專利名稱：以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶，具體的涉及一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪。
技術(shù)背景在全世界的商品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，船運(yùn)扮演了十分重要的角色，以2004年為 例，價(jià)值8.9萬(wàn)億美元的全球出口貿(mào)易中有90%是通過(guò)船運(yùn)實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)代船運(yùn) 以其運(yùn)量大，運(yùn)輸單價(jià)低，運(yùn)輸可靠性較高而成為了全球貿(mào)易運(yùn)輸中的生力軍。 有鑒于這種情況，船舶運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力改革能節(jié)省大量能源。尤其是絕大部分船舶 還在使用柴油，煤等不可再生能源的今天，清潔的新船用動(dòng)力的開(kāi)發(fā)十分具有 價(jià)值。這對(duì)于減少全球溫室氣體排放量，共建綠色地球家園也有著巨大的貢獻(xiàn)。另一點(diǎn)值得注意的是清潔的新動(dòng)力船舶對(duì)港口城市附近海域的污染也較 小。上海的城市主戰(zhàn)略之一就是成為國(guó)際大港，上海港在世界集裝箱大港排序 中本是無(wú)名之輩，1996年吞吐量不到200萬(wàn)標(biāo)箱，但是近幾年，--年上--個(gè)大 臺(tái)階，到2003年已躍居世界第三位，2004年攀升到第二位，現(xiàn)在正在向世界 第一大港口邁進(jìn)。而上海港貨物、集裝箱吞吐量均列全國(guó)第一。清潔船用能源 的開(kāi)發(fā)無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)港口發(fā)展。曾幾何時(shí)，風(fēng)帆帶領(lǐng)人們暢游大海，探索世界。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn) 代船舶普遍使用石油或煤作為燃料，風(fēng)帆則退居二線。但世界石油供應(yīng)的逐漸 短缺和日益突出的環(huán)境污染促使人們尋找更清潔高效的動(dòng)力來(lái)源。風(fēng)帆作為人 類的老伙伴，有機(jī)會(huì)再次發(fā)揮作用。以清潔高效為目標(biāo)的新動(dòng)力的選擇有很多，為什么風(fēng)帆是第一選擇呢？因 為其他諸如氫動(dòng)力，太陽(yáng)能等能源的安裝成本高，功率小，不適合船舶的推進(jìn)， 技術(shù)上還有諸多限制。而風(fēng)帆相對(duì)來(lái)說(shuō)較為成熟，且費(fèi)用也低廉很多。風(fēng)帆的外形與安裝部位是風(fēng)帆是否能夠起到助航作用的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的 風(fēng)帆船的主帆一般在甲板上，穿透上層甲板且占用了其上的大部分空間。現(xiàn)代 遠(yuǎn)洋船舶的結(jié)構(gòu)已根本不適合安裝這樣的風(fēng)帆，例如集裝箱船，從底艙到甲板 上幾十米都整齊的堆滿了集裝箱。這就要求新的風(fēng)帆助航裝置由一套全新設(shè)計(jì) 的風(fēng)帆組成，以滿足現(xiàn)代船舶的需求。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，通過(guò)提出--種新 的風(fēng)帆助航設(shè)計(jì)，幫助全球遠(yuǎn)洋航運(yùn)變得更經(jīng)濟(jì)高效。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，包括遠(yuǎn)洋貨輪 和一套輔助風(fēng)帆，其特征在于輔助風(fēng)帆由船尾帆和船側(cè)帆兩部分組成，船尾帆 安裝在船尾，船側(cè)帆安裝在船的二側(cè)，船尾帆和船側(cè)帆各配備有操控裝置。