JPS6325194A - Rigid body sail device having rotor and flap - Google Patents
Rigid body sail device having rotor and flapInfo
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- JPS6325194A JPS6325194A JP61167539A JP16753986A JPS6325194A JP S6325194 A JPS6325194 A JP S6325194A JP 61167539 A JP61167539 A JP 61167539A JP 16753986 A JP16753986 A JP 16753986A JP S6325194 A JPS6325194 A JP S6325194A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、船舶に装備される帆装置に関し、特に剛性の
主翼をそなえた剛体帆装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sail device installed on a ship, and more particularly to a rigid sail device equipped with a rigid main wing.
従来、船舶の主機関の燃料消費量を節約するため、船上
に剛体帆を設ける技術が開発されている。Conventionally, in order to save fuel consumption of the main engine of a ship, a technique of providing a rigid sail on a ship has been developed.
ところで、従来の剛体帆装置では、帆の翼面の境界層制
御がなされておらず、風向きに対して帆の迎角を大きく
とると失速して、大きな揚力を得ることは期待できなか
った。By the way, in conventional rigid sail systems, boundary layer control of the sail wing surfaces is not performed, and if the angle of attack of the sail is large with respect to the wind direction, the sail stalls and it cannot be expected to obtain a large lift force.
そこで、本発明は、剛体帆に2本のロータと補助翼付き
フラップとを組合せることにより、境界層制御を行なえ
るようにして、迎角をかなり大きく取っても失速を起こ
さずに高揚力を得られるようにした、ロータおよびフラ
ップ付き剛体帆装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention combines a rigid sail with two rotors and a flap with an aileron to perform boundary layer control, thereby achieving high lift without stalling even at a considerably large angle of attack. It is an object of the present invention to provide a rigid body sail device with a rotor and a flap that can obtain the following.
このため、本発明のロータおよびフラップ付き剛体帆装
置は、剛性の主翼の両脇にそれぞれロータが装備される
とともに、同ロータの横に補助翼付きフラップが装備さ
れて、同補助翼1寸きフラップが折りたたみ可能に構成
されたことを特徴としている。For this reason, the rigid body sail device with a rotor and flaps of the present invention is equipped with a rotor on both sides of a rigid main wing, and a flap with an aileron next to the rotor, so that the aileron is 1 inch in size. It is characterized by a foldable flap.
Cft 用〕
上述の本発明のロータおよびフラップ付き剛体帆装置で
は、ロータと補助翼付きフラップとにより剛体帆の翼面
の境界層制御が行なわれ、同剛体帆のに面に沿う空気流
が剥離を生じることなく大きな速度でスムーズに流れる
。[For Cft] In the above-described rigid sail device with a rotor and flaps of the present invention, boundary layer control of the wing surface of the rigid sail is performed by the rotor and the flap with aileron, and the airflow along the surface of the rigid sail is separated. Flows smoothly at high speeds without causing any turbulence.
また、剛体帆の背面に沿う空気流は、上記のロータおよ
び補助翼付きフラップにより減速されて小さな速度で流
れる。Furthermore, the airflow along the back surface of the rigid sail is decelerated by the rotor and flap with aileron and flows at a small speed.
以下、図面により本発明の一実施例としてのロータおよ
びフラップ付き剛体帆装置について説明すると、第1図
はその側面図、第2図は第1図の■−■矢視断面図、第
3,4図はその作用を示す水平断面図である。Hereinafter, a rotor and a rigid sail device with flaps as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view thereof, FIG. FIG. 4 is a horizontal sectional view showing the effect.
第1図に示すように、本実施例のロータおよびフラップ
付き剛体帆装置では、船体13上に旋回装置7を介し帆
柱6が立設され、同帆柱6の上端部には、剛体帆Sが、
上記旋回装置7に駆動されて鉛直軸線周りに旋回可能に
設けられている。そして、この剛体帆Sは第1.2図に
示すように構成されている。As shown in FIG. 1, in the rigid sail device with a rotor and flaps of this embodiment, a mast 6 is erected on a hull 13 via a swing device 7, and a rigid sail S is attached to the upper end of the mast 6. ,
It is driven by the above-mentioned turning device 7 and is provided so as to be able to turn around a vertical axis. This rigid sail S is constructed as shown in Fig. 1.2.
