本发明专利技术涉及用于帆船的帆(R，G；60；70；80；90；100)，所述帆包括其中结合有呈由形状记忆合金制成的丝状构件(2)形式的形状记忆元件的部分(1’；F61至F65；F71至F76；F81至F84；F91至F95；F101至F110)，由所述部分的表面面积之和合成的表面面积包括在整个帆的表面面积的0.01％与50％之间。本发明专利技术还涉及允许帆的控制操作的控制装置以及用于控制帆船帆的操作的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及帆船风力推进装置，并且更特别地涉及包括由形状记忆合金制成的元件的用于帆船的帆。
技术介绍
已知帆不平放在测量高度和宽度的平面中，而是通常沿与所述平面垂直的方向突出，从而限定沿着高度和宽度方向连续变化的特定曲率或曲度。曲度是对帆的良好的空气动力学性能而言的关键因素并且由设计考虑推导出。已知帆通常设计成具有基于预知风力情况的最佳曲度分布。帆船也通常设置有用于调节曲度以使帆船在航行期间的性能最大化的装置。用于利用风力向前运动的传统方法涉及帆的使用，帆由诸如升帆索、控帆索、张帆索、收帆索、下拉索、斜桁支索之类的许多缆绳以及诸如桅杆、吊杆、斜桅、帆柱之类的结构控制和操纵以将帆定形状成适合的翼型。这些控制装置现在是现代复杂的航海技术的部分。然而，帆曲度的控制主要受三维形状的影响并且尚须主要受三维形状的影响，因此，帆具有例如相对于其平面在测量高度和宽度的平面上突出的三角形形状。近年来已经基于采用形状记忆合金的构思提出了可选择的帆调节方法。AdamVoorhees于2010年7月I日出版在SMST E-Elastic newsletter上的第I至3页的文章“Shape memory alloys could transform yachting (形状记忆合金将改变帆船运动)”提出了制造设置有形状记忆合金骨架的船帆从而允许将船帆从静态或被动结构改变成动态或主动结构，以便实现在每个航行角度、风速并且更普遍地在海况下的最佳性能。然而，实施该基本构思的具体方法没有被公开。
技术实现思路
从这个基本构思出发，本专利技术的目的在于提供一种利用形状记忆合金的技术的船帆。本专利技术的目的还在于提供一种用于对这样的船帆的操作进行控制的装置及方法。根据本专利技术，船帆包括其中结合有形状记忆元件的一个或更多个分立的“主动”部分，所述部分的表面面积之和合成的表面面积包括在整个船帆的表面面积的0.01%与50%之间。专利技术人实际上已经发现不是必须为整个帆提供由形状记忆元件构成的骨架以调节帆的形状，专利技术人足以并且更有效地在帆的分立部分处应用这样的元件。在多数情况下，形状记忆元件靠近帆顶点一一在该顶点处，帆通常受其支承结构的限制一一的存在甚至是无用的或不利的，这是因为形状记忆元件将要承受的应力对应于这些顶点。此外，布置在帆顶点处的形状记忆元件必须尺寸极大，因而使整个帆更重并且导致功率消耗更大。根据本专利技术的实施方式，帆的包括形状记忆元件的部分包括由形状记忆合金制成的以彼此平行或彼此交叉的式样布置的丝状构件的组。包括形状记忆元件的部分的全部表面面积包括在整个帆的表面面积的3%与50%之间，并且更优选地包括在整个帆的表面面积的5%与30%之间。根据本专利技术的替代性实施方式，帆的包括形状记忆元件的部分包括由形状记忆合金制成并且沿着帆的表面延伸的单个丝状构件。在这种情况下，形状记忆元件的全部表面面积包括在整个帆的表面面积的0.01%与3%之间并且更优选地包括在整个帆的表面面积的0.2%与1.5%之间。形状记忆元件可以例如在制造期间嵌入在帆结构中或者简单地应用于其外部表面；形状记忆元件可以是帆材料自身的部分或者通过焊接、胶接、缝接、模制、层压、印制、夹在帆层之间、或其组合的方式结合在帆材料中。在帆的外部表面上的应用特别适用于改进现有帆。