本發(fā)明的一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，其特征在于所述的船側(cè)帆在 船的每一側(cè)面分別安置了 4 8組，而船尾帆僅在船尾安置了一組。本發(fā)明的一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，其特征在于所述的船尾帆和 船側(cè)帆所配備有操控裝置由船身傳感器，外界信息接受裝置，和智能指揮裝置 三部分組成。所述的船尾帆，包括船尾帆主支撐柱、船尾帆副支撐柱、船尾帆x型的骨架、船帆布、船尾帆操控裝置，是一單面可收放主帆，由安置在船尾的主支撐柱支撐，并由一安置在副支撐柱上可收放的張開(kāi)呈X型的骨架結(jié)構(gòu)維持形狀， 長(zhǎng)度為2倍船寬，高一倍船寬；副支撐柱的一端連接在主支撐柱頂端，另一端 與張開(kāi)呈X型的可收放的骨架結(jié)構(gòu)的交叉點(diǎn)相連接，風(fēng)帆布面安置在X型的骨 架結(jié)構(gòu)上；操控船尾帆的操控裝置的各部件分別安置在主支撐柱、副支撐柱和 X型的骨架結(jié)構(gòu)上。根據(jù)需要，使用時(shí)船尾帆的操控裝置使用它的液壓裝置控制副支撐柱一端 抬升，使副支撐柱與主支撐柱成卯度角，x型的骨架結(jié)構(gòu)在液壓裝置控制下同 時(shí)伸張展開(kāi)成一面風(fēng)帆，不使用時(shí)，控制x型的骨架結(jié)構(gòu)收縮，將風(fēng)帆收縮成一朿圍繞副支撐柱圓筒狀，同時(shí)副支撐柱一端慢慢落下與主支撐柱相貼近。所述的船側(cè)帆，單面船側(cè)帆呈百頁(yè)扇狀，是2 4個(gè)長(zhǎng)條形翼帆組合成的 可收放帆，帆體由根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接部、縱向支撐桿、橫向支撐桿、帆布 收放滑軌、滑塊收放機(jī)構(gòu)、船帆布和船側(cè)帆操控裝置組成，根部萬(wàn)向節(jié)一端固 定在船側(cè)的船體上同時(shí)又固定在第1根縱向支撐桿上，在收放風(fēng)帆和調(diào)整風(fēng)帆 角度以適應(yīng)風(fēng)向時(shí)，負(fù)責(zé)整個(gè)帆體的轉(zhuǎn)向縱向支撐桿和橫向支撐桿由旋轉(zhuǎn)連 接部連接，使縱向支撐桿和橫向支撐桿組成的船側(cè)帆骨架能收放自如，縱向支 撐桿和橫向支撐桿組成的船側(cè)帆骨架撐起風(fēng)帆的外形，組成多面可收放帆，同時(shí)是主要受力構(gòu)件橫向支撐桿上設(shè)置有帆布收放滑軌及滑塊收放機(jī)構(gòu)，縱向 支撐桿內(nèi)有容納帆布的空間，可存放收入的帆布，滑塊收放機(jī)構(gòu)將巻置于縱支 撐柱內(nèi)的帆布拉出或?qū)⒎紟喼糜诳v支撐柱內(nèi)；第1根縱向支撐桿根部有一軸 動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置，當(dāng)其工作時(shí)與船體成90度角，需要回收時(shí)由旋轉(zhuǎn)裝置先將帆體 轉(zhuǎn)動(dòng)靠近船身，同時(shí)撐起帆體的骨架結(jié)構(gòu)也開(kāi)始變形收縮，帆布收放滑塊沿著 帆布收放滑軌滑向縱向支撐桿，將風(fēng)帆帆布巻起收進(jìn)置于縱向支撐柱內(nèi)，組成 正面帆的多面翼帆同時(shí)開(kāi)始折疊，最終，側(cè)帆收縮成為一個(gè)棒狀物緊貼在船殼 上，反之使用時(shí)帆布收放滑塊將風(fēng)帆帆布從縱向支撐柱內(nèi)拉出，同時(shí)沿著帆布 收放滑軌滑向另一縱向支撐桿，組成正面帆的多面翼帆同時(shí)開(kāi)始張開(kāi)，與船體 成90度角。船側(cè)帆操控裝置安置在船體上，它分別在根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接 部、滑塊收放機(jī)構(gòu)上安置有控制部件。每一組船側(cè)帆為縱列多面可收放帆，單面帆呈百頁(yè)扇狀，由多個(gè)長(zhǎng)條形翼 帆拼接而成，大小約為長(zhǎng)0.5 0.7倍船寬，高1倍船寬，由其根部的軸轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)控制角度。船側(cè)帆操控裝置屬于智能指揮裝置的一部分。根據(jù)需要，使用時(shí)船側(cè)帆的 操控裝置使它的各部件控制根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接部、滑塊收放機(jī)構(gòu)，使船側(cè) 帆的各部分各司其責(zé)滿足使用和收起。


