(57)【要約】      （修正有）【課題】マグヌス効果を船舶の前進力の発生のためだけでなく更なる目的のためにも利用する、船舶を稼動するための方法を提供する。【解決手段】矩形を形成するよう配設された少なくとも４つのマグヌスロータ10を備えた船舶を駆動するための方法であって、少なくとも２つの第１マグヌスロータが左舷側に設けられ、少なくとも２つの第２マグヌスロータが右舷側に設けられており、以下のステップ、即ち、風の風向きを検知するステップ、及び、前記少なくとも４つのマグヌスロータを各々１つの回転方向で稼動することで、風とマグヌスロータとの間の作用により、該船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力を、当該船舶を後進方向に駆動するために発生させるステップ、を含み、前記力は前記４つのマグヌスロータの全後進力であり、それぞれ同じ後進力を達成するために、前記４つのマグヌスロータは異なる回転数で駆動され、これにより船舶の進路変更を行う。【選択図】図１
2015145241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形を形成するよう配設された少なくとも４つのマグヌスロータ（１０）を備えた船舶を駆動するための方法であって、少なくとも２つの第１マグヌスロータ（１０ａ、１０ｃ）が該船舶の左舷側に設けられており、少なくとも２つの第２マグヌスロータ（１０ｂ、１０ｄ）が該船舶の右舷側に設けられており、以下のステップ、即ち、
風（Ｗ）の風向きを検知するステップ、及び、
前記少なくとも４つのマグヌスロータ（１０）を各々１つの回転方向で稼動することで、風（Ｗ）とマグヌスロータ（１０）との間の作用により、該船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力を、当該船舶を後進方向に駆動するために発生させるステップ、を含み、
前記力は前記４つのマグヌスロータ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の全後進力（Ｆ後進、全体）であり、
それぞれ同じ後進力を達成するために、前記４つのマグヌスロータ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）は異なる回転数で駆動され、これにより船舶の進路変更を行うこと
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記全後進力（Ｆ後進、全体）は、介入する自然の力が重ね合わされて前記船舶の実際の前進運動ないし後進運動となり、ナビゲーション時に顧慮される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記４つのマグヌスロータの回転速度が適合される風速は、４つ全てのマグヌスロータ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）において同じであると仮定される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記４つのマグヌスロータの各々のために風速を決定し、各々のマグヌスロータの回転速度を前記風速に適合する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記全後進力（Ｆ後進、全体）は、前進走行にある前記船舶を制動減速するために使用する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
矩形を形成するよう配設された少なくとも４つのマグヌスロータ（１０）と、各マグヌスロータに付設のモータ（Ｍ）と、付設の電力変換器（Ｕ）と、
前記少なくとも４つのマグヌスロータの回転方向及び／又は回転速度を制御するために、前記少なくとも１つの電力変換器を制御する少なくとも１つの制御ユニット（ＳＥ）とを備えた船舶であって、
少なくとも２つの第１マグヌスロータ（１０ａ、１０ｃ）が該船舶の左舷側に設けられており、少なくとも２つの第２マグヌスロータ（１０ｂ、１０ｄ）が該船舶の右舷側に設けられており、
前記制御ユニット（ＳＥ）は、第１稼動形式において、前記船舶の左舷側にある前記少なくとも２つの第１マグヌスロータと前記船舶の右舷側にある前記少なくとも２つの第２マグヌスロータとを稼働することで、前記マグヌスロータ（１０）の回転方向を、風（Ｗ）とマグヌスロータ（１０）との間の作用により、該船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力が発生されるように制御するように構成されており、これにより該船舶を後進方向に駆動し、前記力は前記４つのマグヌスロータ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の全後進力（Ｆ後進、全体）であり、それぞれ同じ後進力を達成するために、前記４つのマグヌスロータ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）は異なる回転速度で稼働され、これにより船舶の進路変更を行うこと、又は、
前記制御ユニット（ＳＥ）は、第２稼動形式において、該船舶の左舷側の前記少なくとも２つの第１マグヌスロータを第１回転方向で稼動することで、風（Ｗ）と前記少なくとも２つの第１マグヌスロータ（１０ａ、１０ｃ）との間の作用により、該船舶の前進方向の方向又は後進方向の方向に向けられた力が発生され、そして該船舶の右舷側の前記少なくとも２つの第２マグヌスロータを前記第１回転方向とは反対方向の第２回転方向で稼動することで、風（Ｗ）と前記少なくとも２つの第２マグヌスロータ（１０ｂ、１０ｄ）との間の作用により、前記少なくとも２つの第１マグヌスロータの力の方向とは反対方向に向けられた力を発生させ、前記船舶の船舶重心（Ｓ）の周りのトルク（Ｍｍ）を形成するために前記２つの第１マグヌスロータ（１０ａ、１０ｃ）の左舷側の全前進力（Ｆ前進、全体）と、前記２つの第２マグヌスロータ（１０ｂ、１０ｄ）の右舷側の反対方向の全後進力（Ｆ後進、全体）とが重ね合わされ、前記トルクは、その場で前記船舶を回転させ、従って船舶の方向を変えるために使用されること、又は、
前記制御ユニット（ＳＥ）は、第３稼動形式において、該船舶の左舷側の前記少なくとも２つの第１マグヌスロータと該船舶の右舷側の前記少なくとも２つの第２マグヌスロータとを同じ回転方向で稼動することで、風（Ｗ）と前記少なくとも２つの第１マグヌスロータと前記少なくとも２つの第２マグヌスロータ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）との間の作用により、該船舶の前進方向の方向又は後進運動の方向に向けられた力が発生されるように構成されており、但し前記少なくとも２つの第１マグヌスロータの回転速度は、前記少なくとも２つの第２マグヌスロータの回転速度とは異なり、前記第１回転速度と第２回転速度の差によって、左舷側の力と右舷側の力とに差異を生じさせ、前記船舶の進路変更に必要なトルク（Ｍｍ）を発生させること
を特徴とする船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのマグヌスロータを備えた船舶、特に貨物船を稼動するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグヌスロータは、フレットナーロータ（Flettner-Rotor）とも、セールロータ（Segel-Rotor）とも称される。
【０００３】
