CH718127B1

CH718127B1 - watercraft.

Info

Publication number: CH718127B1
Application number: CH001536/2020A
Authority: CH
Inventors: Börner Felix
Original assignee: Maekeniq Ug Haftungsbeschraenkt
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2024-02-29
Also published as: CH718114A2; CH718127A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug, insbesondere eine Yacht (1), die in einer SWATH-Bauart ausgeführt ist. Es soil verbesserte und höhere Gebrauchseigenschaften aufweisen. Hierzu weist das Wasserfahrzeug, insbesondere eine Yacht, die in einer SWATH-Bauart ausgeführt ist, mit einem, einen Aufbau (3) aufnehmenden Rumpfkörper (2), an dessen Unterseite (8) sich zwei quer zur Fahrtrichtung voneinander beabstandete Stelzen (4, 5) angeordnet sind, auf. Die Stelzen (4, 5) sitzen jeweils auf einem, im Wesentlichen in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs angeordneten und sich über mindestens einen Teil des Rumpfkörpers (2) erstreckenden Auftriebskörper (6, 7). Der Aufbau (3) weist flächenveränderliche Seitenteile (13) einer Beplankung (9) auf, die im Wesentlichen mit Photovoltaikelementen (10) belegt ist.The invention relates to a watercraft, in particular a yacht (1), which is designed in a SWATH design. It should have improved and higher usage properties. For this purpose, the watercraft, in particular a yacht, which is designed in a SWATH design, has a hull body (2) which accommodates a superstructure (3), on the underside (8) of which there are two stilts (4, 5) which are spaced apart from one another transversely to the direction of travel ) are arranged. The stilts (4, 5) each sit on a buoyancy body (6, 7) which is arranged essentially in the direction of travel of the watercraft and extends over at least part of the hull body (2). The structure (3) has variable-surface side parts (13) of a paneling (9), which is essentially covered with photovoltaic elements (10).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug, insbesondere eine Yacht, die in einer SWATH-Bauart ausgeführt ist. The invention relates to a watercraft, in particular a yacht, which is designed in a SWATH design.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren/Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs eines solchen The invention further relates to a method/device for controlling the operation of such

[0003] Schiffe mit Doppelrumpf sind bekannt (Katamarane), ebenso Wasserfahrzeuge mit geringerer Wasserlinienfläche und größerer Eintauchtiefe, die einen Rumpf aufweisen, der in der Bauart SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) ausgeführt ist. SWATH-Schiffe weisen eine grössere Eintauchtiefe als Katamarane auf. Dies ermöglicht bauartbedingt eine geringere Bewegung des Schiffs im Seegang. Zum Beispiel ist in der DE 202004017969 U1 ein Lotsen- oder Serviceschiff offenbart, bei dem die Auftriebskörper, die an Stützen am Rumpfboden angeordnet sind, teilweise geflutet werden können. Dadurch kann die Schwimmlage des Schiffs und damit auch dessen Tiefgang im Wesentlichen konstant gehalten werden. Ein ähnliches Wasserfahrzeug ist in DE 202013010071 U1 dargestellt. Ships with double hulls are known (catamarans), as are watercraft with a smaller waterline area and greater immersion depth, which have a hull that is designed in the SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) design. SWATH ships have a greater immersion depth than catamarans. Due to the design, this allows for less movement of the ship in sea conditions. For example, DE 202004017969 U1 discloses a pilot or service ship in which the buoyancy bodies, which are arranged on supports on the bottom of the hull, can be partially flooded. This allows the ship's floating position and thus also its draft to be kept essentially constant. A similar watercraft is shown in DE 202013010071 U1.

