RU2292287C2 - Modified rigging - Google Patents
Modified rigging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292287C2 RU2292287C2 RU2004138977/11A RU2004138977A RU2292287C2 RU 2292287 C2 RU2292287 C2 RU 2292287C2 RU 2004138977/11 A RU2004138977/11 A RU 2004138977/11A RU 2004138977 A RU2004138977 A RU 2004138977A RU 2292287 C2 RU2292287 C2 RU 2292287C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- sailing
- sail
- flow
- rigging
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к парусному вооружению судов, и направлено на создание усовершенствованного парусного вооружения, пригодного для установки на различных типах судов, как в качестве основного, так и в качестве дополнительного движителя. Это парусное вооружение может быть использовано в любой ветровой обстановке, как при наличии сильного ветра, так и при ветре минимальной силы, недостаточном для приведения в движение парусного судна с традиционным парусным вооружением и даже при отсутствии ветра.The invention relates to shipbuilding, in particular to the sailing armament of ships, and is aimed at creating an improved sailing armament suitable for installation on various types of ships, both as the main and additional propulsion. This sailing weapon can be used in any wind environment, both in the presence of a strong wind, and with a minimum wind force insufficient to propel a sailing vessel with traditional sailing weapons and even in the absence of wind.
Предлагаемое изобретение направлено на решение актуальных проблем современности - предотвращения загрязнения окружающей среды и истощения топливных ресурсов путем использования альтернативных источников энергии на транспорте. В настоящее время потребление нефти непрерывно растет, значительную часть всей добываемой нефти сжигают суда, и эта тенденция постоянно усиливается. Поэтому поиск альтернативных источников энергии для применения их на транспорте является насущной и неотложной проблемой. В числе основных альтернативных источников энергии, являющихся неиссякаемым и даровым, считается энергия ветра. Парус как движитель обладает абсолютной экологической чистотой. Он только преобразует потоки ветра и не вредит окружающей среде и человеку. Наиболее целесообразно использование энергии ветра именно для движения судов, т.к. именно морской флот, единственный из всех видов транспорта, может обходиться почти без расхода топлива, используя для движения силу ветра, благодаря пролеганию маршрутов движения судов в районах с благоприятной ветровой обстановкой. Это однозначно указывает на целесообразность применения парусного движителя в основном на морских транспортных судах [Крючков Ю.С., Перестюк И.Е. Крылья океана. - Л.: Судостроение, 1983. - 256 с., с.10-16].The present invention is aimed at solving the pressing problems of our time - the prevention of environmental pollution and the depletion of fuel resources through the use of alternative energy sources in transport. Currently, oil consumption is constantly growing, a significant part of all oil produced is burned by ships, and this trend is constantly growing. Therefore, the search for alternative energy sources for their use in transport is an urgent and urgent problem. Among the main alternative energy sources, which are inexhaustible and free, wind energy is considered. Sail as a mover has absolute environmental cleanliness. It only converts wind flows and does not harm the environment and humans. The most appropriate use of wind energy is for the movement of ships, because it is the marine fleet, the only one of all modes of transport, that can do almost without fuel consumption, using wind power for movement, due to the passage of ship traffic routes in areas with favorable wind conditions. This clearly indicates the appropriateness of the use of sailing propulsion mainly on marine transport vessels [Kryuchkov Yu.S., Perestyuk I.E. Wings of the ocean. - L .: Shipbuilding, 1983. - 256 p., P.10-16].
Использование парусов для приведения в движение судов известно с глубокой древности и применялось на большинстве военных кораблей и гражданских судов. По мере развития и улучшения конструкции ПВ, оно достигло высокого уровня совершенства, обеспечивая в роли движителя судну хорошие ходовые качества.The use of sails to propel ships has been known since antiquity and has been used on most warships and civilian vessels. With the development and improvement of the design of the aircraft, it has reached a high level of excellence, providing good propulsion in the role of mover of the vessel.