マグヌス効果とは、自身の軸線の周りで回転し且つ該軸線に対して垂直方向に流体が吹き付けられる円筒体において、該軸線に対して及び流体の吹き付け方向に対して直角方向にある横力（左右方向の力）の発生を意味する。回転する円筒体の周りの流体の流れは、均等な流れと物体の周りの渦との重なり合いとして理解される。全ての流れの不均等な分布により、円筒体周部には非対称の圧力分布が得られる。従って船舶には、船舶の推進のために帆走時に使われるような直角方向の力であって、風の流れの中で、有効な風向き即ち最高速度をもって修正された風向きに対して直角方向の力を発生させる、回転ないし回動するロータが備えられる。垂直に立設された円筒体は、該円筒体の軸線の周りで回転し、その際、側方から吹き付ける空気は、表面摩擦に基づき、好ましくは回転方向において円筒体の周りを流れていく。それ故、円筒体の前面側では流れ速度がより大きく、静圧はより小さく、従って船舶が前進方向の力を獲得する。
【０００４】
この種の船舶は、既に下記非特許文献１から既知である。そこでは、フレットナーロータとも称されるマグヌスロータが貨物船用の駆動部ないし補助駆動部として使用可能であるか否かについて考察されている。
【０００５】
尚、本発明の先行技術文献として、下記特許文献１及び２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】DE 24 30 630 A1
【特許文献２】WO 2006/133950 A2
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「帆走機械（Die Segelmaschine）」、クラウス・ディーター・ヴァーグナー（Klaus Dieter Wagner）著、エルンスト・カーベル出版有限会社（Ernst Kabel Verlag GmbH）、ハンブルク、1991年、156頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この種の船舶では、マグヌス効果が単に船舶の前進力（前方推進力）を発生させるためだけに使用されることが共通している。
【０００９】
本発明の基礎を成す課題は、マグヌス効果を船舶の前進力の発生のためだけでなく更なる目的のためにも利用する、少なくとも１つのマグヌスロータを備えた船舶、特に貨物船を稼動するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、本発明により、請求項１に記載の船舶の駆動方法、並びに請求項６に記載の船舶により解決される。
本発明によれば以下の形態が可能である。
（形態１）矩形を形成するよう配設された少なくとも４つのマグヌスロータを備えた船舶を駆動するための方法であって、少なくとも２つの第１マグヌスロータが該船舶の左舷側に設けられており、少なくとも２つの第２マグヌスロータが該船舶の右舷側に設けられており、以下のステップ、即ち、
風の風向きを検知するステップ、及び、
前記少なくとも４つのマグヌスロータを各々１つの回転方向で稼動することで、風とマグヌスロータとの間の作用により、該船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力を、当該船舶を後進方向に駆動するために発生させるステップ、を含み、
前記力は前記４つのマグヌスロータの全後進力であり、
それぞれ同じ後進力を達成するために、前記４つのマグヌスロータは異なる回転数で駆動され、これにより船舶の進路変更を行う方法が提供される。
（形態２）前記全後進力は、介入する自然の力が重ね合わされて前記船舶の実際の前進運動ないし後進運動となり、ナビゲーション時に顧慮されることが好ましい。
（形態３）前記４つのマグヌスロータの回転速度が適合される風速は、４つ全てのマグヌスロータにおいて同じであると仮定されることが好ましい。
（形態４）前記４つのマグヌスロータの各々のために風速を決定し、各々のマグヌスロータの回転速度を前記風速に適合することが好ましい。
（形態５）前記全後進力は、前進走行にある前記船舶を制動減速するために使用することが好ましい。
（形態６）矩形を形成するよう配設された少なくとも４つのマグヌスロータと、各マグヌスロータに付設のモータと、付設の電力変換器と、
前記少なくとも４つのマグヌスロータの回転方向及び／又は回転速度を制御するために、前記少なくとも１つの電力変換器を制御する少なくとも１つの制御ユニットとを備えた船舶であって、
少なくとも２つの第１マグヌスロータが該船舶の左舷側に設けられており、少なくとも２つの第２マグヌスロータが該船舶の右舷側に設けられており、
前記制御ユニットは、第１稼動形式において、前記船舶の左舷側にある前記少なくとも２つの第１マグヌスロータと前記船舶の右舷側にある前記少なくとも２つの第２マグヌスロータとを稼働することで、前記マグヌスロータの回転方向を、風とマグヌスロータとの間の作用により、該船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力が発生されるように制御するように構成されており、これにより該船舶を後進方向に駆動し、前記力は前記４つのマグヌスロータの全後進力であり、前記４つのマグヌスロータは、それぞれ同じ後進力を達成し、これにより船舶の方向を変えるために異なる回転速度で稼働されること、又は、
前記制御ユニットは、第２稼動形式において、該船舶の左舷側の前記少なくとも２つの第１マグヌスロータを第１回転方向で稼動することで、風と前記少なくとも２つの第１マグヌスロータとの間の作用により、該船舶の前進方向の方向又は後進方向の方向に向けられた力が発生され、そして該船舶の右舷側の前記少なくとも２つの第２マグヌスロータを前記第１回転方向とは反対方向の第２回転方向で稼動することで、風と前記少なくとも２つの第２マグヌスロータとの間の作用により、前記少なくとも２つの第１マグヌスロータの力の方向とは反対方向に向けられた力を発生させ、前記船舶の船舶重心の周りのトルクを形成するために前記２つの第１マグヌスロータの左舷側の全前進力と、前記２つの第２マグヌスロータの右舷側の反対方向の全後進力とが重ね合わされ、前記トルクは、その場で前記船舶を回転させ、従って船舶の方向を変えるために使用されること、又は、
前記制御ユニットは、第３稼動形式において、該船舶の左舷側の前記少なくとも２つの第１マグヌスロータと該船舶の右舷側の前記少なくとも２つの第２マグヌスロータとを同じ回転方向で稼動することで、風と前記少なくとも２つの第１マグヌスロータと前記少なくとも２つの第２マグヌスロータとの間の作用により、該船舶の前進方向の方向又は後進運動の方向に向けられた力が発生されるように構成されており、但し前記少なくとも２つの第１マグヌスロータの回転速度は、前記少なくとも２つの第２マグヌスロータの回転速度とは異なり、前記第１回転速度と第２回転速度の差によって、左舷側の力と右舷側の力とに差異を生じさせ、前記船舶の進路変更に必要なトルクを発生させることを特徴とする船舶が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
従って本発明により、少なくとも１つのマグヌスロータを備えた船舶、特に貨物船を稼動するための方法が提供され、該方法は、風の風向きを検知するためのステップを有する。更に前記少なくとも１つのマグヌスロータを１つの回転方向で稼動することが提供されており、それにより風とマグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力が発生される。
【００１２】
