ES2840057T3 - Buque de propulsión a vela - Google Patents

Abstract

Buque de propulsión al menos parcialmente a vela, del tipo que comprende un ala doble montada sobre una estructura (300) gobernada angularmente alrededor de un eje generalmente vertical (310) en función de las condiciones, comprendiendo el ala doble una aleta anterior (100) y una aleta posterior (200) de las cuales al menos una presenta una simetría anteroposterior y separadas por una rendija (L), comprendiendo cada aleta una serie de elementos de forma (110, 210; 130; 230) distribuidos en altura, caracterizado por que dicha estructura comprende un mástil anterior (310) y un mástil posterior (320) unidos por un elemento en configuración de botavara (330) y por un elemento en configuración de cangrejo (342), por que los elementos de forma (110; 130) de la aleta anterior (100) están atravesados por el mástil anterior (310) con posibilidad de giro alrededor de un eje definido por este último, por que los elementos de forma (210; 230) de la aleta posterior (200) están atravesados por el mástil posterior (320) con posibilidad de giro alrededor de un eje definido por este último, y por que dicha estructura (300) es capaz de girar sobre un eje de giro determinado por el mástil anterior (310).

Description

DESCRIPCIÓN

Buque de propulsión a vela

Campo de la invención

La presente invención se refiere, con carácter general, a la propulsión a vela y, más en particular, a un nuevo tipo de ala de propulsión para barcos para cruceros y buques de trabajo.

Estado de la técnica

Es abundante la bibliografía anterior referente a las alas rígidas para la propulsión de buques.

De este modo, son conocidas especialmente, por los documentos US3332383A, US4685410A, US5313905A, US8635966B1, alas rígidas o semirrígidas de dos aletas, que en particular permiten dar al ala una curvatura ajustable.

No obstante, estas alas conocidas plantean importantes problemas cuando se trata de realizar un ala largable y, además, no admiten tomar rizos. De este modo, las alas existentes de 2 aletas presentan, las más de las veces, un mástil arriostrado y el control del ala se realiza, por una parte, por medio de cabos que constituyen una escota que pasa a forzar la curvatura del ala, por otra parte, de un varillaje fijo que va a pilotar la segunda aleta al objeto de hacer que consiga la totalidad o parte de la curvatura en la base del ala, al objeto de generar, en su caso, una torsión. Por otra parte, el movimiento relativo de la segunda aleta con respecto a la primera aleta se realiza por lo general mediante giro a partir de un eje situado en el interior del perfil de la primera aleta, lo cual no es óptimo desde el punto de vista de las prestaciones y vuelve delicada, cuando no imposible, la realización de un ala largable o cargable.

Por otro lado, el documento US 4 848 258 A describe un velamen de tres velas, con tres respectivos mástiles, siendo capaces de girar las estructuras que incluyen los dos mástiles extremos en correspondencia con el mástil central. El velamen comprende elementos portantes que se aparentan más a velas que a alas. Los cangrejos y botavaras anteriores y posteriores son capaces de girar de manera forzada alrededor de un eje determinado por el mástil principal.

El documento EP 0 328 254 A1, por su parte, describe una vela de ala doble en la que el ala posterior pivota alrededor de un eje situado en el interior del volumen del ala anterior.

Asimismo es conocida, por el documento US 4 561 374 A, una vela que se asemeja a un ala única de curvatura variable. La estructura portadora de esta ala pivota en correspondencia con un mástil único que atraviesa la parte posterior del ala y en correspondencia con el cual se efectúa la curvatura.

Sumario de la invención

La presente invención está orientada a proponer un ala con al menos dos aletas que palía la totalidad o parte de los inconvenientes y limitaciones antes mencionados y que asegura una gran eficiencia fluidodinámica y una gran simplicidad de utilización.

Se propone al efecto un buque de propulsión al menos parcialmente a vela, del tipo que comprende un ala doble montada sobre una estructura gobernada angularmente alrededor de un eje generalmente vertical en función de las condiciones, comprendiendo el ala doble al menos una aleta anterior y una aleta posterior de las cuales al menos una presenta una simetría anteroposterior y separadas por una rendija, comprendiendo cada aleta una serie de elementos de forma distribuidos en altura, caracterizado por que dicha estructura comprende un mástil anterior y un mástil posterior unidos por un elemento en configuración de botavara y por un elemento en configuración de cangrejo, por que los elementos de forma de la aleta anterior están atravesados por el mástil anterior con posibilidad de giro alrededor de un eje definido por este último, por que los elementos de forma de la aleta posterior están atravesados por el mástil posterior con posibilidad de giro alrededor de un eje definido por este último, y por que dicha estructura es capaz de girar sobre un eje de giro determinado por el mástil anterior.

