Ветросиловая установка

 

Изобретение относится к водному транспорту, в частности к конструкции двигателей, использующих энергию ветра. Цель изобретения - повышение эффективности ветросиловой установки при использовании энергии ветра и улучшение массо-габаритных характеристик . Ветросиловая установка содержит мачту трубчатой конструкции 1 с закрепленными на ней верхней 2 и нижней 3 реями, между которыми натянуты вертикальные направляющие 5 с подвижно закрепленными на них посредством шкаторин секциями прямых жестких парусов 7 с приводом их подъема . Низ каждой секции парусов отог нут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней S . СО ;о о ;о

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 В 63 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.O

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3757603/27-11 (22) 29.06.84 (46) 30.12.86. Бюл. В 48 (72) В.Г.Исачков (53) 629.12.014(088.8) (56) Заявка Японии У 56-116594, кл. В 63 Н 9/00, 1981. (54);ВЕТРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к водному транспорту, в частности к конструкции двигателей, использующих энергию ветра. Цель изобретения — повышение эффективности ветросиловой установки при использовании энергии ветра и улучшение массо-габаритных характеристик. Ветросиловая установка соSU„„1279909 А 1 держит мачту трубчатой конструкции

1 с закрепленными на ней верхней 2 и нижней 3 реями, между которыми натянуты вертикальные направляющие 5 с подвижно закрепленными на них посредством шкаторин секциями прямых жестких парусов 7 с приводом их подь-. ема. Низ каждой секции парусов отог- нут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней

1279909 секции щелевой раструб 8, привод подъема парусов выполнен в виде поршня 13, установленного внутри мачты и соединенного посредством гибкой тяги с верхней шкаториной верхней секции парусов 7, а мачта снабжена дистанционно управляемыми пневмореле или клапанами для подачи и выпуска сжатого газа, при этом подпоршИзобретение относится к водному транспорту, в частности к конструкции движителей, использующих энергию ветра.

Цель изобретения — повышение эффективности ветросиловой установки при использовании энергии ветра и улучшение массо-габаритных характеристик.

На фиг.1 изображено размещение ус- >0 тановки на судне, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3установка при полной парусности, общий вид; на фиг.4 — то же>вид сбоку, на фиг.5 — то же, при наименьшей парусности.

Соединение смежных секций.

Ветросиловая установка состоит из поворотной трубчатой стальной мачты

1, на которой прочно закреплены верх20 ний 2 и нижний 3 реи с оттяжками 4 (фиг.3), Между реями 2 и 3 по туго натянутым стальным полосам направляющих 5 (фиг.4) перемещается на парных блоках 6, установленных на верхних и нижних шкаторинах, система прямых жестких секциони1 ованных парусов тонкого профиля, изготовленных из легкого сплава (например, дюраля) .

Низ каждой парусной секции 7 плавно отогнут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней секции раструб 8, Нагнетающий компрессор 9 в одном агрегате с ветряным двигателем 10 с лопастями 11 и флюгером 12 может быть установлен на топе мачты 1 либо отдельно на юте, или работать как от теплового, так и от электрических двигателя. Внутри трубчатой мачты 1 перемещается поршень 13, соединенный с парусной сисневая 22 и надпоршневая полости выполнены герметичными и сообщены с источником сжатого газа. В зависимости от силы ветра дистанционно с помощью клапанов подается газ либо в подпоршневую либо в надпоршневую полости и осуществляется подъем или опускание секций паруса, чем регулируется площадь парусности. 5 ил. темой тягой 14, выходящей из мачты в верхнем торце сквозь уплотняющие " сальники 15 и переброшенной через ручей шкива 16, закрытого коробом 17.

Выходной конец тяги 14 связан с верхней жесткой шкаториной парусной секции 7. Каждая секция прямого паруса соединяется со смежной нижней особыми выступами своих шкаторин, установлен сумматор 18 пневмореле или электропневмоклапанов, от которого отходят пневмопроводы 19 и 20, соединяющие его с компрессором 9, идущий к внутренним полостям 21 и 22 мачты над и под поршнем 13 и к выходу 23 в атмосферу.

На стоянке в порту или на якоре паруса мачты опущены в пакет 24 у нижней реи 3 (фиг.5) и закреплены в этом положении.

Установка работает следующим образом.