Известно, например, парусное судно, снабженное парусным вооружением, включающим в себя паруса, рангоут и такелаж (мачты с парусами, установленные на палубе, и тросовую систему крепления и управления парусами), использовавшееся для транспортировки различных грузов и людей [см. И.А.Лучанский, А.А.Яновский. От весла до водомета. - Л.: Судостроение, 1964, 209 с., с.34-45]. Для движения судна использовалась исключительно только сила ветра. При этом судно достигало достаточно большой скорости движения при неограниченной дальности хода.It is known, for example, a sailing vessel equipped with sailing weapons, including sails, a mast and rigging (masts with sails mounted on the deck, and a cable system for securing and controlling sails), used to transport various cargoes and people [see I.A. Luchansky, A.A. Yanovsky. From the oar to the water cannon. - L .: Shipbuilding, 1964, 209 p., P. 34-45]. For the movement of the ship only wind power was used exclusively. At the same time, the vessel reached a sufficiently high speed with unlimited range.
Однако суда с обычным парусным вооружением обладают существенными недостатками, самым главным из которых и, к сожалению, принципиальным недостатком является то, что с помощью обычного ПВ невозможно обеспечить целенаправленное поступательное движение транспортного средства - судна, которое было им оснащено, при наличии слишком слабого ветра или при отсутствии ветра вообще. Все присущие ПВ недостатки, с появлением и совершенствованием механического двигателя, устанавливаемого на грузовые суда (сначала паровая машина, потом паровая турбина, а затем дизели и ГТД), стали настолько велики, что от использования парусов для движения судов для обеспечения движения стали отказываться, ввиду явного преимущества механических движителей перед парусным движителем. Механический двигатель обеспечивал необходимое для эксплуатации регулярного торгового флота, грузового и пассажирского, постоянство и независимость создаваемой ими тяги для движения, без влияния на них погодных условий и наличия или отсутствия ветра. Однако и у механических двигателей есть также свой принципиальный недостаток - им нужно топливо для работы, запас которого всегда должен быть на борту корабля, также необходим запас сменных деталей для замены или ремонта двигателя. Поэтому, если автономность (по движению) парусных судов ничем не ограничивается, то для судов с механическими движителями автономность (по движению) однозначно определяется удельным расходом топлива двигателем и максимальной вместимостью топливных цистерн. Это накладывает определенные ограничения, требуя размещения на судах помимо запасов провизии для экипажа и пассажиров, и помещения для груза, еще и запасов топлива для двигательно-движительного комплекса.However, ships with conventional sailing weapons have significant drawbacks, the most important of which, and, unfortunately, a fundamental drawback, is that it is impossible to provide targeted translational movement of a vehicle — the ship that was equipped with it, if there is too little wind or in the absence of wind at all. All the inherent drawbacks of the PV, with the advent and improvement of the mechanical engine installed on cargo ships (first a steam engine, then a steam turbine, and then diesel engines and gas turbine engines), became so great that they began to refuse to use sails for the movement of ships to provide movement, in view of the clear advantages of mechanical propulsion over a sailing propulsion. A mechanical engine provided the necessary for the operation of a regular merchant fleet, cargo and passenger, the constancy and independence of the traction they created for movement, without affecting them by weather conditions or the presence or absence of wind. However, mechanical engines also have their own fundamental drawback - they need fuel for work, the supply of which should always be on board the ship, and a supply of replacement parts for replacing or repairing the engine is also necessary. Therefore, if the autonomy (in movement) of sailing vessels is not limited by anything, then for vessels with mechanical propulsion, autonomy (in movement) is uniquely determined by the specific fuel consumption of the engine and the maximum capacity of fuel tanks. This imposes certain restrictions, requiring the placement on vessels, in addition to the provisions for the crew and passengers, and the cargo area, and also the fuel reserves for the propulsion system.
