專利名稱：一種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置的制作方法
一種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置 所屬領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種船用裝置，特別涉及一種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用 裝置。
背景技術(shù)：
利用風(fēng)能為輪船提供動(dòng)力歷來成為人類的夢(mèng)想。由于現(xiàn)代貨輪噸位日益加 大，傳統(tǒng)的風(fēng)帆裝置已不再有效。目前，貨輪是全球運(yùn)輸業(yè)的重要組成部分，
約5萬艘貨輪運(yùn)輸全球貨物的90%，其中包括石油、谷物、礦石及電子產(chǎn)品。 這些貨輪每年排放出約8億噸二氧化碳，相當(dāng)于全球二氧化碳排放總量的5%。 開發(fā)新型高效的風(fēng)動(dòng)能系統(tǒng)為現(xiàn)代貨輪提供推動(dòng)力可謂一舉兩得它一方面減 少了燃油消耗，從而降低開支，在油價(jià)高企的今天尤為重要；另一方面減少溫 室氣體排放，保護(hù)了環(huán)境，為人類生存環(huán)境的改善做出巨大的貢獻(xiàn)。人們可以 預(yù)見，早已被淘汰的風(fēng)動(dòng)力是可以被重新利用成為現(xiàn)代輪船的動(dòng)力來源之一。
為了實(shí)現(xiàn)利用浮動(dòng)式風(fēng)帆為現(xiàn)代貨輪提供高效的推動(dòng)力，本發(fā)明提供了一 種新穎的船用裝置，該船用裝置利用具有空氣浮力的風(fēng)帆在空中受風(fēng)力作用產(chǎn) 生推動(dòng)力，通過纜繩將推動(dòng)力傳輸給輪船，專用計(jì)算機(jī)將根據(jù)海浪、風(fēng)速、風(fēng) 向等數(shù)據(jù)，控制浮動(dòng)式風(fēng)帆的高度與受風(fēng)面，調(diào)整輪船的航行方向，借助風(fēng)能 推動(dòng)輪船前進(jìn)。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
這種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置由空中浮動(dòng)式風(fēng)帆、牽引、收 放系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制四部分子系統(tǒng)組成。
空中浮動(dòng)式風(fēng)帆子系統(tǒng)由浮動(dòng)式風(fēng)帆與控制吊艙組成。風(fēng)帆由類似動(dòng)力滑翔 傘或風(fēng)箏的材質(zhì)制成。浮動(dòng)式的風(fēng)帆是指風(fēng)帆本身具有空氣浮力，將采用兩種 方式制成 一種采用整體方式，即整個(gè)風(fēng)帆由雙層封閉空腔構(gòu)成，空腔內(nèi)充滿 氫氣或氦氣等；另一種采用具有浮力的浮動(dòng)氣球和不具有浮力的風(fēng)帆構(gòu)成。本 裝置最重要的關(guān)鍵在于風(fēng)帆本身具有空中漂浮功能，比傳統(tǒng)的風(fēng)箏在空中更具 穩(wěn)定性，為氣象復(fù)雜的海上航行帶來使用的可行性與可靠性。浮動(dòng)式風(fēng)帆通過 繩索與控制吊艙相連，控制吊艙裝有風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、高度儀等傳感設(shè)備，可 根據(jù)不同的風(fēng)力狀況與航線方向自動(dòng)或接受來自船面的指令來操控風(fēng)帆的受風(fēng) 面以獲得最佳風(fēng)動(dòng)力。
牽引子系統(tǒng)輪船的船首部位設(shè)置固定牽引點(diǎn)，由絞盤車收放與空中風(fēng)帆相連的牽引繩，空中風(fēng)帆受風(fēng)力推動(dòng)而形成的牽引力通過牽引繩傳輸給船上的固 定牽引點(diǎn)，從而推動(dòng)輪船前進(jìn)。
收放子系統(tǒng)由存儲(chǔ)收納、充氣展開、牽引收放三部分組成。當(dāng)放飛風(fēng)帆時(shí)， 只需從存儲(chǔ)箱內(nèi)取出浮動(dòng)式風(fēng)帆，通過充氣設(shè)備為風(fēng)帆充氣，當(dāng)風(fēng)帆獲得足夠 的浮力，由牽引子系統(tǒng)中的牽引絞盤車緩緩釋放牽引繩直到風(fēng)帆達(dá)到系統(tǒng)控制 預(yù)計(jì)的高度；收回風(fēng)帆的過程則相反。
計(jì)算機(jī)控制干系統(tǒng)類似飛機(jī)自動(dòng)駕駛方式，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過空中風(fēng)帆 控制吊艙內(nèi)的傳感設(shè)備，調(diào)整風(fēng)帆受風(fēng)面，計(jì)算牽引動(dòng)力，結(jié)合輪船本身的航 向、水流、動(dòng)力等方面，控制輪船的航行。
本發(fā)明的有益是， 一方面減少了燃油消耗，從而降低開支，在油價(jià)高企的今 天尤為重要；另一方面減少溫室氣體排放，保護(hù)了環(huán)境，為人類生存環(huán)境的改 善做出巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的輪船改造簡(jiǎn)單，僅需船首小部分增 加牽引絞盤裝置即可，而實(shí)際操作簡(jiǎn)單實(shí)用。由此可見，本發(fā)明社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效 益巨大。
參見

圖1和圖2， 一種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置 圖l， 2是實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
圖l中，l浮動(dòng)氣球 2風(fēng)帆 3空中吊艙 4牽引繩 5固定牽引點(diǎn)、牽引絞盤、收放裝置 6控制計(jì)算機(jī)
圖2中，7具有浮力的一體化風(fēng)帆3空中吊艙 4牽引繩 5固定牽引點(diǎn)、牽引絞盤、收放裝置 6控制計(jì)算機(jī)
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