従ってマグヌス効果により、一方では船舶を後方へ動かし、他方では前進運動から船舶を制動減速させるために、後方へ向けられた力を発生させることが可能である。この際、正にマグヌス効果による船舶の制動減速は有利であるが、その理由は、船舶は本来の意味におけるブレーキをもたず、その前進運動は反対方向に向けられた後進運動によってのみ制動減速できるためである。しかしこの種の後進運動の発生は、古典的な帆船では帆の位置により物理的に全く不可能であり、スクリュ駆動部をもった船舶においてこのスクリュ駆動部を介してのみ作り出すことができる。しかし後方へ向けられたスクリュ力の発生は、船舶の望まれない横方向（側方）への針路変化をもたらし、これらの針路変化は、針路を変えることになり、そして制動減速が強い場合、即ち後方へ向けられたスクリュ力がフルパワーで発生される場合には、これらの横方向への針路変化がもはや舵取り装置によっては補償することができないほど強く発生することになる。
【００１３】
従ってマグヌス効果を用いた本発明による方法により、後方へ向けられた力を発生させることは有利であり、それにより船舶を、スクリュの使用を伴わず且つスクリュにより引き起こされる横方向（側方）への針路変化を伴うことなく後方へ操縦し又は制動減速し、又は後方へ向けられたスクリュ力をマグヌス効果により支援し、従って操縦又は制動減速をより迅速に又は少ないスクリュの使用で達成することができる。
【００１４】
本発明は、同様に少なくとも２つのマグヌスロータを備えた船舶、特に貨物船を稼動するための方法に関し、この際、少なくとも１つのマグヌスロータが船舶の左舷側に設けられており、少なくとも１つのマグヌスロータが船舶の右舷側に設けられている。この方法は、風の風向きを検知するステップを有する。更にこの方法は、１つの回転方向で船舶の左舷側の少なくとも１つのマグヌスロータを稼動するステップを有し、それにより風と、船舶の左舷側の少なくとも１つのマグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の前進方向の方向又は後進運動の方向に向けられた力が発生される。同時に船舶の右舷側の少なくとも１つのマグヌスロータが、船舶の左舷側の少なくとも１つのマグヌスロータの回転方向とは反対方向の回転方向で稼動され、それにより風と、船舶の右舷側の少なくとも１つのマグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の左舷側の少なくとも１つのマグヌスロータの力の方向とは反対方向に向けられた力が発生される。
【００１５】
この方法は、船舶の左舷側と船舶の右舷側において反対方向に向けられて発生された力により、船舶の重心の周りのトルク（回転モーメント）が発生されるので、有利である。このトルクを用い、船舶を所望の方向へ回転することができ、この方向は、左舷側と右舷側のマグヌスロータの各々の回転方向により設定すること可能である。この際、船舶が前方へ又は後方へ向けられたその他の力を受けない場合には、船舶の回転は、実質的にその場で行なわれる。例えばスクリュにより前方へ又は後方へ向けられた力が発生される場合には、船舶は前記トルクを用い、一方の方向へ又は他方の方向へ針路変更することができ、そのために舵取り装置を使用する必要はなく、又は舵取り装置を針路変更時に支援することもできる。この際、マグヌス効果による針路変更の度合いは、マグヌスロータの各々の回転速度により設定することができる。
【００１６】
本発明は、同様に少なくとも２つのマグヌスロータを備えた船舶、特に貨物船を稼動するための方法に関し、この際、少なくとも１つのマグヌスロータが船舶の左舷側に設けられており、少なくとも１つのマグヌスロータが船舶の右舷側に設けられている。この方法は、風の風向きを検知するステップを有する。更にこの方法は、同じ回転方向で船舶の左舷側の少なくとも１つのマグヌスロータと、船舶の右舷側の少なくとも１つのマグヌスロータとを稼動するステップを有し、それにより風と、少なくとも２つのマグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の前進方向の方向又は後進運動の方向に向けられた力が発生される。この際、船舶の左舷側の少なくとも１つのマグヌスロータの回転速度は、船舶の右舷側の少なくとも１つのマグヌスロータの回転速度とは異なっている。
【００１７】
この方法は、少なくとも部分的にマグヌスロータにより引き起こされる前進運動又は後進運動時において船舶の針路変更をマグヌスロータだけで又はマグヌスロータにより支援するかたちで行なうことができるので、有利である。つまり針路変更を舵取り装置と共同で行なうことができ、従って舵取り装置を支援でき、又は本発明によるマグヌスロータの稼動だけで針路変更を行なう場合には舵取り装置を完全に負荷解除することができる。
【００１８】
本発明は、同様に少なくとも１つのマグヌスロータと、該マグヌスロータに付設の電気モータと、付設の電力変換器（周波数変換器ないしインバータ Umrichter）とを備えた船舶、特に貨物船に関する。更にこの船舶は、電力変換器とモータ、従ってマグヌスロータを制御するための制御ユニットを有する。制御ユニットは、第１稼動形式において、少なくとも１つのマグヌスロータを１つの回転方向で稼動するように構成されており、それにより風とマグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の前進方向とは反対方向に向けられた力が発生される。制御ユニットは、第２稼動形式において、船舶の左舷側の第１マグヌスロータを第１回転方向で稼動するように構成されており、それにより風と第１マグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の前進方向の方向又は後進方向の方向に向けられた力が発生される。更に制御ユニットは、船舶の右舷側の第２マグヌスロータを、第１回転方向とは反対方向の第２回転方向で稼動するように構成されており、それにより風と少なくとも１つの第２マグヌスロータとの間の作用により、実質的に少なくとも１つの第１マグヌスロータの力の方向とは反対方向に向けられた力が発生される。制御ユニットは、第３稼動形式において、左舷側の第１マグヌスロータと右舷側の第２マグヌスロータとを同じ回転方向で稼動するように構成されており、それにより風と第１及び第２マグヌスロータとの間の作用により、実質的に船舶の前進方向の方向又は後進運動の方向に向けられた力が発生される。この際、少なくとも１つの第１マグヌスロータの回転速度は、第２マグヌスロータの回転速度とは異なる。
【００１９】
以下、本発明の実施例及び長所を、添付の図面に関連して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】４つのマグヌスロータを備えた船舶を示す斜視図である。
【図２】４つのマグヌスロータを備えた船舶の制御系統を示すブロック図である。
【図３】４つのマグヌスロータを備えた船舶を示す詳細斜視図である。
【図４】４つのマグヌスロータを備えた船舶を模式的に示す俯瞰図である。
【図５】前進力を発生させている４つのマグヌスロータを備えた船舶を模式的に示す俯瞰図である。
【図６】後進力を発生させている４つのマグヌスロータを備えた船舶を模式的に示す俯瞰図である。
【図７】船舶重心の周りのモーメントを発生させている４つのマグヌスロータを備えた船舶を模式的に示す俯瞰図である。
【図８】前進力と船舶重心の周りのモーメントとを発生させている４つのマグヌスロータを備えた船舶を模式的に示す俯瞰図である。
【図９】本発明に従うマグヌスロータを模式的に示す横断面図である。
【図１０】ロータ支持体を備えた、船舶のマグヌスロータを模式的に示す俯瞰図である。
【図１１】ベクトル図を有する、図１０に基づく図である。
【図１２】ベクトル図を有する、図１０及び図１１に基づく図である。
【図１３】代替的なベクトル図を有する、図１２に基づく図である。
【実施例】
【００２１】