[0004] Bei einem SWATH-Schiff gemäss DE 202009011206 U1 soll mindestens eine Sektion eines Auftriebskörpers austauschbar sein, um eine gute Zugänglichkeit zu relevanten Komponenten in den Auftriebskörpern, zum Beispiel des Schiffsantriebs, zu gewährleisten. [0004] In a SWATH ship according to DE 202009011206 U1, at least one section of a buoyancy body should be replaceable in order to ensure good accessibility to relevant components in the buoyancy bodies, for example the ship's propulsion system.

[0005] Die DE 202010015531 U1 offenbart weiterhin ein Wasserfahrzeug mit seitlichen Auslegern und nur einem Auftriebskörper, der sich in Fahrtrichtung über mindestens einen Teil des Rumpfkörpers erstreckt und der in Rumpfmitte parallel zu den seitlichen Auslegern angeordnet ist. Die Verbindung zwischen Rumpfboden und Auftriebskörper ist wiederum mittels einer Stützanordnung hergestellt. DE 202010015531 U1 further discloses a watercraft with side outriggers and only one buoyancy body, which extends in the direction of travel over at least part of the hull body and which is arranged in the middle of the hull parallel to the side outriggers. The connection between the fuselage floor and the buoyancy body is in turn made by means of a support arrangement.

[0006] Der Schiffbau bietet insbesondere in Bezug auf hochwertige Yachten keine anwendbaren Lösungen zur Unterstützung des Wandels von konventionellen Schiffsantrieben mit fossilen Brennstoffen zu solchen, die mit erneuerbaren Energien betreibbar sind. Herkömmliche Yachten in Leichtbaukonstruktion leiden meistens unter mangelnder Seetüchtigkeit, der Bauqualität oder dem Energiehaushalt, um ein Premiumprodukt zu sein oder sie sind in traditioneller Schiffbauweise zu schwer und zu ineffizient, um autark betrieben werden zu können. Shipbuilding, particularly with regard to high-quality yachts, does not offer any applicable solutions to support the change from conventional ship propulsions with fossil fuels to those that can be operated with renewable energies. Conventional yachts with lightweight construction usually suffer from a lack of seaworthiness, construction quality or energy efficiency to be a premium product, or they are too heavy and too inefficient to be self-sufficient in traditional shipbuilding.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug, insbesondere eine Yacht, die in einer SWATH-Bauart ausgeführt ist, zu entwickeln, das im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte und höhere Gebrauchseigenschaften aufweist und weiterhin insbesondere auch eine private, nicht gewerbliche Nutzung ermöglicht. The invention is based on the object of developing a watercraft, in particular a yacht, which is designed in a SWATH design, which has improved and higher usage properties compared to the prior art and, in particular, also a private, non-commercial one Use enabled.

[0008] Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. The task is solved with the features of independent patent claim 1.

[0009] Das erfindungsgemässe Wasserfahrzeug, im Beispiel eine Yacht 1 des Premiumsegments, ist in einer SWATH-Bauart ausgeführt, die einen, einen Aufbau aufnehmenden Rumpfkörper umfasst, an dessen Unterseite zwei quer zur Fahrtrichtung voneinander beabstandete Stelzen angeordnet sind. Diese Stelzen erstrecken sich über mindestens einen Teil des Rumpfkörpers und zwar im Wesentlichen in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs. Die Stelzen sitzen jeweils auf einem, im Wesentlichen in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs angeordneten und sich über mindestens einen Teil des Rumpfkörpers erstreckenden Auftriebskörper. Der Aufbau weist flächenveränderliche Seitenteile einer Beplankung auf, die im Wesentlichen oder zumindest überwiegend mit Photovoltaikelementen belegt ist. The watercraft according to the invention, in the example a yacht 1 of the premium segment, is designed in a SWATH design, which comprises a hull body that accommodates a structure, on the underside of which two stilts spaced apart transversely to the direction of travel are arranged. These stilts extend over at least part of the hull body, essentially in the direction of travel of the watercraft. The stilts each sit on a buoyancy body that is arranged essentially in the direction of travel of the watercraft and extends over at least part of the hull body. The structure has variable side parts of a paneling which is essentially or at least predominantly covered with photovoltaic elements.