Известны неоднократные попытки комбинации этих двух видов движителей с целью взаимного уменьшения их недостатков и использования их достоинств. Судно с парусом и механическим двигателем способно идти в любом направлении, вне зависимости от направления ветра, в то время как парусное судно против ветра двигаться не может, оно способно преодолевать зоны затишья и сохранять управляемость в жестокий шторм, когда все паруса убраны. Таким образом, на судне устанавливается и парусный и механический движитель, причем они могут работать как вместе, так и попеременно. При этом в качестве вспомогательного, используемого при отсутствии ветра, движителя, на судне применяется двигательно-движительный комплекс, состоящий из ДВС с механической передачей, валопроводом и гребным винтом. Передвигается данное парусно-моторное судно в основном следующим образом. С помощью вспомогательной механической установки судно выходит из порта на открытую акваторию, где имеется подходящая ветровая обстановка. После этого на парусном судне поднимают паруса, и оно продолжает движение, либо при помощи парусов и мотора, либо при помощи только парусов, экономя, таким образом, топливо и снижая загрязнение окружающей среды (см., например, Крючков Ю.С., Перестюк И.Е. Крылья океана. - Л.: Судостроение, 1983. - 256 с., с.66). Однако повышенная масса, стоимость всего двигательного-движительного комплекса (механический двигатель + парусное вооружение), сложность увязки противоречивых требований к обоим видам судовых движителей обусловили малое распространение комбинированных судов в транспортном флоте, как экономически невыгодных при эксплуатации. Вызвано это было тем, что масса, приходившаяся на ПВ судна, отнимала у судна большой процент от полезной грузоподъемности судна, делая его эксплуатацию нерентабельной, по сравнению с судами с чисто механическими двигателями ввиду потерь на лишнюю перевозимую массу [см. Нарусбаев, "Судостроение - XXI век", Л., 1987 г, с.35-37].Repeated attempts to combine these two types of movers are known in order to mutually reduce their shortcomings and use their advantages. A vessel with a sail and a mechanical engine is capable of going in any direction, regardless of the direction of the wind, while a sailing vessel cannot move against the wind, it is able to overcome calm zones and maintain control in a severe storm when all sails are removed. Thus, both the sailing and mechanical propulsors are installed on the vessel, and they can work both together and alternately. In this case, as an auxiliary propulsion device used in the absence of wind, a propulsion and propulsion system consisting of an internal combustion engine with a mechanical transmission, a shaft shaft and a propeller is used on the vessel. This sailing-motor vessel moves mainly as follows. With the help of an auxiliary mechanical installation, the ship leaves the port to open water, where there is a suitable wind situation. After that, the sails are raised on the sailing vessel, and it continues to move, either with the help of sails and the motor, or with the help of only sails, thus saving fuel and reducing environmental pollution (see, for example, Kryuchkov Yu.S., Perestyuk I.E. Wings of the Ocean .-- L .: Shipbuilding, 1983 .-- 256 p., P.66). However, the increased mass, the cost of the entire propulsion and propulsion system (mechanical engine + sailing weapons), the complexity of linking the conflicting requirements for both types of ship propulsors led to the small distribution of combined vessels in the transport fleet, as economically disadvantageous in operation. This was caused by the fact that the mass attributable to the ship’s PV took away from the ship a large percentage of the useful payload of the ship, making its operation unprofitable, compared with ships with purely mechanical engines due to losses on excess transported mass [see Narusbaev, "Shipbuilding - XXI Century", L., 1987, p. 35-37].
Учитывая данные обстоятельства, в последнее время разрабатывались различные проекты современных парусных судов с ветродвигателями или ветродвижителями, обеспечивающих высокие технические характеристики судов только с помощью парусных движителей.Given these circumstances, in recent years various projects of modern sailing ships with wind engines or wind turbines have been developed, providing high technical characteristics of ships only with the help of sailing propulsion devices.
Наиболее известным из созданных ветродвижителей является роторный движитель - движитель активного типа, представляющий собой вращаемый цилиндр (ротор), вертикально установленный на палубе судна и использующий для своего движения энергию ветра. В 1852 г. немецкий физик Г.Магнус установил, что, если на вращаемый цилиндр набегает поток воздуха, то скорость потока и окружная скорость вращения по одну сторону цилиндра складываются, а по другую - вычитаются. В связи с тем, что большим скоростям соответствуют меньшие давления, на вращающемся цилиндре, помещенном в потоке воздуха, возникает движущая сила, перпендикулярная потоку (эффект Магнуса). Вращая ротор быстрее или медленнее, можно управлять величиной подъемной силы, увеличивая или уменьшая скорость судна. Двигатель, вращающий ротор, играет роль возбудителя, при этом используемая энергия ветра примерно в 50 раз больше энергии, затраченной им на вращение ротора, и зависит от его частоты вращения и скорости ветра.The most famous of the created windmills is a rotary mover - an active mover, which is a rotatable cylinder (rotor), vertically mounted on the deck of the vessel and uses wind energy for its movement. In 1852, the German physicist G. Magnus established that, if an air flow is incident on a rotating cylinder, then the flow velocity and the peripheral rotation speed are added up on one side of the cylinder and subtracted on the other. Due to the fact that higher pressures correspond to lower pressures, a motive force arises perpendicular to the flow (a Magnus effect) on a rotating cylinder placed in an air stream. Rotating the rotor faster or slower, you can control the magnitude of the lifting force, increasing or decreasing the speed of the vessel. The engine that rotates the rotor plays the role of a pathogen, while the used wind energy is about 50 times more than the energy spent by it on the rotation of the rotor, and depends on its speed and wind speed.