つまり、帆柱6の上端部に下部端板10を介し剛性の主
翼1が設けられ、回生′R1の上端部には上部端板11
が固着されている。そして、これらの上部端板11と下
部端板10との相互間において、主翼1の両脇にそれぞ
れロータ2が鉛直軸線周りに回転可能に装備されるとと
もに、上記ロータ2の横には、補助翼付きフラップ4が
装備されている。これらの補助翼付きフラップ4は、上
下の端板5,5により一体に結合されたフラップ4aと
補助g4bとから成り、鉛直軸線周りに旋回可能に軸支
され折りたたみ可能に構成されている。That is, the rigid main wing 1 is provided at the upper end of the mast 6 via the lower end plate 10, and the upper end plate 11 is provided at the upper end of the regeneration 'R1.
is fixed. Between the upper end plate 11 and the lower end plate 10, rotors 2 are installed on both sides of the main wing 1 so as to be rotatable around the vertical axis. Equipped with winged flaps 4. These aileron-equipped flaps 4 are comprised of a flap 4a and an auxiliary g4b that are integrally connected by upper and lower end plates 5, 5, and are pivotably supported around a vertical axis so as to be foldable.
また、上記のロータ2と補助翼付きフラップ4との相互
間には支持材3が介挿されている。Furthermore, a support member 3 is interposed between the rotor 2 and the flap 4 with aileron.
そして、これらの下部端板10.上部端板11゜主翼1
.ロータ2.補助翼付きフラップ4および支持材3とで
剛体帆Sが構成される。And these lower end plates 10. Upper end plate 11° Main wing 1
.. Rotor 2. The flap with aileron 4 and the support member 3 constitute a rigid sail S.
さらに、下部端板10の下面において、上記ロータ2を
鉛直軸線周りに回転駆動するための回転装置9が設けら
れるとともに、上記補助翼付きフラップ4を鉛直軸線周
りに旋回させるためのフラップ旋回装置8が設けられて
いる。Further, on the lower surface of the lower end plate 10, a rotation device 9 for rotationally driving the rotor 2 around the vertical axis is provided, and a flap rotation device 8 for rotating the aileron-equipped flap 4 around the vertical axis. is provided.
上述の構成により、本実施例のロータおよびフラップ付
き剛体帆装置では、剛体@Sが、旋回装置7により駆動
され同剛体@Sに流入する風の方向に対して最適の迎角
を取るように旋回されて調整される。With the above-described configuration, in the rigid body sail device with a rotor and flaps of this embodiment, the rigid body @S is driven by the swing device 7 so that it takes an optimal angle of attack with respect to the direction of the wind flowing into the rigid body @S. Rotated and adjusted.
さて、第3図に示すように本実施例の剛体帆装置に入射
する風12に対して剛体帆Sの迎角をかなり大きく取っ
た場合について説明する。この場合、図の右側の風12
上流側における補助翼付きフラップ4が折りたたまれて
閉じられるとともに、左側の上記風12下流側における
補助翼付きフラップ4は開かれた状態で固定される。ま
た、ロータ2は、回転装置9により図に矢印Aで示す方
向に回転駆動される。Now, as shown in FIG. 3, a case will be described in which the angle of attack of the rigid sail S is set to be considerably large with respect to the wind 12 that enters the rigid sail device of this embodiment. In this case, the wind 12 on the right side of the diagram
The flap 4 with aileron on the upstream side is folded and closed, and the flap 4 with aileron on the downstream side of the wind 12 on the left side is fixed in an open state. Further, the rotor 2 is rotationally driven by a rotating device 9 in the direction indicated by an arrow A in the figure.
この状態で、風12は図の右側の補助翼付きフラップ4
において、剛体帆Sの表面Saに沿う空気流12aと背
面sbに沿う空気流12bとに分離される。In this state, the wind 12 is directed to the aileron flap 4 on the right side of the figure.
, the airflow is separated into an airflow 12a along the surface Sa of the rigid sail S and an airflow 12b along the back surface sb.
剛体帆Sの背面sbに沿う空気流12bは、小さな速度
で流れるが、図の左側のロータ2によりさらに減速され
るとともに、図の左側の支持材3および補助翼付きフラ
ップ4によりさらに減速されつつ案内されて上記剛体帆
Sから図の左下方に向は流出される。この際に、空気流
12bの一部は、支持材3・と補助翼4bとの間隙およ
び補助翼4bとフラップ4aとの間隙を通って剛体帆S
の表面Saに吹き出し空気流12b′となる。The airflow 12b along the back surface sb of the rigid sail S flows at a small speed, but is further decelerated by the rotor 2 on the left side of the figure, and is further decelerated by the support member 3 and the flap with aileron 4 on the left side of the figure. It is guided and flows out from the rigid sail S toward the lower left in the figure. At this time, a part of the airflow 12b passes through the gap between the support member 3 and the aileron 4b and the gap between the aileron 4b and the flap 4a, and passes through the rigid sail S.
An air flow 12b' is blown out onto the surface Sa.
