KR20100097736A - 능동 및 수동 조향선을 갖는 공기역학적 풍력 추진 장치 및 이를 제어하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기역학적 풍력 추진 장치에 관한 것으로, 특히 선박에 있어서, 복수개의 견인선(105a, 105b, 106a, 106b, 205a,b)을 통해 공기역학적 윙 아래에 위치한 조향 유닛에 연결되는 공기역학적 윙, 이격된 두개의 지점에서 공기역학적 윙에 연결되며 조향 유닛에서의 구동 유닛에 결합되는 적어도 한 쌍의 두개의 능동 조향선, 제1 단부는 조향 유닛(100)에서 적어도 두개의 견인선에 연결되고, 제2 단부는 베이스 플랫폼에 연결되는 견인 케이블(107)을 포함하며, 공기역학적 윙은 공기역학적 프로파일을 가져서 상승력을 생성하며, 두개의 수동 조향선(103a, 103b)을 포함하며, 두개의 수동 조향선 각각은 상위 부분 및 하위 부분을 포함하며, 각각의 수동 조향선의 하위 부분의 제2 단부는 연결 부재(151a, 151b)를 통해 각 수동 조향선의 상위 부분의 제1 단부에 연결된다. 본 발명의 다른 측면은 공기역학적 풍력 추진 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

능동 및 수동 조향선을 갖는 공기역학적 풍력 추진 장치 및 이를 제어하기 위한 방법{AERODYNAMIC WIND PROPULSION DEVICE HAVING ACTIVE AND PASSIVE STEERING LINES AND METHOD FOR CONTROLLING OF SUCH A DEVICE}

본 발명은 공기역학적 풍력 추진 장치에 관한 것으로, 특히 복수개의 견인선(tractive lines)을 통해 공기역학적 윙 아래에 위치한 조향 유닛에 연결되는 공기역학적 윙, 서로 이격된 두 지점에서 공기역학적 윙에 연결되고 조향 유닛에 있는 적어도 하나의 구동 유닛에서 결합되는 적어도 한 쌍의 두개의 능동 조향선, 제1 단부가 상기 조향 유닛에서 적어도 두개의 견인선에 연결되고, 제2 단부가 베이스 플랫폼에 연결되는 견인 케이블을 포함하며, 상기 공기역학적 윙은 공기흐름 방향이 상기 견인 케이블에 대해 대략 수직인 경우 상기 견인 케이블의 방향으로 상승력을 생성하는 공기역학적 프로파일(profile)을 갖는다.

본 발명의 다른 측면은 특히 선박과 같은 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법에 관한 것으로, 공기역학적 윙을 복수개의 견인선을 통해 상기 공기역학적 윙 아래에 위치한 조향 유닛에 연결하는 단계; 적어도 한 쌍의 두개의 능동 조향선을 서로 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙에 연결하고, 상기 적어도 한 쌍의 두개의 능동 조향선을 상기 조향 유닛에서 적어도 하나의 구동 유닛에 결합하는 단계; 견인 케이블의 제1 단부를 상기 조향 유닛에서 적어도 두개의 견인선에 연결하고, 상기 견인 케이블의 제2 단부를 베이스 플랫폼에 연결하는 단계; 및 상기 적어도 한 쌍의 능동 조향선에 조향력을 인가하는 단계를 포함한다.

오늘날, 디젤 또는 중유(HFO)와 같은 탄소계 연료가 해양 선박 추진을 위한 주 자원으로서 이용되고 있다. 대부분, 디젤 엔진은 선박에 대한 구동력을 제공하기 위하여 이용된다. 그러한 탄소계 자원에 대한 단가가 상승함에 따라, 해양 선박을 위한 구동력을 제공하는 대체 방법을 적용하는 것이 매력적이 되고 있다.

WO 2005/100147 A1은 주 또는 보조 드라이브의 역할을 하기 위하여 견인 케이블을 통해 선박에 연결되는 윙 소자를 제어하기 위한 위치조정 장치를 개시한다. 높은 고도에서 비행하고 견인력을 통해 선박을 이끄는 윙 소자를 기초로 한 추진 시스템은 대형 윙 소자를 요하고, 그러한 윙 소자의 제어는 도전적 과제이다. WO 2005/100147 A1에서, 윙 소자의 비행 상황에 응답하여 견인 케이블을 늘리거나(veer out) 당기는(haul) 것이 제안되어 있다. 그러한 제어 메카니즘에 의해, 일정 정도의 비행 제어가 얻어질 수 있지만, 모든 비행 조건 특히 바람의 세기나 방향이 현저히 변경되는 경우에는 윙 소자를 제어하는데 충분하지 않다.

어려운 바람 조건에서 그러한 윙 소자의 조정성을 개선하기 위하여, WO 2005/100148 A1에는 다수개의 제어선을 통해 조향 유닛을 윙 소자 아래에 인접하게 결합시키고, 해양 선박과 조향 유닛 사이에서 연장하는 견인 케이블에 의해 윙 소자를 그러한 조향 유닛을 통해 해양 선박에 연결시키는 것이 개시되어 있다. 이에 의해, 윙 소자의 제어는 개선될 수 있으나, 윙 소자를 제어하고 특히 윙 소자의 비행 경로를 조정하는 것은 여전히 도전적 과제이다.

WO 2005/100149 A1은 해양 선박을 이끄는 윙 소자의 제어를 개선하기 위한 다양한 센서를 제시한다. 이러한 및 이전 기술들이 공기역학적 윙 소자의 조정성을 개선할 수는 있지만, 공기역학적 윙 소자를 효율적으로 조정하고 그 비행 경로 및 조건을 효율적 방법으로 제어하는 것은 여전히 도전적 과제이다.

이륙 및 착륙 동작 동안의 조정성을 개선하기 위하여, WO 2005/100150은 윙 소자를 해양 선박에 결합하는 견인 케이블의 고정 지점에 인접한 해양 선박의 앞갑판에 세운 신축형 마스트를 제안한다. 이러한 마스트를 이용하면, 윙 소자는 마스트의 상위에 직접 결합될 수 있다. 그러한 기술이 이륙 및 착륙 과정 동안 윙 소자의 조작성(manoeuvrability)을 현저히 개선할 수 있지만, 다양한 비행 조건 하에서의 윙 소자의 조정성(steerability)의 개선 및 그러한 조향 기술의 효율에 대한 개선에 대해서는 여전히 도전적 과제로 남는다.

본 발명의 제1 목적은 공기역학적 윙의 제어 및 조정성을 촉진하고 개선하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장치 내의 및 장치 사이의 내력 분포(load-bearing distribution) 및 힘 전달을 개선하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장치의 효율을 개선하는 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 상술한 공기역학적 풍력 추진 장치로서, 두개의 수동 조향선을 특징으로 하되, 상기 두 개의 수동 조향선 각각은 하위 부분 및 상위 부분을 포함하며, 상기 수동 조향선 각각의 상기 하위 부분의 제2 단부는 연결 부재를 통해 각 수동 조향선의 상위 부분의 제1 단부에 연결되고, 상기 두개의 수동 조향선의 상기 상위 부분의 제2 단부는 서로 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙에 연결되며, 상기 두개의 수동 조향선의 상기 하위 부분의 제1 단부는 적어도 한 쌍의 능동 조향선에 인가되는 조향력에 의해 유도되는 상기 공기역학적 윙의 변형에 대해 수동적으로 추종하도록 상기 조향 유닛을 통과하는 연속 수동 조향선 부분을 형성하기 위하여 상기 조향 유닛의 영역내에 서로 연결된다.

본 발명에 따른 공기역학적 풍력 추진 장치는 서로 결합 또는 연결된 수개의 구성 요소로 구성된다. "연결"이라는 용어는 본 명세서에서 두개의 요소가 직접 또는 간접 체결되거나, 고착되거나 부착되는 것을 의미한다. 간접 연결은 요소들 사이에 연결을 물리적으로 수행하는 연결 소자 또는 연결 부재를 더 포함한다. "결합"이라는 용어는 본 명세서에서 결합된 소자들 사이의 각각의 기능적 관계 또는 접촉(engagement)을 설명하는 것으로, 다른 소자에 결합되는 소자는 또 다른 소자에 대해 영향을 미친다(예를 들면, 톱니부착 벨트에 대한 기어 또는 벨트에 대한 풀리).

공기역학적 풍력 추진 장치의 견인선은 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성되는 상승력으로 인한 힘을 주로 수용한다. 이러한 견인력은 조향 유닛을 통해 견인 케이블로 전송되고, 베이스 플랫폼을 견인선, 조향 유닛 및 견인 케이블을 통해 공기역학적 윙에 연결시킨다.