Движение против ветра возможно также только галсами, как и обычного парусного судна. Для судов сопоставимого водоизмещения площадь ротора составляет около 0,1 площади парусов, а его масса примерно в 5 раз меньше, чем у парусной оснастки. Роторный движитель обладает преимуществами перед обычным ПВ - он проще в обслуживании (постановка и уборка парусов занимают много времени), быстро входит в рабочий режим, однако роторный движитель имеет и существенные недостатки: обладая значительной массой и большой частотой вращения, при качке он быстро расшатывается, в случае необходимости, например, при усилении ветра или стоянке в порту невозможно снизить парусность роторного движителя, судно с таким типом ПВ должно двигаться переменными галсами все время, его невозможно эффективно использовать при попутном ветре, как обычное ПВ [В.И.Соловьев, Д.А.Чумак, Корабельные движители, под науч. ред. проф. И.Г.Хановича, Военное издательство Министерства Вооруженных Сил Союза ССР, М., 1948 г., с.331-346], [М.М.Жученко, В.М.Иванов, Судовые движители, под общ. ред. проф. Н.Н.Полякова, Судпромгиз, Л., 1956 г., с.11-12].Movement against the wind is also possible only with tacks, like a regular sailing ship. For ships of comparable displacement, the rotor area is about 0.1 of the sail area, and its weight is about 5 times less than that of sailing equipment. The rotary mover has advantages over conventional PV - it is easier to maintain (setting and cleaning the sails takes a lot of time), it quickly enters the operating mode, but the rotary mover has significant drawbacks: it has considerable mass and a high speed, and when it is rocking, it quickly becomes loose, if necessary, for example, when the wind is increasing or when the port is at a harbor, it is impossible to reduce the windage of the rotor mover, a vessel with this type of air defense must move with variable tacks all the time, it cannot be effectively use in fair wind, as usual PV [V.I.Soloviev, D.A. Chumak, Ship propulsion, under scientific. ed. prof. I.G. Khanovich, Military Publishing House of the Ministry of Armed Forces of the USSR, M., 1948, p.331-346], [M.Zhuchenko, V.M. Ivanov, Ship movers, under the general. ed. prof. N.N. Polyakova, Sudpromgiz, L., 1956, pp. 11-12].
Известные недостатки данного типа ветродвижителя привели к созданию модифицированного ветродвижителя данного типа, названного "Turbosail" - "Турбопарус", разработанного группой Ж.И.Кусто. Данный тип ветродвижителя создает тягу, приводя судно в движение, с помощью дополнительного механического двигателя, обеспечивающего работу нагнетателя воздуха, создающего поток воздуха, который в свою очередь образует разрежение на одной стороне невращающегося цилиндра засасыванием воздуха внутрь через отверстия в вертикальных стенках цилиндра, обеспечивая тем самым большую часть подъемной силы, т.е. обтекающего элементы парусного вооружения. Данный тип ветродвижителя был установлен на судне Алкиона", построенного фондом Кусто [ж-л "Катера и Яхты", № 4/1984 (110), стр.23].Known disadvantages of this type of wind turbine led to the creation of a modified wind turbine of this type, called "Turbosail" - "Turboparus", developed by a group of J.I. Cousteau. This type of wind turbine creates traction, setting the vessel in motion, with the help of an additional mechanical engine, which ensures the operation of an air blower, creating an air flow, which in turn forms a vacuum on one side of the non-rotating cylinder by sucking air in through the holes in the vertical walls of the cylinder, thereby most of the lift, i.e. flowing around the elements of sailing weapons. This type of wind turbine was installed on the Alkion vessel, built by the Cousteau Foundation [railway boat and yachts, No. 4/1984 (110), p.23].
