DE10018981C2 - Wasserfahrzeug - Google Patents
WasserfahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit
statischem und dynamischem Auftrieb, das eine hohe
Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist, mit einem
Rumpf, mit mindestens einem Kiel und mit mindestens einem
Antrieb.
Wasserfahrzeuge weisen je nach ihrem Einsatzzweck die
unterschiedlichsten Rumpfformen auf. Dabei werden schnelle,
kleine Schiffe, insbesondere Motorboote aber auch
Aufklärungsschiffe für den Verteidungsfall, vorwiegend als
Mehrschrauber gebaut, da mit einer Zwei- oder Vier-
Schrauberanordnung die Kavitations-Tendenz der Propeller
reduziert und eine hydrodynamische Ungleichförmigkeit des
Antriebs vermieden werden soll. Bei Zweischraubern bleibt
die Betriebsbereitschaft außerdem bei Ausfall einer
Antriebsanlage weitgehend erhalten, wobei zusätzlich der
Zweischrauben-Antrieb bessere Manövriereigenschaften
ermöglicht.
Der Mehrschrauben-Antrieb ist jedoch in den letzten 20
Jahren fast vollständig aufgegeben worden, weil von dem
Einschrauber sowohl eine Einsparung im Bereich der
Herstellungskosten als auch eine Einsparung im Bereich der
Brennstoffkosten im Vordergrund stand. Außerdem sind die
Steuereigenschaften von mit einem Antrieb versehenen
Wasserfahrzeugen bei langsamer Fahrt wesentlich besser als
bei mit zwei Antrieben versehenen Wasserfahrzeugen, wenn
diese mit einem Mittelruder ausgestattet sind.
Um eine möglichst hohe Wendigkeit bei großer
Geschwindigkeit zu erzielen, wurde bereits eine Vielzahl
von Rumpf formen vorgeschlagen, wobei versucht wurde, die
Strömungseigenschaften zu verbessern. So beschreibt die
DE C 36 39 175 einen Schiffsrumpf für kleine Fahrzeuge und
hohe Geschwindigkeiten, wobei der Schiffsrumpf unter der
Schwimmwasserlinie aus einem sich nahezu über die gesamte
Schiffslänge erstreckenden wulstförmigen Verdrängerskörper
besteht, der im Vorschiff schlank ist, sich dann nach
hinten über etwa zwei Drittel der Schiffslänge gleichmäßig
aufdickt, sich dann in Richtung auf einen großen
Mittelpropeller hin wieder verjüngt und an den sich nach
oben eine Schiffsform mit V-förmigem Spantcharakter
anschießt, die in ihrem hinteren Bereich in einen Tunnel
übergeht, der den Wulstkörper und den Propeller überdeckt,
sodass dort oberhalb des Wulstes eine stark konkave
muldenförmige Form entsteht.
Hiermit wird eine Reduzierung des Rumpfwiderstandes wegen
der Verlagerung des Verdrängungsschwerpunktes nach hinten,
d. h. durch Erzeugung kleiner Einlaufwinkel im Vorschiff
erreicht, sowie ein Fortfall des Widerstandes für die
Lagerung her seitlichen Propellerwellen, wodurch der
Gesamtwiderstand ebenfalls verringert wird. Eine
Verbesserung des Schiffsgütegrades wird durch Ausnutzung
des Verdrängernachstromes erreicht und eine Rückgewinnung
der Rotationsenergie aus dem Abstrom des ersten Propellers
bei Anordnung eines dahinter angeordneten zweiten
Propellers (Contra-Rotating-Propeller).
Ein weiteres Wasserfahrzeug, das in sich abgeschlossene
Antriebsmittel aufnehmen und mindestens einen Fahrgast auf
dem Wasser befördern kann, wobei der Schiffskörper aus
einer sich drehenden schwimmenden Linse besteht, die ihm die
Form einer Untertasse verleiht, ist aus der DE A 31 20 752
bekannt. Der Schiffskörper umfaßt hierbei einerseits eine
gewölbte untere Wand und andererseits eine im wesentlichen
flache obere Wand oder Decke. So kann die untere gewölbte
Wand des Schiffsrumpfes die Form einer Kugelkalotte
aufweisen oder aber einen mittleren Teil in Form einer
Kugelkalotte und an seiner Peripherie einen hochragenden
Rand aufweisen, dessen Erzeugende einen kleineren
Krümmungsradius als die Kugelkalotte besitzt. Dieses
Wasserfahrzeug dient in erster Linie dazu, mit einem auf
einem feststehenden Mast angebrachten Segel, das längs der
Drehachse des Schiffrumpfes angeordnet ist, auf dem Wasser
zu surfen. Bei einem in dieser Vorveröffentlichung
beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein senkrechter
Schacht vorgesehen, in dem die lotrechte Transmissionswelle
eines Außenbordmotors mit einer Schiffsschraube eingesetzt
ist.
Aus der EP 0 242 408 A1 ist ein Segelboot mit einem
überwiegend geschlossenem Bootsrumpf bekannt, das
wenigstens einen im Bootsrumpf abgestützten Mastbaum sowie
eine Steuerrudereinrichtung aufweist. Des weiteren ist die
Form des Rumpfes durch Querschnitte bestimmt, die auf der
Spitze stehende, insbesondere gleichseitige Dreiecke mit
konvex gekrümmten Seiten bilden und sich jeweils in
Richtung zum Bug und zum Heck kontinuierlich bzw. ungefähr
auf Punktgröße verkleinern, sodass sich dort die drei der
Ecken der Dreiecke enthaltenden Kanten treffen und ein um
seine Hauptachsen weitgehend symmetrischer Körper,
insbesondere ein Ellipsoid entsteht. Dadurch soll die
Aufgabe gelöst werden, ein Segelboot zu schaffen, dessen
Rumpf hohe Festigkeit und Lagestabilität sowie selbständige
Aufrichtbarkeit nach dem Kentern besitzt. Zudem sollen die
Segeleigenschaften beim Kreuzen gegen den Wind optimiert
werden.