공기역학적 윙은 상승력을 생성하기 위하여 공기역학적 프로파일로 형성되고, 중공체(hollow body)로서 형성될 수 있고, 기류(air stream)가 공기역학적 윙의 내부로 들어가거나 나오도록 하고, 공기역학적 프로파일을 팽창 및/또는 신축하기 위하여 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.

조향선은 공기역학적 윙의 기하학적 구조를 제어하고 변경하기 위한 수단으로 기능하며, 각각이 비행 방향 또는 특성에 영향을 주게 되고, 따라서 공기역학적 윙의 비행 경로를 조정하도록 한다. 조향 유닛에 위치한 적어도 하나의 구동 유닛이 적어도 한 쌍이 능동 조향선에 결합되어, 적어도 하나의 구동 유닛의 동작이 상기 두개의 능동 조향선을 단축하거나 신장하게 된다. 이러한 방식으로 조향력은 능동 조향선에 가해질 수 있고, 그 방위 및/또는 비행 방향 또는 특성을 각각 변경하기 위하여 공기역학적 윙에 전달될 수 있다. 두개의 능동 조향선은 조향선을 통하거나 조향선에 인접한 단일 연속 능동 조향선에 의해 형성될 수 있다.

"능동"이라는 용어는 본 명세서에서 구동 유닛의 일측 및/또는 다른측 상에서 능동 조향선들을 각각 단축하거나 및/또는 신장하기 위하여 및 조향력을 공기역학적 윙에 전달하기 위하여, 조향력을 능동 조향선에 가하도록 구동될 수 있는 구동 유닛에 조향선이 결합되는 것을 설명하는데 이용된다. 본 명세서의 문장에서, 선의 단축(shortening)은 그 선을 끄는 것(hauling)과 동일한 의미이며, 선의 신장(lengthening)은 그 선을 늦추는 것(veering)과 같은 의미이다. 조향선은 기어를 통해 또는 풀리를 통해 또는 다른 결합 수단을 통해 구동 유닛에 결합될 수 있다.

본 발명의 제1 측면에 따른 공기역학적 풍력 추진 장치는 연속 수동 조향선 부분을 형성하기 위하여 하부 부분이 바람직하게는 서로 연결된 한 쌍의 수동 조향선을 더 포함한다. 본 명세서에서 "수동" 이라는 용어는 기본적으로 어떠한 직접적 및 능동적으로 인가된 힘도 구동 유닛을 통해 이들 선으로 전송되지 않음을 나타낸다. 우선적으로, 상기 공기역학적 윙 자체의 변형에 의해 인가되거나 생성되는 힘 또는 움직임에 대하여 수동 반응으로서 힘이 제공되거나 또는 움직임이 수행된다. 그러므로, 능동 조향선이 아닌 연속 수동 조향선 부분은 일반적으로 조향력을 인가하는 구동 유닛에 결합되지 않는다.

상기 연속 수동 조향선 부분은 한 쌍의 두개의 수동 조향선 중 두개의 하위 부분로 구성되며, 상기 두개의 하위 부분은 그들이 제1 단부가 서로 연결되어, 이들은 조향 유닛 또는 조향 유닛에 연결된 풀리 등을 통과하거나 따라서 연장하는 연속 수동 조향선 부분을 형성한다. 두개의 수동 조향선의 상위 부분은 그들의 단부가 두개의 수동 조향선의 각 하위 부분의 제2 단부에 연결된다. 수동 조향선의 상위 부분의 제2 단부는 이격된 두 지점에서 공기역학적 윙에 연결된다. 이러한 방식으로, 공기역학적 윙에서의 상기 이격된 두 지점은 두개의 수동 조향선의 상위 부분 및 상기 두개의 수동 조향선의 하위 부분에 의해 형성되는 연속 수동 조향선 부분을 통해 서로 연결된다. 모든 수동 조향선 부분은 바람직하게는 하나의 연속 수동 조향선에 의해 형성됨이 이해될 것이다.

그러므로, 공기역학적 윙이 그 방위 및/또는 비행 방향 또는 특성을 각각 변경하는 경우에, 공기역학적 윙에서의 상기 이격된 두개의 지점 중 하나는 이격된 두개의 지점 중 다른 하나에 대해 그 위치를 변경하고, 연속 수동 조향선 부분은 공기역학적 윙의 움직임 및/또는 변형에 수동적으로 따름으로써 이러한 변경을 수용하고 지원한다. 공기역학적 윙의 이러한 움직임 및/또는 변형은 적어도 부분적으로는 능동 조향선에 인가되고 공기역학적 윙에 전달되는 조향력으로 인한 것이다. 그러므로, 능동 조향선이 구동 유닛에 의해 인가되는 조향력을 공기역학적 윙에 전달하지만, 공기역학적 윙의 움직임 및 변형에 수동적으로 따르도록 하기 위하여, 수동 조향선은 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘을 주로 수용하고 능동 조향선의 단축 및/또는 신장(shortening and/or lengthening)을 수동 미러링한다. 공기역학적 윙의 방위 및/또는 비행 방향 또는 특성 각각이 안정적이며 능동 조향선에 대해 조향력이 인가되지 않는 경우, 수동 조향선이 실질적으로 수동 조향력의 영향을 받지 않지만, 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성되는 상승력으로 인하여 견인력을 수용할 수 있다.

본 발명은 적어도 하나의 연속 수동 조향선 부분이 조향 유닛에 위치한 수동 풀리를 통해 가이드된다는 점에서 개선될 수 있다. 풀리는 조향 유닛에 가까이 위치할 수도 있다. 본 명세서에서 수동 풀리는 풀리를 통해 가이드되는 선에 의해 회전될 수 있는 풀리로서 이해되나, 풀리에 대한 일측 상의 선을 단축하거나 신장하기 위하여 선에 대해 마찰력을 능동적으로 인가하지는 않는다. 현 실시예에서, 조향 유닛에서 연속 수동 조향선 부분을 가이드하고 연속 수동 조향선 부분이 공기역학적 윙의 변형에 수동적으로 따르도록 수동 풀리가 사용된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술하거나 본 명세서의 도입부에 기술된 공기역학 풍력 추진 장치가 제공되며, 견인 케이블의 제1 단부가 조향 유닛에 위치한 연결 소자, 예를 들면 볼트 또는 풀리, 에 직접 체결되어 있고, 견인선 중 적어도 하나가 상기 연결 소자에 또한 직접 체결되어 있고, 상기 연결 소자가 견인 케이블과 상기 적어도 하나의 견인선 사이에서 견인력을 전달하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따르면 조향 유닛에서의 내력 분포 및 힘 전달이 개선된다. 견인 케이블이 조향 유닛의 한 지점에 부착되고 견인선이 견인 케이블이 부착된 지점과 이격된 조향 유닛의 하나 이상의 다른 지점에 부착되는 경우 이러한 구성에서는 견인력이 견인선에서 조향 유닛을 통해 견인 케이블까지 전송되어야 하므로, 조향 유닛에서 동작하는 견인력은 조향 유닛에 대해 현저한 내부 스트레스를 실행한다. 본 발명의 현 측면에 따르면, 이러한 단점은 조향 유닛에 위치한 하나의 공통 연결 소자에 적어도 하나의 견인선 외에도 견인 케이블을 직접 고착함으로써 극복될 수 있다. 이러한 방식으로, 견인 케이블과 적어도 하나의 견인선 사이의 견인력이 조향 유닛 일부 또는 전체 유닛에 걸쳐 전달되는 대신에 연결 소자를 통해 전달될 수 있다. 연결 소자는 볼트, 풀리, 앵커(anchor), 링(ring), 러그(lug) 등의 형태일 수 있고, 큰 힘을 수용 및 전달하기에 적합한 특수 재료로 구성될 수 있다.