図１は、４つのマグヌスロータ１０を備えた船舶の斜視図を示している。この際、船舶は、水中領域１６と水上領域１５とから成る胴体部を有する。更に船舶は、胴体部の（矩形を成す）四隅に配設されており且つ好ましくは円筒状に構成されている４つのマグヌスロータ１０を有する。この際、これらの４つのマグヌスロータ１０は、本発明による船舶のための風力稼動式駆動部を意味する。船舶は、船首部に配設されているブリッジ３０を有する。船舶は、水中においてスクリュ５０ないしプロペラ５０、並びに舵取り装置６０又は舵６０を有する。操縦可能性の改善のために船舶は、同様にサイドスラスタ（トランスバーススラスタ）を有し、この際、好ましくは、１つのサイドスラスタが船尾部に設けられ、１つ或いは２つのサイドスラスタが船首部に設けられている（非図示）。好ましくはこれらのサイドスラスタは電気駆動される。この際、ブリッジ３０、並びに露天甲板１４上の全ての構造物は、空気抵抗を減少するために空気力学的形状を有する。このことは特に、鋭いエッジや、鋭いエッジをもった取付部品等が実質的に回避されることにより達成される。空気抵抗を減少し且つ空気力学的形状を達成するために、設けられる構造物をできるだけ少なくしている。
【００２２】
船舶は、キール線と平行であり且つ水平方向に延在して配設されている縦軸線（長手方向軸線）３を有する。従って縦軸線３は、真直ぐな進行時（サイドスラスタの稼動を伴わない）には船舶の進行方向に対応する。
【００２３】
図２は、４つのマグヌスロータを備えた船舶の制御系統のブロック回路図を示している。４つのマグヌスロータ１０の各々は、固有のモータＭと、別個の電力変換器（周波数変換器 Umrichter）Ｕとを有する。電力変換器Ｕは、中央の制御ユニットＳＥと接続されている。１つのディーゼル駆動部ＤＡが、電気エネルギーを発生させるために１つの発電機Ｇと接続されている。この際、１つのディーゼル駆動部ＤＡの代わりに、複数の個々のディーゼル駆動部ＤＡの結合体を１つの発電機Ｇ又は対応数の個々の発電機Ｇと接続することもでき、これらは各々、全体として見ると外部に対し、対応する単独の大きなディーゼル駆動部ＤＡ又は発電機Ｇと同じ出力を提供する。各々の電力変換器Ｕは、発電機Ｇと接続されている。更に主駆動部ＨＡが示されており、該主駆動部ＨＡは、同様に電気モータＭと接続されており、該電気モータＭは、別個の周波数変換器Ｕとも制御ユニットＳＥとも発電機Ｇとも接続されている。この際、４つのマグヌスロータ１０は、個々でも互いに依存しないかたちでも制御することができる。
【００２４】
マグヌスロータ１０並びに主駆動部ＨＡの制御は、制御ユニットＳＥにより行なわれ、該制御ユニットＳＥは、現在の風測定値（風速、風向き）Ｅ１、Ｅ２から、並びに目標進行速度及び現在進行速度に関する情報Ｅ３に基づき（並びにオプションとしてナビゲーションユニットＮＥからのナビゲーション情報に基づき）個々のマグヌスロータ１０並びに主駆動部ＨＡのための適切な回転数及び回転方向を、所望の前進力を達成するために決定する。制御ユニットＳＥは、４つのマグヌスロータ１０の推進力と、現在の船舶速度と、速度の目標値とに依存し、必要である場合には主駆動部ＨＡを無段階で下方制御（停止制御）する。つまり風力エネルギーを直接的に且つ自動的に燃料節約へと転換することができる。マグヌスロータ１０の独立した制御により、船舶は、主駆動部ＨＡを用いないでも制御することができる。特に各々のマグヌスロータ１０の適切な制御により、海が荒れている場合（波が高い場合）にも船舶の安定性を達成することができる。
【００２５】
更に１つ又は複数のサイドスラスタＱＳＡを、船舶の操縦性の改善のために設けることができる。この際、１つのサイドスラスタＱＳＡを船舶において後方に設け、１つ或いは２つのサイドスラスタＱＳＡを船舶において前方に設けることができる。各サイドスラスタＱＳＡには、駆動のためのモータＭと、電力変換器Ｕとが付設されている。また電力変換器Ｕは、中央の制御ユニットＳＥとも発電機Ｇとも接続されている。従ってサイドスラスタ（図２では１つだけが示されている）は、中央の制御ユニットＳＥと（電力変換器Ｕを介して）接続されているので、同様に船舶を制御するために使用することができる。サイドスラスタＱＳＡは、各々個々にそれらの回転数及び回転方向に関し、中央の制御ユニットＳＥにより駆動制御することができる。この際、制御は上述のように行なうことができる。
【００２６】
図３は、４つのマグヌスロータ１０を備えた船舶の詳細斜視図を示している。４つのマグヌスロータ１０のうち１つのマグヌスロータ１０の制御系統が図示されている。この際、ディーゼル駆動部ＤＡと、発電機Ｇと、当該１つのマグヌスロータ１０の電力変換器Ｕとを駆動制御するための制御ユニットＳＥが図示されている。ディーゼル駆動部ＤＡは、発電機Ｇを駆動するために用いられ、該発電機Ｇは、それにより電気エネルギーを発生し、該電気エネルギーを中でも図示された電力変換器Ｕへ供給する。電力変換器（周波数変換器）Ｕは、この電気エネルギーを制御ユニットＳＥによる該電力変換器Ｕの駆動制御に従ってモータＭに供給し、それにより該モータＭは、回転方向と回転速度に関し、制御ユニットＳＥの設定に従って稼動される。この際、発電機Ｇは、該発電機Ｇの電気エネルギーを、図１に図示された他の３つのマグヌスロータ１０の電力変換器Ｕのような更なる消費装置にも、又は搭載電源系統やサイドスラスタ等にも供給することができる。また電力変換器Ｕは、別のエネルギー源から電気エネルギーを得ることもできる。
【００２７】
制御ユニットＳＥは、操作ユニットＢＥと接続されており、該操作ユニットＢＥは、例えば船舶のブリッジ３０に配設することができる。この操作ユニットＢＥを介し、制御ユニットＳＥへ船舶の乗組員による入力を行なうことができる。操作ユニットＢＥは、キーボードやタッチスクリーンディスプレイのような入力可能性をもつことができる。同様に入力手段として、押圧ノブ又は回転ノブ、押しボタン、スイッチ、レバー等を設けることもできる。これらは、物的に際立つように形成することもできるし、或いはまた例えばタッチスクリーンディスプレイ上に仮想的に表示することもできる。また制御ユニットＳＥへの入力情報を、例えばマイクを介して音声入力を用いて行なうことも可能である。更に操作ユニットＢＥを用い、例えば、ディスプレイやモニタのような表示要素において視覚的に、信号音や警告音や話された通知情報としてスピーカ等を介して音響的に、又は紙等への出力としてプリンタやプロッタを用いても、制御ユニットＳＥの情報（インフォメーション）や通信内容（メッセージ）を表示及び出力することもできる。
【００２８】
図４は、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えた船舶の模式的な俯瞰図を示している。ここでは、図１の４つのマグヌスロータ１０がマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとして図示されている。これらのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、各々、４つのモータＭａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄにより駆動され、該モータは、各々、４つの電力変換器Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄにより給電され、駆動制御される。４つの電力変換器Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄは、制御ユニットＳＥにより駆動制御され、該制御ユニットＳＥは、その入力情報を操作ユニットＢＥを介して取得する。この際、図４に図示されたモータＭａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄと電力変換器Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄの位置は、この模式的な俯瞰図ではマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの制御系統の原理的な関係だけが図示されるものなので、実際の配置構成には対応していない。