[0010] Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen offenbart. Preferred and advantageous embodiments of the invention are disclosed in the dependent patent claims.

[0011] Die Verwendung modernster Softwaretechnologie zur Verwaltung und zum Betrieb von Yachten ist nicht branchenüblich. The use of state-of-the-art software technology to manage and operate yachts is not standard practice in the industry.

[0012] Die Vorteile des erfindungsgemässen Wasserfahrzeugs bestehen in einer autarken, vollelektrischen Yacht, die bevorzugt mit Solarenergie betrieben wird und die ein geräuschloses Cruisen und rollfreies Fahren bei unbegrenzter Reichweite ermöglicht. The advantages of the watercraft according to the invention consist of a self-sufficient, fully electric yacht, which is preferably operated with solar energy and which enables noiseless cruising and roll-free driving with an unlimited range.

[0013] Weitere Vorteile sind die Abwesenheit von Diesel- und Abgasgeruch, ein hocheffizienter und optimierter Rumpf, Fahrleistungen, die mit den auf dem Markt üblichen Motoryachten vergleichbar sind, eine innovative Leichtbau-Konstruktion, luxuriösen Wohnkomfort ohne Kompromisse, einzigartiges, auf die Technologie zugeschnittenes Aussen- und Innendesign und der Einsatz moderner Software wie maschinelles Lernen zur Verwaltung und Optimierung des gesamten Yachtbetriebs, vom Energiemanagement über die Navigation, automatischen Manövrieren und Steuerung aller Komponenten bis hin zu Wartungsanalyse und Problemunterstützung. [0013] Further advantages include the absence of diesel and exhaust smell, a highly efficient and optimized hull, performance that is comparable to the motor yachts commonly available on the market, an innovative lightweight construction, luxurious living comfort without compromise, unique technology tailored to the technology Exterior and interior design and the use of modern software such as machine learning to manage and optimize the entire yacht operation, from energy management, navigation, automatic maneuvering and control of all components to maintenance analysis and problem support.

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1: ein erfindungsgemässes Wasserfahrzeug in Seitenansicht, schwimmend; Fig. 2: ein Rumpfkörper des Wasserfahrzeugs nach Fig. 1; Fig. 3: ein Rumpfkörper nach Fig. 2 in anderer Ansicht; Fig. 4: das erfindungsgemässe Wasserfahrzeug in anderer Ansicht.The invention is described in more detail below in an exemplary embodiment with reference to a drawing. In the drawing, FIG. 1 shows: a watercraft according to the invention in a side view, floating; Fig. 2: a hull body of the watercraft according to Fig. 1; Fig. 3: a fuselage body according to Fig. 2 in another view; Fig. 4: the watercraft according to the invention in a different view.

[0015] Das erfindungsgemässe Wasserfahrzeug ist im Beispiel eine Yacht 1 des Premiumsegments, die in einer SWATH-Bauart ausgeführt ist. Sie umfasst einen, einen Aufbau 3 aufnehmenden Rumpfkörper 2, an dessen Unterseite 8 zwei quer zur Fahrtrichtung voneinander beabstandete Stelzen 4, 5 angeordnet sind, die sich über mindestens einen Teil des Rumpfkörpers 2 und im Wesentlichen in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs erstrecken (Fig. 2, 3). Die Stelzen 4, 5 sitzen jeweils auf einem, im Wesentlichen in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs angeordneten und sich über mindestens einen Teil des Rumpfkörpers 2 erstreckenden Auftriebskörper 6, 7 sitzt. Die Auftriebskörper 6, 7 und teilweise auch die Stelzen 4, 5 befinden sich in Betriebslage der Yacht 1 unterhalb der Wasserlinie WL. In the example, the watercraft according to the invention is a yacht 1 of the premium segment, which is designed in a SWATH design. It comprises a hull body 2 that accommodates a structure 3, on the underside 8 of which two stilts 4, 5 are arranged which are spaced apart from one another transversely to the direction of travel and which extend over at least part of the hull body 2 and essentially in the direction of travel of the watercraft (Fig. 2, 3). The stilts 4, 5 each sit on a buoyancy body 6, 7 which is arranged essentially in the direction of travel of the watercraft and extends over at least part of the hull body 2. The buoyancy bodies 6, 7 and partly also the stilts 4, 5 are located below the waterline WL in the operating position of the yacht 1.

