NO171496B - VING SAIL DEVICE - Google Patents

VING SAIL DEVICE Download PDF

Info

Publication number
NO171496B
NO171496B NO890576A NO890576A NO171496B NO 171496 B NO171496 B NO 171496B NO 890576 A NO890576 A NO 890576A NO 890576 A NO890576 A NO 890576A NO 171496 B NO171496 B NO 171496B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
aerofoil
aerofoils
accordance
wing sail
wing
Prior art date
Application number
NO890576A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO890576L (en
NO171496C (en
NO890576D0 (en
Inventor
John Graham Walker
Original Assignee
John Graham Walker
Walker Jean Margaret
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by John Graham Walker, Walker Jean Margaret filed Critical John Graham Walker
Publication of NO890576D0 publication Critical patent/NO890576D0/en
Publication of NO890576L publication Critical patent/NO890576L/en
Publication of NO171496B publication Critical patent/NO171496B/en
Publication of NO171496C publication Critical patent/NO171496C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/061Rigid sails; Aerofoil sails

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Blinds (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en "vingeseil-aerofoil" eller vingeseilanordning for land- /eller sjøfartøyer, samt anordninger for "stalling" av vingeseil-aerofoiler. The present invention relates to a "wing sail aerofoil" or wing sail device for land/or sea vessels, as well as devices for "stalling" wing sail aerofoils.

En vingeseilanordning monteres og betjenes på noe annen måte enn den mer kjente aeroplanvinge, idet den monteres med vingespennet opprett (dvs. vertikalt eller nesten vertikalt) og med aerofoil-tverrsnittsplanet stort sett horisontalt, og da fartøyet hvortil vingeseilet er fastgjort, hviler på land eller på vann, benyttes aerofoilen for levering eller øking av en drivkraft som av praktiske grunner må kunne overføres i samtlige mulige ferdselsretninger. Oppfinnelsen har i første rekke befatning med en vingeseil-enhet av selvsettende eller selvtrimmende type. En slik vingeseil-enhet omfatter et sett av aerofoiler, i det etterfølgende benevnt et seilsett, med minst et trykkvingeseil som virker tilbake mot drivkraften og er fritt dreibart om en vertikal akse, for å kunne trimmes i forskjellige vinkler i overensstemmelse med vinden og den ønskede bevegelsesretning, og minst én hjelpe-aerofoil (vanligvis en hale-aerofoil) som er montert på en eller flere bommer som er fast forbundet med trykkvingeseilet og som anvendes for trimming av trykkvingeseilet, som beskrevet i det etter-følgende. An aerofoil assembly is mounted and operated in a somewhat different way to the more familiar airplane wing, in that it is mounted with the wingspan upright (ie vertical or nearly vertical) and with the aerofoil cross-sectional plane largely horizontal, and when the vessel to which the aerofoil is attached rests on land or on water, the aerofoil is used to supply or increase a driving force which, for practical reasons, must be able to be transferred in all possible directions of travel. The invention primarily concerns a wingsail unit of the self-setting or self-trimming type. Such a wing sail assembly comprises a set of aerofoils, hereinafter referred to as a sail set, with at least one pressure wing sail which acts back against the thrust and is freely rotatable about a vertical axis, in order to be trimmed at different angles in accordance with the wind and the desired direction of movement, and at least one auxiliary aerofoil (usually a tail aerofoil) which is mounted on one or more booms which are firmly connected to the pressure wing sail and which are used for trimming the pressure wing sail, as described in the following.