Наиболее близким аналогом по технической сущности, совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является парусное вооружение судна "Алкиона", оснащенного турбопарусом, принимаемое за прототип.The closest analogue in technical essence, the set of essential features and the achieved effect is the sailing armament of the ship "Alkion", equipped with a turbo-sail, taken as a prototype.
К недостаткам известного парусного вооружения, принятого за прототип, относятся:The disadvantages of the known sailing weapons adopted for the prototype include:
- сложность конструкции и значительные массогабаритные характеристики известного ПВ, невозможность регулировки его формы и площади, в случае необходимости, например, при усилении ветра, шторме, проведении швартовых и грузовых операций, стоянке в порту,- the complexity of the design and significant weight and size characteristics of the known PV, the inability to adjust its shape and area, if necessary, for example, when the wind is amplified, the storm, mooring and cargo operations, parking at the port,
- низкие тяговые характеристики по сравнению с известным парусным вооружением сравнимой массы,- low traction characteristics compared to known sailing weapons of comparable mass,
- наличие промежуточных преобразователей энергии от первичного двигателя до парусного движителя, увеличивающие ее потери при преобразовании из одного вида энергии в другой и совокупную массу парусного вооружения,- the presence of intermediate energy converters from the primary engine to the sailing propulsion, increasing its losses when converting from one type of energy to another and the total mass of sailing weapons,
- необходимость использования для движения судна, оснащенного этим типом парусного вооружения, топлива для первичного двигателя при любой ветровой обстановке, сводя к минимуму выигрыш от использования парусного вооружения на судне,- the need to use for movement of a vessel equipped with this type of sailing weapons, fuel for the primary engine in any wind situation, minimizing the gains from the use of sailing weapons on board the vessel,
- ограниченность возможного объема работ по ремонту данного парусного вооружения на борту судна силами экипажа.- the limited scope of work to repair this sailing weapon on board the crew.
Предлагаемое изобретение по способу создания тяги с помощью усовершенствованного парусного вооружения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении движения парусного судна при любой ветровой обстановке, даже при отсутствии ветра, исключительно только с помощью парусного вооружения, без использования дополнительных движительных комплексов. При этом исключаются промежуточные преобразования энергии и достигается снижение общей массы парусного вооружения судна. Обеспечивается также упрощение конструкции парусного вооружения и снижение его стоимости, благодаря возможности использования серийно выпускающихся комплектующих для существующих образцов парусного вооружения.The present invention according to the method of creating thrust using advanced sailing weapons ensures the achievement of a technical result, which consists in ensuring the movement of a sailing vessel in any wind situation, even in the absence of wind, exclusively using sailing weapons, without the use of additional propulsion systems. In this case, intermediate energy conversions are eliminated and a reduction in the total mass of the ship’s sailing weapons is achieved. Simplification of the design of sailing weapons and reducing its cost is also provided, due to the possibility of using commercially available components for existing models of sailing weapons.
Указанный технический результат по способу создания тяги достигается тем, что силу тяги, движущую судно, создают в результате взаимодействия паруса(-ов) с потоками нагретого и холодного воздуха, обтекающими парус и воздействующими на него при работе нагревательного устройства.The specified technical result by the method of creating thrust is achieved by the fact that the thrust force moving the vessel is created as a result of the interaction of the sail (s) with the flows of heated and cold air flowing around the sail and acting on it during operation of the heating device.
Усовершенствованное парусное вооружение, осуществляющее указанный выше способ создания тяги, содержит рангоут и такелаж, на которых закреплен парус, установленный таким образом, что проекция указанного паруса на горизонтальную плоскость в направлении, по крайней мере, совпадающем с направлением движения, по меньшей мере, одного из указанных потоков воздуха, не равна нулю. При этом парусное вооружение дополнительно содержит нагревательное устройство, размещенное преимущественно в нижней части паруса.Improved sailing weapons, carrying out the above method of creating traction, contains a mast and rigging, on which a sail is mounted, mounted in such a way that the projection of the specified sail on a horizontal plane in the direction at least coinciding with the direction of movement of at least one of these air flows are not equal to zero. In this case, the sailing weapon further comprises a heating device located mainly in the lower part of the sail.
