[发明专利]包括装载式马格纳斯效应转子的船舶

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶，其包括船体、用于推进船舶的推机器以及至少一个可旋转筒体，筒体在其操作状态下竖直地安装于船舶上，筒体具有刚性外表面、用于绕着纵向轴线旋转筒体的马达驱动器以及用于将筒体移位至非操作位置的移位元件。

背景技术

这种马格纳斯效应转子（Magnus-effect rotor）从US4,602,584已知。很早以前就已知绕着其纵向轴线旋转的圆筒体在放置于垂直于筒体的纵向轴线流动的气流中时能产生提升力，非常类似于由翼片在放置于层状气流中时所产生的提升力。这个提升力以其发现者Heinrich Gustav Magnus（首先在1853年研究这个现象的德国科学家）命名。

马格纳斯效应首先在1924年由Anton Flettner应用于推进船舶。Flettner使用细长筒体结构，从船舶的甲板直立地站立，用于使用所述提升力推进船舶（这些结构也称为“Flettner转子”）。相对于常规帆船的优点在于，船舶能相对于略微相反因而相对不利风向以更尖锐的角度航行。另外，Flettner转子能补充燃料驱动船舶的推进，从而降低这种船舶的燃料消耗。

然而，在基本上平行于期望航向的强烈反向风的情况下，或在强烈阵风的风力状况下，Flettner转子不能提供任何另外的推进。在这些状况下，转子证明将会成为大的阻力源，因为风撞击转子的相对较大的正面。另外，在强风和大浪的恶劣天气状况下，转子证明由于重心升高而给船舶带来另外的不稳定性。

US4,602,584提供了一种在船舶上使用的马格纳斯效应转子，其通过将其枢转至基本上平行于船舶纵向轴线的位置来提供将转子朝着甲板缩叠的可能性，以最小化这种不利风力状况下船舶上的阻力。更具体地，US4,602,584描述了一种椭圆形筒体，其具有长轴和短轴，以及纵向轴线，从船舶甲板直立并由刚性外表面形成，可绕着中心纵向轴线旋转。椭圆形筒体能“停泊”在大致直立位置，在该处筒体能用作常规航行，将短轴与风向对准，或者“停泊”在椭圆形筒体能在风中羽状动作，将长轴与风向对准从而降低阻力的位置中。另外，在不利风力状况期间，椭圆形筒体或转子能停泊在其大致平行于船舶纵向轴线的位置中，从而不会以任何方式妨碍船舶的操纵或推进。

然而，从例如US4,602,584已知的马格纳斯效应转子具有在甲板下面的马达驱动器。因此其较难接近。另外，需要较长的传动轴将马达驱动器的扭矩传递至转子筒体。另外，将转子从马达驱动器分离较困难。

描述装载式转子的另一专利出版物是GB2,187,154。该出版物描述了用于船只推进的转子，其构造为一系列筒形区段，它们的直径阶梯式增大直到转子的高度，以使得转子能伸缩地缩回入船只甲板中的井。转子内侧的不旋转的中心支柱装配有承载转子的顶部轴承，支柱还是伸缩的。最上转子区段具有在其顶端周围径向地突出的边界层围栏，并且每个区段下面和其上面区段之间的直径的阶梯式增大在每种情况下为转子区段提供了相应的边界层围栏。尽管该出版物据说描述了马格纳斯效应转子，但是该出版物中没有发现转子驱动器用于根据需要主动地将转子绕着其纵向轴线旋转用以产生马格纳斯效应。因此，该出版物实际上并不涉及马格纳斯效应转子。

描述装载式转子的又一专利出版物是US2,596,726。该专利出版物描述了用于驱动船只推进器的风力马达。更具体地，其描述了直立于构造于船只船体内的基部上的马达。固定线索应用来保持转子相对于船只竖立。马达还包括由螺栓紧固至船只基部的基板以及在其下端处套装于形成于所述基板上的毂套中的桅杆，桅杆在其上端装配有辐形托架。马达还包括绕着桅杆自由地转动的转子。转子包括包围围观的管状转子轴以及轴向地嵌入至转子轴的盘形下端板。然而该出版物没有公开马格纳斯效应转子，其要求驱动装置用于根据需要主动地将转子绕着其纵向轴线旋转用以产生马格纳斯效应。转子实际上用来给船只的推进器提供动力。

考虑到前述情况，因此本发明的目标是提供一种马格纳斯效应转子，其能相对易于存储于船舶上（例如在不利风力状况下），同时占用相对少量的甲板空间。本发明的另一目标是提供马达驱动器的相对容易通路以便维护。本发明的又一目标是保护马达驱动器免受环境状况。

发明内容

另外，具有马格纳斯效应转子的已知船舶的特征在于马达驱动器位于筒体内部。通过具有位于筒体内部的马达驱动器，减少了甲板空间的使用。另外，马达受到保护以免受环境状况影响。