圖1為本發(fā)明以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的船舶模型示意圖 圖3為本發(fā)明以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的船舶模型示意側(cè)視圖 圖4為本發(fā)明以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的船舶模型示意俯視5為本發(fā)明以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的船尾帆示意6為本發(fā)明以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的船尾帆結(jié)構(gòu)示意8為本發(fā)明的船側(cè)帆結(jié)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)連接部、縱向支撐桿和橫向支撐桿連接 示意圖 圖9為本發(fā)明的船側(cè)帆結(jié)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)連接部、縱向支撐桿、橫向支撐桿、帆 布收放滑軌、滑塊收放機(jī)構(gòu)和船帆布相對(duì)位置示意圖 圖IO為本發(fā)明的船側(cè)帆示意俯視中l(wèi)貨輪、2船側(cè)帆、3船尾帆、4船尾帆主支撐柱、5船尾帆x型的骨 架、6船帆布、7船尾帆副支撐柱、8船尾帆操控裝置、9根部萬(wàn)向節(jié)、10縱向 支撐桿、ll橫向支撐桿、12旋轉(zhuǎn)連接部、13帆布收放滑軌、14滑塊收放機(jī)構(gòu)、 15船側(cè)帆操控裝置、16船側(cè)的船體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，如圖l、圖2、圖3、圖4、 圖5和圖6所示，所述的船尾帆3是一單面可收放主帆，是以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力 的遠(yuǎn)洋貨輪的輔助風(fēng)帆中船尾帆3和船側(cè)帆2兩部分中的一部分，由安置在貨 輪1船尾的主支撐柱支撐4，并由一安置在副支撐柱7上的張開(kāi)時(shí)呈x型的可 收放的船尾帆x型的骨架5維持形狀，長(zhǎng)度為2倍船寬，高一倍船寬；副支撐 柱7的一端連接在主支撐柱4頂端，另一方端連接在張開(kāi)時(shí)呈x型的骨架結(jié)構(gòu) 5的x型的交叉點(diǎn)上，風(fēng)帆布6面安置在x型的骨架結(jié)構(gòu)上船尾帆操控裝置 8分別安置在主支撐柱、副支撐柱和x型的骨架結(jié)構(gòu)上，根據(jù)需要，使用時(shí)船 尾帆的操控裝置8使用它的液壓裝置控制副支撐柱7 -端抬升，使副支撐柱7 與主支撐柱4成卯度角，x型的骨架5結(jié)構(gòu)在液壓裝置控制下同時(shí)伸張展開(kāi)成 一面風(fēng)帆，不使用時(shí)，控制x型的骨架5結(jié)構(gòu)收縮，將風(fēng)帆收縮成一朿圍繞副 支撐柱圓筒狀，如同由液壓控制收放的大型雨傘，同時(shí)副支撐柱一端慢慢落下 與主支撐柱相貼近。風(fēng)帆的控制系統(tǒng)由船身傳感器，外界信息接受系統(tǒng)，和智能指揮系統(tǒng)三部 分組成。船身傳感器主要是安裝在風(fēng)帆以及船身上的一系列受力傳感器和其他 裝置，它們隨時(shí)監(jiān)控著船體所反饋的各種數(shù)據(jù)與情況并及時(shí)傳輸給指揮系統(tǒng)。 外界信息接收系統(tǒng)負(fù)責(zé)與外部聯(lián)絡(luò)，獲取氣象信息與水文情況。智能指揮系統(tǒng)系統(tǒng)可以自動(dòng)L作也可人工干預(yù)，確保風(fēng)帆助航的順利進(jìn)::"尾帆操n控裝置受風(fēng)帆的控制系統(tǒng)控制，負(fù)責(zé)擔(dān)當(dāng)船尾帆的收放使用等任務(wù)。