На фиг.1 схематично изображено парусное вооружение судна, вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху, в одном из возможных вариантов исполнения. Усовершенствованное парусное вооружение содержит А-образную мачту 1, на которой размещен парус 2 таким образом, что проекция указанного паруса на горизонтальную плоскость в направлении, по крайней мере, совпадающем с направлением движения, по меньшей мере, одного из упомянутых потоков воздуха, не равна нулю. Свободные концы паруса 2 крепятся на выстрелах 3. Нагревательное устройство 4 размещено внутри парусного вооружения, преимущественно в пределах площади проекции паруса 2 на горизонтальную плоскость.Figure 1 schematically shows the sailing armament of the vessel, side view, figure 2 is the same, top view, in one of the possible variants of execution. Improved sailing weapons contains an
Усовершенствованное парусное вооружение создает тягу следующим образом. Парусное вооружение судна содержит нагревательное устройство вместо нагнетателя воздуха. При работе данного нагревательного устройства, расположенного преимущественно в нижней части ПВ, воздух, находящийся рядом с ним, нагревается и поднимается вверх. Его место занимают следующие объемы холодного воздуха, находящиеся рядом вокруг ПВ. Таким образом, создается постоянный конвекционный поток с высоким уровнем теплоотдачи и быстрым выходом нагретого воздуха вверх, образуя сильные приповерхностные потоки около поверхности паруса. Таким образом, создается постоянный конвекционный поток с высоким уровнем теплоотдачи и быстрым выходом теплого воздуха вверх, образуя сильные приповерхностные потоки около паруса. При этом потоки воздуха, поднимающиеся вверх, создают горизонтальную проекцию силы тяги, воздействуя на парус ПВ и обеспечивая тем самым часть общей создаваемой тяги. Кроме того, расширение нагревающегося воздуха, увеличивающегося в объеме, также создает повышенное давление на ПВ (подветренную часть паруса) и способствует созданию части тяги. Вследствие наличия тяги, обеспечивающей движение судна вперед, достигается устойчивая конвекция воздуха, т.к. в нижней части ПВ все время находится холодный воздух, а в верхней части - нагретый, благодаря поступлению новых, не нагретых объемов воздуха спереди, и уходу судна от нагретого воздуха, остающегося позади судна. Конвекция воздуха вовлекает в движение все новые объемы воздуха, создавая эффект эжекции воздуха, благодаря которому обеспечивается обтекание ПВ с наветренной стороны горизонтальными потоками воздуха, и создается таким образом, дополнительная тяга, из-за взаимодействия потоков воздуха. При эжектировании окружающего ненагретого воздуха потоком нагретого воздуха может быть достигнуто соотношение между массами эжектируемого и эжектирующего потоков воздуха как 5-6:1. В потоке нагретого воздуха зарождаются вихри, при этом происходит активное перемещивание потоков воздуха и их дополнительный нагрев, что в конечном итоге увеличивает линейную скорость потоков воздуха. Набегающие потоки ненагретого окружающего судно воздуха вымпельного ветра частично проходят непосредственно через ПВ, а частично обтекают его со всех сторон. При этом они увлекают и смешиваются с выходящими потоками воздуха из ПВ, снижая, тем самым, их турбулентность и, соответственно, движению судна. Кроме того, выходящие из нагревательного устройства потоки воздуха, направленные элементами ПВ назад, расширяясь, снижают уменьшение давления на подветренной стороне паруса, обеспечивая, тем самым, плавное обтекание потоками воздуха ПВ и самого паруса.Advanced sailing armament creates traction as follows. Sailing ship contains a heating device instead of a supercharger. During the operation of this heating device, located mainly in the lower part of the PV, the air located next to it heats up and rises. Its place is occupied by the following volumes of cold air, located nearby around the PV. Thus, a constant convection flow is created with a high level of heat transfer and a quick exit of heated air upward, forming strong near-surface flows near the surface of the sail. Thus, a constant convection flow is created with a high level of heat transfer and a quick exit of warm air upward, forming strong near-surface flows near the sail. In this case, air flows rising upward create a horizontal projection of the thrust force, acting on the sail of the air defense and thereby providing a part of the total generated thrust. In addition, the expansion of the heated air, increasing in volume, also creates increased pressure on the PV (the leeward part of the sail) and contributes to the creation of part of the thrust. Due to the presence of traction, providing the vessel to move forward, stable convection of air is achieved, because in the lower part of the airspace there is always cold air, and in the upper part - heated air, due to the arrival of new, unheated volumes of air in front, and the departure of the vessel from