WO2001089923A1 - Vela rígida articulada de perfil aerodinámico - Google Patents

Vela rígida articulada de perfil aerodinámico Download PDF

Info

Publication number
WO2001089923A1
WO2001089923A1 PCT/ES2000/000185 ES0000185W WO0189923A1 WO 2001089923 A1 WO2001089923 A1 WO 2001089923A1 ES 0000185 W ES0000185 W ES 0000185W WO 0189923 A1 WO0189923 A1 WO 0189923A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sail
profile
section
jibs
rigid
Prior art date
Application number
PCT/ES2000/000185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mariano Perez Martinez
Original Assignee
Mariano Perez Martinez
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 Mariano Perez Martinez filed Critical Mariano Perez Martinez
Priority to AU45693/00A priority Critical patent/AU4569300A/en
Priority to PCT/ES2000/000185 priority patent/WO2001089923A1/es
Publication of WO2001089923A1 publication Critical patent/WO2001089923A1/es

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06—Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/061—Rigid sails; Aerofoil sails

Definitions

  • the present invention relates to a new sail prototype for application mainly in sailboats, although it can be installed on any type of vessel including large tankers.
  • Providing a sailboat with one or several articulated rigid sails generally means eliminating the physical effort and personal risk involved in handling classic sails, especially in bad weather; The number of people for handling candles is reduced to one.
  • the thrust performance per square meter is higher than the classic sail.
  • Fig. 1 is an elevation view, where we can see the modules A-B-C, as well as sections A1-A2-A3, B1-B2-B3, C1-C2-C3.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the candle in symmetrical configuration.
  • Fig. 2 A is a view of section A showing the jibs (5), the crossbars (14) (16) (18) housed in their corresponding guides (13), (15) and (17).
  • Fig. 3 the jibs (5) displaced with positions (b), (bl), (b2), (b '), (bl') and
  • Fig. 4 shows the jibs displaced in the opposite direction to Fig. 3 with positions (a), (al), (a2), (a '), (al') and (a2 ').
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of the candle in asymmetric configuration.
  • Fig. 6 is a detail of the spacers (s) that fix the jibs (5) and pins
  • Fig. 7 represents an extended sail scheme with the extensible axes (19) and (20).
  • Fig. 8 represents a scheme of masked modules C and B and the collected candle.
  • Fig. 1 general view and in the successive figures, where a plan profile allows to generate thrust orienting its leading edge with certain angles of attack with respect to the wind.
  • Fig. 4 acting only on the toothed flywheels (6) and (7), the configuration of Fig. 5 is achieved.
  • Fig. 5 When it is traveled by a mass of moving air, some surfaces occur on its surfaces. tensile and impulse forces that, having the same direction and direction, add up to a result that we will call a thrust.
  • the particle A has to travel a longer path than the particle B, and at the same time to reach the position (2), which forces this first A to make its journey faster than the second B.
  • the candle can consist of three vertical elements A, B and C (Fi. I) called modules, each of which consists of three horizontal elements Al, A-2, A-3; Bl, B-2, B-3; Cl, C-2, C-3, according to Fig. 1, called sections.
  • Module A To the front section, contains leading edge (1), jibs (5) and toothed flywheel (7);
  • A-2 comprises the central section of the profile, is formed by a concave profile with two semicircular grooves, to allow the coupling of the previous and next sections, and contains the axis of rotation of the sail (9), electric or hydraulic motor for actuation of the gearwheel (6) and electric or hydraulic motor for driving the gearwheel (7);
  • A-3 third section contains toothed flywheel (6) and trailing edge, (2).
  • the toothed flywheels actuated electrically or hydraulically have the mission to bend the sail and alternate as appropriate to the extrados and the intrados.
  • the axis (9) has two missions, rotate the sail orienting it to the wind and transmit the thrust generated by the sail to the ship.
  • the sail is made up of N sections and N modules to facilitate the assembly and disassembly of the same as well as increase or decrease its surface as appropriate for the lower or greater intensity of the wind; and two jibs (5) joined by crossbars (14) (16) (18), Fig. 2A, which cross the sail in such a way that the dynamic wind pressure keeps one of them in contact with the sail and the other separated , to form the air duct that runs through the extrados according to Figs. 3 and 4.
  • connection between modules is carried out by means of embedded bolts in their corresponding housings, located inside the modules, to maintain vertical and horizontal alignment.
  • the fixing between modules is carried out by means of plates fixed to both by means of screws to avoid vertical displacements; These plates will be masked on the outside of the module so that they do not distort the continuity of the aerodynamic profile.
  • the lugs are fixed in the lower part of the module and their housings in the upper part, in such a way that they correspond to housings of module A with bolts of module B and housings of module B with bolts of module C.
  • the assembly to the boat can be carried out externally or inside the boat by any mechanical system (tie-down flanges, conical pressure systems, etc.) with the only restriction that they allow the sail to rotate 360 degrees with respect to the hull of the boat and have the necessary mooring points anchored in the structure that forms the hull.
