Корабль с ветряной мельницей

Судно -ветряная мельница , судно с системой преобразования энергии ветра или судно-сборщик энергии ветра приводится в движение с помощью ветряной турбины, приводящей в движение пропеллер .

Они используют энергию ветра посредством механической или электрической передачи на гребной винт. Если трансмиссия электрическая, можно также использовать аккумуляторные батареи, чтобы позволить энергии, вырабатываемой в один момент, использоваться для дальнейшего движения.

Корабли с ветряными мельницами не следует путать с роторными кораблями , которые вместо этого полагаются на эффект Магнуса для движения.

Точки плавания

Оснащенный устройством преобразования ветра, которое может вращаться на 360° независимо от того, в каком направлении движется корабль, корабль-ветряная мельница может плыть в любом направлении.

• Он может двигаться прямо против ветра, что является недостижимой для других парусных судов. Здесь ветряная турбина приводит в движение водяной движитель. Поскольку вырабатываемая мощность зависит от силы видимого ветра, большое количество мощности передается на гребной винт. Чтобы эффективно работать на обычно низкой скорости в воде, гребной винт должен быть достаточно большим, чтобы создавать большую тягу против ветра, чем совокупная сила ветра и воды, создаваемая ветряной турбиной, а также сопротивление воздуха и воды самой конструкции корабля.

• При боковом ветре, т. е. на расстоянии, тяга ветряной турбины толкает судно в сторону, поэтому оно должно иметь боковую поверхность, например киль, чтобы уменьшить дрейф. Оснащенная таким образом ветряная турбина может использоваться и в режиме автожира. То есть мощность вращения не передается, и ветряная турбина действует так же, как статический парус, и скорость кораблей может превышать скорость ветра так же, как и у многих других парусных судов.

• При движении по ветру вымпельный ветер уменьшается по мере увеличения скорости корабля и при истинной скорости ветра падает до нуля, так что ветряная турбина не может генерировать ни мощность, ни тягу, если используется в режиме автожира. Поэтому корабли с ветряными мельницами, как и другие парусные суда, ограничены скоростью, меньшей скорости ветра при движении прямо по ветру. Теоретически ветряная турбина может использоваться в качестве воздушного пропеллера, а водяной пропеллер — в качестве водяной турбины. Затем направление силы меняется на противоположное, и такой корабль с ветряной мельницей может ускоряться в области нулевого вымпельного ветра и превышать скорость ветра прямо по ветру. Поскольку для этого требуется, чтобы как воздушные, так и водные устройства были сконструированы иначе, чем обычно, а также чрезвычайно низкая водонепроницаемость корпуса, этого до сих пор не удалось достичь на кораблях, но удалось достичь на сухопутных яхтах. Они передвигаются на колесах, которые оказывают очень небольшое сопротивление на высоких скоростях по сравнению с сопротивлением даже лучших корпусов при движении по воде.

Типы

Можно сделать несколько типов; к ним относятся суда, оснащенные только ветряными турбинами, а также гибридные суда, которые накапливают энергию ветра от турбины, когда судно не нуждается в приведении в движение. Чтобы уменьшить энергию, необходимую для движения лодки, корабли с ветряными мельницами часто оснащаются конструкциями корпусов с низким коэффициентом трения, такими как многокорпусные суда , или представляют собой суда на подводных крыльях . Лодки без корпусов с низким коэффициентом трения или судов на подводных крыльях могут быть оснащены ветряными турбинами, но часто силы, создаваемой только турбинами, недостаточно для движения судна. В этом случае турбины лишь обеспечивают дополнительную силу обычным парусам или другим двигательным установкам.

В настоящее время исследования продолжаются и еще предстоит определить лучшие типы лопастных роторов. Например, доказано, что ветряные мельницы с высокой горизонтальной осью делают корабль менее устойчивым. Поэтому ветряные мельницы с вертикальной осью (например, турбины Савониуса ). иногда предпочтительны Кроме того, ветряная мельница должна быть очень прочной, поскольку в морской среде ветряные мельницы разрушаются быстрее, чем на суше.

Текущие корабли

На сегодняшний день построено несколько кораблей с ветряными мельницами; к ним относятся:

• Джим Бейтс «The
• Триппенс Линдси Олен
• Лодка Питера Уорсли с ветряной мельницей http://www.sailwings.net/rotaryhome.html
• Откровение Джима Уилкинсона 2
• Блэкберд (ветромотор)

В фильме «Водный мир» в главной роли с Кевином Костнером был показан тримаран, с вертикальной осью приводимый в движение ветряной турбиной Дарье .

См. также

• Ветряной автомобиль