본 발명은 견인 케이블 및 적어도 하나의 견인선이 상기 연결 소자 주위로 감기는 것으로 더욱 개선될 것이다. 견인 케이블, 적어도 하나의 견인선 및 연결 소자 사이의 안전한 고강도 연결을 제공하기 위하여, 견인 케이블 및 적어도 하나의 견인선 모두가 연결 소자 주위로 감기는 것이 바람직하다. 이 경우, 견인 케이블 또는 적어도 하나의 견인선 각각은 연결 소자 주위로 작은 고리 또는 나선형을 형성할 수 있다. 연결 소자 주위로 견인 케이블 및 적어도 하나의 견인선을 감은 이후에, 견인 케이블 또는 적어도 하나의 견인선의 풀린 끝(loose ends)이 연결 소자에 또는 견인 케이블 또는 적어도 하나의 견인선 각각의 나머지 부분에 안전하게 고착될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 또는 본 명세서의 도입부에 기술된 공기역학적 바람 추진 장치가 제공되는데, 두개의 능동 조향선의 각각은 상위 부분 및 하위 부분을 포함하며, 하위 부분의 제2 단부 및 상위 부분의 제1 단부는 연결 부재를 통해 서로 연결되며, 상위 부분의 제2 단부는 이격된 두 지점 중 하나에서 공기역학적 윙에 연결되고, 두개의 능동 조향선의 두개의 하위 부분의 제1 단부는 조향 유닛의 영역내에 서로 연결되어, 적어도 하나의 구동 유닛에 결합되고 조향 유닛을 통과하는 연속 능동 조향선 부분을 형성하며, 제1 릴리브선이 조향 유닛에 위치한 제1 릴리브선 풀리를 통해 가이드되고, 제1 릴리브선의 제1 단부는 두개의 능동 조향선 중 하나의 연결 부재에 연결되고, 제1 릴리브선의 제2 단부는 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 연결 부재에 연결된다.

이 실시예에서, 연속 능동 조향선 부분은 상술한 연속 수동 조향선 부분의 경우와 유사한 방식으로 제공된다. 두개의 능동 조향선의 두개의 하위 부분의 제1 단부는 서로 고착되고, 적어도 하나의 구동 유닛에 결합된 연속 능동 조향선 부분을 형성하여, 연속 수동 조향선 부분 외에도 적어도 하나의 구동 유닛이 연속 능동 조향선 부분에 힘을 가할 수 있다. 구동 유닛은 구동된 풀리를 통해 연속 능동 조향선 부분에 결합될 수 있다. 구동 유닛은 일측에 대해 연속 능동 조향선 부분을 단축하고 조향 유닛 또는 공기역학적 윙의 대칭 축의 다른 측에 대해 연속 능동 조향선 부분을 신장하도록 양호하게는 풀리를 통해 연속 능동 조향선 부분에 대해 조향력을 발휘할 수 있다.

공기역학적 윙 및 조향 유닛 각각은 기본적으로는 대칭축에 대해 대칭적으로 형성되며, 조향 유닛의 대칭축과 공기역학적 윙의 대칭축은 실질적으로 일치하여, 공통 대칭축을 형성한다. 공기역학적 윙을 조향 유닛에 연결하는 선의 구조는 공통 대칭축에 대해 크게는 대칭적이다. 상기 대칭축에 대해 일측에서 조향 유닛을 연속적으로 통과하는 선을 신장하거나 단축하는 것은 따라서 상기 대칭축의 다른 측 상의 선을 단축하거나 신장하게 된다.

두개의 능동 조향선 중 제2 능동 조향선의 하위 부분의 제2 단부는 연결 부재를 통해 두개의 능동 조향선의 상위 부분의 각각의 제1 단부에 부착되고, 두개의 능동 조향선의 상위 부분의 제2 단부는 공기역학적 윙에서 이격된 두개의 지점에 부착된다. 그러므로, 공기역학적 윙에서 이격된 이들 두개의 지점은 두개의 능동 조향 유닛의 상위 부분 및 두개의 능동 조향선의 두개의 하위 부분을 구성하는 연속 능동 조향선 부분에 의해 형성되는 루프를 통해 서로 연결된다. 그러므로, 조향 메카니즘은 서로에 대하여 공기역학적 윙에서의 이들 두개의 지점을 활성화할 수 있다. 예를 들면, 구동 유닛이 대칭축의 일측에 대해 연속 능동 조향선 부분을 신장하는 경우, 대칭축의 다른 측에 대해 연속 능동 조향선 부분을 일치되게 단축한다. 그러므로, 공기역학적 윙의 이격된 두 지점은 서로 동등하게 조향될 수 있다.

현재의 실시예는 또한 연속 능동 조향선 부분에 대해 기본적으로 평행한 제1 릴리브선을 제공한다. 제1 릴리브선의 단부는 바람직하게는 두개의 능동 조향선에 연결되어, 두개의 능동 조향선의 상위 부분 및 하위 부분을 연결한다. 다르게는, 제1 릴리브선의 단부는 연속 능동 조향선 부분 또는 두개의 능동 조향선의 상위 부분에 연결될 수 있다. 제1 릴리브선은 바람직하게는 조향 유닛에 또는 가까이에 위치된 제1 릴리브선 풀리를 통해 가이드된다.

본 발명의 명세서에서, 제1 릴리브선은 조향력, 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성되는 상승력으로 인한 힘 및/또는 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘을 수용하는 선일 수 있다. 그러므로, 제1 릴리브선은 추가 능동 조향선, 추가 수동 조향선 또는 추가 견인선의 역할을 할 수 있다. 제1 릴리브선이 추가 조향선으로 이용되는 경우, 필요한 조향력은 연속 능동 조향선과 제1 릴리브선 사이에서 분리될 수 있다.

다른 경우, 제1 릴리브선은 인가된 조향력을 수용할 수 없으나, 공기역학적 윙(특히, 추가 견인선의 역할을 하는 경우)의 공기역학적 프로파일에 의해 생성되는 상승력으로 인한 힘 및/또는 공기역학적 윙(특히, 추가 수동 조향선의 역할을 하는 경우)의 변형으로 인한 힘을 수용할 수 있다. 이러한 경우는 제1 릴리브선이 인가된 조향력을 제외한 힘을 수용하고, 따라서 연속 능동 조향선 부분만이 주로 인가된 조향력을 수용할 수 있다. 이러한 방식으로, 연속 능동 조향선 부분은 인가된 조향력을 제외한 힘에 의해 릴리브될 수 있다. 그러므로, 구동 유닛은 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성된 상승력으로 인한 및/또는 제1 릴리브선에 의해 수용되는 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘의 적어도 일부에 대한 조향력을 인가할 필요는 없다.

이 실시예는 제1 릴리브선 풀리 및 적어도 하나의 구동 유닛이 조향 유닛에서의 이격된 지점에 위치한다는 점에서 더욱 개선될 수 있다.

제1 릴리브선 풀리 및 적어도 하나의 구동 유닛은 이격되어 있는 것이 바람직하다. 구동 유닛이 제1 릴리브선 풀리 위에 위치하거나 또는 장치의 동작 위치상 반대에 위치하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 능동 조향선 부분은 제1 릴리브선 위에 위치하거나 또는 그 반대일 수 있다.

본 발명은 공기역학적 윙이 각각 적어도 하나의 추가 조향선 또는 조향선 부분을 통해 각각 두개의 능동 또는 수동 조향선의 연결 부재에 연결되는 것으로 더욱 개선될 수 있다. 공기역학적 윙은 상기 이격된 두개의 지점에서의 상기 상위 부분을 통해서만 아니라 복수개의 지점에서의 복수개의 선 또는 선 부분 각각을 통해 두개의 조향선에 부착되는 것이 바람직하다. 2 이상의 선 또는 선 부분 각각의 두개의 그룹, 각각은 두 그룹의 지점에서 공기역학적 윙에 연결되도록 제공되며, 두 그룹의 지점은 공기역학적 윙에서 이격된 두 지점에 인접하게 위치한다. 각각의 조향선 또는 선 부분은 각각의 능동 또는 수동 조향선의 연결 부재에 연결되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 구조는 각각의 연결 부재를 통해 하나의 하위 조향선 부분으로 병합되는 복수개의 상위 조향선 부분을 제공한다. 이러한 구조는 조향선을 통해 전송되는 힘이 하위 조향선 부분에서 집중되지만, 공기역학적 윙에서의 복수개의 지점에서 펼쳐지며, 따라서 조향력을 이들 수개의 지점에 분산한다. 이는 공기역학적 윙에서의 단일 지점들에서 발생하는 스트레스를 감소하기 위하여 특히 바람직하다. 또한, 공기역학적 윙의 더 큰 영역이 복수개의 지점을 통해 어드레스 되므로, 공기역학적 윙의 조향성을 개선할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예는 제2 릴리브선이 조향 유닛에 위치한 제2 릴리브선 풀리를 통해 가이드되고, 제2 릴리브선의 제1 단부는 두개의 능동 조향선 중 하나의 연결 부재에 연결되며, 상기 제2 릴리브선이 제2 단부는 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 연결 부재에 연결된다. 본 실시예는 기본적으로 제1 릴리브선에 평행할 수 있는 제2 릴리브선 및/또는 연속 능동 조향선 부분을 제공한다. 제1 릴리브선과 유사하게, 제2 릴리브선의 단부는 두개의 능동 조향선의 상위 및 하위 부분 각각을 연결하는 연결 부재에 또는 연속 능동 조향선 부분 또는 두개의 능동 조향선의 상위 부분에 연결될 수 있다. 제2 릴리브선을 가이드하는 제2 릴리브선 풀리는 바람직하게는 제1 릴리브선 풀리와 적어도 하나의 구동 유닛 사이의 조향 유닛에 이들 두개의 소자 위 또는 아래에 위치한다. 제2 릴리브선 풀리는 다르게는 조향 유닛에 가까이 유치할 수 있다.