また、剛体帆Sの表面Saに沿う空気流12aは、かな
り大きな速度で流れるが、2つのロータ2゜2によりそ
の境界層内の減速流を加速され同境界層の厚みを減少さ
れた状態で左側の補助翼付きフラップ4に向かって流れ
る。そして、空気流12aは、上記の空気流12b′に
よりその境界層内の減速流を加速され同境界層の厚みを
さらに減少されて上記剛体帆Sから流出され、上記空気
流12bと合流する。In addition, the airflow 12a along the surface Sa of the rigid sail S flows at a considerably high speed, but the deceleration flow within the boundary layer is accelerated by the two rotors 2゜2, and the thickness of the boundary layer is reduced. It flows toward the left aileron flap 4. Then, the air flow 12a accelerates the deceleration flow within the boundary layer by the air flow 12b', further reduces the thickness of the boundary layer, flows out from the rigid sail S, and merges with the air flow 12b.
このように、ロータ2と補助翼付きフラップ4とにより
剛体帆Sの表面の境界層制御が行なわれ、同剛体帆Sの
表面Saに沿って空気流12aが剥離を生じることなく
極めて大きな速度で流れる。なお、空気流12bは速度
が小さいので剛体帆Sの背面sbにおいて剥離を生じる
ことはない。In this way, the rotor 2 and the flap with aileron 4 perform boundary layer control on the surface of the rigid sail S, and the air flow 12a flows along the surface Sa of the rigid sail S at an extremely high speed without causing separation. flows. Note that since the speed of the air flow 12b is low, separation does not occur on the back surface sb of the rigid sail S.
こうして剛体帆Sの表面Saに沿う空気iX 12 a
と背面sbに沿う空気流12bとの速度差にもとづき、
上記の表面Saと背面sbとには大きな圧力差が生じる
。そして、この圧力差により剛体帆Sにおいて大きな揚
力が生じる。In this way, the air iX 12 a along the surface Sa of the rigid sail S
Based on the speed difference between and the air flow 12b along the back surface sb,
A large pressure difference occurs between the above-mentioned front surface Sa and back surface sb. This pressure difference generates a large lift force in the rigid sail S.
また、剛体帆Sに生じる揚力を船舶の推力として有効に
利用できない場合や暴風雨時におけるように風力が極め
て大きく船舶が転覆する危険がある場合等には、第4図
に示すように、左右の補助翼付きフラップ4.4が折り
たたまれ閉じられるとともに、剛体帆Sが、旋回装置7
に駆動されて旋回され、同剛体帆Sに流入する風の方向
とほぼ平行になるような状態で固定される。こうして、
本装置は剛体帆Sに作用する風力が最小となるような状
態を保持され、風による船体抵抗の増加が抑制されるほ
か船舶の転覆が防止される。In addition, when the lift generated in the rigid sail S cannot be effectively used as thrust for the ship, or when the wind is extremely strong as during a storm and there is a risk of the ship capsizing, it is necessary to As the aileron flap 4.4 is folded and closed, the rigid sail S is
The rigid sail S is driven and rotated, and is fixed in a state almost parallel to the direction of the wind flowing into the rigid sail S. thus,
This device maintains a state in which the wind force acting on the rigid sail S is minimized, suppressing an increase in hull resistance due to the wind, and preventing the ship from capsizing.
このように、本実施例のロータおよびフラップ付き剛体
帆装置によれば、剛体帆Sの迎角を同剛体帆Sに流入す
る風に対しかなり大きく取っても、同剛体帆Sの翼面は
、ロータ2と補助翼付きフラップ4とにより、境界層制
御が行なわれ、同剛体帆Sの翼面に沿う空気流が剥離を
生じることなくスムーズに流れる。このため、空気流の
剥離による失速を起こすことなく、上記剛体帆Sにおい
て極めて大きな揚力が発生する。そして、この揚力の船
舶の進行方向の成分が船舶の推進力として利用されるの
である。As described above, according to the rigid sail device with the rotor and flaps of this embodiment, even if the angle of attack of the rigid sail S is set to be considerably large with respect to the wind flowing into the rigid sail S, the wing surface of the rigid sail S is Boundary layer control is performed by the rotor 2 and the flap 4 with aileron, and the airflow along the wing surface of the rigid sail S flows smoothly without causing separation. Therefore, an extremely large lift force is generated in the rigid sail S without stalling due to separation of airflow. The component of this lift force in the direction in which the ship is traveling is used as the propulsion force for the ship.