  • the drive motor assembly of this shaft (9), endless and toothed crown will be provided with a mechanism (clutch) that allows it to rotate the shaft (9) freely and operated only by the pressure of the wind on the sail so that it act as if it were a weather vane.
  • This situation weather vane effect
  • the operation of the jibs is as follows: As can be seen in Fig. 2 A when the wind hits the face (E) of the jib
  • the jib (5) (F) is displaced by the thrust of the crossbars (14), (16) and (18), since they slide through the module through the corresponding guides that cross it, achieving a greater section difference between the entrance and the exit of the wind with respect to the central or neutral position.
  • the guides (13), (15) and (17) are formed by simple tubes through which the crossbars are introduced.
  • the jibs do not act on the size of the surface, its only mission is to increase the initial wind speed and direct its incidence towards the side of the profile of the sail that interests us.
  • the separators (s) Fig. 6 will be constructed of inert material in marine environments such as Teflon, fibers, marine steel, etc., and of a section according to that of the profile, of the crossbars (14) and (18) of Fig. 2 A, circular, square, trapecial, etc., as they are superimposed on said crossbars.
  • Fig. 6 only the crossbar (18) and with a circular section have been represented, but the spacers are attached in the crossbars (14) and (18), each with the length corresponding to the respective crossbars.
  • modules C and B can be retracted and masked one inside of the following, like the B in the A, the video section being reduced to the one corresponding to the dimensions of module A, Fig. 8.
  • the telescopic axes will be extended or collected by means of a synchronized hydraulic system so that the lines (w - x) and (y - z), Fig. 7 are always kept parallel, including when extending or picking up the modules.
  • the extensible shafts are housed inside the sail for this reason the modules will be completely hollow (only covered at the base of the first and at the top of the last) to be able to collect one inside the next and the rigidity of the Candle is achieved by increasing the thickness of the walls of the same instead of with the structure of stringers and stringers described for the manufacture of the assembled modules.
  • the input data to the computer consists of two fundamental blocks: a) Meteorological data and actual ship address. b) Heading and speed supplied by the ship's pilot. The results to be obtained are: a) Optimum position of the motors that govern the sail. b) Optimal position of the rudder to avoid drifts or navigation in Zig-Zag. c) Position of the candle to the pairo or canceled in more unfavorable cases.
  • microprocessor software will work by means of calculation algorithms or tables on the positions of the steering engines, to obtain maximum system performance as follows:
  • the input supplied by the anemometer will be treated to determine the danger that the gusty wind may generate, so that it will store the data and generate an adequate reading to position the sail in the worst conditions that can occur.
  • the treatment will be done with algorithm or table in time and peak streaks.
  • the vane and compass entries will be treated so that variations within certain margins do not cause useless motorization positions.
  • the candle is constructed of several materials, some of which can be replaced by others always for the benefit of their technical characteristics, using, in a high percentage, the fiber fabrics of both glass and carbon.
  • the profiles that make up the sail, installed along it and at a convenient distance from each other, can be manufactured in marine, hard-aluminum or fiberglass counter-plating. The stiffness between the profiles is achieved by stringers and stringers.
  • To shape the surfaces we use high density polyvinyl, on which several layers of fiber fabric applied with epoxy are applied, achieving a high strength and low weight sail.
  • the entire interior of the candle is hermetically closed avoiding the action of the sea on the materials that compose it; the jibs are manufactured in the same way as the candle and with identical materials.
  • the shaft (9) Fig. 1 will be made of high strength steel and of adequate dimensions to the stresses that are developed on said shaft; this axis (9) Fig. 1 assembles in its lower part with the driving axle which, starting from the lower bearing whose box is supported on the keel of the ship, extends to the deck, projecting the necessary length for its assembly.
  • a toothed wheel is mounted on the driving axle driven by a spindle or auger which is part of the motor shaft, electric or hydraulic, drive as well as a series of bearings along said shaft, whose housing boxes are in solidarity with The structure of the ship.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

Consiste en tres elementos verticales A, B y C, denominados módulos; cada uno de los cuales se compone de tres elementos horizontales denominados secciones A-1, A-2, A-3; B-1, B-2, B-3; C-1, C-2, C-3, según Fig. 1. El módulo A, A-1 sección delantera, contiene borde de ataque (1), foques (5) y volante dentado (7); A-2 comprende la sección central del perfil y contiene eje de rotación de la vela (9), motor eléctrico o hidráulico para accionamiento del volante dentado (6) y motor eléctrico o hidráulico para accionamiento del volante dentado (7); A-3 sección tercera contiene volante dentado (6) y borde de salida, (2). Los volantes dentados accionados eléctrica o hidráulicamente tienen por misión dar curvatura a la vela y alternar según convenga el extradós y el intradós. El eje (9) tiene dos misiones, rotar la vela orientándola al viento y transmitir el empuje generado por la vela al barco. Tiene aplicación en la industria Náutica.