제1 릴리브선에 대해 상술한 것처럼 제1 릴리브선과 유사하게, 제2 릴리브선은 추가 능동 조향선, 추가 수동 조향선 또는 추가 견인선의 역할을 할 수 있다.

제1 및 제2 릴리브선이 상이한 기능 예를 들면, 제1 릴리브선은 제2 능동 조향선의 역할을 하고 제2 릴리브선은 추가 수동 조향선 및/또는 추가 견인선의 역할을 한다. 이러한 방식으로 릴리브선의 상이한 기능이 장점이 결합될 수 있다.

본 발명은 한 쌍의 두개의 조향선 또는 한 쌍의 두개의 조향선의 하위 부분 각각이 조향 유닛의 영역내에서 서로 연결되어, 각각이 릴리브선 또는 릴리브선 중 하나를 형성한다. 본 실시예는 공기역학적 풍력 추진 장치의 선들의 개수를 줄이고자 하는 경우 특히 바람직하다. 특히, 릴리브선 또는 릴리브선 중 하나가 조향선의 역할을 하는 경우, 한 쌍의 두개의 기존의 조향선의 하위 부분을 서로 연결함에 의해 릴리브선 또는 릴리브선 중 하나를 형성하는 것이 이득적이다. 릴리브선 또는 릴리브선 중 하나가 견인선의 역할을 하는 경우, 릴리브선 또는 릴리브선 중 하나는 조향 유닛의 영역내에 서로 연결된 한 쌍의 두개의 견인선의 하위 부분에 의해 형성될 수 있다.

본 발명은 릴리브선 풀리 중 하나가 조향 유닛에서 적어도 하나의 구동 유닛에 동축으로 위치한다는 점에서 더욱 개선될 수 있다. 그러므로, 릴리브선 중 하나 및 연속 능동 조향선 부분은 서로에 대해 평행하게 가이드될 수 있다. 또한 본 실시예는 조향 유닛에서 공간을 절약할 수 있다.

본 발명은 적어도 하나의 릴리브선 풀리가 수동 풀리인 점에서 더욱 개선될 수 있다. 수동 풀리라는 용어는 본 명세서에서 상술한 함축적 의미로 이용된다. 본 실시예는 릴리브선 또는 릴리브선 중 하나가 각각 수동 조향선 또는 견인선의 역할을 하는 경우에 특히 바람직하다.

릴리브선이 추가 능동 조향선의 역할을 하는 경우, 풀리는 구동 유닛에 결합될 수 있고, 따라서 수동 풀리가 아니며, 또는 능동 조향선의 역할을 하는 릴리브선은 조향력을 인가하기 위하여 다른 수단에 결합될 수 있다. 두개의 릴리브선이 있는 경우, 릴리브선 중 하나만이 수동 풀리를 통해 가이드되거나 또는 릴리브선 중 모두가 수동 풀리 각각을 통해 가이드되는 것이 가능하다.

실시예는 제1 릴리브선 풀리가 제2 구동 유닛에 결합되어 구동 유닛 중 적어도 하나의 동작이 결국 일측에 대해 연속 능동 조향선 부분 또는 제1 릴리브선 각각을 단축하고, 조향 유닛의 대칭축의 다른 측 또는 공기역학적 윙 각각에 대해 연속 능동 조향선 부분 또는 제1 릴리브선 각각을 신장하게 된다.

이 실시예에서, 제1 릴리브선은 능동 조향선의 역할을 하고, 제2 구동부에 결합될 수 있다. 제2 구동 유닛은 제1 릴리브선에 조향력을 인가할 수 있다. 제2 구동 유닛은 풀리를 통해 바람직하게는 상기 제1 릴리브선 풀리를 통해 제1 릴리브선에 결합될 수 있다. 이 경우, 제1 릴리브선 풀리는 능동 구동 풀리이다. 이 구조에서, 릴리브선은 조향 유닛 또는 공기역학적 윙의 대칭축의 각각의 측에 대해 끌리거나 늦춰질 수 있다.

연속 능동 조향선 부분은 제1 구동 유닛에 결합될 수 있는데, 이는 조향력을 연속 능동 조향선 부분에 인가하여, 연속 능동 조향선 부분은 조향 유닛 또는 공기역학적 윙의 대칭축의 각각의 측에 대해 끌리거나 늦춰질 수 있다.

제1 릴리브선 및 연속 능동 조향선 부분의 단부는 원형 선을 형성하는 공통 연결 부재에 연결될 수 있어서, 제1 릴리브선에 인가된 힘과 연속 능동 조향선 부분에 인가된 힘은 연결 부재 및 상위 조향선 부분을 통해 공기역학적 윙 상에서 동작하는 전체 조향력으로 합산될 수 있다. 구동 유닛 모두가 좌표 방식으로 조향력을 인가하는 것이 특히 바람직하다. 그러므로, 구동 유닛의 동작은 조향 유닛 또는 공기역학 윙 각각의 대칭축의 일측에 대해 제1 릴리브선 및 연속 능동 조향선 부분 모두를 단축하거나 또는 대칭축의 상기 일측에 대해 제1 릴리브선 및 연속 능동 조향선 부분 모두를 신장하고, 또한 대칭축의 다른 측에 대해 그 반대로 하는 것이 바람직하다. 구동 유닛에 대한 선의 구조에 의존하여, 이들을 동일 방향으로 동작시키기 위해서는 구동 유닛 모두가 동일 또는 반대 방향으로 구동되도록 하는 것이 필요하다.

본 발명은 구동 유닛 각각이 고장의 경우 각각의 구동 유닛을 특히 기계적 방식으로 능동적으로 차단하도록 된 차단 장치를 포함하는 것으로 더욱 개선될 수 있다.

구동 유닛의 예를 들면, 파손 또는 오동작으로 인한 고장의 경우, 이러한 구동 유닛은 즉시 차단되고, 동작하거나 또는 조임용 볼트에 의해 파괴되는 등이 방지되는 것이 바람직하다. 상기 고장난 구동 유닛을 통해 가이드되는 각각의 선이 예를 들면 클램프(clamp), 드로우 롤(draw roll), 스토퍼(stopper), 브라켓(bracket) 또는 패스너(fastener)를 제공함에 의해 대칭축의 일측 또는 다른 측에 대한 움직임 즉, 단축하거나 신장하는 것을 방지하고 또한 고장인 경우의 구동 유닛의 동작을 방지되는 것이 더욱 바람직하다. 그러한 경우, 조향력은 나머지 다른 구동 유닛에 의해 인가될 수 있어서, 고장을 대비한 용장성(save-to-fail redundancy)을 제공한다.

다른 양호한 실시예는 연속 능동 조향선 부분 및 제1 릴리브선이 서로 연결되어 루프를 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 두개의 조향선 중 적어도 하나 또는 모두의 연결 부재는 풀리를 포함하며, 상기 루프는 상기 풀리에 의해 가이드되는 것으로 더욱 개선될 수 있다. 루프 또는 연속 벨트를 제공하는 것은 선 및 그들의 연결 단부에서의 힘을 전달시 발생하는 문제가 회피될 수 있다는 장점을 가진다. 또한, 그러한 루프를 제공하는 것은 연속 능동 조향선 부분 및 릴리브 선의 기능이 용장성 및 힘의 공유를 제공하는 것과 유사하게 선택될 수 있다.

바람직하게는, 루프는 하나의 연속선 특히, 연속 벨트에 의해 형성된다. 또한, 루프는 바람직하게는 조향 유닛에서의, 적어도 하나의 구동 유닛 및 이 경우에 구동 유닛에 결합된 능동 풀리인 제1 릴리브선 풀리와 동일한, 두개의 능동 장치를 통해 가이드되는 것이 바람직하다.

