RU2331547C1 - Парусное судно - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к судостроению. В первом варианте парусное судно содержит парусное вооружение с одним или несколькими косыми парусами, закрепленными на мачтах. Паруса закреплены на мачте и балке. Часть балки расположена на палубе судна, а часть ее расположена над поверхностью воды, выполнена поворотной вокруг мачты при помощи хомутов. Балка снабжена колесами и соединена с лебедками при помощи тросов. Концы балки опираются на воду при помощи поплавковых опорных стоек. Паруса снабжены солнечными батареями, соединенными с электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи. Во втором варианте паруса закреплены на мачте при помощи колпака и рей, выполненных поворотными вокруг оси мачты, и реи снабжены шарнирами. Концы рей соединены с лебедками при помощи канатов через блоки, выполнены с возможностью поворота и раздвижения нижних концов рей и натяжения парусов между балками, реями и мачтой. Концы балок соединены между собой и с лебедками при помощи тросов, выполнены поворотными. Солнечные батареи соединены между собой, с аккумуляторами и электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи. В третьем варианте косые паруса закреплены к мачтам и балкам. Балки шарнирно закреплены к боковым стенам судна, другой конец балок опирается на воду при помощи поплавковых опорных стоек. Концы балок соединены между собой и с лебедками и выполнены поворотными и наклонными. В четвертом варианте прямые паруса выполнены в форме равнобоких трапеций, или равнобоких прямоугольников, или равнобоких секторов, снабженных прямыми или изогнутыми реями. Изогнутые реи выполнены в форме уголков или дуг. Реи жестко соединены с колпаком, выполнены поворотными вокруг оси мачты. В нижнем основании паруса соединены с балками. Реи и балки соединены между собой и с лебедками, выполнены с возможностью поворота. Достигается расширение технологических возможностей. 4 н.з. и 1 з.п. ф-лы, 21 ил.

Description

Изобретение относится к системе транспорта.

Известны парусные суда, содержащие мачты и паруса-полотнища для преобразования энергии ветра в энергию движения судна. Паруса по форме различают прямые, косые. Прямые паруса выполнены в виде равнобоких трапеций. Косые паруса 3-4 угольные, изготовлены из парусины или из синтетических тканей. Воздействие ветра передается парусам в виде давления ветра. (Большая Советская энциклопедия, 2 изд., 32 т., стр.181-183).

Недостатком известных парусов является то, что недостаточны производительность и КПД улавливания ветра. Известные суда были снабжены парусным вооружением вертикального типа, поднимали паруса над палубой снизу вверх на большую высоту, такие паруса сильно были подвержены ветру, штормом могли переворачиваться ветром, для управления парусным вооружением необходимо иметь на борту судна большой штат матросов.

Целью изобретения является экономия энергии, повышение производительности и КПД улавливания ветром, улучшение безопасности судна, повышение надежности и долговечности.

Поставленная цель достигается вариантами:

1. Парусное вооружение снабжено косыми парусами. Косые равнобокие паруса закреплены на мачте и балке. Часть балки расположена на палубе судна, а часть балки расположена над поверхностью воды. Балки расположены параллельно поверхности воды и палубы. Балка снабжена колесами с шарикоподшипниками. Концы балок соединены между собой и лебедками при помощи тросов. Выполнены с возможностью перемещения и поворота балок вокруг мачт при помощи хомутов. Концы балок опираются на воду при помощи поплавков. Паруса снабжены солнечными батареями. Солнечные батареи соединены с аккумулятором и электрическими двигателями гребных винтов и лебедок. Длина балок может быть разной и состоять из двух брусьев, закрепленных в нижнем основании мачты, выполненных с возможностью перемещения и поворота балок под разным углом в разных направлениях, не зависимо друг от друга.

2. Парусное судно может быть выполнено во втором варианте. Второй вариант такой же как первый вариант, отличается от него тем, что косые паруса закреплены на мачтах и реях. Реи закреплены к мачте при помощи цилиндрической детали со стержнем, выполнены поворотными вокруг мачты и снабжены шарнирами, выполнены с возможностью раздвигания рей в сторону от мачт и натягивания парусов на них при помощи лебедки. Концы боковых рей соединены с электрическими лебедками через канаты и блоки, расположенные на концах балок. Балки снабжены колесами. Концы балок соединены между собой и лебедками при помощи тросов и лебедок, выполнены с возможностью поворота балок и рей вокруг мачты. Паруса снабжены солнечными батареями и аккумуляторами, они соединены с электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи.

