JPS6325194A - ロ−タおよびフラツプ付き剛体帆装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

〔従来の技術〕

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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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。

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。

〔問題点を解決するための手段〕

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。

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
。

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。

〔実施例〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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