【００２９】
従って本発明に従い、マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、各々個別に制御ユニットＳＥにより電力変換器Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄを用いて駆動制御することができる。従って各マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに対し、固有の回転速度と、可能な２つの回転方向（右回転方向と左回転方向）のうち１つの固有の回転方向を与えることが可能である。この際、これらの設定は、一方では操作ユニットＢＥにより行なうことができ、即ち操作ユニットＢＥを介して４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの各々のための設定を直接的に行なうことができ、これらの設定は、その後、制御ユニットＳＥにより電力変換器Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄのための対応する制御信号へと変換される。他方では、操作ユニットＢＥにより船舶の運動形態（船舶の振舞い）を設定することもでき、これらの運動形態は、その後、制御ユニットＳＥにより更に処理され、それにより全ての４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの協働が所定の船舶運動をもたらすように各々のマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが駆動制御される。
【００３０】
以下、本発明に従う船舶のための４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの個々の駆動制御から得られる可能性について説明する。
【００３１】
図５は、前進力を発生させている４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えた船舶の模式的な俯瞰図を示している。図面の見易さのために図５では、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、図４に図示されたモータＭａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ、電力変換器Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄ、制御ユニットＳＥ、操作ユニットＢＥを伴わずに示されている。図５では、左側から即ち左舷から風Ｗが船舶ないしマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄへ作用している。それによりマグヌス効果に従って前進力を発生させるために、マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、右回りで即ち時計回りの方向で回転するように制御ユニットＳＥにより駆動制御される。また全ての４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより各々同じ前進力を発生させるために、これらのマグヌスロータは、同じ回転速度で稼動される。この際、簡素化のために、マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの回転速度が適合される風速は、全ての４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいて同じであると仮定できることを想定している。しかしそれでも、各々のマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいて同じ前進力を達成するために、各々のマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのために固有の風速を決定し、各々のマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの回転速度をその固有の風速に適合することも可能である。
【００３２】
マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが、これらのマグヌスロータの各々が同じ前進力Ｆ前進を発生するように駆動制御されると、４つの前進力Ｆ前進、１、Ｆ前進、２、Ｆ前進、３、Ｆ前進、４が加算され、マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより獲得される船舶の全前進力Ｆ前進、全体となる。同時に理想的には横方向（側方）の力又は船舶の重心の周りのモーメントは、全く発生しない。
【００３３】
図６は、後進力を発生させている４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えた船舶の模式的な俯瞰図を示している。この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、図５と同じ風状況下にあると仮定され、図５において前進力を発生させるために使用された回転方向とは反対方向の回転方向で駆動制御される。このことは、図６に図示された左舷からの風Ｗの場合において、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが後進力を発生させるために左回りで即ち反時計回りの方向で回転駆動されることを意味する。この際、この場合にも４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、マグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄごとに各々同じ後進力Ｆ後進を達成するために、異なる回転数で駆動することができる。これらの４つの個々の後進力Ｆ後進、１、Ｆ後進、２、Ｆ後進、３、Ｆ後進、４が加算され、全後進力Ｆ後進、全体となる。同時に理想的には横方向（側方）の力又は船舶の重心の周りのモーメントは、全く発生しない。
【００３４】
この全後進力Ｆ後進、全体は、一方では、全前進力Ｆ前進、全体が本発明に従う船舶を前進方向へ駆動できるのと同様に、本発明に従う船舶を後進方向へ駆動するために使用することができる。この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのその都度の全前進力Ｆ前進、全体又は全後進力Ｆ後進、全体を単独で本発明に従う船舶の駆動のために使用することができ、即ち純粋な全前進力Ｆ前進、全体又は全後進力Ｆ後進、全体だけがあり、横方向（側方）の力又はモーメントは発生せず、船舶は真直ぐに前方ないし後方に進行していく。
【００３５】