El buque comprende facultativamente las siguientes características adicionales, tomadas individualmente o en cualesquiera combinaciones que un experto en la materia aprehenderá como técnicamente compatibles:

* la aleta anterior es apta para desplazarse en un intervalo angular definido en orden a desfasarse angularmente con respecto a un plano medio (P) determinado por los ejes de giro de las dos aletas.

* la aleta anterior es libre de desplazarse por efecto de un viento que solicite lateralmente la aleta anterior. * el buque comprende medios de gobierno del desplazamiento angular de la aleta anterior.

* el intervalo angular está comprendido entre aproximadamente ±1 ° y ±15°.

* el buque comprende medios de gobierno de la inclinación de la aleta posterior con respecto a dicho plano medio.

* los medios de gobierno son aptos para inclinar de manera diferenciada una región inferior y una región superior de la aleta posterior.

* los medios de gobierno son aptos, asimismo, para desplazar al menos una región intermedia de la aleta posterior.

* los medios de gobierno comprenden un primer actuador que actúa en correspondencia con una región inferior de la aleta posterior y un segundo actuador situado en la región inferior del ala y que actúa en correspondencia con una región superior de la aleta posterior mediante un mecanismo de reenvío circulante por uno de los mástiles.

* el buque comprende al menos un tercer actuador que actúa en correspondencia con una región intermedia de la aleta posterior mediante un mecanismo de reenvío circulante por un mástil de la estructura.

* los actuadores están montados sobre el elemento en configuración de botavara.

* el elemento en configuración de cangrejo pertenece a un conjunto en configuración de cangrejo que comprende dicho elemento en configuración de cangrejo y un elemento capaz de deslizar a lo largo de al menos un mástil y solidario a traslación del extremo superior de la aleta anterior y/o del extremo superior de la aleta posterior, para realizar al menos uno de entre un largado y una carga de la aleta anterior y/o de la aleta posterior.

* el buque comprende al menos una driza que posee un reenvío en correspondencia con el elemento fijo del cangrejo y amarrada a dicho elemento deslizante del conjunto en configuración de cangrejo.

* el buque comprende medios de gobierno angular que actúan en una región de mecha del mástil anterior. * dicho estructura es no arriostrada y es capaz de girar en 360° como respuesta a dichos medios de gobierno angular.

* el gobierno angular de la estructura opera conjuntamente sobre los elementos fijo y deslizante del conjunto en configuración de cangrejo.

* el mecanismo de reenvío asociado al segundo actuador comprende elementos de reenvío montados sobre el elemento deslizante del conjunto en configuración de cangrejo.

* al menos una de las aletas está realizada con el concurso de un conjunto de elementos de forma de contornos perfilados, sobre los cuales va tensada una envolvente.

* al menos una de las aletas está realizada con el concurso de un conjunto de puntales generalmente rígidos o semirrígidos cooperantes unos con otros de manera telescópica.

Breve descripción de los dibujos

Otros aspectos, propósitos y ventajas de la presente invención se harán más evidentes con la lectura de la siguiente descripción detallada de un modo preferido de realización de la misma, dada a título de ejemplo no limitativo y hecha con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

la figura 1 es una vista en perspectiva de conjunto de un ala de propulsión a vela según un primer modo de realización de la invención,

la figura 2 es una vista en sección horizontal esquemática del ala de la figura 1,

las figuras 3A a 3D son sendas vistas en sección horizontal que ilustran el estado del ala en cuatro diferentes situaciones,

la figura 4 es una vista en perspectiva desde abajo del conjunto de la estructura del ala a excepción de su envolvente,

la figura 5 es una vista en perspectiva desde arriba del conjunto de la figura 4,

la figura 5a es una vista en perspectiva desde arriba a escala ampliada de un detalle de la figura 5,

la figura 6 es una vista en alzado desde un lado de una región superior del conjunto de las figuras 4 y 5, la figura 7 es una vista en perspectiva desde arriba de la región ilustrada en la figura 6,

la figura 8 es una vista en perspectiva de un detalle de un elemento de la estructura del ala,

la figura 9 es una vista en perspectiva desde abajo a escala ampliada de una región inferior del conjunto de las figuras 4 y 5,

la figura 10 es una vista en perspectiva aérea, en línea, a escala ampliada, con la región de la figura 9,

la figura 11 es una vista en perspectiva a escala ampliada de la región de las figuras 6 y 7,

la figura 12 es una vista en perspectiva esquemática de un ala según un segundo modo de realización de la invención,

la figura 13 es una vista en perspectiva de un elemento de estructura del ala de la figura 12, y

la figura 14 es una vista esquemática en alzado desde un lado del ala de la figura 12.

Descripción detallada de modos preferidos de realización

Con referencia, en primer lugar, a las figuras 1 a 11, pasamos a describir un primer modo de realización de la invención.

a) Principios generales

Con referencia a las figuras 1, 2 y 3A a 3D, un ala según este modo de realización comprende dos perfiles aerodinámicos graduables ambos en incidencia y cuyo ángulo de asiento relativo es graduable. En lo que sigue, se denominan primera aleta o aleta anterior y segunda aleta o aleta posterior. Están designados con las referencias 100 y 200, respectivamente. Pivotan sobre ejes definidos por dos mástiles 310, 320, como se verá en lo que sigue. Al menos uno de estos perfiles presenta una sección transversal aerodinámica asimétrica en la dirección anteroposterior (con borde de ataque y borde de fuga). Puede tratarse, por ejemplo, de secciones llamadas en ala de avión simétricas, y con más preferencia, de secciones normalizadas NACA 00xx u otras.

El ángulo relativo de la segunda aleta con respecto a la primera aleta es graduable de manera diferencial según la altura, permitiendo así una torsión de la segunda aleta.

Las figuras 3A a 3D ilustran esquemáticamente diferentes posiciones que pueden adoptar las dos aletas.

La primera aleta 100 presenta, en el presente ejemplo, un grado de libertad determinado a pivotamiento con respecto a un plano longitudinal P del ala (definido por una estructura de ala que se describirá en lo que sigue), en tanto que la segunda aleta 200 puede quedar solicitada, con el concurso de un sistema de escota, de cilindro o cualquier otro sistema, en orden a adoptar una inclinación con respecto al ala anterior.

La figura 3A ilustra una posición del ala con viento de cara (flecha F), llevándose la aleta posterior 200 a su posición mediana. La aleta anterior 100 se orienta espontáneamente según el eje del viento, y la aleta posterior queda, en el caso presente, alineada con él.

En la figura 3B, la aleta posterior sigue estando mantenida en posición mediana con respecto al plano de simetría estructural P del ala, pero el viento viene de babor. La aleta anterior 100 está solicitada por el viento para girar en un sentido antihorario (en una vista desde arriba) con respecto al plano P y pasa a posición angular de tope, como queda ilustrado. En esta posición, el flujo de aire (flujo F1) a lo largo del intradós de la aleta anterior (cara de la aleta situada al viento) se divide, en correspondencia con la transición entre la aleta anterior y la aleta posterior, entre un flujo interior F2a del lado intradós de la aleta posterior y un flujo F2b del lado extradós, que se propaga a través de una lumbrera o ranura vertical L definida entre el borde posterior 102 de la aleta anterior 100 y el borde anterior 201 de la aleta posterior 200. De este modo, de una manera particularmente simple y sin tener que estructurar de manera específica la aleta anterior o la aleta posterior, se permite al ala de dos aletas según la invención beneficiarse del efecto de ranura y mejorar su rendimiento aerodinámico.

En la figura 3C, el viento presenta la misma orientación que en la figura 3B, pero la aleta posterior se ha visto solicitada para presentar una inclinación hacia el viento con respecto al plano P del ala.

En esta configuración, se obtiene un efecto similar al del ahuecamiento (o curvatura) de una vela flexible.

Finalmente, en la figura 3D, se observa que la aleta posterior 200 presenta, merced a un gobierno de torsión (“twist” en la terminología anglosajona) que se describirá con detalle en lo que sigue, una diferencia entre la inclinación de su región inferior 200’ con respecto al plano P y la inclinación de su región superior 200’’ con respecto al mismo plano P. Esta torsión permite asegurar una curvatura variable del ala, propicia para la mejora de sus prestaciones. Más concretamente, esta variación permite generar una torsión (“twist” en la jerga de la vela) aerodinámica del ala (variación del ángulo de sustentación nula a lo largo de la envergadura) en orden a, bien adaptarse al gradiente de viento, o bien a descargar la parte alta del ala, e incluso a generar una curvatura inversa, con objeto de ganar momento de adrizamiento.

Como es natural, con un viento de estribor, se pueden obtener los fenómenos inversos.

De acuerdo con una variante de realización, la aleta anterior 100 no está libre, sino que puede estar pilotada al objeto de adoptar un comportamiento similar a aquel ilustrado en las figuras 3A a 3D.

De acuerdo con el perfil y, de manera más general, las dimensiones transversales de la aleta anterior 100 y de la aleta posterior 200, el intervalo angular en el que está libre de desplazarse la aleta anterior 100 (libremente o de manera gobernada) está comprendido típicamente entre ±1° y ±15°.

b) Estructura

Con referencia a las figuras 4 a 11, a continuación se pasa a describir con detalle la estructura del ala según este primer modo de realización.

El ala comprende un armazón rígido 300 determinado por los dos mástiles cilíndricos 310, 320, en el caso presente, de diámetro exterior constante, rígidamente unidos entre sí por unos elementos estructurales transversales respectivamente inferior y superior 330, 340, respectivamente determinantes de un elemento de botavara y de un elemento de cangrejo. Este armazón estructural puede girar libremente sobre sí mismo con respecto al bastidor por medio de cojinetes que relacionan este último con el mástil principal. Los elementos de este armazón estructural están conformados a partir de piezas, por ejemplo, de metal o de material compuesto, dimensionadas de manera apropiada en función de las tensiones.

Se hace notar en este punto que, en el presente modo de realización, el mástil anterior 310 está autosustentado, es decir, no arriostrado, pero, por supuesto, cabe prever que esté equipado con la totalidad o parte de los siguientes elementos: obenques, estays, burdas, con puntos de amarre en la cima del mástil por encima de la estructura de aletas.

En el presente ejemplo, al ser el grosor de la aleta posterior 200 más pequeño que el de la aleta anterior 100, el mástil posterior 320 puede presentar un diámetro más pequeño que el del mástil anterior 310.

Sobre el mástil anterior y sobre el mástil posterior van respectivamente montados una serie de elementos de forma anteriores 110 y una serie (preferentemente, en igual número) de elementos de forma posteriores 210 que conjuntamente describen una envolvente de perfiles aerodinámicos simétricos destinados a determinar, en cooperación con respectivas envolventes 120, 220 (no representadas en las figuras 4 a 7), las aletas primera y segunda 100, 200. Estas envolventes 120, 220 están realizadas, por ejemplo, en forma de forros tensados sobre los respectivos elementos de forma. Se puede utilizar en especial una tela aeronáutica o un tejido del tipo de aquellos utilizados para las velas tradicionales, tesado en el izado.

Los elementos de forma 110, 210 tienen libre facultad de giro y de traslación sobre su respectivo mástil 310, 320. Estos dos grados de libertad se verifican, por ejemplo, con el concurso de cojinetes lisos o de rodamiento (no representados en las figuras 4 a 7), destinados a habilitar estos movimientos con reducidos rozamientos, evitando los riesgos de agarrotamiento.

En el ejemplo particular ilustrado en la figura 8, estos cojinetes comprenden dos elementos de cojinete, respectivamente 112a, 112b, encastrados en la región superior y en la región inferior de un elemento de forma 110 rodeando una abertura 111 conformada en dicho elemento de forma para dejar pasar el mástil asociado 310.

Con carácter general, la altura de los elementos de guía se elige para minimizar los rozamientos y los riesgos de agarrotamiento, al tiempo que se da al ala, una vez largada, el carácter más compacto posible.

La traslación de los elementos de forma a lo largo de su respectivo mástil permite asegurar el izado y el largado de las dos alas como se verá en lo que sigue, así como la toma de rizos o carga.

El desplazamiento vertical de los elementos de forma 110, 210 y de su respectiva envolvente 120, 220 se realiza de manera idéntica en los dos mástiles, realizando la parte en configuración de cangrejo 340 en forma de un elemento fijo 342, solidario rígidamente de los mástiles 310, 320, y de un elemento 344 en configuración de ascensor capaz de deslizar a lo largo de los mástiles y al que están solidarizados con libertad de giro los ejes de los elementos de forma más altos (110a, 210a) del ala anterior 100 y del ala posterior 200, siendo susceptible este elemento deslizante 344 de ser izado y bajado con el concurso de una driza 400, arrastrando por ende cada envolvente y, progresivamente, cada elemento de forma 110, 210 respectivamente. Esta unión con libertad de giro entre los elementos de forma 110a, 210a y la pieza 344 asegura la solidarización en traslación del extremo superior de las aletas con dicha pieza, al tiempo que habilita la libertad de movimiento de la aleta anterior 100 con respecto al cangrejo 340 dentro de unos límites angulares definidos, como se describe en cuanto antecede, y la libertad de movimiento de la aleta posterior 200 solicitada en inclinación por unos medios que se describirán más adelante.

En el presente modo de realización, la driza 400 está guiada por un conjunto de poleas de reenvío (entre ellas, una polea 410 sobre la parte superior del elemento fijo 342 del conjunto en configuración de cangrejo 340) y pasa a través de una abertura conformada en la región central de la parte fija 342 del cangrejo 340, para su enganche en la región central de la pieza deslizante 344. A partir de la región superior del ala, la driza 400 circula hacia abajo por el interior del mástil anterior 310 penetrando en él a través de una abertura 312 (véase figura 11). El extremo inferior de la driza (no visible) se puede manejar manualmente o, para las alas de mayores dimensiones, con el concurso de un motor (no representado).

Según los gobiernos aplicados a este motor, se puede realizar el izado del ala en la totalidad de su extensión vertical, y su largado, así como la carga, posicionando la pieza deslizante 344 a una cierta altura por debajo de su altura máxima.

A continuación se pasa a describir con detalle la manera en que se realiza el movimiento de giro de los elementos de forma y, por ende, de las aletas cuyo esqueleto constituyen estos.

En el presente ejemplo, la aleta anterior 100 presenta, como se ha dicho, un cierto grado de libertad angular alrededor de su mástil 310. Se ha visto, no obstante, que en otro modo de realización, ésta podía ser controlada mediante una escota u otro gobierno.

La ubicación del mástil 310 por delante con respecto al centro de empuje aerodinámico de la aleta 100, cualquiera que sea la incidencia del viento, es tal que la aleta pasa a afianzarse en un tope angular en sentido horario o antihorario (según el lado de la incidencia del viento), como se ilustra en las figuras 3B, 3C y 3D.

Como se ilustra en la figura 5a, se puede prever un tope angular inferior previendo, en correspondencia con la superficie superior de la botavara 330, una garganta 332 establecida en un sector circular y en la que se engarza un linguete 114 emergente con la parte baja a partir del elemento de forma más bajo 110b de la aleta anterior 100. Se puede prever una organización semejante entre el elemento de forma más alto 110a de la aleta anterior y la cara inferior del elemento deslizante 344 del cangrejo 340.

Alternativamente, se puede prever limitar la carrera angular de la aleta anterior 100 actuando entre el mástil 310 y el elemento de forma más bajo 110b (respectivamente, el elemento de forma más alto 110a), o también con el concurso de un cabo amarrado por un extremo en la región posterior del elemento de forma más bajo 110b y por el otro extremo a la botavara 330. Está prevista en este caso una organización correspondiente entre el elemento de forma más alto 110a y el elemento deslizante 344 del cangrejo 340.

Se puede prever, de acuerdo con otra variante, un carril transversal solidario de la botavara 330 y por el que puede resbalar un carro sujetado a la región posterior del elemento de forma más bajo 110b, y prever una disposición equivalente (o diferente) en la región superior del ala.

Como arriba se ha indicado, la aleta posterior 200 presenta un grado de libertad en giro alrededor de su mástil 320, pero su posición angular está pilotada al menos en su región inferior y, preferentemente, asimismo en su región superior para poder controlar la torsión de la aleta.

Asimismo, se puede prever controlar la posición angular de la aleta 200 en una o varias posiciones a alturas intermedias de la misma para poder así ajustar localmente su curvatura.

En el presente modo de realización, el pilotaje de la aleta posterior 200 se realiza sometiendo, con el concurso de un primer medio de gobierno, la posición angular de su elemento de forma más bajo 210b, adyacente a la botavara 330, y sometiendo, con el concurso de un segundo medio de gobierno, la posición angular de su elemento de forma más alto 210a, adyacente al elemento deslizante 344 del cangrejo, con respecto a este último.

En correspondencia con la botavara 330, y como se ilustra en particular en las figuras 9 y 10, el pilotaje de la posición angular del elemento de forma 210b se realiza, en el caso presente, con el concurso de un cilindro 510 cuyo cuerpo de cilindro está montado con una libertad de giro en el plano horizontal sobre una pletina 332 solidaria de la botavara 330 y cuyo vástago está relacionado articuladamente con el extremo libre de una bieleta 515 montada alrededor del mástil 320 inmediatamente por encima del elemento de botavara 330 y que es solidaria en giro del elemento de forma 210b.

Se comprende que, pilotando la longitud del cilindro 510, se realiza el pilotaje progresivo de la posición angular de la base de la aleta posterior, para curvar así en mayor o menor medida el ala, a un lado o al otro, en función de las condiciones de viento y de navegación.

Para pilotar la región superior de la aleta posterior 200, en el presente caso se prevé un segundo cilindro 520 dispuesto de manera generalmente simétrica respecto al primer cilindro. El cuerpo de este cilindro está montado con libertad de giro sobre una pletina 334 dispuesta en oposición a la primera pletina 332. El vástago del cilindro 520 está montado articuladamente sobre un elemento de reenvío 525 montado de manera pivotante sobre el extremo inferior del mástil 320 inmediatamente por debajo del elemento de botavara 330. Este elemento de reenvío 525 está realizado de manera enteriza y determina dos bieletas contrapuestas 525a, 525b establecidas en una dirección generalmente transversal con respecto a la botavara, estando unido el extremo del cilindro 520 al extremo libre de la primera bieleta 525a.

Dos cabos de reenvío 610, 620 van amarrados en la región de los respectivos extremos libres de las dos bieletas 525a, 525b. Estos cabos, con el concurso de oportunas poleas de reenvío 611, 621, circulan por el interior del mástil anterior 310 hacia la parte alta del mismo, salen del mismo por la abertura 312 prevista para la driza 400, y ahí se unen a un segundo elemento de reenvío 530 generalmente idéntico al elemento 525 y establecido entre el elemento deslizante 344 del cangrejo 340 y el elemento de forma más alto 210a, siendo solidario en giro de dicho elemento de forma.

De esta manera, es posible pilotar con el concurso del cilindro 520, a partir de la región de la botavara, la posición angular del elemento de forma más alto 210a del ala posterior 200, para crear así selectivamente una torsión del ala posterior y hacer variar así progresivamente la curvatura del ala entre la aleta anterior 100 y la aleta posterior 200, a lo alto de la misma.

Para permitir el reenvío con el concurso de los cabos 610, 620, cualquiera que sea la altura del elemento deslizante 344 del cangrejo 340, es decir, inclusive al tomar rizos, se prevé un mecanismo de ajuste de la longitud de los cabos 610, 620 entre sus puntos de amarre a los respectivos elementos de reenvío 525, 530.

En el caso de un ala ligera, este ajuste se puede efectuar manualmente, por ejemplo en correspondencia con el elemento de reenvío inferior 525, con el concurso de tacos trabadores. En un sistema de mayores dimensiones, se prevén actuadores, por ejemplo eléctricos, que permitan liberar y retener selectivamente los cabos en correspondencia con dicho elemento de reenvío 525.

Por otro lado, se pueden sustituir los cilindros 510, 520 por cualquier otra solución adaptada a la dimensión del sistema de ala. En especial, para alas dimensionadas para las embarcaciones ligeras, se puede prever un sistema de cabos con tacos trabadores, en su caso sin los elementos de reenvío antes descritos o con elementos de reenvío o palancas establecidos de distinta manera.

Como arriba se ha indicado, el conjunto determinado por la estructura rígida (mástiles 310 y 320, elemento de botavara 330 y elemento fijo 342 del cangrejo 340) se puede ajustar angularmente (cazar/lascar) con respecto al eje del buque haciendo girar sobre sí mismo el mástil anterior 310.

En un primer modo de realización, este giro puede llevarse a la práctica por medio de un motorreductor de eje hueco (no representado) montado en la base del mástil 310 coaxialmente con él.

En un segundo modo de realización, el gobierno se puede realizar de manera trasladada respecto al mástil, con el concurso de una transmisión tal como una polea 700 (eventualmente dentada) solidaria del mástil 310 en la región inferior del mismo (véanse figuras 4 y 5) y relacionada con un mecanismo de gobierno (manual, eléctrico, hidráulico...) por intermedio de una correa (no ilustrada).

Finalmente, en especial para embarcaciones de tipo velero ligero de orza levadiza o pequeños barcos para cruceros, se puede prever simplemente una escota y un aparejo, de manera análoga al control de una vela mayor tradicional. El amarre se efectúa entonces en correspondencia con la región posterior del elemento de botavara 330.

En todos los casos, para asegurarse de que el armazón rígido constituido a partir de los dos mástiles 310, 320, del elemento de botavara 330 y del elemento fijo 342 del cangrejo 340 gira en su conjunto en esta graduación angular, los elementos 330, 342 van montados sobre el mástil anterior 310 al objeto de quedar solidarios en giro del mismo. En resumen, se propone así, de acuerdo con la presente invención, un ala de doble aleta que permite automáticamente (sin ajuste específico) beneficiarse de un efecto de ranura entre la aleta anterior y la aleta posterior.

Adicionalmente, un ala según la invención se puede hacer largable y cargable de manera sumamente simple, con el concurso de una mera driza gobernada manualmente o de manera motorizada.

De una manera más general, la operación del ala (orientación general, curvatura, variación de la curvatura) puede ser pilotada fácilmente por medio de actuadores, y automatizada.

En tal sentido, se pueden asociar a esta ala cierto número de sensores y una central de cálculo empotrada en vistas a esta automatización.

En especial, la firma Harken, Pewaukee, Wisconsin, Estados Unidos, propone sistemas de gobierno automático de velamen que pueden ser adaptados por un experto en la materia a un ala según la presente invención.

A continuación se pasa a describir, con referencia a las figuras 12 a 14, un segundo modo de realización de las aletas de un ala según la invención. En este segundo modo de realización, cada aleta 100, 200 está realizada mediante encaje telescópico de una serie de elementos de forma de tipo puntales rígidos, respectivamente 130, 230, que presentan cada uno de ellos (véase figura 13) una sección vertical en forma general de “U” con un fondo (respectivamente 131, 231) y una pared perimetral ascendente (respectivamente 132, 232), siendo cada elemento ligeramente más pequeño que el elemento situado inmediatamente por debajo al objeto de poder, dependiendo de las solicitaciones aplicadas, ocupar con respecto a él una posición zafada o una posición en la que está encerrado en él. Cabe contemplar otras secciones verticales, que habiliten el encaje de los elementos.

Los fondos 131 de los elementos de forma 130 poseen cada uno de ellos un orificio 133 a través del cual discurre el mástil anterior 310. De la misma manera, los fondos 231 de los elementos de forma 230 poseen cada uno de ellos un orificio 233 a través del cual discurre el mástil posterior 320. Estos orificios preferentemente están provistos de anillos de guía o análogos, por ejemplo de similar manera a lo ilustrado en la figura 8 referente a los elementos de forma del primer modo de realización. De esta manera, los mástiles 310, 320 sirven de guías para los respectivos puntales, con el fin de evitar que se agarroten en sus desplazamientos mutuos.

Por otro lado, de manera no ilustrada, dos puntales adyacentes están equipados con medios de tope (bridas, rebordes, linguetes u otros) que permiten evitar que un puntal se encuentre desvinculado por completo del otro. En la región inferior del ala, los puntales más bajos 130a, 130b están solidarizados a traslación vertical con el elemento en configuración de botavara 330, en tanto que, en la región superior del ala, los puntales más altos 130b, 230b están solidarizados a traslación vertical con el elemento deslizante 344 del cangrejo 340.

De esta forma, el desplazamiento del elemento deslizante 344 con el concurso de la driza 400 permite izar el ala, desplegándose progresivamente hacia arriba, en el transcurso de este izado, los puntales del ala anterior y del ala posterior.

El largado se efectúa mediante los movimientos inversos, siendo la altura total del ala después de largada sensiblemente igual a la altura de un puntal.

De la misma manera que anteriormente, la carga es posible, llevando el elemento deslizante 344 a una altura intermedia por encima de la botavara 330.

La curvatura variable del ala, realizada como se ha visto merced a una torsión de la aleta posterior 200, se puede habilitar, en el caso presente, realizando los puntales en un material semirrígido que permita un cierto grado de deformación elástica de los puntales entre su punto bajo y su punto alto. Alternativamente o como complemento de esta disposición, se puede prever un cierto juego entre la base de un puntal y el extremo superior abierto del puntal situado inmediatamente por debajo.

El puntal inferior 130b de la aleta anterior presenta preferentemente una libertad de movimiento en una carrera angular determinada, de la misma manera que en el elemento de forma más bajo 110b de la aleta anterior 100 del primer modo de realización. El puntal superior 130a de la aleta anterior, asimismo, presenta esta libertad de la misma manera que el elemento de forma más alto 110a de la aleta anterior 100 del primer modo de realización. De manera homóloga, el puntal más bajo 230b y el más alto 230a de la aleta posterior 200 se ven solicitados de la misma manera que el elemento de forma más bajo 210b y el elemento de forma más alto 210a, respectivamente, de la aleta posterior 200 del primer modo de realización.

Como se ilustra en la figura 14, el mástil anterior 310 y el mástil posterior 320 presentan preferentemente una ligera inclinación mutua para mantener, entre la aleta anterior y la aleta posterior, un ancho de rendija L generalmente constante, pese a la disminución progresiva de la sección transversal de las aletas (inherente a su estructura telescópica) de abajo hacia arriba.

En otro modo de realización, se puede prever un mecanismo de traslación horizontal de los puntales por una corta distancia, una vez que se han zafado unos de otros o en el transcurso de un final de carrera del movimiento de zafadura, con el fin de alinear al menos aproximadamente juntos los bordes de fuga de la aleta anterior y los bordes de ataque de la aleta posterior, para conservar así un ancho de rendija esencialmente constante.

De acuerdo con aún otro modo de realización, se puede prever que las aletas estén constituidas a partir de una o varias envolventes estancas al aire e hinchables por secciones o de manera conjunta. Este planteamiento permite dar rigidez a las alas en su posición de utilización. Los elementos de forma 110, 210 se pueden adaptar consecuentemente, por ejemplo, constriñendo la sección del ala respectiva mediante cordones que cumplen entonces el cometido de elementos de forma. Para un hinchamiento en conjunto, los elementos de forma, entonces, no son estancos y están diseñados para dejar pasar el aire verticalmente a lo largo de la aleta.

Por supuesto, la presente invención no está en absoluto limitada a los modos de realización antes descritos e ilustrados en los dibujos, antes bien, un experto en la materia sabrá introducir en ella multitud de variantes o modificaciones.

En particular, un experto en la materia podrá imaginar toda combinación de los diferentes modos de realización y variantes que aquí se describen.

Adicionalmente, partiendo de las enseñanzas de la descripción que antecede, un experto en la materia sabrá realizar según los mismos principios un ala que posea tres aletas o más.

De acuerdo con otra variante, se puede prever que cada aleta o una de las aletas (típicamente, la aleta posterior) esté realizada en varias partes, de manera que el desfase angular de cada parte con respecto a las colindantes permita realizar una torsión, en especial en correspondencia con la aleta posterior.

Por otro lado, un ala de dos aletas según la invención puede equipar ventajosamente todo tipo de embarcación: embarcaciones de recreo, veleros ligeros de orza levadiza o multicasco, barcos de carreras, buques de transporte de mercancías para realizar ahorros de combustible, buques para cruceros con propulsión mixta, motorizada y a vela, etc.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Buque de propulsión al menos parcialmente a vela, del tipo que comprende un ala doble montada sobre una estructura (300) gobernada angularmente alrededor de un eje generalmente vertical (310) en función de las condiciones, comprendiendo el ala doble una aleta anterior (100) y una aleta posterior (200) de las cuales al menos una presenta una simetría anteroposterior y separadas por una rendija (L), comprendiendo cada aleta una serie de elementos de forma (110, 210; 130; 230) distribuidos en altura, caracterizado por que dicha estructura comprende un mástil anterior (310) y un mástil posterior (320) unidos por un elemento en configuración de botavara (330) y por un elemento en configuración de cangrejo (342), por que los elementos de forma (110; 130) de la aleta anterior (100) están atravesados por el mástil anterior (310) con posibilidad de giro alrededor de un eje definido por este último, por que los elementos de forma (210; 230) de la aleta posterior (200) están atravesados por el mástil posterior (320) con posibilidad de giro alrededor de un eje definido por este último, y por que dicha estructura (300) es capaz de girar sobre un eje de giro determinado por el mástil anterior (310).

2. Buque según la reivindicación 1, caracterizado por que la aleta anterior (100) es apta para desplazarse en un intervalo angular definido en orden a desfasarse angularmente con respecto a un plano medio (P) determinado por los ejes de giro de las dos aletas.

3. Buque según la reivindicación 2, caracterizado por que la aleta anterior (100) es libre de desplazarse por efecto de un viento que solicite lateralmente la aleta anterior.

4. Buque según la reivindicación 2, caracterizado por comprender medios de gobierno del desplazamiento angular de la aleta anterior (100).

5. Buque según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que el intervalo angular está comprendido entre aproximadamente ±1° y ±15°.

6. Buque según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por comprender medios (510, 515, 520, 525, 530, 610, 620) de gobierno de la inclinación de la aleta posterior (200) con respecto a dicho plano medio.

7. Buque según la reivindicación 6, caracterizado por que los medios de gobierno (510, 515, 520, 525, 530, 610, 620) son aptos para inclinar de manera diferenciada una región inferior (210b) y una región superior (210a) de la aleta posterior (200).

8. Buque según la reivindicación 7, caracterizado por que los medios de gobierno son aptos, asimismo, para desplazar al menos una región intermedia de la aleta posterior (200).

9. Buque según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que los medios de gobierno comprenden un primer actuador (510) que actúa en correspondencia con una región inferior (210b) de la aleta posterior y un segundo actuador (520) situado en la región inferior del ala y que actúa en correspondencia con una región superior (210a) de la aleta posterior mediante un mecanismo de reenvío (525, 530, 610, 620) circulante por uno (310) de los mástiles.

10. Buque según las reivindicaciones 8 y 9 tomadas en combinación, caracterizado por comprender al menos un tercer actuador que actúa en correspondencia con una región intermedia de la aleta posterior mediante un mecanismo de reenvío circulante por un mástil de la estructura.

11. Buque según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el elemento en configuración de cangrejo (342) pertenece a un conjunto en configuración de cangrejo (340) que comprende dicho elemento en configuración de cangrejo (342) y un elemento (344) capaz de deslizar a lo largo de al menos un mástil y solidario a traslación del extremo superior de la aleta anterior y/o del extremo superior de la aleta posterior, para realizar al menos uno de entre un largado y una carga de la aleta anterior y/o de la aleta posterior.

12. Buque según la reivindicación 11, caracterizado por comprender al menos una driza (400) que posee un reenvío (410) en correspondencia con el elemento fijo (342) del cangrejo (340) y amarrada a dicho elemento deslizante (344) del conjunto en configuración de cangrejo.

13. Buque según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por comprender medios de gobierno angular (700) que actúan en una región de mecha del mástil anterior, siendo dicha estructura no arriostrada y siendo capaz de girar en 360° como respuesta a dichos medios de gobierno angular.

14. Buque según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que al menos una de las aletas (100, 200) está realizada con el concurso de un conjunto de elementos de forma de contornos perfilados (110, 210), sobre los cuales va tensada una envolvente (120, 220).

15. Buque según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que al menos una de las aletas (100, 200) está realizada con el concurso de un conjunto de elementos de forma de tipo puntales (130, 230) generalmente rígidos o semirrígidos cooperantes unos con otros de manera telescópica.