the heated air remaining behind the vessel. Air convection draws ever new volumes of air into the movement, creating the effect of air ejection, due to which the airflow from the windward side is ensured by horizontal air flows, and thus creates additional traction due to the interaction of air flows. When ejecting the surrounding unheated air by a stream of heated air, a ratio between the masses of the ejected and ejected air flows of 5-6: 1 can be achieved. Vortices are generated in the heated air stream, with the active movement of air flows and their additional heating, which ultimately increases the linear velocity of air flows. The oncoming streams of unheated pennant wind air partially pass directly through the MF, and partially flow around it from all sides. At the same time, they carry away and mix with the outgoing air flows from the airflow, thereby reducing their turbulence and, accordingly, the movement of the vessel. In addition, the air streams leaving the heating device directed backward by the PV elements, expanding, reduce the decrease in pressure on the leeward side of the sail, thereby ensuring a smooth flow of air around the PV and the sail itself.
Управление парусами производится аналогично известным типам мягких парусов, изменение площади паруса обеспечивается использованием обычных способов уборки мягких парусов - наворачиваясь на реи, гики или штаги, обеспечивая тем самым минимальное сопротивление воздействию ветра.Sails are controlled similarly to the known types of soft sails, changing the area of the sail is provided by using the usual methods of cleaning soft sails - turning on yards, booms or shafts, thereby ensuring minimal resistance to wind.
В качестве достоинств предлагаемого парусного вооружения можно указать следующие:The advantages of the proposed sailing weapons include the following:
- минимальную суммарную массу парусного вооружения, т.к. применение в качестве основы классического парусного вооружения обеспечивает небольшие массогабаритные характеристики,- the minimum total mass of sailing weapons, because application as the basis of classic sailing weapons provides small overall dimensions,
- простоту управления, т.к. система теплового нагрева создается на основе существующего оборудования и обладает высокой отработанностью технических решений - контроля, управления, надежности,- ease of management, as a thermal heating system is created on the basis of existing equipment and has a high level of sophistication of technical solutions - control, management, reliability,
- невысокую стоимость и возможность модификации существующего парусного вооружения.- low cost and the ability to modify existing sailing weapons.
В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации, решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено.As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, no solutions containing similar features were found.
Из уровня техники заявителю не известно ни одно техническое решение, направленное на решение указанных задач применительно к парусным судам, парусное вооружение которых обеспечивало движение судна как при наличии, так и при отсутствии ветра, без использования дополнительных двигательно-движительных комплексов.The prior art, the applicant does not know any technical solution aimed at solving these problems in relation to sailing ships, the sailing of which ensured the movement of the vessel both in the presence and in the absence of wind, without the use of additional propulsion and propulsion systems.
Использование для решения указанных проблем дополнительных механических двигателей, имеющих принципиально другой вид движения, является существенным подтверждением новизны предлагаемого изобретения.The use of additional mechanical engines with a fundamentally different type of movement to solve these problems is a significant confirmation of the novelty of the invention.
Таким образом, можно сделать заключение о том, что предложенное устройство и способ его применения не известны из уровня техники и, следовательно, соответствуют критерию патентоспособности "новизна".Thus, we can conclude that the proposed device and method of its use are not known from the prior art and, therefore, meet the patentability criterion of "novelty."
Известный набор устройств и/или способов для решения указанных задач не достигает ни в отдельности, ни в той или иной совокупности устройств и/или способов необходимого результата, причем эти варианты не могут быть применены для достижения необходимого результата без существенного изменения сущности известных устройств и/или способов.A known set of devices and / or methods for solving these problems does not achieve, individually or in any combination of devices and / or methods, the desired result, and these options cannot be applied to achieve the desired result without substantially changing the nature of the known devices and / or ways.