Description

VE A RÍGIDA ARTICULADA DE PERFIL AERODINÁMICO
La presente invención se refiere a un nuevo prototipo de vela para su aplicación fundamentalmente en barcos veleros, aunque puede instalarse en cualquier tipo de embarcación incluidos los grandes petroleros. Dotar a un barco velero con una o varias velas rígidas articuladas suponen en general eliminar el esfuerzo físico y el riesgo personal que supone el manejo de las velas clásicas sobre todo con mal tiempo; el número de personas para el manejo de velas queda reducido a una sola.
El rendimiento del empuje por metro cuadrado vélico es superior a la vela clásica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La instalación clásica de una vela sobre un barco requiere el concurso de un sistema de arriostramiento que supone un alto costo y los cables de dicho arriostramiento al ser de instalación fija son un obstáculo al transitar por la cubierta del barco, lo mismo ocurre con la instalación fija de la botavara.
En la fabricación e instalación de las velas actuales se emplean materiales de alto costo y un alto número de horas hombre para la instalación de las mismas, así como un mantenimiento bastante alto, los tejidos con los que se confeccionan las velas tienen un tiempo de uso muy inferior con relación a los materiales empleados en la fabricación de la vela rígida articulada.
Si todo ello se cumple se consigue abaratar los costes de fabricación y mayor seguridad de las personas. Una sola persona es suficiente en el gobierno de la misma. Los objetivos de esta patente son por tanto mejorar la seguridad de las personas, reducir los esfuerzos físicos de la tripulación, aumentar los rendimientos de empuje por metro cuadrado de la vela, reducir los costos de fabricación y disponer de la cubierta del barco sin obstáculo alguno para el disfrute de las personas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria se acompañan unos dibujos en los que, tan solo a titulo de ejemplo se representa un caso practico de realización de la vela rígida articulada de perfil aerodinámico de 3 secciones y 3 módulos.
Fig. 1 es una vista en alzado, donde podemos observar los módulos A-B-C, así como las secciones A1-A2-A3, B1-B2-B3, C1-C2-C3.
Fig. 2 es una vista en sección transversal de la vela en configuración simétrica.
Fig. 2 A es una vista de la sección A que muestra los foques (5), los travesanos (14) (16) (18) alojados en sus correspondientes guías (13), (15) y (17).
Fig. 3 los foques ( 5 ) desplazados con las posiciones (b), (bl) ,(b2), (b') ,(bl ') y
(b2').
Fig. 4 muestra los foques desplazados en sentido inverso a la Fig. 3 con las posiciones (a), (al), (a2), (a'), (al ') y (a2'). Fig. 5 es una vista en sección transversal de la vela en configuración asimétrica.
Fig. 6 es un detalle de los separadores (s) que fijan los foques ( 5 ) y pasadores
(P
Fig. 7 representa un esquema de vela extendida con los ejes extensibles (19 ) y ( 20 ). Fig. 8 representa un esquema de los módulos C y B enmascarados y la vela recogida.
NOMENCLATURA DEL PERFIL SEGÚN LA FIGURA 2
1 - Borde de ataque 2- Borde de salida
3- Extradós
4- Intradós
5- Foque
6- Corona circular dentada 7- Corona circular dentada
8- Cuerda del perfil. 9- Dirección del viento.
10- Ángulo de ataque.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La vela objeto de esta patente de invención cuyas esquemas se presentan en la
Fig. 1 vista general y en las figuras sucesivas, donde un perfil en planta permite generar empuje orientando su borde de ataque con ciertos ángulos de ataque con respecto al viento. Modificando la simetría del perfil, según Fig. 4 actuando sólo sobre los volantes dentados ( 6 ) y ( 7 ), se consigue la configuración de la Fig. 5. Al ser recorrida por una masa de aire en movimiento se produce en sus superficies unas fuerzas de tracción e impulsión que al tener la misma dirección y sentido se suman dando una resultante a la que llamaremos empuje vélico.
Su forma de trabajo está basada en el teorema de BERNOUDLLL que dice lo siguiente:
-En un fluido incompresible las velocidades y presiones en cada punto de la corriente de este fluido están determinadas por la siguiente relación:
P + V2 ρ V3 = K (constante) Siendo P la presión, ρ la densidad y Via velocidad del fluido en cada punto.
