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CN111559484A - 充气式天帆系统 - Google Patents

充气式天帆系统 Download PDF

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CN111559484A
CN111559484A CN202010461980.0A CN202010461980A CN111559484A CN 111559484 A CN111559484 A CN 111559484A CN 202010461980 A CN202010461980 A CN 202010461980A CN 111559484 A CN111559484 A CN 111559484A
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inflatable
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赵珂正
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Abstract

本发明公开了一种充气式天帆系统，由固定在甲板上的桅杆、风帆、收放线以及收放连接线组成；其中，风帆是由边缘相互连接的两层布所组成的软体结构，风帆的两层布的材质为均降落伞尼龙布；所述风帆的顶部连接有第一气囊，第一气囊中充有密度小于空气密度的气体；所述第一气囊中充有氢气或者氦气；所述第一气囊上设置有充气孔；所述第一气囊的顶部连接有第二气囊，第二气囊内充有密度小于空气密度的气体。本发明使用降落伞尼龙布作为风帆的材质，相对于现有风帆的材质有效的节约了成本，同时为了使得风帆更加有效的升入高空，使用充有密度小于空气密度的气体，使得风帆可以在空气浮力的带动下顺利的升入空中。

Description

充气式天帆系统
技术领域
本发明涉及天帆系统领域，特别涉及一种充气式天帆系统。
背景技术
天帆系统的主体是一个超轻合成纤维制成的巨型风筝，它被固定在船上一根高15米的桅杆上，一般情况下能升到100米到300米的高度，以捕捉最强劲的风力，拉动船只前行，这样可以减小船只发动机的油耗。
如图1所示，是现有天帆系统的整体结构示意图，现有的天帆系统有固定在甲板1上的桅杆2、风帆4、收放线3以及收放连接线5组成，其中，风帆4是有两层布组成的软体结构，在风的作用下沿风展开，风帆4的边缘连接有收放连接线5，收放连接线5的一端汇总在收放线3的一端上，收放线3的另一端连接在甲板1上的桅杆2上。
目前天帆系统的风帆4是采用超轻纤维材质的布料制成，这种布料的造价成本高，维护较为复杂，因此，目前的风帆4的帆面制作的也非常的小，这样空中可以利用的风力就非常的有限，当利用的风力有限的时候，势必就会增加发动机的油耗，不利于节能，因此，目前的风帆系统不能进行有效的大范围推广和使用。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种充气式天帆系统，使用降落伞尼龙布作为风帆的材质，相对于现有风帆的材质有效的节约了成本，同时为了使得风帆更加有效的升入高空，使用充有密度小于空气密度的气体，使得风帆可以在空气浮力的带动下顺利的升入空中。
为此，本发明提供一种充气式天帆系统，由固定在甲板上的桅杆、风帆、收放线以及收放连接线组成。
其中，风帆是由边缘相互连接的两层布所组成的软体结构，风帆的两层布的材质为均降落伞尼龙布。
所述风帆的顶部连接有第一气囊，第一气囊中充有密度小于空气密度的气体。
进一步，所述第一气囊中充有氢气或者氦气。
进一步，所述第一气囊上设置有充气孔。
进一步，所述第一气囊的顶部连接有第二气囊，第二气囊内充有密度小于空气密度的气体。
更进一步，所述第二气囊通过气囊连接线与所述第二气囊可拆卸连接。
进一步，所述风帆的边缘均设置有用于连接其他所述风帆的连接器，所述第一气囊设置在最上层的所述风帆的顶部。
进一步，所述桅杆的下端设置有用于收卷所述风帆的风帆收卷设备。
所述风帆的底部均匀的设置有至少一根收卷线，收卷线的自由端连接在所述风帆收卷设备的卷轴上。
更进一步，所述桅杆的顶部设置有卷线器用于收卷所述收放线的卷线器。
更进一步，所述卷线器铰接在所述桅杆的顶部，卷线器能够在所述桅杆的顶部转动。
所述风帆收卷设备滑动连接在所述桅杆的表面，所述风帆收卷设备能够在所述桅杆的周向滑动。
进一步，风帆上设置有摄像设备和无线传输器以及电源装置，所述摄像设备和无线传输器以及电源装置分别通过固定器固定在所述风帆上。