[0016] Die Auftriebskörper 6, 7 sind im Bug- und Heckbereich der Yacht 1 mit beweglichen und ansteuerbaren Flossen 11 (Höhenruder) versehen, die in Ruhelage aufeinander zugerichtet sind (Fig. 3). Jeder Auftriebskörper 6, 7 ist mit einem nicht dargestellten, Elektroantrieb ausgestattet, dessen Rotor drehrichtungsveränderlich ist und der am Heck mit einem Propeller 12 und einem Ruder 14 versehen ist. Weiterhin befindet sich in den vorderen Auftriebskörpern (Schwimmern/Stelzen) jeweils ein Bugstrahlruder 18 zur Erzeugung von transversalem Schub. The buoyancy bodies 6, 7 are provided in the bow and stern area of the yacht 1 with movable and controllable fins 11 (elevator), which are directed towards one another in the rest position (FIG. 3). Each buoyancy body 6, 7 is equipped with an electric drive, not shown, the rotor of which can be changed in the direction of rotation and which is provided with a propeller 12 and a rudder 14 at the rear. Furthermore, there is a bow thruster 18 in each of the front buoyancy bodies (floats/stilts) to generate transverse thrust.

[0017] Der Rumpfkörper 2 ist mit nicht explizit dargestellten Kabinen und Wirtschaftsräumen für Beiboote, Akkus, Steuereinrichtungen, Wasser- und Nahrungsvorrat u. a. ausgestattet. Der Aufbau 3 weist im Beispiel ein Wohn- und Aufenthaltsdeck mit einer Badeplattform und ein Oberdeck 15 auf. Letzteres ist ebenfalls mit Sitz- und Liegeflächen ausgestattet und beinhaltet auch den Arbeitsplatz des Steuermanns. Das Oberdeck 15 ist zudem mit einem anhebbaren Dach 16 ausgerüstet (Fig. 4). The hull body 2 is equipped with cabins and utility rooms (not explicitly shown) for dinghies, batteries, control devices, water and food supplies, etc. fitted. In the example, the structure 3 has a living and lounge deck with a bathing platform and an upper deck 15. The latter is also equipped with seating and lying areas and also includes the helmsman's workplace. The upper deck 15 is also equipped with a liftable roof 16 (Fig. 4).

[0018] Der Aufbau 3 weist eine flächenveränderliche Beplankung 9 auf, die im Wesentlichen mit Photovoltaikelementen 10 belegt ist (Fig. 1). Weiterhin ist die Beplankung 9 zumindest teilweise aufklappbar angeordnet. Dies erfolgt im Beispiel dergestalt, dass Seitenteile 13 des Aufbaus 3 eine geschwungene, flügelartige Form aufweisen, die flügelartig bis in eine nahezu horizontale Lage (Fig. 4) aufklappbar bzw. schwenkbar sind. Dadurch wird einerseits nutzbare Fläche der Photovoltaikelemente 10 entsprechend des Sonnenstandes oder Energiebedarfs vergrössert und andererseits wird die Kühlung der Decks und Kabinen erhöht. Ein rahmenartiges Element 17 verbleibt bei aufgeklappten Seitenteilen 13 in unveränderter Lage um zusammen mit der Frontstütze 19 die Dachstruktur 16 mit dem Oberdeck 15 statisch zu unterstützen. Dadurch erzielt man für den gesamten Aufbau eine leichte, integrale Struktur. The structure 3 has a surface-variable paneling 9, which is essentially covered with photovoltaic elements 10 (FIG. 1). Furthermore, the paneling 9 is arranged to be at least partially hinged. In the example, this is done in such a way that side parts 13 of the structure 3 have a curved, wing-like shape, which can be opened or pivoted like a wing into an almost horizontal position (FIG. 4). On the one hand, this increases the usable area of the photovoltaic elements 10 in accordance with the position of the sun or energy requirements and, on the other hand, increases the cooling of the decks and cabins. A frame-like element 17 remains in the same position when the side parts 13 are opened in order to provide static support for the roof structure 16 with the upper deck 15 together with the front support 19. This creates a light, integral structure for the entire structure.