동작에 대한 용장성이 제공되므로 두개의 구동 유닛을 제공하는 것은 상기 루프를 동작시키는 경우에 특히 바람직하다. 이러한 구조는 루프의 활성화가 구동 유닛 중 하나가 고장인 경우에도 유지될 수 있으므로, 특히 유용하다. 이 경우, 나머지 구동 유닛의 조향력만이 인가된다. 이 실시예에서, 구동 유닛 각각은 고장의 경우 각 구동 유닛을 차단하도록 된 차단 장치를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 이는 그러한 차단의 부재시 루프 또는 연속 벨트가 구동 유닛 중 하나가 고장인 경우에 상위 조향선 부분 및 연결 부재를 통해 공기역학적 윙에 조향력을 인가하지 않고 풀리를 통과할 수 있다.

본 발명은 상기 구동 유닛 중 하나가 조향 유닛에서 다른 하나의 아래에 위치하고, 구동 유닛 모두는 루프내에 위치한 구동 풀리에 결합되고, 루프는 양호하게는 조향 유닛에 위치한 두개의 가이딩 풀리에 의해 상위 구동 풀리에 대해서 눌려지는 것으로 더욱 개선될 수 있다.

이 실시예에서, 루프는 조향 유닛에서의 구동 유닛의 한측에 위치한 두개의 풀리 특히 드로우 롤에 의해 두개의 구동 유닛 중 적어도 하나에 대해서 눌려지는 것이 더욱 바람직하다. 이는 루프가 상위를 통과하는 상위 구동 유닛에 있어 특히 바람직하다.

루프가 능동 조향 수단의 역할을 하는 경우, 제2 릴리브선이 제공되고, 상기 제2 릴리브선이 추가 수동 조향선 또는 견인선의 역할을 하는 것이 바람직하다. 이 구조에서, 제2 릴리브선이 상기 두개의 구동 유닛 사이의 조향 유닛에 위치한 제2 릴리브선 풀리에 의해 가이드되는 것이 더욱 바람직하다. 이 양호한 실시예에서, 힘의 일부 특히, 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성된 상승력으로 인한 힘 및/또는 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘이 루프로부터 릴리브되고 제2 릴리브선에 의해 수용되므로, 루프의 동작이 촉진된다. 그러므로, 구동 유닛은 인가되어야 하는 조향력에 비해 적은 힘에 직면한다.

다른 측면에서, 본 발명은 선박으로 구현될 수 있으며, 상술한 공기역학적 풍력 추진 장치를 포함한다. 이에 대해, 선박을 끌어당기는 시스템을 설명하는 본 명세서의 서론 부분에서 설명된 국제 출원을 참조하였다.

또한, 본 발명은 선박을 추진하기 위한 상술한 공기역학적 풍력 추진 장치의 이용으로 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 공기역학적 풍력 추진 장치를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 명세서의 도입부에 기술된 것처럼, 한 쌍의 두개의 수동 조향선을 제공하는 단계 - 두개의 수동 조향선 각각이 하위 부분 및 상위 부분을 포함 - , 각각의 수동 조향선의 하위 부분의 제2 단부를 연결 부재를 통해 각각이 수동 조향선의 상위 부분의 제1 단부에 연결하는 단계; 두개의 수동 조향선의 상위 부분의 제2 단부를 서로 이격된 두 지점에서 공기역학적 윙에 연결하는 단계; 및 두개의 수동 조향선의 하위 부분의 제1 단부를 조향 유닛을 통과하는 연속 수동 조향선 부분을 형성하기 위하여 조향 유닛의 영역내에 서로 연결시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 방법은 조향 유닛에 위치한 수동 풀리를 통해 적어도 하나의 연속 수동 조향선 부분을 가이드하는 단계에 의해 개선될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 공기역학적 풍력 추진 장치를 제어하기 위한 방법으로서, 상술하거나 또는 본 명세서의 도입부에 기술된 것과 같이, 견인 케이블의 제1 단부는 조향 유닛에 위치하는 볼트 및 풀리를 포함하는 연결 소자에 직접 체결하는 단계, 적어도 하나의 상기 견인선을 연결 소자에 직접 체결하는 단계, 견인 케이블과 상기 적어도 하나의 견인선 사이에서 상기 연결 소자를 통해 견인력을 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 공기역학적 풍력 추진 장치를 제어하기 위한 방법으로서, 상술한 또는 본 명세서의 도입부에 기술된 것처럼, 두개의 조향선 각각에 하위 부분 및 상위 부분을 제공하는 단계; 상기 하위 부분의 제2 단부 및 상위 부분 각각의 제1 단부를 연결 부재를 통해 서로 연결하는 단계; 상기 상위 부분의 제2 단부를 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙에 연결하는 단계; 및 적어도 하나의 구동 유닛에 결합되고 상기 조향 유닛을 통과하는 연속 능동 조향선 부분을 형성하기 위하여, 상기 두개의 능동 조향선의 두개의 상기 하위 부분의 제1 단부를 상기 조향 유닛의 영역내에서 서로 연결시키는 단계를 포함하되, 상기 조향 유닛에 위치한 제1 릴리브선 풀리를 통해 제1 릴리브선을 가이드하는 단계; 상기 제1 릴리브선의 제1 단부를 상기 두개의 능동 조향선 중 하나의 상기 연결 부재에 연결하는 단계; 및 상기 제1 릴리브선의 제2 단부를 상기 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 상기 연결 부재에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법은 상기 능동 조향선 또는 연속 능동 조향선 부분 각각에 의해 인가된 조향력을 주로 수용하는 단계; 및 조향력, 상기 공기역학적 윙의 공기역학적 특성에 의해 생성된 상승력으로 인한 힘 및/또는 상기 제1 릴리브선에 의해 상기 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘을 주로 수용하는 단계에 의해 개선될 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 청구항 25-31에 기술된 것으로 더욱 개선될 수 있다.

이점, 양호한 실시예 및 이들 다른 측면 및 양호한 실시예의 상세에 대해서는 대응하는 측면 및 상술한 실시예에 대해 참조된다.

도 1은 조향 유닛, 한 쌍의 능동 조향선, 한 쌍의 수동 조향선 및 한 쌍의 견인선을 갖는 본 발명의 제1 실시예의 부분적 개략도.
도 2는 조향 유닛 및 견인력을 전달하기 위한 연결 소자를 갖는 본 발명의 제2 실시예의 상세에 대한 개략도.
도 3은 조향 유닛, 연속 능동 조향선 부분 및 릴리브선을 갖는 본 발명의 제3 실시예의 상세에 대한 개략도.
도 4는 공기역학적 윙, 조향 유닛, 두개의 구동 유닛 및 루프를 갖는 본 발명의 제4 실시예의 부분적 개략도.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 부분을 개략적으로 도시하는 것으로, 복수개의 선(101-106)을 통해 공기역학적 윙(도시 없음)에 연결되는 조향 유닛(100)을 포함한다. 복수개의 선(101-106)의 이러한 구조는 이하 상세히 설명된다.

한 쌍의 능동 조향선(101a, 102a, 101b, 102b)가 제공된다. 두개의 능동 조향선(101a, 102a 및 101b, 102b) 각각은 하위 부분(101a, b) 및 상위 부분(102a, b)로 구성된다. 두개의 능동 조향선의 하위 부분(101a, b)는 조향 유닛(100)의 영역내에서 서로 연결되어 조향 유닛(100)을 통과하는 하나의 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 형성하게 된다. 연속 능동 조향선 부분(101a, b)은 연결 부재(150a, b)를 통해 상위 부분(102a, b)에 연결된다. 상위 부분(102a, 102b)는 이격된 두개의 지점에서 공기역학적 윙(도시 없음)에 연결된다. 상위 부분(102a, b)는 4개의 부하 공유선 부분의 총합으로서 제공되고, 각각은 그 제1 단부가 연결 부재(150a, b)에 제2 단부가 공기역학적 윙(도시 없음)에서의 복수개의 인접 지점에 연결된다. 도 1에 도시된 것처럼, 복수개의 상위 부분(102a, b)는 두개의 그룹으로 나누어 지고, 각각의 그룹은 상기 하위 부분(101a, b)에 대한 상기 상위 부분(102a, b)을 한정한다.

연속 능동 조향선 부분(101a, b)은 조향 유닛(100)에서 구동 유닛(120)에 결합된다. 구동 유닛(120)은 전기 서보 모터에 결합되는 구동 풀리를 포함할 수 있으며, 상기 모터는 구동 풀리를 동작시켜 하나의 또는 다른 방향으로 회전시켜서, 각 방향으로 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 이동시킨다. 반시계 방향으로의 구동 유닛의 동작은 조향 유닛(100)의 대칭축(110)의 왼손측 상에서 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 단축하고, 대칭축(110)의 오른손축 상에서 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 신장한다. 반대로, 구동 유닛(120)의 시계 방향으로의 동작은 대칭축(110)의 오른손측 상에서 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 단축하고, 대칭축(110)의 왼손측 상에서 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 신장한다.