所述电源装置包括风力发电机。
所述摄像设备与所述无线传输器信号连接，所述无线传输器与地面显示接收器信号连接。所述摄像设备和无线传输器分别与所述电源装置电连接。
本发明提供的一种充气式天帆系统，具有如下有益效果：
1、本发明使用降落伞尼龙布作为风帆的材质，相对于现有风帆的材质有效的节约了成本，同时为了使得风帆更加有效的升入高空，使用充有密度小于空气密度的气体，使得风帆可以在空气浮力的带动下顺利的升入空中；
2、本发明使用了气囊提供空气浮力，使风帆材料降低了要求，扩大了可用的材料范围。使风帆的数量面积不受限制，可根据需要增减，如风帆面积为10*10米，串联10只，总面积就是1000平方米，这样风帆的面积更大；
3、本发明使用风帆收卷设备使用自动对风帆进行收卷，有效的降低了人工将风帆折叠操作的难度，这样也就降低了船上的人工成本；
4、本发明使用了摄像设备，通过风帆将摄像设备带入高空中进行拍摄，这样就起到了在水面上航拍的效果，可以即时发现周围以及更远出水面上的危险情况或着鱼群。
附图说明
图1为现有天帆系统的整体结构示意图；
图2为本发明对风帆的改进结构示意图；
图3为本发明多个风帆串联时的结构示意图；
图4为本发明在风帆使用的时候的整体结构示意图；
图5为本发明在利用风帆实现航拍的整体结构示意图。
附图标记说明：
1、甲板；2、桅杆；3、收放线；4、风帆；5、收放连接线；6、第二气囊；7、气囊连接线；8、第一气囊；9、卷线器；10、风帆收卷设备；11、收卷线；12、摄像设备；13、无线传输器；14、电源装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。
具体的，如图1-5所示，本发明提供了一种充气式天帆系统，由固定在甲板1上的桅杆2、风帆4、收放线3以及收放连接线5组成。其中桅杆2、风帆4、收放线3以及收放连接线5为现有天帆系统的组成，具体请参见本说明书中背景技术部分。
其中，风帆4是由边缘相互连接的两层布所组成的软体结构，这是现有技术中天帆系统中的风帆4结构，这样在将风帆4放飞的时候，就可以使得风进入风帆4，这样风帆4就可以在空中飞起，使用软体结构，这样在风帆4不使用的时候，可以通过折叠的方式将风帆4进行收叠。
在本发明中，风帆4的两层布所使用的材质为均降落伞尼龙布，该材质相对于现有的超轻纤维的材质，可以有效的降低风帆4制作的成本，这样在后期的使用中，就可以由于成本被大幅度降低而使得天帆系统被推广。但是，降落伞尼龙布的重量要大于目前风帆4所使用的超轻纤维的材质。
因此，在所述风帆4的顶部连接有第一气囊8，第一气囊8中充有密度小于空气密度的气体。本发明使用第一气囊8内充斥有密度小于空气密度的气体，这样第一气囊8就可以在空中升起，从而带动风帆4顺利的升入高空。
对于第一气囊8中所充斥的气体，是在甲板上对其进行充气和放气，在风帆4飞在空中的时候，没有任何的充放气操作。
在本实施例中，所述第一气囊8中充有氢气或者氦气。由于氢气或者氦气的密度远小于空气，因此，将氢气或者氦气充入第一气囊8中，这样可以有效的保证风帆4的飞行。
在本实施例中，所述第一气囊8上设置有充气孔。充气孔用于充气和回收气体，降低气体的成本，同时，也可以使得第一气囊8的多次利用。
在本实施例中，所述第一气囊8的顶部连接有第二气囊6，第二气囊6内充有密度小于空气密度的气体。同时，在本实施例中，所述第二气囊6通过气囊连接线7与所述第二气囊6可拆卸连接。
第二气囊6中所充斥的气体也是密度小于空气密度的气体，在本实施例中，第二气囊6的数量可以设置有多个，第二气囊6的作用于第一气囊8一致，也是起到对风帆4的向上拉动的作用，第二气囊6的数量和位置是根据风帆4的重量增减其数量的，从而达到需要的空气浮力。
在本实施例中，所述风帆4的边缘均设置有用于连接其他所述风帆4的连接器，所述第一气囊8设置在最上层的所述风帆4的顶部。在本发明中，可根据需要增减风帆4的数量，达到所需要的船只所需要的牵引力。例如，风帆4面积为10米*10米，串联10只风帆4，总面积就是1000平方米。在具体是使用中，风帆4的总面积是根据需要自行通过连接器串联的，面积还可以更大。
在本实施例，所使用的连接器可以是拉链连接器，也可以是挂接器，这需要根据实际的使用情况进行选择。
在本实施例中，所述桅杆2的下端设置有用于收卷所述风帆4的风帆收卷设备10。风帆收卷设备10既是一个卷轴较长的卷线器。
所述风帆4的底部均匀的设置有至少一根收卷线11，收卷线11的自由端连接在所述风帆收卷设备10的卷轴上。
这样在收卷风帆4的时候，就卷轴就现将收卷线11卷在卷轴上，之后再讲风帆4卷在卷轴4上，由于风帆4是软体结构，因此，使用风帆收卷设备10就可以将风帆4收卷起来，这样就可以节约大量的人力对风帆4进行收整。