この際、それ自体運動媒体である水の中の船舶の運動に基づき、いつでも流れと波が船舶の水中領域１６に当たり、その力を介し、運動方向、即ち船舶の針路に影響を及ぼすことを顧慮しなくてはならない。同様に風Ｗは、マグヌス効果をもたらすだけでなく、船舶の水上領域１５に当たり、従って同様に船舶の所望の運動方向から船舶の針路変化をもたらし、風が吹いていく方向へ、即ち風下へ船舶をずらしていく。これらの海の影響及び風の影響は、ナビゲーション時に顧慮されているとすることができ、従って船舶の理想的で純粋な前進運動ないし後進運動はまれにしか起こらず、むしろ４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより発生された全前進力Ｆ前進、全体又は全後進力Ｆ後進、全体は、介入する自然力が重ね合わされて船舶の実際の前進運動ないし後進運動となる。
【００３６】
更に補助的に前進方向においても後進方向においても船舶の他の駆動部を作用させることができる。つまり船舶の前進走行又は後進走行は、船舶スクリュ５０等の前進力Ｆ前進、スクリュ又は後進力Ｆ後進、スクリュにより支援することができる。更に船舶の前進走行又は後進走行の際には、船舶を横方向（側方）に針路変更するために、例えばサイドスラスタによる横方向の力を導入することができる。同様に舵取り装置６０を介し、船舶の針路変更のために横方向の力を施すこともできる。これらの全ての力が加算され、船舶の全ての前進運動ないし後進運動となる。
【００３７】
更に４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの全後進力Ｆ後進、全体は、一方では前進走行を減速し又は他方では船舶の前進運動を完全に相殺するために、前進走行にある船舶を制動減速するために使用することもできる。このケースは、船舶が前進運動にあり、そして４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの全後進力Ｆ後進、全体が導入される場合に起こる。
【００３８】
この際、前進運動は、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの全前進力Ｆ前進、全体により又は船舶スクリュ５０の前進力Ｆ前進、スクリュ等によりもたらすことができる。船舶の前進運動が、少なくとも部分的に、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの全前進力Ｆ前進、全体により発生される場合には、これらの４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それらの回転速度に関し、それらの停止状態に至るまで減少されなくてはならない。その後、回転方向が逆転され、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの全後進力Ｆ後進、全体を達成すべき回転速度が達成されなくてはならない。この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの制動減速と、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの間における反対の回転方向への逆転と加速とは、制御ユニットＳＥにより、全前進力Ｆ前進、全体から全後進力Ｆ後進、全体への反転のどの時点においても、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる横方向（側方）の力とモーメントを回避するためにできるだけ前進方向ないし後進方向の力だけが作用するように調整されなくてはならない。船舶が船舶スクリュ５０の前進力Ｆ前進、スクリュ等のような他の駆動力により前進駆動される場合、即ち４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが停止状態にある場合には、これらのマグヌスロータは、マグヌス効果による制動減速を開始するために適切な回転方向へ、そして必要な回転速度へ、力反転のケースについて既述したのと同様に起動される。
【００３９】
この際、船舶の制動減速は特に重要であるが、その理由は、船舶は媒体である水の中では浮動状態で動き、例えば自動車のように制動力を加えることのできる固定の基盤をもたないからである。つまり船舶は、今までは、スクリュ５０の回転方向が逆転され、それにより前進運動に対抗する力が水中で発生されることにより制動減速されていた。しかしこの制動減速は、多くの場合は極めて大きく構成された船舶、特に貨物船の多大な慣性が原因で極めて緩慢に作用し、従って制動減速は、船舶の停止状態の到達時点前、既に長い時間をおいて導入されなくてはならない。つまり船舶、特に貨物船は、例えば他の船舶等との衝突を回避するために制動機能を実行することはできない。更に船舶を制動減速するためにスクリュ５０の後進力を水中で発生させることは、船舶の実際の針路から船舶を逸らし且つ舵取り装置６０により補償されなくてはならない横方向（側方）の力をもたらすことにもなる。制動減速がスクリュ５０のフルの後進力をもって実行される場合には、この横方向の力は、むしろ、この横方向の力が舵取り装置６０によりもはや補償することができず、船舶が針路から外れるほどに強くなる可能性がある。
【００４０】
従って、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより船舶の制動減速を支援する又はそれらにより単独で実行することは、特に有利である。それによりスクリュ５０だけによるよりも高い後進力を発生させることができ、従って正に衝突を回避するためのフルパワーの制動時には、停止状態に至るまで、より迅速な制動を達成することができる。更にマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを用いた単独の制動減速時には、スクリュ５０による横方向（側方）に作用する力を回避し、船舶を制動減速時にも舵取り装置６０等により確実に針路上に維持することができる。
【００４１】
図７は、船舶重心の周りのモーメントを発生させている４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えた船舶の模式的な俯瞰図を示している。この際、図５及び図６の場合と同じ、左舷から当たる風Ｗを想定している。この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、制御ユニットＳＥにより、２つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｃの力が加算されて全前進力Ｆ前進、全体となるように回転され且つ２つのマグヌスロータ１０ｂ、１０ｄの力が加算されて全後進力Ｆ後進、全体となるように回転されるよう駆動制御される。このことは、図７に図示されたケースにおいて、２つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｃが右回りで即ち時計回りの方向で回転し、２つのマグヌスロータ１０ｂ、１０ｄが左回りで即ち反時計回りの方向で回転していることを意味する。
【００４２】
従ってそのように駆動制御される４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより、船舶の左舷側には全前進力Ｆ前進、全体が発生され、船舶の右舷側には全後進力Ｆ後進、全体が発生される。しかし船舶は全体構造として構成されているので、即ち船舶の両方の舷側は互いに連結されているので、左舷側の全前進力Ｆ前進、全体と右舷側の全後進力Ｆ後進、全体とのこの重ね合わせから、船舶の重心Ｓの周りのトルク（回転モーメント）Ｍｍが結果として得られる。この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、同じ回転速度で或いはまた部分的に異なる速度で又は各々異なる回転速度で稼動することができる。
【００４３】