Si observamos la Fig. 2 vemos un perfil cuyas superficies superior e inferior son iguales. En este perfil, expuesto a una corriente de aire y con ángulo de ataque de 0 grados, las reacciones que se originasen en una de sus superficies quedarían anuladas por idénticas reacciones en la superficie opuesta. Actuando sobre las coronas dentadas (6) y (7) de la Fig. 2 conseguimos un perfil de vela asimétrico según la Fig. 5, donde la superficie superior convexa llamada, extradós, tiene mayor longitud que la inferior cóncava, llamada intradós. Si consideramos dos partículas de aire en movimiento A y B, Fig. 5, juntas en el borde anterior o de ataque (1) del perfil y que al chocar contra este perfil se separan siguiendo la partícula A el camino superior y la B el inferior, estas dos partículas han de unirse a la salida del perfil en la posición (2), puesto que si no sucediera así se produciría una discontinuidad en la materia.
En estas condiciones la partícula A tiene que recorrer un camino mas largo que la partícula B, y al llegar al mismo tiempo a la posición (2), lo cual obliga a que esta primera A efectúe sü recorrido con mayor velocidad que la segunda B.
Como hemos visto anteriormente existe una relación física entre las presiones y las velocidades de un fluido expresadas por el teorema de BERNOUE LI y por tanto si tenemos en el punto 1 una presión Po y una velocidad Vo y en la parte superior e inferior Pi, V2 y P2, V2, respectivamente, podremos aplicar: P0 + Vz Q Vo 2 = Pi + i Q Vi2 = P2 + V2 Q V2 2 = K y como Vi > Vo se tiene que verificar que Pi < Po y por lo mismo al ser V2 < Vo se verifica que P2> Po, por lo tanto en la parte superior del perfil habrá una depresión y en la parte inferior una sobrepresión. Esta depresión y sobrepresión a lo largo de toda la vela origina dos fuerzas en la misma dirección y sentido, por lo que se suman, dando una resultante llamada empuje vélico. En lo expuesto anteriormente solo se ha hecho referencia al perfil de la vela sin tener en cuenta el efecto venturi que sobre dicho perfil crea el foque (5) y el extradós; originando un incremento de la aceleración de la masa de aire sobre el extradós y por tanto una mayor depresión sobre el mismo, con lo cual aumentamos el empuje.
A modo de ejemplo la vela puede constar de tres elementos verticales A, B y C ( Fi . i) denominados módulos, cada uno de los cuales se compone de tres elementos horizontales A-l, A-2, A-3; B-l, B-2, B-3; C-l, C-2, C-3, según Fig. 1, denominados secciones. El módulo A, A-l sección delantera, contiene borde de ataque (1), foques (5) y volante dentado (7); A-2 comprende la sección central del perfil, esta formada por un perfil concavo con dos hendiduras semicirculares, para permitir el acoplamiento de las secciones anterior y siguiente, y contiene eje de rotación de la vela (9), motor eléctrico o hidráulico para accionamiento del volante dentado (6) y motor eléctrico o hidráulico para accionamiento del volante dentado (7); A-3 sección tercera contiene volante dentado (6) y borde de salida, (2). Los volantes dentados accionados eléctrica o hidráulicamente tienen por misión dar curvatura a la vela y alternar según convenga el extradós y el intradós. El eje (9) tiene dos misiones, rotar la vela orientándola al viento y transmitir el empuje generado por la vela al barco. De un modo genérico, la vela está constituida por N secciones y N módulos para facilitar el montaje y el desmontaje de la misma así como aumentar o disminuir su superficie según convenga para la menor o mayor intensidad del viento; y dos foques ( 5 ) unidos mediante travesanos (14) (16) (18), Fig. 2A, que atraviesan la vela de tal forma que la presión dinámica del viento mantiene a uno de ellos en contacto con la vela y el otro separado, para formar el conducto de aire que recorre el extradós según Fig. 3 y 4. Observamos que en la Fig. 3 el extradós es la parte superior del perfil y el intradós la parte inferior; en cambio en la Fig. 4 se invierten, actuando de extradós la parte inferior y de intradós la parte superior del perfil; para ello solo ha sido necesario girar en sentido contrario a la agujas del reloj unos grados la vela de tal forma que el viento en la Fig. 3 incide en la parte inferior del perfil y en la Fig. 4 incide en la parte superior.
Esta simple maniobra permite que permaneciendo fija la dirección del viento cambiemos el rumbo del barco 180 grados, con lo cual se demuestra que para cualquier dirección del viento el barco se desplaza en un sentido o en su inverso, basta girar la vela unos grados en un sentido u otro actuando sobre el eje (9) Fig. 1.