[0019] Weiterhin kann die Yacht 1 mit Brennstoffzellen, Generator und Wasserstofftanks versehen sein. Furthermore, the yacht 1 can be provided with fuel cells, generator and hydrogen tanks.

[0020] Die Akkus können zudem auch in einem Hafen geladen werden. Weiterhin kann im Hafen Wasserstoff getankt, aber auch über Landstrom mit einem Onboard-Wasserstoff-Generator erzeugt werden. [0020] The batteries can also be charged in a port. Hydrogen can also be refueled in the port, but can also be generated via shore power with an onboard hydrogen generator.

[0021] Hinsichtlich Ihrer Dimensionen weist die Yacht 1 im Beispiel eine Nutzfläche von ca. 330 m<2>auf und kann bis zu 12 Gäste aufnehmen. In terms of dimensions, the yacht 1 in the example has a usable area of approximately 330 m and can accommodate up to 12 guests.

[0022] Die Steuerung der Yacht 1 ist so konzipiert, dass sie sowohl von einem professionellen Steuermann als auch von den Gästen, sofern sie über seemännische Kenntnisse und Zulassungen verfügen, bedient werden kann. Die Steuerungseinrichtung verfügt über Komponenten für Antrieb und Stabilität, Navigation und Kommunikation, Energiemanagement, Servicemanagement, Sicherheit und Verwaltung, deren Software zumindest teilweise über lernfähige Algorithmen verfügt. The control of the yacht 1 is designed so that it can be operated by both a professional helmsman and by the guests, provided they have nautical knowledge and licenses. The control device has components for propulsion and stability, navigation and communication, energy management, service management, security and administration, the software of which at least partially has adaptive algorithms.

[0023] Vorhanden sind übliche Navigationsmittel, eingeschlossen Satellitennavigation. Common means of navigation are available, including satellite navigation.

[0024] In Fahrt können Windkräfte, Wellen und Strömung in Echtzeit ermittelt bzw. berechnet werden. While driving, wind forces, waves and current can be determined or calculated in real time.

[0025] Mittels mehrerer LIDAR-Sensoren ist auch die Erstellung eines 360°-Umgebungs-3D-Bild rund um die Yacht 1 möglich. Dies ermöglicht eine ständige Rundumsicht um die Yacht 1 und erleichtert An- und Ablagemanöver wesentlich (vergleichbar mit einem Parkassistenten in modernen PKWs. Weiterhin werden die Daten des LIDARs im AMS zum automatischen Manövrieren der Yacht und zur Kollisionsverhinderung verwendet. Using several LIDAR sensors, it is also possible to create a 360° 3D image of the environment around the yacht 1. This enables a constant all-round view around the yacht 1 and makes docking and unloading maneuvers much easier (comparable to a parking assistant in modern cars. Furthermore, the data from the LIDAR in the AMS is used to automatically maneuver the yacht and to prevent collisions.