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖7、圖8、圖9和圖10所示，所述的船側(cè)帆 2是一排固定在船體側(cè)面的橫帆根據(jù)船的大小，船的兩側(cè)可以各安置6組單面 船側(cè)帆，單面船側(cè)帆2呈百頁(yè)扇狀，是3個(gè)長(zhǎng)條形翼帆組合成的可收放帆，是 以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪的輔助風(fēng)帆中船尾帆3和船側(cè)帆2兩部分中的--部分，帆體由根部萬(wàn)向節(jié)9、旋轉(zhuǎn)連接部12、縱向支撐桿IO、橫向支撐桿ll、 帆布收放滑軌13、滑塊收放機(jī)構(gòu)14、船帆布6和船側(cè)帆操控裝置15組成，根 部萬(wàn)向節(jié)9一端固定在船側(cè)的船體16上同時(shí)又固定在第1根縱向支撐桿10上， 在收放風(fēng)帆和調(diào)整風(fēng)帆角度以適應(yīng)風(fēng)向時(shí)，負(fù)責(zé)整個(gè)帆體的轉(zhuǎn)向；縱向支撐桿 IO和橫向支撐桿11由旋轉(zhuǎn)連接部12連接，使縱向支撐桿和橫向支撐桿組成的 船側(cè)帆骨架能收放自如，縱向支撐桿和橫向支撐桿組成的船側(cè)帆骨架撐起風(fēng)帆 的外形，組成多面可收放帆，同時(shí)是主要受力構(gòu)件；橫向支撐桿11上設(shè)置有 帆布收放滑軌13及滑塊收放機(jī)構(gòu)14，縱向支撐桿10內(nèi)有容納船帆布6的空間， 可存放收入的船帆布6，滑塊收放機(jī)構(gòu)將巻置于縱支撐柱內(nèi)的帆布拉出或?qū)⒎?布巻置于縱支撐柱內(nèi)；第1根縱向支撐桿根部有一軸動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置，當(dāng)其工作時(shí) 與船體成卯度角，需要回收時(shí)由旋轉(zhuǎn)裝置先將帆體轉(zhuǎn)動(dòng)靠近船身，同時(shí)撐起 帆體的骨架結(jié)構(gòu)也開(kāi)始變形收縮，帆布收放滑塊沿著帆布收放滑軌滑向縱向支 撐桿，將風(fēng)帆帆布巻起收進(jìn)置于縱向支撐柱內(nèi)，組成正面帆的多面翼帆同時(shí)開(kāi) 始折疊，最終，側(cè)帆收縮成為一個(gè)棒狀物緊貼在船殼上，反之使用時(shí)帆布收放 滑塊將風(fēng)帆帆布從縱向支撐柱內(nèi)拉出，同時(shí)沿著帆布收放滑軌滑向另一縱向支 撐桿，組成正面帆的多面翼帆同時(shí)開(kāi)始張開(kāi)，與船體成卯度角。船側(cè)帆操控 裝置15安置在船體16上，它的控制部件分別安置在根部萬(wàn)向節(jié)9、旋轉(zhuǎn)連接 部12、滑塊收放機(jī)構(gòu)114上。
船側(cè)帆所配備有操控裝置由船身傳感器，外界信息接受裝置，和智能指揮 裝置三部分組成，船帆操控裝置屬于智能指揮裝置的一部分。根據(jù)需要，使用 時(shí)船側(cè)帆的操控裝置使它的各部件控制根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接部、滑塊收放機(jī) 構(gòu)，使船側(cè)帆的各部分各司其責(zé)滿足使用和收起。
風(fēng)帆的控制系統(tǒng)由船身傳感器，外界信息接受系統(tǒng)，和智能指揮系統(tǒng)三部 分組成。船身傳感器主要是安裝在風(fēng)帆以及船身上的一系列受力傳感器和其他 裝置，它們隨時(shí)監(jiān)控著船體所反饋的各種數(shù)據(jù)與情況并及時(shí)傳輸給指揮系統(tǒng)。
外界信息接收系統(tǒng)負(fù)責(zé)與外部聯(lián)絡(luò)，獲取氣象信息與水文情況。智能指揮系統(tǒng)
系統(tǒng)可以自動(dòng)工作也可人工干預(yù)，確保風(fēng)帆助航的順利進(jìn)行。船側(cè)帆操控裝置 受風(fēng)帆的控制系統(tǒng)控制，負(fù)責(zé)擔(dān)當(dāng)船側(cè)帆的收放使用等任務(wù)。