La posibilidad de modificar el rumbo permaneciendo fija la dirección del viento es útilísima en las maniobras de atraque y desatraqué ya que permite efectuar esas operaciones fácilmente sin tener que recurrir a motores auxiliares. La unión entre módulos se efectúa por medio de tetones encastrados en sus correspondientes alojamientos, situados el interior de los módulos, para mantener la alineación vertical y la horizontal.
La fijación entre módulos se efectúa por medio de placas fijadas a ambos mediante tornillos para evitar los desplazamientos verticales; estas placas irán enmascaradas en la parte exterior del modulo para que no desvirtúen la continuidad del perfil aerodinámico.
Los tetones van fijos en la parte inferior del modulo y sus alojamientos en la parte superior, de tal forma que se correspondan alojamientos del modulo A con tetones del modulo B y alojamientos del modulo B con tetones del modulo C. El eje (9), Fig.l, solo tiene por misión transmitir el empuje vélico al casco, por tanto, solo se incrusta en el modulo A puesto que el resto de los módulos B y C quedan unidos solidariamente al modulo A.
El ensamblaje a la embarcación se puede efectuar externamente o en el interior de la embarcación mediante cualquier sistema mecánico ( bridas de amarre, sistemas cónicos de presión, etc,) con la única restricción de que permitan el giro de 360 grados de la vela respecto al casco de la embarcación y tenga los puntos de amarre necesarios anclados en la estructura que forma el casco.
El conjunto motor de accionamiento de este eje (9), sin-fín y corona dentada estará dotado de un mecanismo ( embrague ) que le permita girar al eje (9) libremente y accionado solo por la presión del viento sobre la vela para que ésta actúe como si fuese una veleta. Esta situación ( efecto veleta ) permite mantener la embarcación al pairo o atracada sin transmitir los esfuerzos del viento a los amarres siempre que los foques estén fijados en su posición central o neutra. El funcionamiento de los foques es el siguiente: Según se aprecia en la Fig. 2 A cuando el viento incide sobre la cara ( E ) del foque
(5) desplaza todo el panel y consiguientemente los puntos a, al y a2 pasan a la posición a', al ' y a2', quedando acoplado sobre el perfil del bloque del modulo. Esto es posible porque las uniones de los travesanos (14), (16) y (18) con los foques ( 5 ) son articuladas ya que sin ello no sería posible el perfecto acople entre el perfil del módulo y el perfil del foque por ser mayor la distancia a - a' que la distancia a2 - a2\
El foque ( 5 ) ( F ) es desplazado por el empuje de los travesanos (14), (16) y (18), puesto que se deslizan a través del modulo por las correspondientes guías que lo atraviesan, consiguiendo una mayor diferencia de sección entre la entrada y la salida del viento respecto a la posición central o neutra. Las guías (13), (15) y (17) están formadas por unos simples tubos por los que se introducen los travesanos.
Cuando se orienta la vela de forma que el viento incida sobre la cara ( F ) del foque
(5) se producen los efectos antes descritos pero en sentido opuesto.
Para mantener los foques en su situación central o neutra se colocan separadores, entre los foques y la superficie exterior de la vela, adosados a los travesanos (14) y (18), que unen los foques entre si, de unas longitudes a -a' = b - b' en el travesano (14) y de a2 - a2' = b2 - b2' en el travesano (18), Fig. 2 A.
Los foques no actúan sobre el tamaño de la superficie vélica, su única misión es aumentar la velocidad inicial del viento y dirigir su incidencia hacia el lado del perfil de la vela que nos interese.
Los separadores (s) Fig. 6 estarán construidos en material inerte en ambientes marinos tipo teflón, fibras, acero marino, etc, y de una sección acorde con la del perfil, de los travesanos (14) y (18) de la Fig. 2 A , circular, cuadrado, trapecial, etc, ya que van sobrepuestos sobre dichos travesaños.En la Fig. 6 se ha representado solo el travesano (18) y con una sección circular, pero los separadores van adosados en los travesanos (14) y (18), cada uno con la longitud correspondientes a los respectivos travesanos.
Para evitar que los separadores (s) se suelten y desprendan de su posición, ante cualquier movimiento indeseables de los foques (5), llevaran pasadores o prisioneros (p).
Si los ejes de giro (11) y (12) de la Fig. 1 que permiten el giro de las secciones Al,