3. Парусное судно может быть выполнено в третьем варианте. Третий вариант такой же как первый и второй варианты, отличается от них тем что косые паруса закреплены к мачтам и балкам. Балки шарнирно закреплены к боковым сторонам судна, с другой стороны опираются на воду при помощи поплавков, выполнены наклонными и поворотными и соединены между собой и лебедками при помощи канатов. Паруса снабжены солнечными батареями и аккумуляторами, которые соединены с электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи.

4. Парусное судно выполнено в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же как третий вариант, отличается от него тем, что прямые паруса выполнены в виде равнобоких трапеций или прямоугольников или секторов, снабженными горизонтальными прямыми или изогнутыми реями, выполненными в форме уголков или дуг. Реи шарнирно закреплены в верхнем основании трубчатой мачты при помощи цилиндрической детали со стержнем. Выполнены поворотными вокруг мачт. В нижнем основании паруса соединены с балками, которые шарнирно закреплены к стенам судна с одной стороны и с другой опираются на поверхность воды при помощи поплавков. Концы парусов и балок соединены между собой и лебедками при помощи канатов. Паруса снабжены солнечными батареями и аккумуляторами, которые соединены с электрическими двигателями лебедок при помощи электрической цепи.

Новизна заявленного технического решения по сравнению с известными обусловлена тем, что за счет предложенных парусов, расположенных не только над палубой судна, но и на поверхности воды, опирающихся на поверхность воды при помощи опорных стоек-поплавков по обе стороны судна в разных точках, обеспечивается повышение парусности, повышается скорость хода судна, повышается устойчивость судна от наклона ветром, повышается безопасность, надежность и долговечность.

За счет использования разных вариантов парусного вооружения обеспечивается расширение технологических возможностей.

За счет соединения солнечных батарей, расположенных на парусах с электрическими двигателями и аккумуляторами, происходит питание в дневное время электрических двигателей гребных винтов и лебедок, при этом обеспечивается экономия энергии.

За счет крепления балок, расположенных на палубе судна и опирающихся на воду при помощи опорных стоек-поплавков, обеспечивается повышение парусности и скорости хода судна, улучшение безопасности, надежности и долговечности, улучшение управления парусным вооружением.

За счет балок, закрепленных к стенам судна и опирающихся на поверхность воды, обеспечивается стабилизация натяжения парусов балкой.

За счет креплений рей к мачтам при помощи цилиндрической детали со стержнем в середине цилиндра и кольцами, расположенными на концах, обеспечивается улучшение поворота рей, улучшение надежности и долговечности.

За счет балок разной длины, установленных на палубе или борту судна, обеспечивается улучшение улавливания ветра и повышение КПД.

За счет двух балок, расположенных по обе стороны мачт на борту судна, выполненных повортными в разных направлениях, обеспечивается улучшение улавливания ветра парусами.

При патентном исследовании заявленного технического решения по патентным, нучным, научно-техническим материалам не обнаружена такая совокупность признаков, что позволяет судить о новизне существенных признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фиг.1 изображен поперечный разрез судна, содержащего мачту с косыми парусами и один брус поворотной балки;

На фиг.2 - то же с двумя брусами балок;

На фиг.3 и 4 - то же, вид сверху;

На фиг.5 - то же, поперечный разрез судна с раздвижными реями (реи опущены вниз);

На фиг.6 - то же, реи раздвинуты, натянуты паруса на мачты и реи;

На фиг.7 изображен поперечный разрез судна с косыми парусами и балками, закрепленными на стены судна;

На фи.8 - то же, вид сверху, паруса расположены перпендикулярно продольной оси судна;

На фиг.9 - то же, боковые паруса установлены под надлежащим углом по отношению к продольной оси судна;

На фиг.10 изображен поперечный разрез судна с прямыми парусами, выполненными ввиде равнобоких трапеций;

На фиг.11 - то же в виде равнобоких прямоугольников;

На фиг.12 и 13 - то же, вид сверху;

На фиг.14 - поперечный разрез судна с равнобокими секторными парусами;

На фиг.15 - то же то же с равнобокими трапециевидными парусами;

На фиг.16 и 17 - то же, вид сверху;

На фиг.18 и 19 изображены суда с разными габаритами парусов;

На фиг.20 изображена деталь крепления парусов к верхнему основанию мачты;

На фиг.21 - то же крепление рей к мачте.