鑒于整個(gè)風(fēng)帆的龐大體積，制成支撐桿的材料必須質(zhì)量輕且強(qiáng)度大，采用 復(fù)合材料制作風(fēng)帆骨架，采用堅(jiān)固強(qiáng)韌的高分子薄膜材料制作帆布，所有的船 尾帆、船側(cè)帆均由復(fù)合輕質(zhì)材料制成，不會(huì)對(duì)船的結(jié)構(gòu)有重大改變，且可在數(shù) 天內(nèi)裝卸。對(duì)船不需要作任何實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，不影響原有功能，僅是增加了一 個(gè)輔助動(dòng)力系統(tǒng)，幫助遠(yuǎn)洋航運(yùn)變得更經(jīng)濟(jì)高效。
權(quán)利要求
1. 一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，包括遠(yuǎn)洋貨輪和一套輔助風(fēng)帆，其特征在于輔助風(fēng)帆由船尾帆和船側(cè)帆兩部分組成，船尾帆安裝在船尾，船側(cè)帆安裝在船的二側(cè)，船側(cè)帆在船的每一側(cè)面分別安置了4～8組，而船尾帆僅在船尾安置了一組，船尾帆和船側(cè)帆各配備有操控裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，其特征在于所述 的船尾帆包括船尾帆主支撐柱、船尾帆副支撐柱、船尾帆x型的骨架、船帆布、 船尾帆操控裝置，是一單面可收放主帆，由安置在船尾的主支撐柱支撐，并由 一安置在副支撐柱上可收放的張開(kāi)呈x型的骨架結(jié)構(gòu)維持形狀，長(zhǎng)度為2倍船 寬，高一倍船寬；副支撐柱的一端連接在主支撐柱頂端，另一端與張開(kāi)呈x型 的可收放的骨架結(jié)構(gòu)的交叉點(diǎn)相連接，風(fēng)帆布面安置在x型的骨架結(jié)構(gòu)上；操 控船尾帆的操控裝置的各部件分別安置在主支撐柱、副支撐柱和x型的骨架結(jié) 構(gòu)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，其特征在于所 述的船側(cè)帆呈百頁(yè)扇狀，是2 4個(gè)長(zhǎng)條形翼帆組合成的可收放帆，單面船側(cè) 帆帆體由根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接部、縱向支撐桿、橫向支撐桿、帆布收放滑軌、 滑塊收放機(jī)構(gòu)、船帆布和船側(cè)帆操控裝置組成，根部萬(wàn)向節(jié)一端固定在船側(cè)的 船體上同時(shí)又固定在第1根縱向支撐桿上；旋轉(zhuǎn)連接部連接縱向支撐桿和橫向 支撐桿組成能收放自如的船側(cè)帆骨架；橫向支撐桿上設(shè)置有帆布收放滑軌及滑 塊收放機(jī)構(gòu)，縱向支撐桿內(nèi)有容納帆布的空間；船側(cè)帆操控裝置安置在船體上， 它的控制部件分別安置在根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接部、滑塊收放機(jī)構(gòu)上。
全文摘要
一種以風(fēng)帆為輔助動(dòng)力的遠(yuǎn)洋貨輪，包括遠(yuǎn)洋貨輪和一套輔助風(fēng)帆，其特征在于輔助風(fēng)帆由船尾帆和船側(cè)帆兩部分組成，船尾帆安裝在船尾，船側(cè)帆安裝在船的二側(cè)，船側(cè)帆在船的每一側(cè)面分別安置了4～8組，而船尾帆僅在船尾安置了一組，船尾帆和船側(cè)帆各配備有操控裝置。船尾帆包括船尾帆主支撐柱、船尾帆副支撐柱、船尾帆x型的骨架、船帆布、船尾帆操控裝置，是一單面可收放主帆。船側(cè)帆呈百頁(yè)扇狀，由包括根部萬(wàn)向節(jié)、旋轉(zhuǎn)連接部、縱向支撐桿、橫向支撐桿、帆布收放滑軌、滑塊收放機(jī)構(gòu)、船帆布和船側(cè)帆操控裝置組成，是2～4個(gè)長(zhǎng)條形翼帆組合成的可收放帆。
文檔編號(hào)B63H21/20GK101209752SQ20061014810
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者喬 吳, 周瑞山 申請(qǐng)人:上海市晉元高級(jí)中學(xué)