[0026] Die erfindungsgemässe Yacht kann auch einen Mechanismus zur Ermittlung von Wellenamplituden aufweisen, um Stabilitätsangaben des Rumpfes anhand des gemessenen Wellenschlags zu beurteilen bzw. zu vergleichen und mittels eines Sensors die Amplituden nahender Wellen zu ermitteln. Daraus können wiederum zu erwartende Wellenschläge auf den Rumpf bestimmt werden und ggf. vorbeugende Kurskorrekturen o. a. ausgeführt werden, mit dem Ziel, die Belastung für Schiff und Besatzung zu reduzieren und dabei gleichzeitig die Effizienz der Fortbewegung zu steigern. The yacht according to the invention can also have a mechanism for determining wave amplitudes in order to assess or compare stability information of the hull based on the measured wave impact and to determine the amplitudes of approaching waves using a sensor. From this, expected wave impacts on the hull can be determined and, if necessary, preventive course corrections etc. be carried out with the aim of reducing the burden on the ship and crew while at the same time increasing the efficiency of movement.

[0027] Die offenbarte Yacht 1 weist nur wenige unangenehme Roll- und Pitchbewegungen auf, es besteht mehr Sicherheit in Extremsituationen, sie ermöglicht ein Lebensgefühl wie auf einer Superyacht, bei wesentlich geringeren Kosten für Unterhalt/Nutzung, störender Motorenlärm fehlt, Reisegeschwindigkeiten von 7-9 Knoten bei mehrtägigen Reisen, bessere Kontrolle der Yacht in Stress-Situationen, beim Manövrieren in engen Häfen, bei Wellen und Wind, Kontrolle des Schiffsumfeldes und mehr Redundanz bei wichtigen Systemkomponenten. [0027] The disclosed yacht 1 has only a few unpleasant roll and pitch movements, there is more safety in extreme situations, it enables a feeling of life like on a superyacht, with significantly lower costs for maintenance/use, annoying engine noise is absent, cruising speeds of 7- 9 knots on multi-day trips, better control of the yacht in stressful situations, when maneuvering in narrow harbors, in waves and wind, control of the ship's environment and more redundancy in important system components.

Auflistung der BezugszeichenList of reference symbols

[0028] 1 Yacht 2 Rumpfkörper 3 Aufbau 4 Stelze 5 Stelze 6 Auftriebskörper 7 Auftriebskörper 8 Unterseite 9 Beplankung 10 Photovoltaikelement 11 Flosse 12 Propeller 13 Seitenteil 14 Ruder 15 Oberdeck 16 Dach 17 seitliches Stützelement 18 Bugstrahlruder 19 Frontstütze WL Wasserlinie [0028] 1 yacht 2 hull body 3 structure 4 stilt 5 stilt 6 buoyancy body 7 buoyancy body 8 underside 9 planking 10 photovoltaic element 11 fin 12 propeller 13 side part 14 rudder 15 upper deck 16 roof 17 side support element 18 bow thruster 19 front support WL waterline

Claims

1. Watercraft, in particular a yacht, which is designed in a SWATH design, with a hull body (2) accommodating a structure (3), on the underside (8) of which two stilts (4, 5) spaced apart from one another transversely to the direction of travel are arranged are, which extend over at least a part of the hull body (2) essentially in the direction of travel of the watercraft, the stilts (4, 5) each being arranged on a substantially in the direction of travel of the watercraft and extending over at least a part of the hull body (2 ) extending buoyancy body (6, 7), characterized in that the structure (3) has variable-surface side parts (13) of a paneling (9), which is essentially covered with photovoltaic elements (10).

2. Watercraft according to claim 1, characterized in that the side parts (13) of the paneling (9) are arranged at least partially foldable or pivotable.

3. Watercraft according to claim 1 or 2, characterized in that at least one movable fin (11) is arranged on the buoyancy bodies (6, 7).

4. Watercraft according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has a control and a stabilization system, the respective software of which contains AI.

5. Watercraft according to claim 4, characterized in that it has a mechanism with at least one sensor for determining wave amplitudes.