Парусное судно содержит парусное вооружение, состоящее из мачты 1, одного или несколько косых парусов 2, закрепленных на мачте 1 и балке 3. Часть балки 3 расположена на палубе 4 судна, а часть над поверхностью воды, параллельно поверхности воды и палубы. Балка 3 соединена с мачтой 1 при помощи хомута 5, снабжена колесами 6 с шарикоподшипниками. Концы балки 3 соединены с лебедками 7 при помощи тросов 8. Выполнены с возможностью поворота ее вокруг мачты в надлежащем направлении. Паруса 2 снабжены солнечными батареями 9. Солнечные батареи 9 соединены с электрическими двигателями 10 гребных винтов 11 и электрическими двигателями 12 лебедок 7 при помощи электрической цепи. Концы балок 3 опираются на воду при помощи опорных поплавковых стоек 13, имеющих обтекаемую форму. На судне может быть расположена не одна, а несколько балок 3, имеющих разную длину, впереди палубы судна расположены длинные балки 3, в середине - средние, а в конце судна - самые короткие. Каждый парус может состоять их двух брусьев балок 3, расположенных по обе стороны мачты и закрепленных к ней при помощи хомутов 5, выполненных поворотными в разных направлениях не зависимо друг от друга, и снабжена колесами 6. Верхнее основание трубчатых мачт 1 соединено с концами балки 3 при помощи колпака 14, колец 15 и канатов 16. Каждый колпак 15 состоит из цилиндрического корпуса 17, крышки 18 и внутренней трубки 19 и колец 15. Канаты 16 закрепляются к кольцам 15 при помощи морского узла 20.

Устройство может быть выполнено во втором варианте. Второй вариант такой как первый, отличается от него тем, что косые паруса 2 жестко закреплены на мачте 1 и реям 21. Реи 21 закреплены к мачте при помощи шарниров 22 и колпака 14 цилиндрической формы. Колпак 14 состоит из цилиндрического корпуса 17, крышки 18, внутренней трубки 19 и шарниров 22. Колпак 14 имеет внутренний диаметр больше наружного диаметра мачты 1, в центре его расположена трубка 19, имеющая наружный диаметр меньше внутреннего диаметра мачты 1. С двух сторон мачты 1 на колпаке 14 на корпусе 17 расположены шарниры 22, к которым подвешены реи 21. Реи 21 выполнены поворотными вокруг мачты 1 и раздвижными при помощи шарниров 22. Концы рей 21 соединены с электрическими лебедками 23 при помощи канатов 16 и блоков 24, расположенных на концах балок 3. Балки 3 снабжены колесами 6. Концы балок 3 соединены между собой и лебедками 7 при помощи тросов 8. Выполнены с возможностью перемещения и поворота балок 3 и рей 21 и косых парусов 2 вокруг мачты 1 при помощи лебедок 7, тросов 8 и колес 6. Паруса 2 снабжены солнечными батареями 9. Солнечные батареи 9 соединены с электрическими двигателями 10 гребных винтов 11 и электрическими двигателями 12 лебедок 13 и аккумуляторами 25 при помощи электрической цепи.

Устройство может быть выполнено в третьем варианте. Третий вариант такой же как первый вариант, отличается от него тем, что косые паруса 2 закреплены к мачте 1, к балке 3 (балкам 3). Балки 3 шарнирно закреплены к боковым сторонам судна с одной стороны, а с другой опираются на поверхность воды при помощи опорных поплавковых стоек 13, расположены наклонно. Концы балок 3 соединены между собой и электрическими лебедками 7 при помощи тросов 8, выполнены поворотными. Паруса 2 снабжены солнечными батареями 9 и аккумулятором 25. Солнечные батареи 9 и аккумуляторы 25 соединены с электрическими двигателями 12 лебедок 7 при помощи электрической цепи. Боковые стороны парусов 2 снабжены канатами 16.