Des weiteren offenbart das Gebrauchsmuster DE-GM 19 66 096
ein Wasserfahrzeug, das aus zwei kreisrunden Schalen
besteht, die sich gegenseitig wasserdicht abschließen.
Durch die runde Form wird die Stabilität erhöht, bei einer
gleichzeitigen Maximierung der Benutzungsfläche, die
beispielsweise beim Sonnenbaden zur Verfügung steht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb zu
schaffen, das eine hohe Wendigkeit bei großer
Geschwindigkeit aufweist, das verbesserte
Strömungseigenschaften besitzt aufgrund eines reduzierten
Rumpfwiderstandes und das kostengünstig herstellbar ist.
Ausgehend von einem Wasserfahrzeug der eingangs näher
genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im
Patentanspruch angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass der Rumpf,
gesehen im Radialschnitt durch den Mittelpunkt der
Längsachse im wesentlichen ellipsoidförmig ist, dass der
Rumpf, gesehen im Axialschnitt entlang der Längsachse im
wesentlichen ellipsoidförmig ist und dass der Rumpf,
gesehen in Draufsicht ebenfalls im wesentlichen
ellipsoidförmig ist, wobei Rumpf und Oberseite nicht
unbedingt symmetrisch sein müssen, sondern unterschiedliche
Proportionen zueinander haben können. Insbesondere sind die
Achsen aller Ellipsen ungleich, wobei die untere und die
obere Hälfte des Rumpfes symmetrisch sind.
Mit der neuartigen Rumpfform für ein Wasserfahrzeug, das
beispielsweise als Motorboot für den Regattaeinsatz, als
schnelles Aufklärungsboot im Verteidigungsfall oder auch
als Überwachungsfahrzeug auf vielbefahrenen Seestraßen zur
Vermeidung von Umweltverschmutzungen einsetzbar ist, wird
der Vorteil eines reduzierten Rumpfwiderstandes durch die
Erzeugung kleiner Einlaufwinkel im eingetauchten Vorschiff
erreicht, sowie die Erzeugung eines in axialer, radialer
und tangentialer Richtung gleichförmigem Nachstromfeldes
bei gleichzeitiger Verringerung einer Schräganströmung.
Durch diese Verbesserung der Strömungseigenschaften des
Schiffsrumpfes wird ferner noch der Vorteil einer
verringerten Kavitation und der daraus entstehenden
Geräusche sowie Vibrationen erzielt. Das Wasserfahrzeug ist
auch bei hohen Geschwindigkeiten besonders wendig bei
gleichzeitig verringerter Kentergefahr.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert, in der das Wasserfahrzeug schematisch
dargestellt ist; es zeigen
Fig. 1 einen Radialschnitt durch den Mittelpunkt der
Längsachse;
Fig. 2 einen Axialschnitt entlang der Längsachse; und
Fig. 3 eine Draufsicht.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Das erfindungsgemäß ausgestaltete
Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb ist
mit einem Rumpf 1 versehen, der an seiner Unterseite mit
mindestens einem Kiel 4 versehen ist, sowie mit mindestens
einem Antrieb 5. Auf seiner Oberseite ist ein Steuer- oder
Kommandostand 3 vorgesehen zur Aufnahme eines oder mehrerer
Beobachter, wobei dieser Steuerstand 3 beispielsweise bei
der Jagd auf Großfische auch mit einer Waffe 6, wie z. B.
einer Harpune, versehen sein kann.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, in der ein Radialschnitt durch
den Mittelpunkt der Längsachse 2 schematisch dargestellt
ist, weist der Rumpf eine im wesentlichen ellipsoidförmige
Form auf.
Wie Fig. 2 erkennen läßt, weist der Rumpf im Axialschnitt
entlang der Längsachse 2 ebenfalls im wesentlichen
Ellipsoidform auf.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße
Wasserfahrzeug, wobei aus dieser Figur ersichtlich ist,
dass auch in Draufsicht die Form des Rumpfes 1 im
wesentlichen ellipsoidförmig ist.
Ein derartiges Wasserfahrzeug ist einfach und kostengünstig
herstellbar; es zeichnet sich insbesondere durch eine hohe
Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aus, sodass es für
eine Vielzahl von Einsatzzwecken geeignet ist.
Claims (1)
1. Wasserfahrzeug mit statischen und dynamischen Auftrieb, das
eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist,
mit einem Rumpf (1), der eine untere und eine obere Hälfte
aufweist, mit mindestens einem Kiel (4) und mit mindestens
einem Antrieb, wobei der Rumpf (1) im Längsschnitt und in
der Draufsicht im wesentlichen ellipsenförmig ist, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rumpf (1) im Querschnitt durch den
Mittelpunkt der Längsachse (2) im wesentlichen ebenfalls
ellipsenförmig ist und die Achsen aller Ellipsen ungleich
sind und die untere und die obere Hälfte des Rumpfes
symmetrisch sind.
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