[实用新型]翼型风帆

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶助航用的风帆结构，尤其是涉及一种帆面横截面为翼型的翼型风帆。

背景技术

历史上用于船舶推进的风帆结构形式繁多，有矩形帆、三角帆、转柱帆、层流形帆、圆弧形帆、SY形帆等，其空气动力性能也不一样。根据以往的研究和试验，如图1所示的圆弧型风帆被认为具有较好的空气动力性能，但究竟什么样的帆型能产生最大的船舶推进力？在以往的研究中并没有得出令人信服的结论。

实用新型内容

为了设计出推力最大的船用帆型，本实用新型提供一种适用于船舶推进或辅助推进的翼型风帆。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

翼型风帆，由帆面和桅杆构成，帆面的横截面为翼型。

桅杆设置于帆面的左右受力对称位置。

桅杆下端安装有可转动帆面以调整最佳迎风角的转向机构。

本实用新型的有益效果是，独特形状的翼型帆面使风帆的空气动力性能大大提升，在同样的风力风向条件下能产生更大的升力，为船舶提供更强的推力。

附图说明

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

图1是圆弧型风帆的结构图；

图2是圆弧型风帆的横截面示意图；

图3是本实用新型翼型风帆的立体图；

图4是翼型风帆的帆面横截面示意图；

图5是翼型风帆的桅杆安装位置图。

图中，11.圆弧型帆面，12.桅杆，21.翼型帆面，22.桅杆，23.转向机构。

具体实施方式

在图3中，桅杆22设置于翼型风帆21的左右受力中心轴上，桅杆22的下端安装有转向机构23，图4是翼型帆面的横截面，可清楚的看出其与图2中的圆弧型帆面有着明显的区别，这也是翼型风帆能取得强劲升力的原因，图5更明白的显示了桅杆的安装位置，风帆的桅杆设置于帆面左右受力中心位置而非几何对称位置，可减小转帆力矩，节约控制装置能耗。

实验证明，例如当风速为10km/h，风向为20°攻角时，翼型风帆的升力系数C_L为3.2左右，阻力系数C_D仅为0.1左右，而相同条件下比较好的圆弧型风帆的升力系数C_L也仅为1.1左右，阻力系数为0.4左右。可见翼型风帆产生的升力大、阻力小，其为船舶提供的推力是常规风帆的3倍左右。通过多角度来风的模拟计算，我们发现这种翼型风帆的总体空气动力性能要明显优于之前文献记载的帆型。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。