Таким образом, заявленное изобретение отвечает условиям изобретательского уровня, ввиду неочевидности предлагаемого технического решения.Thus, the claimed invention meets the conditions of an inventive step, due to the non-obviousness of the proposed technical solution.
На основании сравнительного анализа предложенного решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной информации можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемой целью наблюдается неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что в предложенном устройстве и способах его применения технические решения не следуют явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствуют критерию патентоспособности "изобретательский уровень".Based on a comparative analysis of the proposed solution with the prior art according to the sources of scientific, technical and patent information, it can be argued that between the totality of features, including distinctive, and the functions performed by them and the goal achieved, an unobvious causal relationship is observed. Based on the foregoing, we can conclude that in the proposed device and methods of its application, technical solutions do not follow explicitly from the prior art and, therefore, meet the patentability criterion of "inventive step".
Предложенное техническое решение может найти применение в области создания парусного вооружения нового типа, пригодного для различных типов судов, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "промышленная применимость".The proposed technical solution can find application in the field of creating a new type of sailing weapons suitable for various types of vessels, which allows us to conclude that the criterion of "industrial applicability" is met.
Изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения при данной совокупности признаков заданного технического результата.The invention is illustrated by a specific implementation example, which is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving a given technical result with a given set of features.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004138977/11A RU2292287C8 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Modified rigging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004138977/11A RU2292287C8 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Modified rigging |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004138977A RU2004138977A (en) | 2006-06-10 |
| RU2292287C2 true RU2292287C2 (en) | 2007-01-27 |
| RU2292287C8 RU2292287C8 (en) | 2007-04-27 |
Family
ID=36712663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004138977/11A RU2292287C8 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Modified rigging |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292287C8 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU783123A1 (en) * | 1979-01-29 | 1980-11-30 | Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им. Серго Орджоникидзе | Rigging |
| GB2279620B (en) * | 1993-07-05 | 1996-12-18 | Hardy Guiton J Le | Sailing vessel |
-
2004
- 2004-12-30 RU RU2004138977/11A patent/RU2292287C8/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2292287C8 (en) | 2007-04-27 |
| RU2004138977A (en) | 2006-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5047955B2 (en) | Ship | |
| AU2008356885B2 (en) | New reciprocating machines and other devices | |
| FI123862B (en) | Watercraft | |
| CA2810002C (en) | Energy generation apparatus for ships | |
| CN103318380A (en) | Push catamaran | |
| CN109733544A (en) | A kind of long endurance binary unmanned boat of wing rudder linkage of natural energy driving | |
| Rutkowski | Study of Green Shipping Technologies-Harnessing Wind, Waves and Solar Power in New Generation Marine Propulsion Systems | |
| CN107244405A (en) | A kind of pod propulsion hydraulic propeller | |
| GB2525049A (en) | Water-borne vessel | |
| RU2292287C2 (en) | Modified rigging | |
| CN113650726B (en) | Ship superstructure arrangement structure matched with wind power boosting rotor | |
| CN101870331A (en) | High-speed energy-saving air bound warship | |
| US20230349352A1 (en) | Floating vessel for energy harvesting | |
| Zakiah et al. | Solar and wind energy for ship power system, current status and future prospect | |
| CN102530213B (en) | A kind of torque transfer and use the marine communication means of this device | |
| Nastasenko et al. | Modern development of ship wind systems within the new rating of Top-7 projects | |
| RU2297361C2 (en) | Device for increase of ship thrust | |
| Nastasenko et al. | New top-7 vessels wind projects and analysis of their practical possibilities for the transport fleet | |
| EP4342787A1 (en) | Rotor sail system | |
| WO2009150615A2 (en) | A transportation vehicle | |
| Kukner et al. | Renewable energy options and an assessment of wind-based propulsion systems for small crafts | |
| CN207510662U (en) | A kind of riverboat | |
| Pfaff et al. | Propulsion Systems | |
| RU2436707C1 (en) | Fast ship | |
| Prosvirin | Flettner Rotor and Turbosail from Cousteau |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131231 |