에 연결되고, 상기 구동 유닛이 상기 2개의 모드로 작동될 수 있거나 또는 하나의 구동 유닛이 상기 제 1 모드로 구동될 수 있고 또 다른 유닛은 상기 제 2 모드로 작동될 수 있는 2개의 분리된 구동 유닛이 제공되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항에 있어서,
2개의 분리된 구동 유닛을 가지고, 2개의 구동 유닛 중 하나를 상기 적어도 하나의 윈치에 선택적으로 결합시키는 적어도 하나의 커플링을 더 구비하는 공기역학적 풍력 추진장치.
상기 청구항들 중 한 항에 기재된 공기역학적 풍력 추진장치를 구비하는 선박.
선박을 구동하기 위하여 상기 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 기재된 공기역학적 풍력 추진장치의 사용.
공기역학적 날개의 회수 및/또는 출발, 착륙, 비행을 위한 상기 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 기재된 공기역학적 풍력 추진장치의 사용.
공기역학적 날개를 다수의 선, 특히, 조향선 및/또는 견인선을 통해 공기역학적 날개 아래에 위치한 조향유닛에 연결하는 단계와,
견인케이블의 제 1 단부를 조향유닛에 연결하고 견인케이블의 제 2 단부를 베이스 플랫폼에 연결하는 단계와,
안내선의 제 1 단부를 공기역학적 날개 또는 조향유닛에 연결하는 단계와,
베이스 플랫폼에 연결되고, 출발 및 착륙 동안 공기역학적 날개의 도킹부로 사용되는 장대, 특히 상부에 헤드를 구비한 마스트를 제공하는 단계와,
조향유닛을 통해 공기역학적 날개의 비행을 조향하는 단계를 구비하는, 특히, 선박을 위한 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법에 있어서,
안내선의 제 2 단부를 베이스 플랫폼에 연결하는 단계와,
출발 및 착륙 동작 동안 또한 그 사이에 장대를 통하여 또는 장대를 따라 안내선을 안내하는 단계와,
적어도 출발 및 착륙 동작 동안 안내선의 다른 기능들에 따라 안내선의 인장력을 조정하는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항에 있어서,
상기 공기역학적 날개의 양력을 통해 상기 안내선의 제 1 단부에 가해지는 인장력에 대응하여 상기 안내선의 제 2 단부에 가해지는 인장력을 조절하여 출발 또는 착륙 동작의 부분으로서 안내가 이루어지는 동안 안내선에 특정 인장력이 유지되도록 하는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 두 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
비행이 이루어지는 동안 상기 안내선에 인장력이 작용하지 않거나 극히 약한 인장력이 유지되면서 상기 견인케이블에 평행한 안내선을 감거나 풀어내는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항 23 내지 청구항 25 중 어느 항에 있어서,
착륙 동안 또는 불안정한 상황에서 공기역학적 날개를 회수하기 위해, 상기 안내선의 제 2 단부에 힘을 가하여 안내선을 감는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항 23 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
출발이 이루어지는 동안 저속 및 높은 동력을 갖는 구동 어셈블리를 사용하여 공기역학적 날개를 전개시키는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항 23 내지 청구항 27 중 어느 한 항에 있어서,
상기 견인케이블 또는 상기 안내선 각각을 감거나 풀기 위하여 견인케이블의 제 2 단부 및/또는 안내선의 제 2 단부에 연결되는 적어도 하나의 윈치를 제공하는 단계와,
상기 적어도 하나의 윈치가, 제 1 구동 모드는 고속으로 약한 힘을 가하고, 제 2 구동 모드는 저속으로 강한 힘을 가하는, 2개의 구동 모드로 작동하는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항에 있어서,
상기 안내선의 상기 윈치가, 안내가 이루어지는 동안에는 제 1 구동 모드로 작동되고, 상기 공기역학적 날개를 접고 전개시키는 동안에는 제 2 구동모드로 구동되며, 회수 동작 동안에는 제 1 구동 모드 또는 제 2 구동 모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항 23 내지 청구항 29 중 어느 한 항에 있어서 또는 청구항 23의 전제부에 있어서,
상기 베이스 플랫폼과 상기 장대의 상부 사이의 상기 안내선의 일 부분에 인장력을 가하는 단계로서, 장대는 견인장치, 특히, 서로 반대 방향으로 배열되고 그 사이에서 안내선과 맞물리고, 안내선에 인장력을, 특히 토크를 통해 가할 수 있는 한 쌍의 인장풀리를 구비하는, 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항에 있어서,
구동 어셈블리, 특히 회전 계자에 의해 상기 견인 장치를 구동하는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 두 개의 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
특히 상기 안내선 또는 인장풀리들의 마모를 상쇄하기 위하여 상기 견인장치의 토크 및/또는 인장력을 조절하는 단계를 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항 23 내지 청구항 32 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내선에 포함된 신호선 및/또는 동력선을 통해 신호 및/또는 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내선은 적어도 날개의 출발 및 착륙 사이에 상기 조향유닛에 고정되는 것을 특징으로 하는 공기역학적 풍력 추진장치를 제어하는 방법.