При ветре, необходимом для движения судна под парусами, начинает работать компрессор 9,. как источник сжатого воздуха, в агрегате с ветровым или иным двигателем. Для подъема парусов они освобождаются от стопора и черед дистанционно включаемый соответствующий электропневмоклапан сумматора 18 давление компрессора, создаваемое B пневмопроводе 19, поступит в надпоршневую полость 21. Одновременно подпоршневая полость 22 включится на выход 23 в атмосферу.

Нагнетаемый в полость 21 воздух давит сверху на поршень 13, который опустится, потравливая воздух из нижней полости 22 в атмосферу и вытягивая при этом вверх по мачте паруса

1279909

24 (фиг.4 и 5), содержащего всю сис- тему парусов.

В зависимости от силы ветра дистанционно, с ходового мостика, регулируется площадь парусности. При 5 достижении ветром некоторой критической величины с помощью электропневмоклапанов сумматора 18 надпоршневая полость 21 переключается на выход

23 в атмосферу, а к нижней подпоршf0 невой полости 22 под поршнем 13 вместо атмосферы подключится пневмопровод 20, который соединяется напрямую с пневмопроводом 19 и компрессором начнет нагнетать воздух в поршневую полость 22. Поршень 13 пойдет вверх, вытесняя из надпоршневой полости 21 в атмосферу и опуская на тяге 14 паруса 7 либо частично, сохраняя при

20 усилившемся ветре заданную скорость, либо полностью так, что секции паруса складываются в пакет 24 у нижней реи 3. При этом площадь каждого паруса уменьшается обратно числу парусных секций (например, при парусе в 10 секций площадь его уменьшается в 10 раз). Пакет 24 фиксируется пневматическим или электромагнитным стопором дистанционного управления. Опускаясь, парусы идут вниз под действием силы тяжести.

При ослаблении ветра электропневмоклапаны сумматора 18 подстанционно переключаются с ходового мостика так, 35 что подпоршневая полость 22 соединяется с атмосферным выходом 23, а к верхней полости 21 вместо выхода 23 в атмосферу будет подведен нагнетающий пневмопровод 19. Давление над поршнем 13 возрастает, а под ним снизится, поршень пойдет вниз, вытягивая на мачту 1 часть или всю систему парусов 7. Поднимаясь каждая верхняя секция тянет вверх смежную нижнюю секцию.

Особенность каждой парусной секции 7 состоит в том, что низ ее плавно выгнут в наветренную сторону, а верхняя часть смежной нижней секции заходит параллельно эа подветренную сторону верхней секции, частично перекрываясь ею и образуя щелевой промежуток. В получившийся раструб 8 (фиг.4) входит часть набегающего на парус ветрового потока, который при выходе из щели вверх образует ламинарную струю воздуха, обдувающую подветренную сторону верхней секции и создающую на этой стороне разрешение, т.е. зону низкого давления. Между противоположными сторонами каждый парусной секции возникает перепад давлений, создающий дополнительную силу тяги, действующую на парус в сторону разрежения, как добавочное тяговое усилие. Аэродинамическое качество предлагаемого паруса по сравнению с известным значительно улучшается, повышая его КПД, а значит и скорость судна.

Формула изобретения

Ветросиловая установка, содержащая мачту трубчатой конструкции с закрепленными на ней верхним и нижним реями, между которыми .натянуты вертикальные направляющие с подвижно закрепленными на них посредством шкаторин секциями прямого жесткого паруса с приводом подъема, о т л ичающая с я тем, что, с целью повышения эффективности при использовании энергии ветра и улучшения массо-габаритных характеристик, ниэ каждой секции паруса отогнут в наветренную сторону, образуя с верхним краем смежной нижней секции щелевой раструб, а привод подъема паруса выполнен в виде порШня, установленного внутри мачты и соединенного посредством гибкой тяги, эапасованной на топе мачты, с верхней шкаториной верхней секции паруса, при этом мачта снабжена дистанционно управляемыми клапанами для подачи и выпуска сжатого газа, а подпоршневая и надпоршневая полости мачты выполнены герметичными и сообщены трубопроводами с источником сжатого газа, которым снабжена установка.

I 279909

1279909

Составитель Ю.Сенькин

Редактор А.Гулько Техред Л.Олейник Корректор. Е; Сирохман

Заказ 7013/19 . Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4