Устройство может быть выполнено в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же как третий вариант, отличается от него тем, что прямые паруса выполнены в виде равнобоких трапеций (фиг.10 и 15) или равнобоких прямоугольников (фиг.11), или равнобоких секторов (фиг.14), снабженных ровными, горизонтальными или изогнутыми в форме уголков или дуг реями 22, которые шарнирно закреплены в верхнем основании трубчатой мачты 1 при помощи колпака 14, выполненного поворотным вокруг мачты 1. В нижнем основании паруса 2 соединены с поворотными балками 3, которые шарнирно закреплены к стенам судна. Второй конец балок 3 соединен с опорными поплавковыми стойками 13. Концы балок 3 и рей 21 соединены между собой и лебедками 7 при помощи тросов 8. Паруса 2 снабжены солнечными батареями 9. Солнечные батареи 9 и аккумуляторы 25 соединены с электрическими двигателями 10 гребных винтов 11 и электрическими двигателями 12 лебедок 7 при помощи электрической цепи. Боковые стороны парусов 2 снабжены канатами 16.

Судно снабжено рулевым устройством, имеющим кроме рулей приспособления, обеспечивающие возможность перекладки руля на надлежащий угол в заданный промежуток времени, приспособления для возможности ограничения углов перекладки для застопорения руля в любом его положении, а так же возможности контроля из пункта управления судна в любом положении руля во время перекладки (не показано).

Устройство работает следующим образом. При курсе парусного судна:

ФОЛЬДЕВИД - попутный ветер дует в корму (в заднюю оконечность судна), паруса 2 устанавливают перпендикулярно продольной оси судна. Давление и напор ветра воспринимается парусами 2 мачтами 1 и передается к корпусу судна по прямой линии по отношению продольной оси судна. Парусное судно плывет по заданному курсу. Как только ветер изменит свое направление по отношению к продольной оси судна, паруса поворачивают под надлежащим углом наклона при помощи замыкания электрической цепи, питающей электрические двигатели 12 лебедок 7. При этом балка 3 перемещается на палубе 4 судна по кольцевой линии, перемещая по воде поплавковые стойки 13. При этом паруса улавливают ветер, преобразуя в энергию движения судна.

БАШТАНГ - ветер дует под некоторым углом к корпусу судна. При этом курсе сила и давление ветра действует на паруса 2, мачты 1, передавая корпусу судна эту энергию, преобразуя ее в энергию движения судна. Положение парусов 2 установлено под надлежащим углом наклона по отношению к продольной оси судна.

ГАЛФИНД - ветер, дующий прямо или почти прямо в левый или правый борт судна. При этом курсе паруса поворачивают перпендикулярно продольной оси судна. Судно движется при помощи электрических двигателей 10 гребных винтов 11, питающих от солнечных батарей 9 или резервного электрического генератора (не показано).

Если ветер дует в нос судна, паруса поворачивают параллельно продольной оси судна, при этом уменьшается сопротивление судна и судно движется при помощи электрических двигателей 10 гребных винтов 11, питающихся от солнечных батарей 9 или резервного электрического генератора.

Устройство может работать во втором варианте. Второй вариант такой же как первый, отличается от него тем, что при ветре, дующем в корму в заднюю оконечность судна, замыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель 12 лебедки 7, при помощи тросов 8 лебедка 7 перемещает и поворачивают вокруг мачты конец балки 3, на колесах 6 при ветре, дующем в корму судна балки 3, паруса 2 устанавливают перпендикулярно продольной оси судна. При этом замыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель лебедки 23, при помощи канатов 16 концы рей 21 перемещают от мачты 1 до конца балки 3, натягиваются между мачтой 1 и реями 21. При ветре, дующем в нос судна балки 3, расфиксируют храповой механизм и паруса 2 свисают над палубой и реи 21 прижимают паруса к боковым стенам мачт. Паруса связывают канатами, прижимая к мачтам 1. Судно движется при помощи гребных винтов 11, приводимых в движение электрическими двигателями 10, питающимися от солнечных батарей 9 или резервного электрического генератора (не показано).