以上詳述したように、本発明のロータおよびフラップ付
き剛体帆装置によれば、剛性の主翼の両脇にそれぞれロ
ータが装備されるとともに、同ロータの横に補助翼付き
フラップが装備されて、同補助翼付きフラップが折りた
たみ可能に構成されるという簡素な構造で、風向きに対
し剛体帆の迎角をかなり大きく取っても、同剛体帆の翼
面が、ロータと補助翼付きフラップとにより境界層制御
を行なわれるので、同剛体帆に沿う空気流が剥離を生じ
ることなくスムーズに流れる。このため本装置の剛体帆
において空気流の剥離による失速が防止され、極めて大
きな揚力が得られるので、この揚力の船舶の進行方向の
成分を船舶の推力として用いれば、船舶の燃料消費量が
大幅に節約される効果がある。As detailed above, according to the rigid sail device with a rotor and flaps of the present invention, rotors are installed on both sides of a rigid main wing, and flaps with aileron are installed next to the rotors, With a simple structure in which the flap with aileron is foldable, even if the angle of attack of the rigid sail is set to a fairly large angle with respect to the wind direction, the wing surface of the rigid sail is bounded by the rotor and the flap with aileron. Layer control allows the airflow along the rigid sail to flow smoothly without separation. For this reason, the rigid sail of this device prevents stalling due to air flow separation and provides an extremely large lift force.If this component of lift force in the direction of the ship's movement is used as the ship's thrust, the ship's fuel consumption can be significantly reduced. This has the effect of saving money.
第1〜4図は本発明の一実施例としてのロータおよびフ
ラップ付き剛体帆装置を示すもので、第1図はその側面
図、第2図は第1図の■−■矢視断面図、第3,4図は
その作用を示す水平断面図である。
1・主翼、2・・ロータ、3・・支持材、4・・補助翼
付きフラップ、4a・・フラップ、4b・・補助翼、5
・・端板、6・・帆柱、7・・旋回装置、8・・フラッ
プ旋回装置、9・・回転装置、10・・下部端板、11
・・上部端板、12・・風、12m・・剛体帆の表面に
沿う空気流、12b・・剛体帆の背面に沿う空気流、1
2b′ ・・空気流、13・・船体、S・・剛体帆、S
a・・剛体帆の表面、sb・・剛体帆の背面。
復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦
第1図1 to 4 show a rigid sail device with a rotor and a flap as an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a side view thereof, FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 1, Figures 3 and 4 are horizontal sectional views showing the effect. 1. Main wing, 2.. Rotor, 3.. Support material, 4.. Flap with aileron, 4a.. Flap, 4b.. Aileron, 5.
... End plate, 6. Mast, 7. Turning device, 8. Flap turning device, 9. Rotating device, 10. Lower end plate, 11.
・・Upper end plate, 12・・Wind, 12m・・Air flow along the surface of the rigid sail, 12b・・Air flow along the back surface of the rigid sail, 1
2b'... Airflow, 13... Hull, S... Rigid sail, S
a: Surface of rigid sail, sb: Back surface of rigid sail. Sub-Agent Patent Attorney Yoshihiko Iinuma Figure 1
Claims (1)
に、同ロータの横に補助翼付きフラップが装備されて、
同補助翼付きフラップが折りたたみ可能に構成されたこ
とを特徴とする、ロータおよびフラップ付き剛体帆装置A rotor is installed on each side of the rigid main wing, and a flap with an aileron is installed next to the rotor.
A rigid sail device with a rotor and a flap, characterized in that the flap with the aileron is configured to be foldable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61167539A JPS6325194A (en) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | Rigid body sail device having rotor and flap |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61167539A JPS6325194A (en) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | Rigid body sail device having rotor and flap |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6325194A true JPS6325194A (en) | 1988-02-02 |
Family
ID=15851574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61167539A Pending JPS6325194A (en) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | Rigid body sail device having rotor and flap |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6325194A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121446A (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ship equipped with horizontal sail |
CN104709454A (en) * | 2015-03-16 | 2015-06-17 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | Inflatable wing flap sail |
CN115258116A (en) * | 2022-07-13 | 2022-11-01 | 哈尔滨工业大学 | A single transverse sail modification device for a composite aircraft |
CN118660844A (en) * | 2022-02-01 | 2024-09-17 | 阿法沃尔海鸟公司 | Wing sail structure for a wind-assisted propulsion arrangement for a sea-going vessel |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP61167539A patent/JPS6325194A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121446A (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ship equipped with horizontal sail |
CN104709454A (en) * | 2015-03-16 | 2015-06-17 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | Inflatable wing flap sail |
CN104709454B (en) * | 2015-03-16 | 2016-11-09 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | Type inflatable wing flap sail |
CN118660844A (en) * | 2022-02-01 | 2024-09-17 | 阿法沃尔海鸟公司 | Wing sail structure for a wind-assisted propulsion arrangement for a sea-going vessel |
CN115258116A (en) * | 2022-07-13 | 2022-11-01 | 哈尔滨工业大学 | A single transverse sail modification device for a composite aircraft |
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