このトルクＭｍは、図７に図示されたケースでは、船舶の重心Ｓの周りで右回りの即ち時計回りの方向の船舶の回転をもたらしている。しかし全ての４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの回転方向の逆転により、反対方向、即ち左回りの即ち反時計回りの方向に作用するトルクＭｍを発生させることもできる。
【００４４】
このトルクＭｍは、その場で船舶を回転させるために使用することができ、従って船舶の方向を変えることができる。この際、トルクＭｍは、一方の回転方向へ投入され、従ってこの方向への船舶の回転が開始される。更に回転方向の逆転による反対方向のトルクＭｍを、船舶の回転を制動減速するために使用することができる。この際、このことに関しては、図６による船舶の制動減速時と同じ考察が当てはまる。
【００４５】
この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、船舶重心の周りの純粋なトルクを発生させるためには、これらのマグヌスロータがこれらの回転速度に基づき、各々大きさについて同一の力Ｆ前進、１、力Ｆ後進、２、力Ｆ前進、３、力Ｆ後進、４を発生し、そして力Ｆ前進、１及び力Ｆ前進、３が力Ｆ後進、２及び力Ｆ後進、４とはそれらの符号においてのみ異なる、即ち船舶の前進方向ないし後進方向へのそれらの方向付けにおいてのみ異なるように、駆動制御されなくてはならない。
【００４６】
図８は、前進力と船舶重心の周りのモーメントとを発生させている４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えた船舶の模式的な俯瞰図を示している。この際、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、同じ回転方向へ異なる回転速度で駆動される。図８に図示されたケースでは、新たに風Ｗが左舷から当たっている。全前進力Ｆ前進、全体を発生させるために４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、図５の実施例に対応し、右回りで即ち時計回りの方向で駆動される。しかしこの際、図８に図示されたケースでは、船舶の左舷側の２つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｃが、船舶の右舷側の２つのマグヌスロータ１０ｂ、１０ｄよりも高い回転数で駆動される。それにより船舶の左舷側には力Ｆ前進、１及び力Ｆ前進、３により、船舶の右舷側における力Ｆ前進、２及び力Ｆ前進、４によるよりも大きな前進力が発生される。右舷側の前進力に対する左舷側の前進力におけるこの過剰分は、船舶の重心Ｓの周りのトルクＭｍを発生させ、このケースにおいてトルクＭｍは、図７の実施例のように右回りに即ち時計回りの方向に作用する。全前進力Ｆ前進、全体とトルクＭｍとが重ね合わされて船舶の全運動となり、従って船舶は、一面では前進運動され、他面では同時に右側へ運動される。
【００４７】
従って４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの異なる回転速度により、船舶を走行中に操舵する、即ち針路を横方向（側方）へ傾ける、即ち図８に図示されたケースでは、前進走行において右カーブ、即ち右舷側へのカーブ、即ち時計回りの方向へ走行させることが可能である。右舷側の２つのマグヌスロータ１０ｂ、１０ｄが左舷側の２つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｃよりも大きな前進力Ｆ前進、２及びＦ前進、４を発生させるように４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの回転速度が選択される場合には、左側へ、即ち左舷側へ、即ち反時計回りの方向へ、船舶の針路変更が行なわれる。
【００４８】
４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが、全後進力Ｆ後進、全体を発生するように稼動される場合には、このケースでも船舶の針路変更は、図８による方式で行なうことができ、即ち船舶の後進運動時にも、船舶の制動減速のためであろうと船舶の後進運動のためであろうと、船舶の針路変更は、同じ回転方向における右舷側と左舷側のマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの異なる回転速度により行なうことができる。
【００４９】
これらの全てのケースにおいて、船舶の横方向（側方）の針路変更は、同じ回転方向における右舷側と左舷側のマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの異なる回転速度によってのみ行なうことができ、又はマグヌスロータの作用を支援するために舵取り装置６０と共同でも又はサイドスラスタによっても行なうことができる。
【００５０】
図５との関連で説明した純粋な全前進力Ｆ前進、全体を発生させることに比べ、図８との関連で説明したトルクＭｍと組み合わされた全前進力Ｆ前進、全体を発生させる場合には、発生される全前進力Ｆ前進、全体はより小さくなるが、その理由は、回転速度の差により、従って右舷側と左舷側の前進力の差により、船舶の針路変更のために必要なトルクＭｎを発生させるために、４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのうちの２つがフルパワーで即ち最大回転速度では稼動することができないためである。従って船舶の針路変更のためにトルクＭｍを施すことは、常に全前進力Ｆ前進、全体の減少をもたらすことになる。
【００５１】
マグヌスロータを用いて船舶を操縦するための上述の可能性に関し、図５〜図８では、確かに４つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが図示されて説明されているが、少なくとも複数のマグヌスロータの一部分のために回転方向と回転速度が既述のように設定できるのであれば、複数のマグヌスロータの多数の組み合わせを有するそれらの可能性も可能である。更に図７及び図８によるトルクＭｍの発生のためには、少なくとも、船舶の左舷側に１つのマグヌスロータ１０ａ、１０ｃと船舶の右舷側に１つのマグヌスロータ１０ｂ、１０ｄとが各々設けられていることが必要である。
【００５２】
図９は、船舶の本発明に従うマグヌスロータ１０の断面図を示している。マグヌスロータ１０は、円筒状のロータ本体８と、上部領域に配設されたエンドプレート１２とを有する。ロータ本体８は、支承部（軸受部）６を用いて回転可能にロータ支持体（ロータ受容体：立設固定式）４に支持されている。ロータ本体８は、力伝達手段を用い、ロータ支持体４の上部領域における駆動モータ１０６と連結されている。ロータ支持体４は、内面部７を有する。ロータ支持体４の下部領域には、内壁部７の領域において測定装置５が配設されている。測定装置５は、作業用プラットフォーム１０８を用いて到達可能である。
【００５３】
測定装置５は、ロータ本体８への力作用による支承部６の実質的に半径方向の応力の結果として、ロータ支持体４の曲げ応力を決定するために構成されている。測定装置５は、２つの伸びセンサ（歪みセンサ Dehnungssensor）９、１１を有し、該伸びセンサ９、１１は、この実施例では、互いに９０°の角度をおいて配設されている。
【００５４】
ロータ支持体４は、フランジ結合部１１０を用いて船舶甲板と結合されている。
【００５５】