또한, 한 쌍의 수동 조향선(103a, 104a 및 103b, 104b)가 제공된다. 두개의 수동 조향선(103a, 104a 및 103b, 104b) 각각은 하위 수동 조향선 부분(103a, b) 및 상위 수동 조향선 부분(104a, b)을 포함한다. 두개의 하위 수동 조향선 부분(103a, b)는 서로 연결되어 연속 능동 조향선 부분(103a, b)을 형성한다. 상위 수동 조향선 부분(104a, b)는 연결 부재(151a, b)를 통해 연속 수동 조향선 부분(103a, b)의 단부에 연결된다. 상위 수동 조향선 부분(104a, b)은 공기역학적 윙(도시 없음)에서 이격된 두 지점에 연결된다. 총 4개의 상위 수동 조향선 부분(104a, b)이 각 측에 제공되고 연결 부재(151a, b)를 통해 하위 수동 조향선 부분(103a, b)에 연결된다. 4개의 상위 수동 조향선 부분(104a, b)의 각각의 그룹은 공기역학적 윙에서 체결된다. 연속 수동 조향선 부분(103a, b)은 조향 유닛(100)의 근접에 위치한 수동 풀리(130)를 통해 가이드되고, 조향 유닛(100)에 연결된다. 다르게는, 수동 풀리(130)는 조향 유닛(100) 내에 직접 위치될 수 있다.

한 쌍의 견인선(105a, 106a 및 105b, 106b)이 제공된다. 두개의 견인선(105a, 106a 및 105b, 106b)은 하위 견인선 부분(105a, b) 및 상위 견인선 부분(106a, b)으로 구성된다. 하위 부분(105a, b)는 연결 부재(152a, b)를 통해 각각의 상위 견인선 부분(106a, b)에 연결된다. 하위 우측 견인선 부분(105a)은 고정점(140a)에서 조향 유닛(100)에 고착되고, 하위 좌측 견인선 부분(105b)은 고정점(140b)에서 조향 유닛(100)에 고착된다. 상위 견인선 부분(106a, b)은 이격된 두 지점에서 공기역학적 윙(도시 없음)에 연결되고, 두개의 부하 공유선(106a, b)으로서 각각 제공된다.

견인선 쌍은 주로 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성되는 상승력으로 인한 힘을 수용한다. 능동 조향선의 구조는 연속 능동 조향선 부분(101a, b)을 포함하며, 복수개의 상위 능동 조향선 부분(102a, b)은 구동 유닛(120)에 의해 인가되는 조향력을 공기역학적 윙에 전달한다.

수동 조향선의 구조는 연속 수동 조향선 부분(103a, b) 및 복수개의 수동 조향선 부분(104a, b)을 포함하며, 능동 조향선을 통해 공기역학적 윙에 인가되는 조향력에 의해 유도되는 공기역학적 윙(도시 없음)의 이동 및/또는 변형을 수동적으로 따른다. 이는 연속 능동 조향선 부분(101a, b) 각각이 신장되고 단축된 이후에 대칭적으로, 연속 수동 조향선 부분(103a, b)이 대칭축(110)의 왼손측에 대해 단축되도록 하고 이에 따라 대칭축(110)의 오른손측이 신장되도록 하며, 대칭축(110)의 왼손측에 대해 신장되도록 하고 이에 따라 대칭축(110)의 오른손측이 단축되도록 하는 수동 풀리(130)에 의해 구현된다.

이러한 방식으로, 인가된 조향력은 공기역학적 윙에서 복수개의 상위 능동 조향선 부분(102a, b)이 연결되는 제1 복수개의 지점에 직접 전달되고, 공기역학적 윙에서 복수개의 상위 수동 조향선 부분(104a, b)이 공기역학적 윙에 연결되는 복수개의 연결 지점에 수동적으로 전달된다.

도 2는 조향 유닛(200), 한 쌍의 조향선(201a, b), 한 쌍의 견인선(205a, b) 및 견인 케이블(207)을 갖는 본 발명의 제2 실시예의 상세의 개략도를 도시한다. 구조는 조향 유닛(200)의 대칭축(210)에 대해 대칭적이다. 조향선(201a, b)가 능동 조향선일 경우 전기 모터에 결합될 수 있는 풀리(220)를 통해 한 쌍의 조향선(201a, b)이 가이드된다. 두개의 견인선(205a, b)은 견인력을 견인선(205a, b)로부터 견인 케이블(207)로 전달하도록 된 결합 소자(260)에 직접 체결된다. 견인 케이블(207) 또한 상기 연결 소자(260)에 직접 체결된다. 본 실시예는 견인력이 연결 소자(260)를 통해 견인선(205a, b)으로부터 견인 케이블(207)로 직접 전달되어, 조향 유닛(200)이 조향 유닛(200)에 걸친 이들 견인력을 수용하고 전달하도록 될 필요가 없다. 이러한 방식으로, 그 비행 특성 측면에서 이득적인 조향 유닛(200)의 무게를 절감하는 것이 가능하다.

두개의 조향선(201a, b)이 연속 조향선 또는 풀리(220)를 통해 가이드되는 연속 조향선 부분을 각각 형성하기 위해 연결되거나 또는 이들 각각이 풀리(220)에 연결될 수 있다. 견인선(205a, b)은 연결 소자(260) 주위로 감기는 연속 견인선을 형성하도록 연결되거나 또는 각각이 연결 소자(260)에 직접 체결될 수 있다. 연결 소자(260)는 볼트, 앵커, 링, 러그 등의 형태일 수 있고, 큰 힘을 수용하고 전달하기에 적합한 특수 재료로 구성될 수 있다.

도 3은 대칭축(310)을 갖는 조향 유닛(300), 한 쌍의 능동 조향선(302a, 301a 및 302b, 301b) 및 릴리브선(370a, b)을 갖는 본 발명의 제3 실시예의 상세에 대한 개략도를 도시한다. 한 쌍의 능동 조향선은 하위 능동 조향선 부분(301a, b) 및 연결 부재(350a, b)를 통해 각각의 하위 능동 조향선 부분(301a, b)에 연결되는 상위 능동 조향선 부분(302a, b)으로 구성된다. 구동 유닛(도시 없음)에 결합된 구동 풀리(320)를 통해 가이드되는 연속 능동 조향선 부분(301a, b)을 형성하기 위하여 하위 능동 조향선 부분(301a, b)는 서로 연결된다.

조향 유닛(300)에 위치한 수동 풀리(330)를 통해 가이드되는 하나의 연속 릴리브선(370a, b)을 형성하기 위하여 릴리브선은 서로 연결된 두개의 부분(370a, b)으로 구성된다. 릴리브선(370a, b)은 또한 연결 소자(350a, b)에 연결된다.

이러한 구조에서, 릴리브선(370a, b)은 수동선의 역할을 하며, 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성되는 상승력으로 인한 힘 및/또는 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘을 주로 수용한다. 연속 능동 조향선 부분(301a, b)은 구동 풀리(320)를 통해 연속 능동 조향선 부분(301a, b)에 결합되는 구동 유닛에 의해 인가되는 조향력을 주로 수용한다. 구동 유닛을 통한 구동 풀리(320)의 동작은 대칭축(310)의 왼손측 상의 연속 능동 조향선 부분(301a, b)을 단축하고, 대칭축(310)의 오른손측 상의 연속 능동 조향선 부분(301a, b)을 신장하거나 또는 그 반대로서, 이는 구동 풀리(320)의 지향 방향에 좌우된다. 릴리브선(370a, b)은 수동 풀리(330)를 통해 이러한 신장 및/또는 단축을 수동적으로 추종한다.

