Войти
Турбопарус или французский turbovoile является морской двигательной системы с использованием паруса, как вертикальную поверхность и активный управления пограничным слоем системы для улучшения подъемной силы в широком угле атаки. Это позволяет парусу приводить лодку в движение в любом направлении, просто перемещая один закрылок в задней части паруса, в отличие от обычных парусов, которые необходимо постоянно регулировать, чтобы реагировать на изменения относительного ветра.
Турбопарус был впервые разработан в широком масштабе Жаком-Ивом Кусто, который поручил Alcyone испытать концепцию в производстве. Более крупный Calypso II также был разработан для использования турбопаруса, но такой конструкции не было.
Альциона В 1980 году Жак Кусто мечтал создать корабль с современным двигателем, который работал бы, по крайней мере частично, за счет ветра - чистого, бесплатного, возобновляемого источника энергии.
Кусто и его коллеги, профессор Люсьен Малавар и доктор Бертран Шаррье, использовали неподвижный цилиндр, который выглядел как дымовая труба и функционировал как крыло самолета.
Он состоит из аэродинамического профиля, вертикальной и почти овоидной трубы с подвижным клапаном, который улучшает разделение между внутренними и внешними порциями. Система аспирации втягивает воздух в трубы и используется для увеличения депрессии на одной стороне паруса; сила реакции возникает в результате разницы давлений. Таким образом, паруса действуют как крылья, создавая подъемную силу и сопротивление.
Подвижная заслонка с задней кромкой в виде створки и вытяжная система вытяжки используются для управления и увеличения максимальной силы реакции.
В результате такой конструкции турбопарус обеспечивает силу реакции, составляющая которой - тяга - доступна для направления движения. Точно так же, как парус без двигателя, тяга не может быть получена при движении прямо против встречного ветра, а также не может быть получена без ветра. Однако использование вытяжной вентиляции, которая требует мощности двигателя, увеличивает создаваемую силу реакции по сравнению с устройством без двигателя.
Пропеллерная силовая установка может использоваться совместно с турбопарусами. Эти традиционные двигатели вместе с углами и мощностью всасывания парусов могут быть согласованы с компьютерами для управления кораблем.
По данным Общества Кусто, «по сравнению с коэффициентом тяги лучших из когда-либо построенных парусов (типа Marconi или квадратного типа, то есть кораблей Кубка Америки [sic] или японской ветряной двигательной системы), коэффициент тяги турбопаруса составляет от 3,5 до 4 раз. превосходит и дает системе уникальное преимущество для экономичного движения кораблей ".
Однако эффективность системы не подвергалась достаточным сравнительным инженерным исследованиям. Активных исследований велось всего два судна с турбопарусами. Группа Кусто - единственная организация, располагающая большим объемом данных по турбопарусам.
Кусто и его группа исследователей установили изобретение на катамаран, названный Moulin à Vent (Ветряная мельница).
Система состояла из одиночной мачты турбопаруса, окрашенной в темно-синий цвет. Программа исследований этого судна была разработана для проверки эффективности тяги с двигательной установкой. Доказав концепцию, от разработки прототипа отказались в 1982 году, когда группа Кусто обратила свое внимание на более крупное судно Alcyone.
Опыт Кусто был использован при проектировании нового судна. Вместе с военно-морскими инженерами он разработал инновационный корпус из алюминия, легкий и прочный. Корма, напоминающая катамаран, придавала ему устойчивости. Однокорпусная носовая часть спроектирована для разделения волн и улучшения плавности хода при сильном волнении. Два турбопаруса поднимались с ее палубы, а два дизельных двигателя обеспечивали необходимую силу всасывания. Корабль назвали Альционой, дочерью ветра.
Когда Alcyone был запущен в 1985 году, он получил выгоду от разработки оригинального турбопаруса Moulin a Vent. С двумя турбопарусами с уменьшенным удлинением значительно уменьшились нагрузки на металл поверхности паруса. Оба паруса также содержали осевые турбины для выработки энергии, и, с учетом снижения стоимости компьютеров, также имели органы управления с сенсорным приводом для приведения в действие парусов для достижения оптимальной тяги.
Практический опыт работы с кораблем привел к тому, что группа Кусто приняла судно в качестве флагмана и основной исследовательской платформы в 1980-х годах. Компьютеры оптимизировали работу турбопарусов и двигателей. Чтобы поддерживать постоянную скорость, двигатели автоматически включаются, когда ветер стихает, и полностью останавливаются, когда ветер достаточно сильный и дует в правильном направлении. Для обслуживания корабля требуется экипаж из пяти человек.
С интересом к расширению применения турбопаруса было предложено, чтобы танкеры и другие крупные суда вскоре установили турбопаруса в качестве средства для снижения расхода топлива. Система была предназначена для питания Calypso II, который еще предстоит построить.