Bl, Cl sobre las A2, B2, C2 y A2, B2, C2 sobre las A3, B3, C3 se sustituyen por dos ejes telescópicos, Fig. (7), los módulos C y B se pueden retraer y enmascarar uno en el interior del siguiente, al igual que el B en el A, quedando la sección vélica reducida a la correspondiente a la que proporcione las dimensiones del módulo A, Fig. 8.
En los extremos de los ejes telescópicos (19) y (20) de la Fig. (7) irán instaladas unas articulaciones (tipo rótula), que le permitan adoptar todos los ángulos posibles entre ellos en un plano vertical según la extensión de los ejes telescópicos.
Los ejes telescópicos se extenderán o recogerán mediante un sistema hidráulico sincronizado para que las líneas (w — x) y (y - z), Fig. 7 se mantengan paralelas siempre, incluido el momento de extender o recoger los módulos.
Los ejes extensibles van alojados en el interior de la vela para ello los módulos serán completamente huecos ( solo cubiertos en la base del primero y en la parte superior del último ) para ser susceptibles de recogerse uno en el interior del siguiente y la rigidez de la vela se consigue mediante el aumento de espesor de las paredes de la misma en vez de con la estructura de largueros y larguerillos descrita para la fabricación de los módulos ensamblados.
FUNCIONAMIENTO AUTOMÁTICO CON UN PROGRAMA INFORMÁTICO
Los datos de entrada al ordenador constan de dos bloques fundamentales: a) Datos meteorológicos y dirección real del buque. b) Rumbo y velocidad suministrados por el piloto del buque. Los resultados a obtener de salida son: a) Posición óptima de los motores que gobiernan la vela. b) Posición óptima del timón para evitar derivas o navegación en Zig-Zag. c) Posición de la vela al pairo o anulada en casos mas desfavorables.
El software del microprocesador, trabajará mediante algoritmos de cálculo o tablas sobre las posiciones de los motores de gobierno, para obtener el máximo rendimiento del sistema de la forma siguiente:
La entrada suministrada por el anemómetro, será tratada para determinar el peligro que pueda generar el viento racheado, de tal forma que almacenará los datos y generará una lectura adecuada para posicionar la vela en las peores condiciones que se puedan dar. El tratamiento se hará con algoritmo o tabla en tiempo y rachas punta. Las entradas de veleta y brújula se trataran de forma que las variaciones dentro de determinados márgenes no provoquen posiciones inútiles de la motorización.
Estos datos junto con los introducidos por el piloto del buque generaran las posiciones de los motores de gobierno, mediante los controles de posición que cada uno posee. Cada control de motor poseerá un sistema de desconexión y mando manual para cubrir posibles fallos del sistema automático.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA
La vela se construye de varios materiales, algunos de los cuales pueden ser sustituidos por otros siempre en beneficio de sus características técnicas, empleándose, en un elevado porcentaje, los tejidos de fibra tanto de vidrio como de carbono. Los perfiles que conforman la vela , instalados a lo largo de la misma y a la distancia conveniente uno del otro, se pueden fabricar en contra-chapado marino, dura-aluminio o fibra de vidrio. La rigidez entre los perfiles se consigue mediante largueros y larguerillos. Para conformar las superficies, empleamos polivinilo de alta densidad, sobre el que se aplican varias capas de tejido de fibra aplicadas con epoxi consiguiendo una vela de alta resistencia y poco peso. Todo el interior de la vela queda herméticamente cerrado evitando la acción del mar sobre los materiales que la componen; los foques se fabrican de igual forma que la vela y con idénticos materiales. Los travesanos que unen los foques, de acero marino o teflón. El eje (9) Fig. 1, será de acero de alta resistencia y de las dimensiones adecuadas a los esfuerzos que sobre dicho eje se desarrollen; este eje (9) Fig. 1 ensambla en su parte inferior con el eje motriz el cual partiendo del cojinete inferior cuya caja a se apoya en la quilla del barco, se prolonga hasta la cubierta sobresaliendo de la misma la longitud necesaria para su ensamblaje. Sobre el eje motriz se monta un volante dentado accionado mediante un husillo o sinfín el cual forma parte del eje del motor, eléctrico o hidráulico, de accionamiento así como una serie de rodamientos a lo largo de dicho eje, cuyas cajas de alojamiento quedan solidarias a la estructura del barco.

