• 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.”


6 мая 2024

14:07 Головной экскурсионно-прогулочный катамаран проекта «Соммерс» спущен на воду в Санкт-Петербурге
13:56 Грузо-пассажирское движение в пункте пропуска Амурзет на границе с Китаем возобновится с 7 мая
13:31 ТМБ «Юрий Кувыкин» покинула Канонерский судоремонтный завод и направилась в порт Калининград
13:08 Траулер проекта СТ-192 «Капитан Мартынов» приступит к промыслу осенью 2024 года
12:47 Открытие навигации в порту Онега (Архангельская область) перенесено на середину мая
12:15 В рамках реконструкции морского порта Холмск (Сахалинская область) ведется сборка мостового перехода
11:32 Круизные теплоходы в навигацию 2024 года совершат около 160 судозаходов в Удмуртию
11:13 Пассажирская навигация на Амуре по маршруту Хабаровск — Фуюань (КНР) откроется 7 мая
10:57 Танкер «Джаббар Гашимов» ASCO вернулся в эксплуатацию после капремонта
10:35 В Мариупольском морском порту выявлены нарушения требований природоохранного законодательства
10:16 РКО завершило техническое наблюдение за строительством плавучих понтонов проекта 19.ПППМС22-90-00
09:54 ПСЗ «Янтарь» ввел в эксплуатацию новый обрабатывающий центр
09:30 В акватории ООО «Диомидовский рыбный порт» (порт Владивосток) обнаружено загрязнение площадью около 2 кв. км
09:08 Открылась навигация в морском порту Николаевск-на-Амуре (Хабаровский край)
08:46 HD Hyundai и ABS совместно разработают требования для судов с электрической силовой установкой
08:23 Грузооборот Владморрыбпорта в январе-апреле 2024 года увеличился на 25% — до 1,9 млн тонн
08:00 Пассажироперевозки между Казанью и Ульяновском отменены из-за поломки скоростного теплохода «Метеор»

5 мая 2024

18:13 Пожарное судно и катер будут нести службу в Ростовской области до конца октября 2024 года
14:23 Верфи HD KSOE (Южная Корея) получили два крупных контракта на строительство 6 газовозов
12:28 Международный контейнерный форум «ЕСЭ ASIA – 2024» собрал более 300 участников
10:24 В Балтийске возобновились работы по разминированию затонувшей баржи
09:42 Международный форум «Транспортная логистика Каспийского региона» собрал более 200 участников
08:30 Среди организаций Северо-Запада России состоялся турнир по русскому бильярду
08:00 ИАА «ПортНьюс» поздравляет с днем рождения директора Ассоциации поставщиков нефтегазовой промышленности «Созвездие» Сергея Смирнова!

4 мая 2024

15:30 Навигация-2024 для маломерных судов в Приморском крае начнется 5-6 мая
13:28 Международная конференция «Освоение шельфа России и СНГ-2024» состоится 17 мая 2024 года в Москве
13:03 Китайские корабли повредили филиппинские в Южно-Китайском море с помощью водометов
12:32 Шедший в Россию танкер потерял ход в проливе Дарданеллы (Турция)
08:00 ИАА «ПортНьюс» поздравляет с днем рождения члена совета Росморречбункера Александра Соболева!

3 мая 2024

19:00 Аварийно-спасательное подразделение ОТЭКО в порту Тамань расширило парк спецтехники
18:51 Одна из российских «дочек» Maersk снова запустила процесс ликвидации
18:46 Врио генерального директора завода «Красное Сормово» избран Борис Петров
18:36 Эстония готовится к потенциальной блокаде Балтийского моря
18:27 DNV: Рост заказов на строительство судов на альтернативном топливе в январе-апреле 2024 года составил 48%
18:04 В иранском МИДе заявили об освобождении членов экипажа захваченного судна MSC Aries
17:45 Итоги недели с ПортНьюс 22 апреля-3 мая
17:32 КМЗ разработал спуско-подъемное устройство для скоростных катеров
17:13 Юридический комитет ИМО подготовил детальный план работы по вопросам автономного судоходства
16:56 Северный ЭО АСР планирует капитальный ремонт спасательного буксира «Микула»
16:34 Четырехпалубный теплоход «Виссарион Белинский» впервые зашел в Уфу
16:17 Россия и Азербайджан утвердили план создания нормативной базы для развития инфраструктуры МТК «Север – Юг»
15:58 Нижегородское ООО «СССР» отгрузило траловый комплекс для малого рыболовного сейнера проекта 04130
15:36 Период ледокольной проводки судов в порту Архангельск закончится 4 мая
15:15 Новый плавучий пирс ПМ-61м1 для Тихоокеанского флота доставят на Камчатку из Приморья
14:54 Порты Маврикия, Мадагаскара и Намибии получили импульс к развитию из-за кризиса в Красном море
14:33 В Правила оказания услуг по перевалке грузов в морском порту планируется внести ряд изменений
14:16 Пожар произошел на причале Владивостокского филиала ЧЭМК в бухте Диомид
13:57 Новый рейдовый разъездной катер доставлен на Камчатку морским транспортом КИЛ-168
13:38 Пермская судоверфь спустила на воду несамоходный гидроперегружатель проекта Р166 после ремонта
13:21 Общее ходовое время работы буксира «Ирбис» за 2023 год составило более 3 тыс. часов
12:59 Объем уложенного бетона при строительстве Багаевского гидроузла к маю 2024 год достиг 127 тыс. куб. м
12:42 Предприятие ОСК разработало зонд для диагностики изделий судового машиностроения
12:23 Грузооборот портов Астраханской области в первом квартале 2024 года вырос на 78%
12:06 Погрузка на СКЖД в январе-апреле 2024 года сократилась на 9% — до 17,4 млн тонн
11:47 СМИ: Структура Росатома может получить контроль над КМТП
11:30 Строительство производственного корпуса верфи в порту Корсаков (Сахалин) может начаться в августе 2024 года
11:09 Группа компаний «СММ» произвела модернизацию крана-перегружателя типа STS производства Liebherr
10:48 Грузооборот группы НМТП за 2023 год увеличился на 6% — до 132,3 млн тонн
10:31 Пассажирское сообщение речным транспортом стартовало между Благовещенском (Амурская область) и Хэйхэ (КНР)
10:13 Погрузка на ДВЖД в январе-апреле 2024 года увеличилась на 1% — до 24,8 млн тонн
09:54 «Р-Флот» поставит 6 комплектов рамоподъемных устройств для самоходных земснарядов проекта 93.159А
09:28 Объем рыбного экспорта из Приморья в Китай в январе-апреле 2024 года снизился на 4,7%
09:05 Открыто движение по второму пути на очередном участке железнодорожной линии к порту Ванино
08:43 На линии Усть-Луга — Балтийск железнодорожные паромы перевезли 96,5 тыс. тонн грузов в апреле 2024 года
08:22 MABUX: Спрос на СПГ в Европе достигнет своего пика в 2024 году
08:00 Морские порты России в первом квартале 2024 года: инфографика и аналитика

2 мая 2024

19:00 Чистая прибыль Архангельской РЭБ флота в 2023 году снизилась на 16,8%
18:34 Минобороны не смогло взыскать 840 млн рублей с ПСЗ «Янтарь» из-за затянувшегося ремонта СКР «Неустрашимый»
18:16 Весь флот группы «Илим» к навигации 2024 года будет спущен на воду до 25 мая
17:58 Российский арбитраж запретил немецкой Linde вести судебные споры с «РусХимАльянсом» за рубежом