Устройство может работать в третьем варианте. Третий вариант такой же как 1,2 варианты, отличается от них тем, что парусное вооружение содержит косые паруса, закрепленные к мачте и балкам, балки шарнирно закреплены к боковым сторонам судна с одной стороны, а с другой опираются на воду при помощи опорных поплавковых стоек 13, балки 3 расположены наклонно. Концы балок 3 соединены между собой и лебедками 7 при помощи тросов 8, выполнены поворотными вокруг мачт 1. Паруса 3 снабжены солнечными батареями 9. Солнечные батареи 9 соединены с аккумуляторами и электрическими двигателями 10 гребных винтов 11 и электрическими двигателями 12 лебедок 7 при помощи электрической цепи. Выполнены с возможностью преобразования солнечной энергии непосредственно в электрическую энергию, затем в механическую энергию для работы гребных винтов 11 и лебедок 7.

Устройство может работать в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же как третий вариант, отличается от него тем, что парусное вооружение снабжено прямыми парусами, выполненными виде равнобоких трапеций или равнобоких прямоугольников, или равнобоких секторов, снабжены прямыми горизонтальными или изогутыми реями 21. Изогнутые реи 21 выполнены в форме уголков или дуг, они жестко соединены с колпаком 14 и шарнирно закреплены в верхнем основании мачт 1, выполнены с возможностью поворота вокруг оси мачт 1. В нижнем основании паруса соединены с балками, балки, шарнирно соединены с боковыми стенами судна, выполнены поворотными, концы рей 21 и балок 3 соединены между собой и лебедками при помощи тросов. Паруса 3 снабжены солнечными батареями 9, аккумуляторными батареями 25, электрическими двигателями 10 и 12 и электрическими лебедками 23 при помощи электрической цепи. Выполнены с возможностью преобразования солнечной энергии в электрическую при помощи солнечных батарей, преобразования электрической энергии в механическую энергию при помощи электрических двигателей для привода гребных винтов 11 и электрических лебедок 7 и 23.

Claims (5)

1. Парусное судно, содержащее парусное вооружение с одним или несколькими косыми парусами, закрепленными на мачтах, отличающееся тем, что паруса закреплены на мачте и балке, часть балки расположена на палубе судна, а часть ее расположена над поверхностью воды, выполнена поворотной вокруг мачты при помощи хомутов, балка снабжена колесами, балка соединена с лебедками при помощи тросов, концы балки опираются на воду при помощи поплавковых опорных стоек, паруса снабжены солнечными батареями, соединенными с электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что балка выполнена из двух брусьев, закрепленных при помощи хомутов с двух сторон, выполненных с возможностью поворота в разные направления независимо друг от друга, брусья балок равновеликие, впереди судна брусья длинные, в середине средние, сзади короткие.

3. Парусное судно, содержащее парусное вооружение, косые паруса, закрепленные на мачте, отличающееся тем, что паруса закреплены на мачте при помощи колпака и рей, выполненных поворотными вокруг оси мачты, и реи снабжены шарнирами, концы рей соединены с лебедками при помощи канатов через блоки, выполнены с возможностью поворота и раздвижения нижних концов рей и натяжения парусов между балками, реями и мачтой, концы балок соединены между собой и с лебедками при помощи тросов, выполнены поворотными, паруса снабжены солнечными батареями, солнечные батареи соединены между собой, с аккумуляторами и электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи.

4. Парусное судно, содержащее парусное вооружение, косые паруса, закрепленные на мачтах, отличающееся тем, что косые паруса закреплены к мачтам и балкам, балки шарнирно закреплены к боковым стенам судна, другой конец балок опирается на воду при помощи поплавковых опорных стоек, концы балок соединены между собой и лебедками и выполнены поворотными и наклонными, паруса снабжены солнечными батареями, солнечные батареи соединены между собой, с аккумулятором и электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи.

5. Парусное судно, содержащее парусное вооружение, прямые паруса, закрепленные на мачте, отличающееся тем, что прямые паруса выполнены в форме равнобоких трапеций, или равнобоких прямоугольников, или равнобоких секторов, снабженных прямыми или изогнутыми реями, изогнутые реи выполнены в форме уголков или дуг, реи жестко соединены с колпаком, выполнены поворотными вокруг оси мачты, в нижнем основании, паруса соединены с балками, реи и балки соединены между собой и с лебедками, выполнены с возможностью поворота, паруса снабжены солнечными батареями, солнечные батареи соединены между собой, с аккумулятором и электрическими двигателями гребных винтов и лебедок при помощи электрической цепи.

Images