• 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.”


29 марта 2024

09:28 На траулере проекта СРТМ4470 «Кулой» поднят государственный флаг РФ
09:06 В рамках проекта «Санкт-Петербург Марина» к 2026 году планируется построить объекты для хранения и ремонта судов
08:43 Число судов для разъездных целей в морских портах Астрахань и Оля увеличено до 5 единиц
08:21 Отряд боевых кораблей Тихоокеанского флота зашел в Красное море в рамках дальнего морского похода
08:00 Опубликована часть программы научно-деловых мероприятий Международного военно-морского салона «Флот»

28 марта 2024

19:00 Минэнерго США: Перебои в работе порта Балтимор повлияют на объемы экспорта угля из страны в 2024 году
18:47 Подготовлен проект постановления правительства РФ о переходе на электронный документооборот на транспорте
18:38 АСОП избрала новый состав совета директоров
18:24 Росморпорт ищет поставщика служебно-разъездного катера для нужд Астраханского филиала
18:07 Морспасслужба более 40 раз за зиму использовала беспилотники для мониторинга ЧС в дальневосточных акваториях
17:51 Навигация 2024 года открылась на пригородном маршруте Самара — Подголятино
17:39 Работа над перечнем мероприятий федпроекта развития опорной сети морских портов России завершится в апреле
17:22 Заключена концессия на строительство перегрузочного комплекса в порту Новороссийск
17:01 Контейнерный рынок России за январь-февраль 2024 года увеличился на 18%
16:56 Объем внешней торговли Китая в январе-феврале 2024 года возрос на 8,7%
16:34 Правительство РФ в ближайшее время утвердит паспорт третьего этапа развития Восточного полигона
16:13 Китай нарастил импорт сырой нефти в январе-феврале 2024 года на 5,1%
15:52 Морское грузопассажирское судно арктического класса заложено в Самаре
15:42 Суд Ярославля рассмотрит дело в отношении капитана теплохода «Москва-208» из-за оказания небезопасных услуг
15:21 Китай увеличил импорт угля в январе-феврале 2024 года на 23%
14:59 Чистая прибыль «Порта Тольятти» в 2023 году выросла в 2,9 раза — до 230,4 млн рублей
14:35 В Красноярском крае наложен арест на теплоход «М.Ю. Лермонтов»
14:13 Bureau Veritas выдало первый в мире сертификат на плавучую морскую солнечную технологию
13:49 Мировой импорт СПГ в январе-феврале 2024 года вырос на 3,7% — до 72,8 млн тонн
13:24 Первое высокоскоростное пассажирское дизель-электрическое судно из углеродного волокна спущено на воду в Гонконге
13:02 На Адмиралтейских верфях заложили автономный глубоководный аппарат «Сергей Бавилин» для ВМФ России
12:38 Avikus заявила о снижении расхода топлива на 15% у автономного балкера дедвейтом 325 тыс. тонн
12:17 Кассация приняла к производству жалобу Wartsila на взыскание 2,37 млн евро по иску Адмиралтейских верфей
11:56 В порту Новороссийск до конца 2025 года планируется построить комплекс перевалки железнорудного сырья
11:35 Вывоз удобрений из РФ планируется ограничить объемом в 19,74 млн тонн с 1 июня по 30 ноября 2024 года
11:13 Товарооборот Приморья и Китая в 2023 году увеличился на 15% — до $8,5 млрд
10:54 Чистая прибыль ОАО «Тверской порт» за 2023 год упала в 22,8 раза
10:10 На Амурском судостроительном заводе запланирована реконструкция спускового комплекса
09:49 Судоремонтный и судостроительный кластер создадут в Приморье в 2024 году
09:26 Загрузка холодильных мощностей в портах Приморья снизилась с 51% в середине февраля до 40% в конце марта
09:03 Владивостокский автомобильный терминал в 2023 году обработал более 72 тыс. машин
08:41 Подготовлен проект изменений в Обязательные постановления в порту Усть-Луга
08:22 Объявлены сведения о глубинах и проходных осадках судов в порту Пригородное (Сахалин)
08:00 К услугам Азово-Черноморского бассейнового филиала Росморпорта открыт электронный доступ

27 марта 2024

19:00 Опубликован проект новой редакции Обязательных постановлений в порту Кандалакша
18:34 «Большая семерка» обдумывает возможность снижения потолка цен на российскую нефть
18:16 Контейнерооборот FESCO между Россией и Китаем за 2023 год увеличился на 23% — до 350 тыс. TEU
17:52 Казахстан в ближайшее время приступит к строительству контейнерного хаба в порту Актау
17:29 В ОСК развернули киберполигон для обучения сотрудников противодействию хакерским атакам
17:13 На строительство водных судов из средств ФНБ выделено еще 1,23 млрд рублей
16:51 FESCO рассчитывает сделать регулярными экспортные отправки рыбопродукции из Мурманска в Азию
16:34 Буксир Росморпорта «Рейдовый-43» должен пройти классификационный ремонт до 25 января 2025 года
16:12 Корабли Тихоокеанского флота провели противолодочное учение у берегов Камчатки
15:38 Первый этап контейнерного терминала мощностью 500 тыс. TEU будет завершен в порту Тамань в 2028 году
15:15 Росморпорт закажет концептуальный проект судоремонтного предприятия в порту Усть-Луга
14:54 Ледокол «Евпатий Коловрат» в рамках завершения заводских ходовых испытаний вышел в Авачинский залив
14:36 В Нижегородской области началась работа по строительству плавдока для архангельского СРЗ «Красная Кузница»
14:22 Для Carnival Cruise Line будет построен пятый круизный лайнер класса Excel
13:58 Владимир Путин поручил выделить допсредства на субсидирование морских грузоперевозок в Калининград
13:37 В Находкинский МТП доставлена партия крупногабаритных деталей нового портального крана «Витязь»
13:13 Доведены сведения о фактических глубинах в Большом порту Санкт-Петербург
12:52 ИЛИСТ СПбГМТУ разработал сварочную лазерно-дуговую установку для Онежского ССЗ (Карелия)
12:29 Cовокупный убыток крупнейших судоходных линий по EBIT составил $1,44 млрд в IV квартале 2023 года
12:07 Из Мурманского моррыбпорта во Владивосток отправлен первый железнодорожный состав с рефконтейнерами
11:46 Из порта Мариуполь с начала 2023 года отправлено около 30 тыс. тонн грузов
11:17 В Магаданской области приступили к подъему плавбазы «Нева» из акватории бухты Нагаева
10:31 Предложения о приоритетности грузоперевозок по СМП из портов Северо-Запада в АТР будут подготовлены до 30 апреля
10:16 Объем перевозок грузов по Севморпути в Якутию составил в 2023 году 155,1 тыс. тонн
09:58 Омский речпорт в 2023 году получил 47 млн рублей чистой прибыли против убытка годом ранее
09:39 В порту Владивосток снимут ограничения по режиму ледового плавания с 28 марта
09:17 Восточная верфь (Приморский край) спустила на воду пятый краболов проекта 03141 «Пума»
08:45 Terntank (Дания) заказала очередной гибридный танкер для перевозки нефти и химикатов
08:23 Окончен период ледокольных проводок в Славянском заливе акватории порта Посьет
08:00 Форум «Проектирование систем безопасности инфраструктурных объектов с учетом новых угроз» состоится 2 апреля в Москве

26 марта 2024

19:00 Росатом изучит возможность размещения ПЭБов у берегов Приморья