Trykkvingeseilet er av en flerelements-konstruksjon med et fremre aerofoilelement og et tett bakenforliggende aerofoilelement som er svingbart i sideretning i forhold til det fremre element, slik at vingeseilet kan anta en asymmetrisk form som gir høyre- eller venstrerettet skyvekraft i forhold til vinden. Det bakre element kan låses i den skyvende stilling og løsgjøres for å tilbakeføres til den fluktende stilling eller til en speilvendt hvelvet stilling. Seilsettets rotasjonsakse vil generelt forløpe gjennom det fremre element eller, i tilfelle av et seilsett av en flerplans-konstruksjon med flere trykkvingeseil som er anordnet side om side, gjennom de fremre elementers midtre symmetriplan, og det bakre element kan svinge uavhengig av hoveddreieaksen. Når samtlige aerofoiler befinner seg på linje, vil seilsettet dreies, i likhet med en værhane, til den minste motstands stilling. Hvis trykkvingen deretter bringes i skyvende stilling ved dreiing og låsing av det bakre element, vil vinden fremkalle et dreiemoment om hovedaksen. Hjelpeaerofoilen kan imidlertid også dreies uavhengig, og selv om den er meget mindre, kan den, på grunn av sin avstand fra hovedaksen, overføre et jevnførbart moment. Ved hensiktsmessig valgt skråstilling av hjelpeaerofoilen (dvs. valg av dens moment jevnført med trykkvingemomentet om hovedaksen ved en gitt skråstilling av trykkvingen) kan således trykkvingens trimming i forhold til vinden velges, og ved en forandring av vindretningen vil den derav følgende endring i trykkvingens og hjelpe-aerofoilens momenter om hovedaksen medføre en naturlig dreining av seilsettet, til momentene atter balanserer når den opprinnelige størrelse av trimmingsvinkelen mot vinden er gjenopprettet. The thrust wing sail is of a multi-element construction with a forward aerofoil element and a tight aft aerofoil element that can be pivoted laterally in relation to the front element, so that the wing sail can assume an asymmetrical shape that provides right or left thrust in relation to the wind. The rear element can be locked in the sliding position and released to return to the floating position or to a mirrored domed position. The axis of rotation of the set of sails will generally run through the front member or, in the case of a set of sails of a multi-plane construction with several thrust wing sails arranged side by side, through the center plane of symmetry of the front members, and the rear member can swing independently of the main axis of rotation. When all aerofoils are in line, the sail set will be turned, like a weather vane, to the position of least resistance. If the pressure vane is then brought into the thrusting position by turning and locking the rear element, the wind will induce a torque about the main axis. However, the auxiliary aerofoil can also be rotated independently, and even though it is much smaller, it can, due to its distance from the main axis, transmit a comparable torque. With an appropriately chosen tilting position of the auxiliary aerofoil (i.e. selection of its torque equalized with the pressure wing moment about the main axis at a given tilting position of the pressure wing) the trim of the pressure wing in relation to the wind can thus be selected, and in case of a change in the wind direction, the resulting change in the pressure wing and auxiliary - the moments of the aerofoil about the main axis cause a natural rotation of the sail set, until the moments balance again when the original size of the trim angle against the wind is restored.

Fartøyets bevegelsesretning i forhold til den rådende vindretning kan deles i tre hovedkategorier: Mot vinden, stort sett på tvers av vinden, og fra eller med vinden, og i hvert av disse tilfeller vil det foretrekkes forskjellige seilsettinger i forhold til vindretningen. I situasjoner mellom disse hovedkategorier vil de beste seilsettinger være mellom dem som er omtalt i det etterfølgende i forbindelse med hovedkategoriene. The vessel's direction of movement in relation to the prevailing wind direction can be divided into three main categories: Against the wind, mostly across the wind, and from or with the wind, and in each of these cases different sail settings will be preferred in relation to the wind direction. In situations between these main categories, the best sail settings will be between those mentioned below in connection with the main categories.

Hvis fartøyet fremdrives mot vinden, vil trimmingen som oftest justeres for oppnåelse av den størst mulige, aero-dynamiske virkningsgrad, vanligvis uttrykt ved løft/drag-forholdet, dvs. forholdet mellom utgangskraftens komponenter, henholdsvis vinkelrett mot vindretningen og i vindretningen. Hvis bevegelsen foregår på tvers av vindretningen, blir trimmingen justert for oppnåelse av størst mulig kraft uten "stalling", og bevegelsesretning med vinden gir den største medvinds-kraftkomponent, om ønskelig med "stalling", dersom dette er mer effektivt. If the vessel is propelled against the wind, the trim will most often be adjusted to achieve the greatest possible aerodynamic efficiency, usually expressed by the lift/drag ratio, i.e. the ratio between the components of the output power, respectively perpendicular to the wind direction and in the wind direction. If the movement takes place across the wind direction, the trim is adjusted to achieve the greatest possible power without "stalling", and the direction of movement with the wind gives the largest downwind force component, if desired with "stalling", if this is more efficient.