這種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，利用風(fēng)力吹 動(dòng)風(fēng)帆，從而使輪船獲得推動(dòng)力。傳統(tǒng)的帆船是采用固定桅桿，牽掛風(fēng)帆，對(duì) 船體的結(jié)構(gòu)要求較高，另外海平面的風(fēng)壓不穩(wěn)定，因而無法適應(yīng)現(xiàn)代貨輪的動(dòng) 力需要?；铔_浪運(yùn)動(dòng)或競(jìng)技風(fēng)箏給了我們很好的啟發(fā)，緣此我們有了這種利 用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置。
這種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置由空中浮動(dòng)式風(fēng)帆、牽引、收放 系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制四部分子系統(tǒng)組成如圖1或圖2所示。
空中浮動(dòng)式風(fēng)帆子系統(tǒng)由浮動(dòng)式風(fēng)帆與控制吊艙組成。風(fēng)帆采用類似動(dòng)力滑 翔傘或風(fēng)箏的纖維材質(zhì)制成。這種特殊的風(fēng)帆本身具有空中漂浮功能，我們稱
之謂"浮動(dòng)式的風(fēng)帆"。將我們采用兩種方式制成這種浮動(dòng)式的風(fēng)帆 一種采用 具有浮力的浮動(dòng)氣球(1)和不具有浮力的風(fēng)帆(2)構(gòu)成，如圖l，；另一種采 用整體方式，即整個(gè)風(fēng)帆由雙層封閉空腔構(gòu)成，空腔內(nèi)充滿氫氣或氦氣等(7) 如圖2。由于風(fēng)帆本身具有空氣浮力，比傳統(tǒng)的風(fēng)箏在空中更具穩(wěn)定性，為氣象
4復(fù)雜的海上航行帶來使用的可行性與可靠性，這是本發(fā)明最重要的關(guān)鍵所 在。浮動(dòng)式風(fēng)帆通過繩索與控制吊艙(2) (3)相連，控制吊艙裝有風(fēng)速儀、風(fēng) 向儀、高度儀等傳感設(shè)備以及控制調(diào)節(jié)裝置，可以根據(jù)不同的風(fēng)力狀況與航線 方向自動(dòng)或接受來自船面的指令來操控風(fēng)帆的受風(fēng)角度以獲得最佳風(fēng)動(dòng)力。 牽引子系統(tǒng)輪船的船首部位設(shè)置固定牽引點(diǎn)(5)，與空中風(fēng)帆相連的牽引繩 (4)通過固定牽引點(diǎn)上的絞盤車收回或釋放。空中浮動(dòng)式的風(fēng)帆受到風(fēng)力的推 動(dòng)，由此形成的牽引力通過牽引繩傳遞給船上的固定牽引點(diǎn)，從而推動(dòng)輪船前 進(jìn)。
收放子系統(tǒng)由存儲(chǔ)收納、充氣展開、牽引收放三部分組成，這一子系統(tǒng)可 與牽引子系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)而成。當(dāng)釋放浮動(dòng)式風(fēng)帆時(shí)，只需從存儲(chǔ)箱內(nèi)取出浮動(dòng) 式風(fēng)帆，由充氣設(shè)備為風(fēng)帆充氣(氫氣或氦氣)；當(dāng)浮動(dòng)式風(fēng)帆具備了足夠的浮 力，通過牽引子系統(tǒng)中的牽引絞盤車緩緩釋放牽引繩，由計(jì)算機(jī)控制浮動(dòng)式風(fēng) 帆達(dá)到系統(tǒng)預(yù)計(jì)的高度。收回風(fēng)帆的過程則相反。
計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)類似飛機(jī)自動(dòng)駕駛方式，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)安置在 駕駛艙內(nèi)，通過接受來自控制吊艙內(nèi)的傳感設(shè)備的各種數(shù)據(jù)如風(fēng)速、高度、迎 風(fēng)姿態(tài)等，同時(shí)結(jié)合輪船本身的航向、水流、動(dòng)力等方面，及時(shí)調(diào)整風(fēng)帆受風(fēng) 角度，計(jì)算出牽引動(dòng)力，以合理帶動(dòng)輪船的航行。
權(quán)利要求
1. 一種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置，其特征是該船用裝置利用空中浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力，通過牽引纜繩將推動(dòng)力傳輸給輪船，專用計(jì)算機(jī)將根據(jù)海浪、風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，控制浮動(dòng)式風(fēng)帆的高度與受風(fēng)面，調(diào)整輪船的航行方向，借助風(fēng)能推動(dòng)輪船前進(jìn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置中的空中浮動(dòng)式 風(fēng)帆，其特征是空中風(fēng)帆本身具有向上浮力，即空中風(fēng)帆通過牽引纜繩的牽 引可以漂浮在空中。
3.根據(jù)權(quán)利要求l利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置中的收放系統(tǒng)，其特 征是利用風(fēng)帆自身的浮力，通過釋放牽引繩將風(fēng)帆直接升放到空中。
全文摘要
一種利用浮動(dòng)式風(fēng)帆產(chǎn)生推動(dòng)力的船用裝置。該船用裝置利用具有空氣浮力的風(fēng)帆在空中受風(fēng)力作用產(chǎn)生推動(dòng)力，通過纜繩將推動(dòng)力傳輸給輪船，專用計(jì)算機(jī)將根據(jù)海浪、風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，控制浮動(dòng)式風(fēng)帆的高度與受風(fēng)面，調(diào)整輪船的航行方向，借助風(fēng)能推動(dòng)輪船前進(jìn)。
文檔編號(hào)B63H9/00GK101519114SQ20081003405
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
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