도 4는 공기역학적 윙(480), 조향 유닛(400) 및 조향 유닛(400)과 공기역학적 윙(480)의 공통 대칭축(410)을 갖는 본 발명의 제4 실시예의 일부를 개략적으로 도시하는 도면이다. 두개의 구동 풀리(420 및 421)는 조향 유닛(400)에 위치한다. 두개의 구동 풀리(420, 421) 각각은 전기 모터(도시 없음)에 연결된다. 두개의 구동 풀리(420, 421) 사이에는 수동 풀리(430)가 위치한다. 릴리브선(470a, 470b)이 제1 연결 소자(450a) 및 제2 연결 소자(450b)에 연결된다. 이들 연결 소자(450a, b)는 4개의 상위 선 부분(402a, b)을 통해 공기역학적 윙(480)에 연결된다. 연결 부재(450a, b) 각각은 풀리(453a, b)를 포함한다. 부분(401a, b 및 401c, d)을 구성하는 연속 벨트 또는 루프가 조향 유닛(400)에서 두개의 구동 풀리(420 및 421)에 결합되고, 연결 소자(450a, b)에 위치한 두개의 풀리(453a, b)를 통해 가이드된다. 두개의 구동 풀리(420, 421) 각각의 옆에 구동 풀리(420, 421)에 대하여 루프의 부분을 누르는 두 쌍의 드로 롤(490a, b, 491a, b)이 제공된다. 대칭축(410)의 일측 또는 다른 측에 대해 루프를 단축 및/또는 신장하기 위하여, 이 구조에서는 풀리(420, 421)는 반대 방향으로 회전하여야 한다. 예를 들면, 풀리(420, 421) 모두가 화살표 A 및 A'로 나타내는 방향으로 회전시키기 위하여 각각의 구동 유닛에 의해 동작되는 경우, 대칭축(410)의 왼손측 상의 로프의 일부가 단축되고, 대칭죽(410)의 오른손측 상의 루프의 일부가 신장된다. 화살표 B 및 B'로 표시된 방향으로 회전시키기 위하여 두개의 풀리(420, 421)가 동작되는 경우, 대칭축(410)에 대해 오른손측은 단축되고, 대칭축(410)에 대해 루프의 왼손측은 신장된다.

릴리브선(470a, b)은 수동 풀리(430)를 통해 이러한 루프를 단축 및 신장을 수동적으로 추종한다. 풀리(420, 421)와 결합되는 구동 유닛 모두는 그 고장의 경우 차단을 위한 수단을 포함한다. 차단 장치는 드로 롤(490a, b, 491a, b)내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 풀리(421)에 결합된 구동 유닛이 고장인 경우, 드로 롤(491a, b)은 루프가 풀리(421)를 통해 통과하는 것을 방지한다. 이러한 경우, 루프는 구동 풀리(421)에 고정된다. 그러므로, 각각의 구동 유닛을 통한 풀리(420)의 동작은 풀리(420)에 결합된 구동 유닛의 속도 및 힘만으로도 대칭축(410)의 일 또는 다른 측에 대해 루프를 단축하거나 신장하게 된다.

Claims (31)