可以适当选择形状记忆元件相对于帆的支承结构的布置以满足特定设计需要。丝状构件可以例如以与桅杆或帆下桁平行或垂直的方式布置或者以相对于桅杆或帆下桁倾斜的方式布置。丝状构件还可以以彼此平行的组布置或依照交叉式样布置。丝状构件还可以有利地依照帆的应变线布置。根据本专利技术的另一方面，由形状记忆合金制成的丝状构件还可以用于制造帆的拉紧绳索，丝状构件可以替代性地用于通常用来将帆限制于桅杆、帆下桁、前桅支索并且更一般地限制于在船上的任何帆支承结构设置的绳索。丝状构件结合在帆中并且连接至帆控制装置并且通过帆控制装置供电，帆控制装置还可以包括由形状记忆合金制成的拉紧绳索。更特别地，丝状构件连接至受帆的支承结构限制的电气端子。电气端子进而连接至与电源可操作地连接的电气接口。电气接口可以构造成选择性地供电至结合在帆的主动部分中的丝状构件，由此允许仅热激活主动部分中的一些主动部分，并且允许精细地控制帆的形状、尺寸和曲度。电力供给能够被有利地调节。为此，控制装置可以包括手动驱动器。电力供给的自动或半自动控制也是可能的，并且为此，控制装置可以包括存储控制程序并且可能构造成接收下述外部输入的微处理器:所述外部输入来自在帆的主动部分的预定位置处和/或在安装有帆的帆船上安装的一个或更多个传感器。其他传感器还可以在帆的其他非主动部分上或者在安装有帆的帆船上的其他地方安装以收集对比和基准数据。【附图说明】对本领域技术人员而言，根据本专利技术的帆的其他优点和特征以及其控制装置及方法的优点和特征将在下面通过参照附图从专利技术的实施方式的详细且非限制性地描述变得清楚，其中:-图1示意性地示出了其帆包括结合有形状记忆元件的部分的帆船；-图2是示意性地示出了可以用在图1的船上的帆的放大视图；-图3是示出了图1的细节K的放大视图；-图4是示意性地示出了根据本专利技术的帆控制装置的控制电路的方框图；-图5示出了用于拉紧帆的牵引系统，该系统包括由形状记忆元件制成或包括形状记忆元件的绳索；-图6至图10示出了根据本专利技术的帆的其他示例实施方式。【具体实施方式】为便于人们理解，在附图中示出的元件的尺寸和尺寸比例已经改变。特别地，形成形状记忆元件的丝状构件的厚度已经被放大以清楚地示出丝状构件相对于帆和帆的支承结构的布置。此外，还由于元件的特性和定位的很大自由度，因此，没有描绘对理解本专利技术来说不是必要的元件，如电连接器和电缆/电线。参照图1和图3，A、B和V分别指示例如具有传统主帆R和热内亚帆G的帆船I的主桅杆、帆下桁和斜桁支索。然而，本专利技术不涉及任何特定类型的帆并且可以有利地应用于小吨位帆船和豪华游艇的帆。因此，本专利技术的帆可以在尺寸和形状方面变化很大。下面将参照装配百慕大帆的帆船，比如图1中例示的帆船并且特别参照主帆，应该清楚的是任何其他帆或设备可以根据本专利技术的教示进行改进。帆的形状通常为大致三角形或梯形。帆的边一一在百慕大主帆的情况下不受主桅杆或帆下桁限制、或在百慕大前桅帆的情况下不受前桅支索的限制——通常是直的或略微弧形的。帆通常以最当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于帆船的帆(R，G；60；70；80；90；100)，所述帆包括其中结合有形状记忆元件的部分(1’；F61‑F65；F71‑F76；F81‑F84；F91‑F95；F101‑F110)，由所述部分的表面面积之和合成的表面面积包括在整个所述帆的表面面积的0.01％与50％之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚·多廖蒂，
申请(专利权)人：安德烈亚·多廖蒂，
类型：发明
国别省市：意大利;IT
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