Claims

REIVINDICACIONES
Ia Una vela rígida, articulada y con foques rígidos adosados a la misma, caracterizada porque está formada por elementos verticales, denominados módulos, acoplados entre si verticalmente de tal forma que los módulos son apilables, van unidos mediante tetones interiores que controlan la alineación vertical, y pletinas exteriores, enmascaradas en el perfil exterior de la vela, fijadas mediante tornillos y mediante un sistema de ejes extensibles se recogen los módulos, enmascarando uno en el interior de otro, ó se despliegan para obtener la superficie vélica que interese y elementos horizontales, denominados secciones, unidos mediante articulaciones que les permiten el giro en un plano horizontal donde:
- la sección primera ( A-l ) tiene la forma del borde de ataque de un perfil aerodinámico simétrico cóncavo y soporta unas guías por las que se desplazan los travesanos de los foques, un eje de giro y una corona dentada que permite controlar el giro sobre la siguiente sección. - la sección siguiente ( A-2 ) tiene forma de perfil simétrico cóncavo con dos hendiduras semicirculares, para permitir el acoplamiento de la sección anterior y de la siguiente, soporta un eje central, que le permite el giro sobre el barco y transmite el empuje del viento a la embarcación, y motores, eléctrico o hidráulicos, que accionan las coronas dentadas alojadas en las secciones anterior y siguiente.
- la sección final tiene forma de perfil simétrico triangular, similar a la salida de un perfil aerodinámico, soporta un eje de giro que le permite la articulación, y una corona dentada controlada por un motor situado en la sección que le precede.
2a Una vela rígida según reivindicación Ia caracterizada porque los foques tienen perfil cóncavo-convexo, son rígidos, extensibles y están unidos entre si por travesanos, que les permiten desplazarse por las guías situadas en el cuerpo de la sección primera accionados por la presión dinámica del viento, y articulaciones que les permiten acoplarse o separase del perfil de la vela.
3a Una vela rígida según reivindicación 2a caracterizada porque los foques son fijados en una posición determinada mediante unos separadores, de longitud variables conforme a la del travesano al que se acople, adosados a los travesanos que permiten, jugando con la longitud, situarlos los foques en la posición que se desee.
4a Una vela rígida según reivindicaciones anteriores caracterizada porque puede ser gobernada mediante un sistema informático en el que los datos de entrada constan de dos bloques fundamentales, datos meteorológicos y dirección real del buque y rumbo y velocidad suministrados por el piloto del buque para obtener de salida la posición óptima de los motores que gobiernan la vela, la posición óptima del timón para evitar derivas o navegación en Zig- Zag y la posición de la vela al pairo o anulada en casos mas desfavorables, el software del microprocesador, trabajará mediante algoritmos de cálculo o tablas sobre las posiciones de los motores de gobierno, para obtener el máximo rendimiento del sistema donde:
- la entrada suministrada por el anemómetro, será tratada para determinar el peligro que pueda generar el viento racheado, de tal forma que almacenará los datos y generará una lectura adecuada para posicionar la vela en las peores condiciones que se puedan dar y el tratamiento se hará con algoritmo o tabla en tiempo y rachas punta,
-las entradas de veleta y brújula se trataran de forma que las variaciones dentro de determinados . márgenes no provoquen posiciones inútiles de la motorización, ambos datos junto con los introducidos por el piloto del buque generaran las posiciones de los motores de gobierno, mediante los controles de posición que cada uno posee; cada control de motor poseerá un sistema de desconexión y mando manual para cubrir posibles fallos del sistema automático.
PCT/ES2000/000185 2000-05-24 2000-05-24 Vela rígida articulada de perfil aerodinámico WO2001089923A1 (es)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU45693/00A AU4569300A (en) 2000-05-24 2000-05-24 Hinged rigid sail with aerodynamic profile
PCT/ES2000/000185 WO2001089923A1 (es) 2000-05-24 2000-05-24 Vela rígida articulada de perfil aerodinámico

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2000/000185 WO2001089923A1 (es) 2000-05-24 2000-05-24 Vela rígida articulada de perfil aerodinámico

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001089923A1 true WO2001089923A1 (es) 2001-11-29

Family

ID=8244232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2000/000185 WO2001089923A1 (es) 2000-05-24 2000-05-24 Vela rígida articulada de perfil aerodinámico

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU4569300A (es)
WO (1) WO2001089923A1 (es)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024556A1 (fr) * 2002-09-13 2004-03-25 Jean-Louis Marlier 'voilure ridige'
FR2892997A1 (fr) 2005-11-09 2007-05-11 Fr Sailing Sarl Voilure epaisse a profil aile reversible
WO2008132262A1 (es) 2007-04-27 2008-11-06 Bermudez Sanchez Ignacio Vela rígida de perfil configurable
WO2010007377A2 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Barron Michael Sail arrangements and reconfigurable aerodynamic arrangements
WO2010106207A1 (es) 2009-03-16 2010-09-23 Bermudez Miquel Jose Miguel Conjunto de velas rígidas abatibles
WO2014001824A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Windship Technology Limited Aerofoil sail
WO2015124803A1 (fr) 2014-02-24 2015-08-27 Christophe Dutordoir Voile pour navire, engin, véhicule ou embarcation

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB336297A (en) * 1929-07-12 1930-10-13 Melvin Elbert Dare Aeroplane construction
FR938952A (fr) * 1945-09-12 1948-10-29 Bord d'attaque mobile plus spécialement destiné aux voilures d'aérodynes
GB1410175A (en) * 1971-12-18 1975-10-15 Wainwright B Aerofoils and hydrofoils
EP0073589A1 (en) * 1981-08-22 1983-03-09 Walker Wingsail Systems Limited Improvements in and relating to wingsail craft and wingsails therefor
US4402277A (en) * 1980-11-21 1983-09-06 Barry Wainwright Aerofoil sail
WO1986004035A1 (en) * 1985-01-07 1986-07-17 The University Of Southampton Aerofoils for floating vessels
FR2617117A1 (fr) * 1987-01-29 1988-12-30 Orange Christian Procede de propulsion de vehicules par le vent a l'aide d'une voilure faite d'elements rigides a profil aerodynamique symetrique
US4848258A (en) * 1986-04-23 1989-07-18 Priebe Paul D Airfoil sailing system
WO1991004191A2 (en) * 1989-09-15 1991-04-04 Giorgio Magrini A wing sail structure
WO2000017046A1 (en) * 1998-09-24 2000-03-30 Raimo Hirvinen Profile and process for changing the maximum angle of attack of aprofile