1. 선박용 공기역학적 풍력 추진 장치로서,
   복수개의 견인선(105a, 106a, 105b, 106b, 205a, b)을 통해 공기역학적 윙(480) 아래에 위치하는 조향 유닛(100, 200, 300, 400)에 연결된 공기역학적 윙(480);
   서로 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙(480)에 연결되고, 상기 조향 유닛(100, 200, 300, 400)에 있는 적어도 하나의 구동 유닛(120)에 결합되는 적어도 한 쌍의 두개의 능동 조향선;
   제1 단부가 상기 조향 유닛(200)에서 적어도 두개의 견인선(205a, b)에 연결되고, 제2 단부가 베이스 플랫폼에 연결되는 견인 케이블(207)을 포함하며,
   상기 공기역학적 윙(480)은 공기흐름 방향이 상기 견인 케이블(207)에 대해 대략 수직인 경우, 상기 견인 케이블(207)의 방향으로 상승력을 생성하는 공기역학적 프로파일을 가지며,
   한 쌍의 두개의 수동 조향선을 특징으로 하되,
   상기 두개의 수동 조향선(103a, 104a 103b, 104b) 각각은 하위 부분(103a, b) 및 상위 부분(104a, b)을 포함하며,
   상기 수동 조향선 각각의 상기 하위 부분(103a, b)의 제2 단부는 연결 부재(150a, b)를 통해 각 수동 조향선의 상위 부분(104a, b)의 제1 단부에 연결되고,
   상기 두개의 수동 조향선의 상기 상위 부분(104a, b)의 제2 단부는 서로 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙에 연결되며,
   상기 두개의 수동 조향선의 상기 하위 부분(103a, b)의 제1 단부는 상기 조향 유닛(100)의 영역내에서 서로 연결되어, 상기 적어도 한 쌍의 능동 조향선에 인가되는 조향력에 의해 유도되는 상기 공기역학적 윙의 변형에 수동적으로 추종하도록 상기 조향 유닛을 통과하는 연속 수동 조향선 부분(103a, b)을 형성하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   적어도 하나의 연속 수동 조향선 부분(103a, b, 370a, b)이 상기 조향 유닛(100, 300)에 위치된 수동 풀리(130, 330)를 통해 가이드되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
3. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 견인 케이블(207)의 상기 제1 단부는 상기 조향 유닛(200)에 위치하는 예를 들면 볼트 또는 풀리와 같은 연결 소자(260)에 직접 체결되며,
   적어도 하나의 상기 견인선(205a, b) 또한 상기 연결 소자(260)에 직접 체결되며,
   상기 연결 소자(260)는 상기 견인 케이블(207)과 상기 적어도 하나의 견인선(205a, b) 사이에서 견인력을 전달하도록 된 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 견인 케이블(207) 및 상기 적어도 하나의 견인선(205a, b)은 상기 연결 소자(260) 주위로 감기는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
5. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 두개의 능동 조향선(101a, 102a, 101b, 102b, 301a, 302a, 301b, 302b) 각각은 하위 부분(101a, b, 301a, b) 및 상위 부분(102a, b, 302a, b)을 포함하며,
   상기 하위 부분(101a, b, 301a, b)의 제2 단부 및 상기 상위 부분(102a, b, 302a, b)의 제1 단부는 연결 부재(151a, b, 350a, b)를 통해 서로 연결되며,
   상기 상위 부분(102a, b, 302a, b)의 제2 단부는 이격된 두 지점 중 하나에서 상기 공기역학적 윙에 연결되며,
   상기 두개의 능동 조향선 중 두개의 하위 부분(101a, b, 301a, b)의 제1 단부가 상기 조향 유닛(100, 300)의 영역내에서 서로 연결되어, 상기 적어도 하나의 구동 유닛에 결합되고 상기 조향 유닛(100, 300)을 통과하는 연속 능동 조향선 부분(101a, b, 301a, b)을 형성하며,
   제1 릴리브선(370a, b)이 상기 조향 유닛(100, 300)에 위치한 제1 릴리브선 풀리(330)를 통해 가이드되며,
   상기 제1 릴리브선(370a, b)의 제1 단부는 상기 두개의 능동 조향선 중 하나의 상기 연결 부재(350a, b)에 연결되고,
   상기 제1 릴리브선의 제2 단부는 상기 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 상기 연결 부재(350a, b)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 릴리브선 풀리(330) 및 적어도 하나의 구동 유닛(320)은 상기 조향 유닛(100, 200, 300, 400)에서 이격된 지점에 위치되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
7. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기역학적 윙은 각각 적어도 하나의 추가 조향선 또는 조향선 부분(102c, d, 104c, d)을 통해 두개의 능동 또는 수동 조향선의 연결 부재(150a, b, 151a, b)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
   제2 릴리브선(470a, b)이 상기 조향 유닛(400)에 위치한 제2 릴리브선 풀리(430)를 통해 가이드되고,
   상기 제2 릴리브선(470a, b)의 제1 단부가 상기 두개의 능동 조향선 중 하나의 연결 부재(450a, b)에 연결되며,
   상기 제2 릴리브선(470a, b)의 제2 단부가 상기 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 연결 부재(450a, b)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
9. 청구항 5 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
   각각 상기 조향 유닛의 영역내에서 서로 연결된 한 쌍의 두개의 조향선 또는 한 쌍의 두개의 조향선의 하위 부분이 상기 릴리브선(370a, b) 또는 상기 릴리브선(370a, b, 470a, b) 중 하나를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
10. 청구항 5 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 릴리브선 풀리(330, 430) 중 하나 또는 모두는 상기 조향 유닛에 있는 상기 적어도 하나의 구동 유닛에 대해 동축으로 위치되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
11. 청구항 5 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 릴리브선 풀리(330, 430)는 수동 풀리인 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
12. 청구항 5 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 릴리브선 풀리(330)는 제2 구동 유닛에 결합되어 상기 구동 유닛 중 적어도 하나의 동작으로 상기 조향 유닛(300) 또는 상기 공기역학적 윙 각각의 대칭 축(310)의 일측에 대해 연속 능동 조향선 부분(101a, b) 또는 상기 제1 릴리브선(370a, b) 각각을 단축하고, 상기 조향 유닛(300) 또는 상기 공기역학적 윙 각각의 대칭 축(310)의 다른 측에 대해 상기 연속 능동 조향선 부분(101a, b) 또는 상기 제1 릴리브선(370a, b) 각각을 신장하는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 구동 유닛 각각은 고장시에 각각의 상기 구동 유닛을 능동적으로, 특히 기계적 방식으로 차단하도록 된 차단 장치(490a, b, 491a, b)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
14. 청구항 12 또는 13에 있어서,
    상기 연속 능동 조향선 부분 및 상기 제1 릴리브선은 서로 연결되어 루프(401a, b, 401c, d)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 두개의 능동 조향선 중 적어도 하나의 상기 연결 부재(450a, b)는 풀리(453a, b)를 포함하며,
    상기 루프(401a, b, 401c, d)는 상기 풀리(453a, b)를 통해 가이드되는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 구동 유닛 중 하나는 상기 조향 유닛(400)에서 다른 구동 유닛 아래에 위치하고, 두 구동 유닛은 상기 루프(401a, b, 401c, d) 내에 위치한 풀리를 구동하기 위하여 결합되고, 상기 루프(401a, b, 401c, d)는 바람직하게는 상기 조향 유닛에 위치한 두개의 가이딩 풀리(490a, b, 491a, b)에 의해 상기 상위 구동 풀리에 대하여 눌려지는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치.
17. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 따른 공기역학적 풍력 추진 장치를 포함하는 선박.
18. 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 따른 공기역학적 풍력 추진 장치의 공기역학적 윙의 출발, 착륙, 비행 및/또는 구조의 용도.
19. 공기역학적 풍력 추진 장치, 특히 선박을 제어하기 위한 방법으로서,
    공기역학적 윙(480)을 복수개의 견인선(105a, 106a, 105b, 106b, 205a, b)을 통해 상기 공기역학적 윙(480) 아래에 위치한 조향 유닛(100, 200, 300, 400)에 연결하는 단계;
    적어도 한 쌍의 두개의 능동 조향선을 서로 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙(480)에 연결하고, 상기 적어도 한 쌍의 능동 조향선을 상기 조향 유닛(100, 200, 300, 400)에서 적어도 하나의 구동 유닛(120)에 결합하는 단계;
    견인 케이블(207)의 제1 단부를 상기 조향 유닛에서 적어도 두개의 견인선(205a, b)에 연결하고, 상기 견인 케이블(207)의 제2 단부를 베이스 플랫폼에 연결하는 단계; 및
    상기 적어도 한 쌍의 능동 조향선에 조향력을 인가하는 단계를 포함하되,
    한 쌍의 두개의 수동 조향선을 제공하는 단계 - 상기 두개의 수동 조향선(103a, 104a 103b, 104b) 각각은 하위 부분(103a, b) 및 상위 부분(104a, b)을 포함함 - ;
    상기 수동 조향선 각각의 상기 하위 부분(103a, b)의 제2 단부를 연결 부재(150a, b)를 통해 각 수동 조향선의 상위 부분(104a, b)의 제1 단부에 연결하는 단계;
    상기 두개의 수동 조향선의 상기 상위 부분(104a, b)의 제2 단부를 서로 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙에 연결하는 단계; 및
    상기 두개의 수동 조향선의 하위 부분(103a, b)의 제1 단부를 상기 조향 유닛(100)의 영역내에서 서로 연결시켜 상기 조향 유닛(100, 200, 300, 400)을 통과하는 연속 수동 조향선 부분(103a, b)을 형성하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
20. 청구항 19에 있어서,
    상기 조향 유닛(100, 300)에 위치한 수동 풀리(130, 330)를 통해 적어도 하나의 연속 수동 조향선 부분(103a, b, 370a, b)을 가이드하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
21. 청구항 19 또는 20에 있어서,
    상기 조향 유닛(100, 200, 300, 400)에 위치한 연결 소자(260)에, 예를 들면 볼트 또는 풀리에 상기 견인 케이블(207)의 제1 단부를 직접 체결하는 단계;
    상기 연결 소자(260)에 상기 견인선(205a, b)의 적어도 하나를 직접 체결하는 단계; 및
    상기 연결 소자(260)를 통해 상기 견인 케이블(207)과 상기 적어도 하나의 견인선(370a, b) 사이에 견인력을 전달하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
22. 청구항 21에 있어서,
    상기 견인 케이블(207) 및 적어도 하나의 견인선(205a, b)을 상기 연결 소자(260) 둘레에 감는 단계를 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
23. 청구항 19 내지 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두개의 능동 조향선(101a, 102a, 101b, 102b, 301a, 302a, 301b, 302b) 각각에 하위 부분(101a, b, 301a, b) 및 상위 부분(102a, b, 302a, b)을 제공하는 단계;
    상기 하위 부분(101a, b, 301a, b)의 제2 단부 및 상위 부분(102a, b, 302a, b) 각각의 제1 단부를 연결 부재(151a, b, 350a, b)를 통해 서로 연결하는 단계;
    상기 상위 부분(102a, b, 302a, b)의 제2 단부를 이격된 두 지점에서 상기 공기역학적 윙에 연결하는 단계; 및
    상기 두개의 능동 조향선의 두개의 상기 하위 부분(101a, b, 301a, b)의 제1 단부를 상기 조향 유닛의 영역내에서 서로 연결시켜 상기 조향 유닛(100, 300)을 통과하는 적어도 하나의 구동 유닛에 결합된 연속 능동 조향선 부분(101a, b, 301, b)을 형성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 조향 유닛(300)에 위치한 제1 릴리브선 풀리(330)를 통해 제1 릴리브선을 가이드하는 단계;
    상기 제1 릴리브선(370a, b)의 제1 단부(370a, b)를 상기 두개의 능동 조향선 중 하나의 상기 연결 부재(350a, b)에 연결하는 단계; 및
    상기 제1 릴리브선(370a, b)의 제2 단부를 상기 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 상기 연결 부재(350a, b)에 연결하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
24. 청구항 19 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 능동 조향선 또는 연속 능동 조향선 부분(101a, b, 301a, b) 각각에 의해 인가된 조향력을 주로 수용하는 단계; 및
    조향력, 상기 공기역학적 윙의 공기역학적 프로파일에 의해 생성된 상승력으로 인한 힘 및/또는 상기 제1 릴리브선(370a, b)에 의해 상기 공기역학적 윙의 변형으로 인한 힘을 주로 수용하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
25. 청구항 23 또는 24에 있어서,
    상기 조향 유닛(400)에 위치한 제2 릴리브선 풀리(430)를 통해 제2 릴리브선(470a, b)을 가이드 하는 단계;
    상기 제2 릴리브선(470a, b)의 제1 단부를 상기 두개의 능동 조향선 중 하나의 연결 부재(450a, b)에 연결하는 단계; 및
    상기 제2 릴리브선(470a, b)의 제2 단부를 상기 두개의 능동 조향선 중 다른 하나의 연결 부재(450a, b)에 연결하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
26. 청구항 23 내지 25 중 어느 한 항에 있어서,
    한 쌍의 두개의 조향선 또는 한 쌍의 두개의 조향선의 하위 부분을 상기 조향 유닛(100, 200, 300, 400)의 영역내에서 서로 연결하여 상기 릴리브선(370a, b) 또는 상기 릴리브선(370a, b, 470a, b) 중 하나를 형성하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
27. 청구항 23 내지 26 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 릴리브선(370a, b, 470a, b) 중 적어도 하나를 수동 풀리를 통해 가이드하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
28. 청구항 23 내지 27 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 릴리브선 풀리(330)를 제2 구동 유닛에 결합시키는 단계; 및
    적어도 하나의 상기 구동 유닛을 동작함에 의해, 각각 상기 조향 유닛(300) 또는 상기 공기역학적 윙의 대칭축(310)의 일측에 대해서는 상기 연속 능동 조향선 부분 또는 상기 제1 릴리브선(370a, b) 각각을 단축시키고, 상기 조향 유닛(300) 또는 상기 공기역학적 윙의 대칭축의 다른 측에 대해서는 연속 능동 조향선 부분(101a, b) 또는 상기 제1 릴리브선(370a, b) 각각을 연장하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
29. 청구항 28에 있어서,
    상기 구동 유닛이 고장인 경우, 상기 구동 유닛 중 하나를 능동적으로 특히 기계적 방식으로 차단하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
30. 청구항 28 또는 29에 있어서,
    상기 연속 능동 조향선 부분 및 상기 제1 릴리브선을 서로 연결시켜 루프(401a, b, 401c, d)를 형성하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
31. 청구항 30에 있어서,
    상기 두개의 능동 조향선 중 적어도 하나의 연결 부재(450a, b)에 풀리(453a, b)를 제공하는 단계; 및
    상기 루프를 상기 풀리(453a, b)를 통해 가이드하는 단계
    를 특징으로 하는, 공기역학적 풍력 추진 장치 제어 방법.
    
    

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