Foreliggende oppfinnelse har spesiell befatning med flerplans-seilsett og med utførelsesformer som muliggjør opprettholdelse av full "stalling" for maksimal hastighet under fart i medvindsretning. Under "stalling" er luftstrømmen over aerofoilene virvlende eller turbulent, slik at en bakre hjelpeaerofoil kan miste vind og følgelig bli mindre egnet for kontrollering av trykkvingenes trimming under "stalling". Det kan også være et ekstra moment som hindrer oppnåelse av full "stalling" og som skyldes bakutforskyvingen av trykkvingens trykksentrum bort fra hovedrotasjonsaksen. Det er tidligere foreslått et system hvor bakre aerofoiler som ikke er midtplassert, er anordnet med sine bakkanter skrånende innad i ulike vinkler mot det midtre symmetriplan. Denne opprinnelige vinkelforskjell opprettholdes når den bakre seksjon avbøyes slik at trykkvingen, på innersiden av den konvekse krumning (lovartsiden) er mindre dypt "stallet" enn trykkvingen på lesiden, med det resultat at leside-vingen, på grunn av den dypere "stalling" vil holde seilsettet "stallet". Det er imidlertid ikke alltid ønskelig med vinkelforskjell i den symmetriske stilling, eller det kan foretrekkes å variere graden av ulikhet når avbøyningen av den bakre seksjon varierer. The present invention is particularly concerned with multi-level sail sets and with embodiments which enable the maintenance of full "stalling" for maximum speed during downwind speed. During "stalling", the airflow over the aerofoils is swirling or turbulent, so that a rear auxiliary aerofoil may lose wind and consequently become less suitable for controlling the thrust wing's trim during "stalling". There may also be an additional moment which prevents the achievement of full "stalling" and which is due to the rearward displacement of the thrust vane's center of pressure away from the main axis of rotation. A system has previously been proposed where rear aerofoils which are not centrally located are arranged with their trailing edges sloping inwards at various angles towards the central plane of symmetry. This original angular difference is maintained when the aft section is deflected so that the pressure vane, on the inside of the convex curvature (lee side) is less deeply "stalled" than the pressure vane on the lee side, with the result that the lee side wing, due to the deeper "stall" keep the sail set "stable". However, it is not always desirable to have an angular difference in the symmetrical position, or it may be preferable to vary the degree of inequality when the deflection of the rear section varies.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebrakt en vingeseilanordning omfattende et antall trykkvinger, hver av hvilke omfatter en opprett, fremre aerofoil og en opprett, bakre aerofoil, idet forkanten på den bakre aerofoilen er posisjonert like bakenfor den bakre kanten på den fremre aerofoilen, organer for montering av den bakre aerofoilen for dreiebevegelse rundt en opprett akse i forhold til den fremre aerofoilen, fra en fluktende stilling hvor den bakre aerofoilen forløper i fluktende plan med den fremre aerofoilen, til stillinger på hver side av en skråstilling i avstand fra den fluktliggende stillingen, hvori de samtidige henholdsvise vinkelmessige forskyvningene av i det minste to bakre aerofoiler er forskjellige fra deres fluktliggende stillinger, idet vingeseilanordningen ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at den innbefatter organer for styring av minst to av de bakre aerofoilene, slik at disse kan dreies i større eller mindre grad i forhold til hverandre mens de forskyves vinkelmessig fra den fluktende stillingen. According to the invention, there is therefore provided a wing sail device comprising a number of pressure wings, each of which comprises an upright front aerofoil and an upright rear aerofoil, the leading edge of the rear aerofoil being positioned just behind the rear edge of the front aerofoil, means for mounting of the rear aerofoil for turning movement about a vertical axis relative to the front aerofoil, from a flush position where the rear aerofoil runs flush with the front aerofoil, to positions on either side of an inclined position at a distance from the flush position, in which the simultaneous respective angular displacements of at least two rear aerofoils are different from their flush positions, the wingsail arrangement according to the invention being characterized by the fact that it includes means for controlling at least two of the rear aerofoils, so that these can be rotated to a greater or lesser extent in relative to each other as they are displaced angularly from the floating position.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk planriss av et vingeseil-seilsett av enkeltplantype. Fig. 2 viser et skjematisk perspektiv-delriss av en trykkvingemontasj e. Fig. 3 viser et skjematisk planriss av trykkvinger av dobbelt plantype. Fig. 4 viser et riss av en utførelsesform av dobbeltplan-trykkvinger ifølge oppfinnelsen, illustrert i den symmetriske stilling. Fig. 5 viser et riss av trykkvingene ifølge fig. 4, som er innstilt i en skråstilling for å trekke mot høyre i forhold til vindretningen. The invention is described in more detail in what follows with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic plan view of a wing sail-sail set of the single plane type. Fig. 2 shows a schematic perspective partial view of a pressure vane assembly. Fig. 3 shows a schematic plan view of pressure vanes of the double plane type. Fig. 4 shows a diagram of an embodiment of double-plane thrust vanes according to the invention, illustrated in the symmetrical position. Fig. 5 shows a view of the pressure vanes according to fig. 4, which is set in an inclined position to pull to the right in relation to the wind direction.