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB336297A (en) * 1929-07-12 1930-10-13 Melvin Elbert Dare Aeroplane construction
FR938952A (fr) * 1945-09-12 1948-10-29 Bord d'attaque mobile plus spécialement destiné aux voilures d'aérodynes
GB1410175A (en) * 1971-12-18 1975-10-15 Wainwright B Aerofoils and hydrofoils
US4402277A (en) * 1980-11-21 1983-09-06 Barry Wainwright Aerofoil sail
EP0073589A1 (en) * 1981-08-22 1983-03-09 Walker Wingsail Systems Limited Improvements in and relating to wingsail craft and wingsails therefor
WO1986004035A1 (en) * 1985-01-07 1986-07-17 The University Of Southampton Aerofoils for floating vessels
US4848258A (en) * 1986-04-23 1989-07-18 Priebe Paul D Airfoil sailing system
FR2617117A1 (fr) * 1987-01-29 1988-12-30 Orange Christian Procede de propulsion de vehicules par le vent a l'aide d'une voilure faite d'elements rigides a profil aerodynamique symetrique
WO1991004191A2 (en) * 1989-09-15 1991-04-04 Giorgio Magrini A wing sail structure
WO2000017046A1 (en) * 1998-09-24 2000-03-30 Raimo Hirvinen Profile and process for changing the maximum angle of attack of aprofile

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024556A1 (fr) * 2002-09-13 2004-03-25 Jean-Louis Marlier 'voilure ridige'
FR2892997A1 (fr) 2005-11-09 2007-05-11 Fr Sailing Sarl Voilure epaisse a profil aile reversible
EP1785345A1 (fr) 2005-11-09 2007-05-16 FR. Sailing S.A.R.L. Voilure épaisse à profil aile réversible
WO2008132262A1 (es) 2007-04-27 2008-11-06 Bermudez Sanchez Ignacio Vela rígida de perfil configurable
WO2010007377A2 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Barron Michael Sail arrangements and reconfigurable aerodynamic arrangements
WO2010007377A3 (en) * 2008-07-18 2010-05-27 Barron Michael Sail arrangements and reconfigurable aerodynamic arrangements
WO2010106207A1 (es) 2009-03-16 2010-09-23 Bermudez Miquel Jose Miguel Conjunto de velas rígidas abatibles
EP2409912A1 (en) * 2009-03-16 2012-01-25 Jose Miguel Bermudez Miquel Set of stowable rigid sails
EP2409912A4 (en) * 2009-03-16 2013-08-14 Miquel Jose Miguel Bermudez SET OF FOLDING RIGID SAILS
US8601966B2 (en) 2009-03-16 2013-12-10 Jose Bermudez Miquel Set of stowable rigid sails
WO2014001824A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Windship Technology Limited Aerofoil sail
AU2013282975B2 (en) * 2012-06-29 2017-09-28 Windship Technology Limited Aerofoil sail
US11027808B2 (en) 2012-06-29 2021-06-08 Windship Technology Limited Aerofoil sail
WO2015124803A1 (fr) 2014-02-24 2015-08-27 Christophe Dutordoir Voile pour navire, engin, véhicule ou embarcation

Also Published As

Publication number Publication date
AU4569300A (en) 2001-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5383627A (en) Omnidirectional propelling type airship
ES2359455T3 (es) Vehículo anular aerotransportado y método de funcionamiento.
CN104903190B (zh) 翼及其应用
CN105882959A (zh) 能够垂直起降的飞行设备
US20150203184A1 (en) Sail-equipped amphibious aerostat or dirigible
RU2007104241A (ru) Летательный аппарат аварийно-спасательный
JP2008543647A (ja) 多重環境機関
WO2001089923A1 (es) Vela rígida articulada de perfil aerodinámico
CN109050802B (zh) 一种波浪自适应无人水面机器人
WO2015197886A1 (es) Sistema y procedimento de propulsión vélica para barcos y remolcadores
US7040244B1 (en) Watercraft having plural narrow hulls and having submerged passive flotation devices
ES2860947T3 (es) Dispositivo generador de energía
ES2732185T3 (es) Vehículo de superficie no tripulado
WO2016142567A1 (es) Vela de perfil variable
CN102530187A (zh) 不沉没不摆舵调头能左右位移横行的高速双头船
ES2443308T3 (es) Vehículo acuático con un cuerpo perfilado dispuesto en el lado de proa
WO2006018467A1 (es) Sistema para captación a escala industrial de energía eólica instalable en el mar
ES2221775B1 (es) Trimaran motovelero.
KR20020015404A (ko) 비행선 추진장치 및 비행선 기낭
ES2939308T3 (es) Sistema fotovoltaico integrado instalable en embarcaciones de recreo
JP4541591B2 (ja) ダイヤフラム方式飛行船
US538921A (en) Lerie
US311887A (en) Vessel for aerial navigation
US311885A (en) Vessel for aerial navigation
US311886A (en) Vessel for aerial navigation

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BR CA CN IL IN IS JP MX NO NZ RU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP