• 2020 February 12 18:27

    VPLP and CNIM developed OceanWings sail designs as wind propulsion for yachts and merchant ships

    DNV GL says that two French companies – VPLP, a naval architectural firm founded by Marc Van Peteghem and Vincent Lauriot-Prévost, and engineering firm CNIM have developed a new wing sail concept called OceanWings, based on an existing VPLP idea, DNV GL says in its press release.

    From plane to ship
    In recent years a number of attempts have been made to combine the propulsion principle of traditional sailing boats with the aerodynamic efficiency of an aeroplane wing with the trailing edge flap extended for starting or landing. “There is a slot between the two elements of the wing, and the air going through the slot accelerates the flow and pushes the turbulence towards the trailing edge”, explains Marc Van Peteghem, naval architect and co-founder of VPLP Design. While in the case of an aeroplane, the thrust created by the engine moves the craft against the air, causing the airflow to divide at the wings and generate the uplift force, the principle is reversed in the case of a sailing boat: the wind hits the sail rather than the sail being pushed against the wind. The physics is the same, however. Transferring the two-part concept of the plane wing and flap to a sailing boat results in a wing sail, which consists of two vertical, more or less symmetric, parallel “blades” or “wings” with a narrow gap between them. The gap splits and redirects the airflow again, reinforcing the aerodynamic effect and producing an additional thrust.

    The concept has been the subject of various experimental designs for some time, including inflatable as well as rigid or segmented hard-shell prototypes. While significant efficiency improvements have been achieved, controlling and reefing the sail has been complicated, requiring exceptional skill and experience.

    Automated handling
    The OceanWings design takes a slightly different approach: each of the two straight blades has a mast of its own and consists of several horizontal segments, the “body” of each segment formed by a flexible fabric. Raising or lowering these segments along the mast allows the surface of the sail to be increased or reduced, or “reefed”, and lowering all segments to the lowermost position “furls” the sail entirely. The angle between the two parts of the sail can be adjusted as desired; each blade can rotate 360 degrees around its mast.
    The second key element of the OceanWings concept is that the complications associated with finding the proper position for the given wind condition and desired direction of travel is eliminated because the entire wing sail is fully computer controlled. All the operator needs to do is choose the heading, and the computer will position the two parts of the sail to achieve optimum thrust, adjusting the camber and twist as required. The sail has been tested successfully on VPLP yachts, including the hydrogen fuel-cell co-powered catamaran Energy Observer launched in 2017, and is commercially available. According to Marc Van Peteghem, OceanWings sails can reduce fuel consumption by 18 to 42 per cent, depending on ship type, route and sail arrangement

    Marc Van Peteghem, DNV GL Naval architect and co-founder of VPLP Design says: "It is time to transfer the technology we have developed in the yachting industry to the shipping industry. A wing sail could be installed on any ship where it is freely exposed to the wind."

    Advisory and certification services

    “A wing sail could be installed on any ship where it is freely exposed to the wind,” says Van Peteghem. Once a new wind propulsion concept enters the commercial stage, it is the responsibility of class to ensure the system is safe and reliable, he adds.
    DNV GL certainly has the required expertise and engineering know-how in this field, says Hasso Hoffmeister, Senior Principal Engineer at DNV GL. “Among the advantages of a wing sail is that its three-dimensional cross section improves its aerodynamic efficiency compared with a conventional sail. Therefore it achieves considerably more thrust per square metre of sail surface area.” On the other hand, the forces acting on any sail not only push in the forward direction but also sideways, which means the stability of the ship must be considered when sizing the sail surface area. “But sails intended to provide auxiliary propulsion on a large merchant vessel would typically be small enough to avoid any negative impact on stability,” says Hoffmeister. “Depending on the relative dominance of a sail system and whether it is a new design or a retrofit, a ship design may be worth optimizing for wind propulsion efficiency.” An example is Dykstra Naval Architects’ proposed sailing cargo ship concept “WASP”, designed for a very large sail surface and therefore with an appropriate hull form. A DNV GL certification standard for such ships has been published in November 2019, called DNVGL-ST 0511 'Wind assisted Propulsion Systems'.

    Projects like the recent successful rotor sail installations by the MariGreen consortium and Norsepower, both with DNV GL certification, as well as OceanWings and other sail types have delivered encouraging results. To support these efforts DNV GL also published its new class notation 'Wind assisted propulsion systems' in 2019. What the industry needs now is substantial capital investments in these proven wind technologies so they can enter the mainstream and unfold their carbon abatement and fuel-saving potential.

    DNV GL currently offers three services relevant for wind propulsion systems. Its independent maritime advisory network has unique expertise in calculating the amount of auxiliary propulsion power or fuel savings specific wind systems will generate on a specific ship on a given route. This is done using simulations and route-specific weather statistics, and the results for various sail systems can be compared to determine the most efficient one. The second service is EEDI calculation for a given hybrid propulsion configuration; including wind assistance in this calculation is expressly permissible under IMO statutes, Hasso Hoffmeister stresses. The third service is the new class notation involving technical certification and approval of the safety, structural stability and resilience under extreme conditions of a ship using auxiliary sails. This procedure is based on class rules and includes control and monitoring systems as well as the integration of the sail system into the ship. “The technology is there, and we offer the necessary independent advisory and approval services,” says Hoffmeister. “It is up to the shipping industry to seize these opportunities.”


16 июля 2024

19:00 Пассажиропоток на речных маршрутах Подмосковья с начала сезона вырос на 21%
18:47 Минобороны подало иск к «Заводу нижегородский теплоход»
18:18 В Енисейском заливе найден затонувший в 1943 году сухогруз «Тбилиси»
17:59 10-я юбилейная конференция «ТрансЛогистика Санкт-Петербург 2024» откроется 1 октября
17:36 Южнокорейская STX Heavy Industries изменит название на HD Hyundai Marine Engine
17:14 Ряд морских контейнерных перевозчиков впервые за долгое время стал снижать спотовые ставки
16:47 Земснаряд «Кадош» Росморпорта отправится в доковый ремонт
16:25 В Сербии планируется реконструкция дунайского порта Прахово за счет госбюджета
16:04 Пакет акций «Логин Дело» Сергея Шишкарева в АО «Корсаковский морской торговый порт» составил 64,26%
15:46 В бункерном топливе региона Амстердам-Роттердам-Антверпен обнаружено высокое содержание абразивных частиц
15:28 Губернатор: Площадку для белорусского порта в Приморье выберут в 2024 году
15:11 Череповецкий судозавод передал ГТЛК третью баржу проекта RBD4608
14:57 Трехпалубный теплоход «Сергей Есенин» выполнил первую швартовку к новому причалу в Великом Новгороде
14:39 РКО начало техническое наблюдение за строительством третьего земснаряда проекта 93.159А
14:02 Китайская Yangzijiang Shipbuilding планирует расширить свои судостроительные мощности
13:38 Генеральным директором завода «Красное Сормово» назначен Станислав Кругляшов
13:20 Новороссийский зерновой терминал в сезон 2023/2024 отгрузил 168 судов
13:01 СНСЗ заложил тринадцатый морской тральщик проекта 12700 «Виктор Корнер»
12:39 Премьер-министр Дагестана: Товарооборот с Ираном пока реализован на 10-15%
12:21 Завершено совместное российско-китайское морское патрулирование в Южно-Китайском море
12:02 Первый в России водородный полигон запущен в Южно-Сахалинске
11:46 В Ростове-на-Дону спущен на воду плавучий причал для швартовки пассажирских судов
11:17 Танкеры ASCO в январе-июне 2024 года снизили грузоперевозки на 20% — до 2 млн тонн
10:56 Спуск к причалу и зал ожидания для пассажиров теплоходов обустроят в Хопылеве (Ярославская область)
10:35 Контейнерные перевозки на СКЖД в январе-июне 2024 года снизились на 7,6% — до 91,5 тыс. TEU
10:17 РС актуализировал Правила постройки танкеров для перевозки сжиженных газов
09:58 В Приморье заказчику передан первый композитный катамаран класса «Тихоокеанский 108»
09:44 В Пермском крае выставили на продажу причал Чайковского речного порта
09:32 Росморречфлот предлагает активнее использовать транзитный потенциал речных артерий Приморья
09:09 Баржа получила повреждение корпуса при прохождении порога на Енисее
08:46 Состояние гидротехнических сооружений ВМТП проинспектировано руководителями отраслевых ведомств
08:23 Анадырский морской порт (Чукотка) с начала навигации обработал около 30 тыс. тонн угля
08:00 Обновлены сведения о фактических глубинах и проходных осадках судов на акватории порта Посьет (Приморье)