Hoveddelene av et vingeseil-seilsett av enkeltplantypen er vist skjematisk i planriss i fig. 1. En hovedtrykkvinge består av et fremre element 1 og et bakre element 2 (benevnt klaff). Klaffen 2 er svingbar fra side til side om en dreieaksel 3 i den fremre seksjon 1, og er forbundet med dreieakselen 3 gjennom en rekke svingarmer 4 som er tydeligere vist i fig. 2. Dreieakselen 3 behøver ikke å være kontinuerlig, idet den kan bestå av en rekke innbyrdes fluktende aksler i tilknytning til de respektive svingarmer 4. Det er fortrinnsvis anordnet en liten plate (ikke vist) som danner en forlengelse av bakkanten av det fremre elementet 1 når den bakre seksjon 2 er dreiet ut av flukt med det fremre element 1. En slik plate er kjent fra US-patentskrift 4.467.741 og 4.563.970. The main parts of a wingsail-sail set of the single plane type are shown schematically in plan in fig. 1. A main pressure wing consists of a front element 1 and a rear element 2 (called flap). The flap 2 is pivotable from side to side about a pivot shaft 3 in the front section 1, and is connected to the pivot shaft 3 through a series of pivot arms 4 which are more clearly shown in fig. 2. The pivot shaft 3 does not have to be continuous, as it can consist of a number of mutually aligned shafts connected to the respective swing arms 4. A small plate (not shown) is preferably arranged which forms an extension of the rear edge of the front element 1 when the rear section 2 is turned out of alignment with the front element 1. Such a plate is known from US Patents 4,467,741 and 4,563,970.

En hale-aerofoil 11 er svingbart opplagret om en aksel 5 på flensdeler som vanligvis er anordnet i retning mot eller ved oversiden og undersiden av trykkvingene og som er fast forbundet med det fremre element 1. Hydrauliske eller pneumatiske sylinderaggregater 7 og 8, eller andre bevegelsesmekanismer, tjener til dreiing av henholdsvis klaffen 2 og hale-aerofoilen om sine dreieakseler 3 og 5, og disse fluidsylinderaggregater eller andre mekanismer kan hensiktsmessig være montert på flensdelene 6 som også danner en endeplatemontasje. Videre er det anordnet en motvekt 9 for halen, slik at seilsettet massebalanseres om en aksel 10 og er fritt dreibart om denne. For dynamisk balansering av seilsettet er motvekten plassert tilnærmelsesvis i det fremre elements halve høyde, selv om en viss treghetsreaksjons-fordel kan oppnås hvis motvekten anbringes litt under den halve høyde. Et flerplan-seilsett omfatter de samme elementer som vist og beskrevet i forbindelse med fig. 1, men har flere sett av trykkvinger, hver for seg med et fremre element 1 og en klaff 2. Vanligvis anvendes frem-deles en enkelt hjelpe-hale-aerofoil, selvom flere hjelpe-aerofoiler kan benyttes. Hvis flerplan-seilsettet har et odde antall trykkvinger, er midtkonstruksjonen av lignende type som vist i fig. 1, med hovedaksen 10 forløpende i plan med den fremre midtseksjon. Ved et ujevnt antall trykkvinger vil hovedaksen 10 forløpe midt mellom de innerste, fremre seksjoner. Trykkvingene i et multiplan-seilsett kan være slik sammenkoblet at en klaff (vanligvis klaffen på en midtlinje ved en flerplankonstruksjon med et odde planantall) styres som en leder mens de øvrige drives som slaver, eller hver klaff kan drives separat med drivanordningene styrt på slik måte at klaffene beveges unisont, enten ved fysisk sammenkobling eller ved hjelp av en styremekanisme. A tail aerofoil 11 is pivotally supported on a shaft 5 on flange parts which are usually arranged in the direction towards or at the top and bottom of the pressure wings and which are fixedly connected to the front element 1. Hydraulic or pneumatic cylinder assemblies 7 and 8, or other movement mechanisms , serve to rotate respectively the flap 2 and the tail aerofoil about their pivot shafts 3 and 5, and these fluid cylinder assemblies or other mechanisms can conveniently be mounted on the flange parts 6 which also form an end plate assembly. Furthermore, a counterweight 9 is arranged for the tail, so that the set of sails is mass-balanced about an axle 10 and can be freely rotated about it. For dynamic balancing of the sail set, the counterweight is placed approximately at half height of the forward element, although a certain inertial reaction advantage can be obtained if the counterweight is placed slightly below half height. A multi-plane sail set comprises the same elements as shown and described in connection with fig. 1, but has several sets of pressure wings, each with a front element 1 and a flap 2. Usually a single auxiliary tail aerofoil is still used, although several auxiliary aerofoils can be used. If the multiplane sail set has an odd number of thrust vanes, the center structure is of a similar type as shown in fig. 1, with the main axis 10 running in plane with the front middle section. With an uneven number of pressure vanes, the main axis 10 will run midway between the innermost, front sections. The thrust vanes in a multi-plane sail set can be connected in such a way that one flap (usually the flap on a centerline in a multi-plane design with an odd number of planes) is controlled as a leader while the others are operated as slaves, or each flap can be operated separately with the drive devices controlled in this way that the flaps move in unison, either by physical connection or by means of a control mechanism.

Fig. 3 viser et dobbeltplansett av trykkvinger, hvor hver trykkvinge omfatter et fremre element 1 og et bakre klaffelement 2. Hver av klaffene 2 er svingbar om en aksel 3 som er anbragt på de respektive fremre elementers midtkorde, slik at hver klaff kan svinges til skråstilling på hver side av det respektive, fremre element. Avstanden mellom de fremre elementer er vanligvis fiksert og opprettholdes av deler som forbinder de to fremre elementer med hverandre med mellomrom i oppadgående retning, hvorved disse fremre elementer fastholdes parallelt med hverandre. Fig. 3 shows a double planar set of pressure vanes, where each pressure vane comprises a front element 1 and a rear flap element 2. Each of the flaps 2 is pivotable about a shaft 3 which is placed on the respective front elements' center chord, so that each flap can be pivoted to inclined position on each side of the respective front element. The distance between the front elements is usually fixed and maintained by parts that connect the two front elements to each other with spaces in the upward direction, whereby these front elements are held parallel to each other.

Kjente anordninger er innrettet for at klaffene skal holdes parallelt med hverandre slik at den enkelte klaffs vinkelavbøyning i forhold til dens fremre element er den sammen, eller med henblikk på en opprinnelig innervinkel-forskjell ved klaffbakkantene, som opprettholdes under av-bøying, slik at leside-vingen (på hvelvingsyttersiden) blir dypere "stallet" etter graden av opprinnelig vinkelulikhet. Known devices are arranged so that the flaps are held parallel to each other so that the individual flap's angular deflection in relation to its front element is the same, or with a view to an original internal angle difference at the flap trailing edges, which is maintained during deflection, so that the reading side -the wing (on the outer side of the arched wing) becomes deeper "stable" according to the degree of original angle inequality.

Ved en utførelsesform av oppfinnelsen som er vist i fig. 4 og 5, er klaffene slik sammenkoblet at de er parallelle i den uavbøyde midtstilling, men viser ulike grader av vinkelavbøying når de dreies, idet leside-klaffen derved inntar en større skråstilling. Fig. 4 viser plasseringen på linje, hvorved de fremre aerofoiler er fast forbundet parallelt med hverandre og de adskilte klaffer 2 holdes innbyrdes parallelle og i plan med de fremre aerofoiler ved hjelp av en koblingsstang 14 som ved 15 er svingbart forbundet med respektive armer 16 som er fastgjort til klaffenes bakkanter. Armene 16 er innadrettet mot seilsettets symmetriplan, og lengden av koblingsstangen 14 er derfor mindre enn avstanden mellom vingenes respektive kordeplan. In an embodiment of the invention shown in fig. 4 and 5, the flaps are connected in such a way that they are parallel in the undeflected central position, but show different degrees of angular deflection when rotated, the leeward flap thereby assuming a greater slant. Fig. 4 shows the position in line, whereby the front aerofoils are firmly connected parallel to each other and the separated flaps 2 are held parallel to each other and in plane with the front aerofoils by means of a connecting rod 14 which at 15 is pivotally connected to respective arms 16 which is attached to the rear edges of the flaps. The arms 16 are directed inwards towards the sail set's plane of symmetry, and the length of the connecting rod 14 is therefore less than the distance between the respective chord planes of the wings.

Ifølge fig. 5 som viser klaffene dreiet skrått mot vindretningen (angitt med en pil), er leside-klaffen 2a dreiet i en vinkel a, mens lovart-klaffen 2b er dreiet i en mindre vinkel f3 på grunn av det ikke-parallellogramformede koblingssystem mellom klaffenes dreieaksler og armenes svingtapper 15. Den nøyaktige vinkelf orskjell mellom a og avhenger av utformingen av det firsidige system som sammenkobler dreieakslene 3 og svingtappene 15, og lengden av armene 16 og koblingsstangen 14 velges i overensstemmelse med den ønskede vinkelforskjell ved full klaffavbøyning. Det er åpenbart at ved mindre enn full klaffdreining vil vinkelforskjellens størrelse ligge mellom størrelsen ved null-avbøyning, dvs. i den symmetriske stilling (hvori vinkelforskjellen er null ifølge fig. 5) og størrelsen ved full klaff-avbøyning (vanligvis av størrelsesorden 2° pr. vinge ved ca. 4 0° avbøyning). According to fig. 5 which shows the flaps turned obliquely to the wind direction (indicated by an arrow), the leeward flap 2a is turned at an angle a, while the leeward flap 2b is turned at a smaller angle f3 due to the non-parallelogram-shaped coupling system between the pivot axes of the flaps and the arms' pivot pins 15. The exact angular difference between a and depends on the design of the four-sided system that connects the pivot shafts 3 and the pivot pins 15, and the length of the arms 16 and the connecting rod 14 is chosen in accordance with the desired angle difference at full flap deflection. It is obvious that at less than full flap rotation, the size of the angle difference will lie between the size at zero deflection, i.e. in the symmetrical position (where the angle difference is zero according to Fig. 5) and the size at full flap deflection (usually of the order of 2° per .wing at about 4 0° deflection).

Det ikke-parallelle koblingsprinsipp som er beskrevet i tilknytning til utførelsesformene ifølge fig. 4 og 5, kan finne anvendelse i kombinasjon med en ikke-avbøyd klaffinnstilling med en opprinnelig vinkelforskjell som i så fall, i forening med koblingssystemets utforming, vil bestemme den endelige vinkelforskjell når klaffen befinner seg i fullt avbøyd stilling. En opprinnelig vinkelforskjell i kombinasjon med et ikke-parallelt koblingssystem behøver ikke å betinge at klaffenes bakkanter konvergerer, og det kan velges innstillinger hvor klaffenes bakkanter divergerer i ikke-avbøyd (symmetrisk) stilling. The non-parallel connection principle which is described in connection with the embodiments according to fig. 4 and 5, can find application in combination with a non-deflected flap setting with an initial angle difference which in that case, in conjunction with the design of the coupling system, will determine the final angle difference when the flap is in the fully deflected position. An original angle difference in combination with a non-parallel coupling system does not have to condition that the trailing edges of the flaps converge, and settings can be selected where the trailing edges of the flaps diverge in a non-deflected (symmetrical) position.

Ved et trevinge-system av lignende utførelsesform er koblingene slik innrettet at skråvinklene ved full avbøyning utgjør +38°, +40° og +42° eller -38°, -40° og -42° i motsatt retning. Ved utførelsesformer med fire vinger eller mer, kan parvise vinger være forbundet med hverandre ved ulike, ikke-parallelle koblinger, for opprettholdelse av en leside-progresjon mot dypere "stalling". In the case of a three-wing system of a similar design, the links are arranged so that the slant angles at full deflection amount to +38°, +40° and +42° or -38°, -40° and -42° in the opposite direction. In embodiments with four vanes or more, paired vanes may be connected to each other by different, non-parallel links, to maintain a leeward progression towards deeper "stalling".

De fremre aerofoiler er beskrevet som adskilt fra hverandre med parallelle kordelinjer, men det bør bemerkes at det kan avvikes fra parallellstillingen, slik at de fremre aerofoilers kordeplan divergerer eller konvergerer, jevnført med det parallelle forløp. Avbøynings-styreanordningene kan også komme til anvendelse på trykkvinger som ikke dreies av en hjelpe- eller hale-aerofoil. The front aerofoils are described as separated from each other by parallel chord lines, but it should be noted that it can be deviated from the parallel position, so that the chord planes of the front aerofoils diverge or converge, aligned with the parallel course. The deflection control devices can also be used on pressure wings that are not turned by an auxiliary or tail aerofoil.

Claims (6)

1. Vingeseilanordning omfattende et antall trykkvinger, hver av hvilke omfatter en opprett, fremre aerofoil (1) og en opprett, bakre aerofoil (2), idet forkanten på den bakre aerofoilen er posisjonert like bakenfor den bakre kanten på den fremre aerofoilen, organer for montering av den bakre aerofoilen for dreiebevegelse rundt en opprett akse i forhold til den fremre aerofoilen, fra en fluktende stilling hvor den bakre aerofoilen forløper i fluktende plan med den fremre aerofoilen, til stillinger på hver side av en skråstilling i avstand fra den fluktliggende stillingen, hvori de samtidige henholdsvise vinkelmessige forskyvningene av i det minste to bakre aerofoiler er forskjellige fra deres fluktliggende stillinger, karakterisert ved at anordningen innbefatter organer for styring av minst to av de bakre aerofoilene, slik at disse kan dreies i større eller mindre grad i forhold til hverandre mens de forskyves vinkelmessig fra den fluktende stillingen.1. Wing sail device comprising a number of thrust wings, each of which comprises an upright front aerofoil (1) and an upright rear aerofoil (2), the leading edge of the rear aerofoil being positioned just behind the rear edge of the front aerofoil, means for mounting the rear aerofoil for rotational movement about a vertical axis relative to the front aerofoil, from a flush position where the rear aerofoil runs flush with the front aerofoil, to positions on either side of an inclined position at a distance from the flush position, wherein the simultaneous respective angular displacements of at least two rear aerofoils are different from their flush positions, characterized in that the device includes means for controlling at least two of the rear aerofoils, so that these can be rotated to a greater or lesser degree in relation to each other while they are displaced angularly from the floating position. 2. Vingeseilanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at organene for styring omfatter et ikke-parallellogramformet, mekanisk koblingssystem (14,15,16).2. Wing sail device in accordance with claim 1, characterized in that the means for steering comprise a non-parallelogram-shaped, mechanical coupling system (14,15,16). 3. Vingeseilanordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den mekaniske koblingen omfatter et element (16) som henholdsvis er fast koblet til hver av de bakre aerofoilene i angjeldende par og strekker seg mot det andre paret, og ved at et stivt ledd (14) er dreibart forbundet med hvert av elementene.3. Wing sail device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the mechanical coupling comprises an element (16) which is respectively firmly connected to each of the rear aerofoils in the relevant pair and extends towards the other pair, and in that a rigid link (14) is rotatably connected to each of the elements. 4. Vingeseilanordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter to trykkvinger.4. Wing sail device in accordance with one of the preceding claims, characterized in that it comprises two pressure wings. 5. Vingeseilanordning i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at den omfatter minst tre trykkvinger.5. Wing sail device in accordance with one of claims 1-3, characterized in that it comprises at least three pressure wings. 6. Vingeseilanordning i samsvar med hvilket som helst av foregående krav, karakterisert ved at styreorganene tilveiebringer progressiv vinkelforskjell i de bakre aerofoilene i angjeldende gruppe når de er vinkelmessig forskjøvet fra den fluktende stillingen, hvorved den bakre aerofoil på lovart-siden er vinkelmessig forskjøvet forholdsvis minst.6. Wingsail device in accordance with any of the preceding claims, characterized in that the control members provide a progressive angular difference in the rear aerofoils in the group in question when they are angularly displaced from the floating position, whereby the rear aerofoil on the windward side is angularly displaced relatively least.
NO890576A 1988-02-12 1989-02-10 VING SAIL DEVICE NO171496C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB888803265A GB8803265D0 (en) 1988-02-12 1988-02-12 Wingsail stalling

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO890576D0 NO890576D0 (en) 1989-02-10
NO890576L NO890576L (en) 1989-08-14
NO171496B true NO171496B (en) 1992-12-14
NO171496C NO171496C (en) 1993-03-24

Family

ID=10631598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO890576A NO171496C (en) 1988-02-12 1989-02-10 VING SAIL DEVICE

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0328254B1 (en)
JP (1) JPH026293A (en)
KR (1) KR890012858A (en)
AU (1) AU617419B2 (en)
CA (1) CA1317161C (en)
DE (1) DE68907494T2 (en)
DK (1) DK62689A (en)
FI (1) FI94613C (en)
GB (2) GB8803265D0 (en)
NO (1) NO171496C (en)
NZ (1) NZ227717A (en)
ZA (1) ZA89422B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113232818A (en) 2012-06-29 2021-08-10 帆船技术有限公司 Wing type sail
FR3058386B1 (en) * 2016-11-08 2019-06-28 Ayro VELIC PROPULSION SHIP.
WO2020115717A1 (en) 2018-12-06 2020-06-11 Ayro Ship with sail propulsion
CN115071939B (en) * 2022-06-04 2023-11-17 西北工业大学 Follow-up symmetrical front wing sail

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE403416C (en) * 1924-09-29 Anton Flettner Arrangement for sailing craft
ES522894A0 (en) * 1982-06-04 1984-05-16 Walker Wingsail Syst IMPROVEMENTS INTRODUCED IN SAILING DEVICES.
US4473023A (en) * 1982-08-23 1984-09-25 Walker Wingsail Systems Limited Relating to wingsail craft and wingsails therefor
GB8500335D0 (en) * 1985-01-07 1985-02-13 Univ Southampton Aerofoil propulsion of ships
KR940000046B1 (en) * 1985-05-02 1994-01-05 쟝 마가렛 워커 Aerofoil configuration

Also Published As

Publication number Publication date
FI94613B (en) 1995-06-30
GB2215693B (en) 1991-11-27
NO890576L (en) 1989-08-14
DK62689A (en) 1989-08-13
CA1317161C (en) 1993-05-04
FI94613C (en) 1995-10-10
GB8902582D0 (en) 1989-03-22
EP0328254B1 (en) 1993-07-14
NO171496C (en) 1993-03-24
DE68907494D1 (en) 1993-08-19
NO890576D0 (en) 1989-02-10
FI890392A (en) 1989-08-13
KR890012858A (en) 1989-09-19
DK62689D0 (en) 1989-02-10
AU2955289A (en) 1989-08-17
NZ227717A (en) 1990-08-28
JPH026293A (en) 1990-01-10
GB2215693A (en) 1989-09-27
AU617419B2 (en) 1991-11-28
DE68907494T2 (en) 1993-11-11
GB8803265D0 (en) 1988-03-09
ZA89422B (en) 1989-12-27
FI890392A0 (en) 1989-01-26
EP0328254A1 (en) 1989-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4402277A (en) Aerofoil sail
US8337159B2 (en) Airfoils with automatic pitch control
US4334823A (en) Wind or fluid current turbine
EP0935554B1 (en) A pivoting sailing rig
US4982679A (en) Wingsail flap torque equalization
US20100258044A1 (en) Apparatus for control of pivoting wing-type sail
US4856449A (en) Wingsail stalling
CN105431351B (en) For controlling the device of the Angle Position of the turbine blade of propeller set
NO171496B (en) VING SAIL DEVICE
CA1316409C (en) Keel assembly
GB2088308A (en) Aerofoil sail
WO1990012733A1 (en) Keel assembly
AU717925B2 (en) A pivoting sailing rig
WO2004067378A1 (en) Sailing craft
AU605662B2 (en) Wingsail control systems
JPS63501204A (en) wing sail system
WO1993019978A1 (en) Foil device