図１０は、本発明によるマグヌスロータ１０の模式的な横断面図を示している。マグヌスロータ１０は、ロータ本体８の内部にロータ支持体（ロータ受容体）４を有する。ロータ支持体４の内面部７には、測定装置の一部分として第１伸びセンサ９と第２伸びセンサ１１とが配設されている。第１伸びセンサ９は、ロータ受容部４の中心点から見て、第１軸線１３上に位置している。第１軸線１３は、船舶の縦軸線（長手方向軸線）３に対して角度βをおいて延在している。特に有利な一実施形態において、角度βは０°である。第２伸びセンサ１１は、ロータ支持体４の中心点から見て、第２軸線１７に沿ってロータ支持体４の内面部７に配設されている。特に有利な一実施形態において、第１軸線１３と第２軸線１７との間の角度αは９０°である。
【００５６】
第１伸びセンサ９は、第１信号ライン１９を用いてデータ処理装置２３と接続されている。第２伸びセンサ１１は、第２信号ライン２１を用いてデータ処理装置２３と接続されている。データ処理装置２３は、第３信号ライン２５を用いて表示装置２７と接続されている。表示装置２７は、ロータ支持体４へ作用する推進力の方向と大きさを表示するために構成されている。データ処理分析機能が、本発明による方法を実行するために設けられている。
【００５７】
図１１〜図１３は、基本的に図１０と同じ図を示しているが、模式的に示唆されていた信号ラインとデータ処理装置と表示装置とは省略されている。図１１〜図１３に基づき、どのように、マグヌスロータ１０に作用する力が解釈され、測定装置を用いて決定されるかが、具体的に説明される。
【００５８】
初めに図１１により、マグヌスロータ１０が、風に背を向ける側と、風に向かう側３４とを有することが確認されなくてはならない。風に向かう側３４は、風が吹き付ける表面を有する。この際、風がマグヌスロータ１０に吹き付ける方向は、場所を固定して観察した場合、船舶は通常は運動状態にあるので、実際の風向きとは異なっている。風が矢印３３の方向でマグヌスロータ１０に当たると、それによりマグヌスロータ１０は、風の方向へ力をもって付勢される。以下、この力を風力又は単にＦＷと称するものとする。マグヌスロータ１０は、矢印２９の方向で回転している。それによりマグヌス効果に基づき、図１２で見てとれるように矢印３５の方向の力が発生する。以下、この力をマグヌス力又は単にＦＭと称するものとする。ベクトルＦＭは、ベクトルＦＷに対して直角に延在する。
【００５９】
つまりロータ支持体４には、一方における風力ＦＷと他方におけるマグヌス力ＦＭとから合成される力が作用する。両方のベクトルＦＷとＦＭの合計は、全体力のベクトルとして得られ、以下、ＦＧと称するものとする。このベクトルＦＧは、矢印３７（図１２）の方向に延在する。
【００６０】
図１３は、縦軸線３と、第１伸びセンサ９が位置する第１軸線１３とが図１３では一致していることを除き、図１１及び図１２と、図１０にも対応している。図１１及び図１２に基づき既に導き出された、矢印３７の方向の全体力ＦＧは、ベクトル観察において、互いに直角な２つのベクトルの合計として解釈される。特に有利な一実施形態において、第１伸びセンサ９と第２伸びセンサ１１とは、互いに直角に配設されている。図１３による実施形態において、第１伸びセンサ９は、進行方向、従って船舶の縦軸線３の方向においてロータ支持体４の内面部に配設されており、それに対して第２伸びセンサ１１は、第１伸びセンサ９に対して直角に、従って実質的に正確に船舶の横方向（左右方向）において第２軸線１７に沿って配設されている。
【００６１】
従って全体力のベクトルＦＧは、縦軸線３ないし第１軸線１３の方向の第１ベクトルと、第２軸線１７の方向の第２ベクトルとに分割することができる。縦軸線３ないし第１軸線１３の方向の成分を、以下、ＦＶと称するものとする。第２軸線１７の方向のベクトルを、以下、ＦＱと称するものとする。この際、ＦＶは、推進力のためにあり、矢印３９の方向に延在し、それに対してＦＱは、横力として理解することができ、矢印４１の方向に延在している。
【００６２】
どの方向にベクトルＦＱが作用するかに応じ、第１伸びセンサ９により確定される曲げ応力は、第２伸びセンサ１１により確定される曲げ応力と異なる。互いの矢印３９及び４１の方向の曲げ応力の比率は、矢印３７の方向の全体力ＦＧと、両方の軸線１３及び１７の一方との間の角度γと共に変化する。第１伸びセンサ９と第２伸びセンサ１１により検知された曲げ応力が同じ大きさである場合には、全体力ＦＧと推進力ＦＶとの間の角度γは４５°である。例えば第１伸びセンサ９により確定された曲げ応力が、第２伸びセンサ１１により確定された曲げ応力の二倍の大きさである場合には、ＦＧからＦＶないし第１軸線１３への角度γは３０°である。
【００６３】
従って、一般的に表現すると、ＦＧとＦＶとの間の角度γは、γ＝arctan（第２伸びセンサ１１の信号値／第１伸びセンサ９の信号値）との関連から得られる。
【００６４】
同様に、個々の伸びセンサ９、１１により検出された両方の信号値から、加わる力ＦＧの角度に追加し、その大きさが、選択的に第１伸びセンサ測定値又は第２伸びセンサ測定値に対する比率として検出される。ベクトルの大きさは、ＦＧ＝ＦＶ／ｃｏｓ（γ）ないし信号値等価＝（第１伸びセンサ９の信号値）／ｃｏｓ（γ）との関係から得られる。
【符号の説明】
【００６５】
３        縦軸線（長手方向軸線）
４        ロータ支持体（ロータ受容体）
５        測定装置
６        支承部（軸受部）
７        内面部（内壁部）
８        ロータ本体
９        第１伸びセンサ
１０        マグヌスロータ
１０ａ〜ｄ  マグヌスロータ
１１        第２伸びセンサ
１２        エンドプレート
１３        第１軸線
１４        露天甲板
１５        水上領域
１６        水中領域
１７        第２軸線
１９        第１信号ライン
２１        第２信号ライン
２３        データ処理装置
２５        第３信号ライン
２７        表示装置
２９        マグヌスロータの回転方向
３０        ブリッジ
３３        風の方向
３４        風に向かう側（マグヌスロータ）
３５        マグヌス力
３７        全体力（風力＋マグヌス力）
３９        推進力
４１        横力
５０        スクリュ（プロペラ）
６０        舵取り装置（舵）
１０６        駆動モータ
１０８        作業プラットフォーム
１１０        フランジ結合部
ＢＥ          操作ユニット
ＤＡ          ディーゼル駆動部
Ｅ１          風速
Ｅ２          風向き
Ｅ３          目標進行速度及び現在進行速度
Ｇ            発電機
ＨＡ          主駆動部
Ｍ            モータ（電気モータ）
Ｍａ〜ｄ      モータ（電気モータ）
Ｍｍ          トルク
ＮＥ          ナビゲーションユニット
ＱＳＡ        サイドスラスタ
Ｓ            船舶の重心
ＳＥ          制御ユニット
Ｕ            電力変換器（周波数変換器）
Ｕａ〜ｄ      電力変換器（周波数変換器）
Ｗ            風
ＦＷ          風力
ＦＭ          マグヌス力
ＦＧ          全体力
ＦＶ          推進力
ＦＱ          横力
γ           ＦＧとＦＶとの間の角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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