15 июля 2024

19:00 Подготовка к Главному Военно-Морскому параду внесет изменения в график разводки мостов в Петербурге
18:35 Администрации «Волго-Балт» передан земснаряд проекта Ц480Д «Константин Безюков»
18:13 Мнение: Развитие арктических проектов требует инновационных подходов для подготовки кадров
17:54 Инвесторы могут продлить сроки строительства судов по первым крабовым аукционам до 7 лет
17:36 В Рыбинске началась погрузка секций плавдока для ПСЗ «Янтарь»
17:19 Турция сократит импорт пшеницы в сезоне 2024/2025 на 16% — до 8 млн тонн
16:58 На площадке «Красные Баррикады» ЮЦСС капитально отремонтируют плавучую буровую установку «Бриз» «Лукойла»
16:37 Датская Torm купит на вторичном рынке восемь танкеров-продуктовозов и продаст один типа MR
16:15 Продажи бункерного топлива в порту Сингапур за январь-июнь 2024 года выросли на 8,5%
15:54 Основной акционер Судоремонтно-судостроительной корпорации (Нижегородская область) снизил свою долю до 27,8%
15:36 Грузооборот порта Сингапур за январь-июнь 2024 года увеличился на 8,2%
15:21 Соглашение Maersk и Hapag-Lloyd о совместном флоте на контейнерных линиях вызвало вопросы у властей США
14:48 Сделка о покупке STX Heavy Industries компанией HD KSOE одобрена антимонопольными органами Южной Кореи
14:23 На Байкале пресечены нелегальные пассажироперевозки на судах в районе поселка Листвянка
13:59 Реконструкция порта Корсаков (Сахалин) будет выполнена в 2024-2027 годах
13:47 Совокупный контейнерооборот терминалов COSCO за первое полугодие 2024 года вырос почти на 8%
13:05 НЭС «Михаил Сомов» доставило снабжение на остров Визе
12:32 Совокупный грузооборот терминала CSP Abu Dhabi с момента запуска превысил 5 млн TEU
12:04 Российско-китайское учение «Морское взаимодействие – 2024» пройдет с 15 по 17 июля
11:44 Заместителем генерального директора РС назначен Алексей Березин
11:36 Таможня в порту Ростов-на-Дону в первом полугодии 2024 года оформила более 2 тыс. судов
11:27 РС: Автоматическая система обмена данными в диапазоне очень высоких частот сменит существующую АИС
11:11 Судопогрузочные машины доставят на терминал минудобрений в Усть-Луге в сентябре 2024 года
10:48 В порту Находка (Приморье) планируется реконструкция причала №25
10:29 «НОВАТЭК» в первом полугодии 2024 года снизил реализацию природного газа на 3,3%
10:12 Петербургский суд постановил взыскать с Wartsila 7,6 млн евро в пользу Балтзавода
09:53 Ученые саратовского вуза запатентовали модель гребного винта для арктических судов
09:31 Атомоход «Сибирь» завершил ледокольную проводку двух судов в порт Певек
09:08 Пассажиры речных электросудов в Москве с момента запуска регулярных маршрутов совершили 1 млн поездок
08:45 Навигация 2024 года открылась в порту Тикси (Якутия)
08:22 Часть акватории Татарского пролива предоставлена в обособленное водопользование погрануправлению ФСБ
08:00 Готовится к публикации третий номер журнала «ПортНьюс» за 2024 год

14 июля 2024

11:11 Грузооборот турецких портов в январе-июне 2024 года вырос на 3,2% — до 269,1 млн тонн
09:29 На реке Индигирка в Якутии столкнулись два теплохода
08:40 Перевалка зерна на терминалах «Деметра-Холдинг» по итогам сезона составила 12,5 млн тонн
08:23 Председателю совета директоров Московского речного пароходства Вадиму Березину 88 лет!

13 июля 2024

15:21 Китай успешно применяет «морскую милицию» для контроля над спорными водами без вооруженного конфликта