同时，在本实施例中，所述桅杆2的顶部设置有卷线器用于收卷所述收放线3的卷线器9。同时，在本实施例中，所述卷线器9铰接在所述桅杆2的顶部，卷线器9能够在所述桅杆2的顶部转动。所述风帆收卷设备10滑动连接在所述桅杆2的表面，所述风帆收卷设备10能够在所述桅杆2的周向滑动。
卷线器9是将收放线3进行收卷，从而控制风帆4的高度，同时，卷线器9能够在所述桅杆2的顶部转动，这样就可以使得卷线器9随着风帆4的方向进行调整，同时风帆收卷设备10与卷线器9一致，也随着风帆4的方向进行调整。
在本实施例中，风帆4上设置有摄像设备12和无线传输器13以及电源装置14，所述摄像设备12和无线传输器13以及电源装置14分别通过固定器固定在所述风帆4上。所述电源装置14包括风力发电机。所述摄像设备12与所述无线传输器13信号连接，所述无线传输器13与地面显示接收器信号连接。所述摄像设备12和无线传输器13分别与所述电源装置14电连接。
摄像设备12跟随风帆4一起位于高空中，摄像设备12对水面上的情况进行拍摄，摄像设备12将所拍摄的信息通过无线传输器13发送到船上的地面显示接收器，这样，船员在船上就可以观看到摄像设备12将所拍摄的信息，这样就可以为船员提供水面周围甚至更远处的水平情况，使得船员可以即时发现水面上的危险或鱼群。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充气式天帆系统，包括固定在甲板(1)上的桅杆(2)、风帆(4)、收放线(3)以及收放连接线(5)组成，其特征在于：
其中，风帆(4)是由边缘相互连接的两层布所组成的软体结构，风帆(4)的两层布的材质为均降落伞尼龙布；
所述风帆(4)的顶部连接有第一气囊(8)，第一气囊(8)中充有密度小于空气密度的气体。
2.如权利要求1所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述第一气囊(8)中充有氢气或者氦气。
3.如权利要求1所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述第一气囊(8)上设置有充气孔。
4.如权利要求1所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述第一气囊(8)的顶部连接有第二气囊(6)，第二气囊(6)内充有密度小于空气密度的气体。
5.如权利要求4所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述第二气囊(6)通过气囊连接线(7)与所述第二气囊(6)可拆卸连接。
6.如权利要求1所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述风帆(4)的边缘均设置有用于连接其他所述风帆(4)的连接器，所述第一气囊(8)设置在最上层的所述风帆(4)的顶部。
7.如权利要求1所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述桅杆(2)的下端设置有用于收卷所述风帆(4)的风帆收卷设备(10)；
所述风帆(4)的底部均匀的设置有至少一根收卷线(11)，收卷线(11)的自由端连接在所述风帆收卷设备(10)的卷轴上。
8.如权利要求7所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述桅杆(2)的顶部设置有卷线器用于收卷所述收放线(3)的卷线器(9)。
9.如权利要求8所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，所述卷线器(9)铰接在所述桅杆(2)的顶部，卷线器(9)能够在所述桅杆(2)的顶部转动；
所述风帆收卷设备(10)滑动连接在所述桅杆(2)的表面，所述风帆收卷设备(10)能够在所述桅杆(2)的周向滑动。
10.如权利要求1所述的一种充气式天帆系统，其特征在于，风帆(4)上设置有摄像设备(12)和无线传输器(13)以及电源装置(14)，所述摄像设备(12)和无线传输器(13)以及电源装置(14)分别通过固定器固定在所述风帆(4)上；
所述电源装置(14)包括风力发电机；
所述摄像设备(12)与所述无线传输器(13)信号连接，所述无线传输器(13)与地面显示接收器信号连接；所述摄像设备(12)和无线传输器(13)分别与所述电源装置(14)电连接。
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