DE10157277A1

DE10157277A1 - Das Schiff

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Publication number: DE10157277A1
Application number: DE10157277A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Verbickis Leonidas 60316 Frankfurt De
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-06-12
Also published as: NO20041753D0; US7353763B2; JP4338379B2; SE533091C2; US20040103462A1; CA2463959A1; GB2383779B; DK200400750A; GB2383779A; AU2002340764A1; GB0223398D0; AU2002340764B2; NO20041753L; SE0401231A1; WO2003045771A1; JP2003200880A

Abstract

Die vorgeschlagene Erfindung gehört zum Bereich des Schiffsbaus und bezieht sich unter anderem auf die Form des Schiffskörpers. Sie kann bei Wasserfahrzeugen aller Art Anwendung finden. Auch ein Umbau bereits vorhandener Wasserfahrzeuge nach vorgeschlagener Form wäre ohne größere Kapitalinvestitionen möglich. DOLLAR A Der Schiffskörper weist Halbböden auf, die mit einem Kiel versehen sind und in die Bordwände übergehen. DOLLAR A Der Kiel und die Halbböden bilden untereinander gleich große Winkel von 120 DEG , wobei jeder der Halbböden sich auf einer Ebene mit dem entsprechenden Bord befindet und die Höhe des Kiels der Breite der Halbböden gleicht oder geringer als diese Breite ist. DOLLAR A Dies erlaubt, die für die Seetüchtigkeit des Schiffes wichtigsten Eigenschaften zu verbessern, nämlich den Auftrieb, die Stabilität und das Fahrverhalten.

Description

Die vorgeschlagene Erfindung gehört zum Bereich des Schiffsbaus und bezieht sich unter anderem auf die Form des Schiffskörpers. Sie kann bei Wasserfahrzeugen aller Art Anwendung finden. Auch ein Umbau bereits vorhandener Wasserfahrzeuge nach vorgeschlagener Form wäre ohne Kapitalinvestitionen möglich.

Die langjährigen Erfahrungen im Schiffsbau und die kontinuierliche Beobachtung der Körperformen von Fischen haben, wie bekannt, gezeigt, daß ein Schiffskörper spindelförmig, d. h. lang und relativ schmal auszuführen ist (siehe z. B. O. Kurti, Aufbau der Schiffsmodellen 1984 s. 58, fig 51).

Solche Schiffe haben auf der Höhe des Hauptspants und der anderen Spanten verschiedene Formen: von schmalen oder spitzen bis zu vollen oder rechteckigen (siehe aben daselbst fig 52).

Bis zum heutigen Zeitpunkt ist es jedoch nicht gelungen, eine optimale Form zu finden, die am besten den wichtigsten Anforderungen an die Seegangseigenschaften des Schiffes - den Anforderungen an den Auftrieb, an die Stalilität und an das Fahrverhalten - entsprechen würde.

Es gibt eine Menge von Vorschlägen zu den zusätzlichen, die auf einem Schiff anzubringen wären, um, nach der Idee von Erfindern, seine Seetüchtigkeit zu steigern.

Zu nennen wären die entlang der Schiffsborde anzubringenden Drehkörper (DT 24 62 047), eine am Kile anzuordnende Stabilisierungsplatte (DE 197 38 215 A1) oder eine Einrichtung zur Beruhigung von Schiffsschwingungen, die aus Stabilisierungsplatten und einem Mechanismus zu ihrer Befestigung besteht (RU 2059518 C1).

Das Vorhandensein der genannten Vorrichtungen, die der Verbesserung der Seetüchtigkeit dienen sollen, macht die Konstruktion des Schiffes komplizierter und seine Betriebsnutzung schwieriger, läßt allerdings nur einen oberflächlichen ("kosmetischen") Effekt erzielen.

Wir wollten das Problem bei der "Wurzel" packen. Und die "Wurzel", oder, genauer gesagt, das "Fundament" des Problems liegt in den mit einem Kiel versehenen Halbböden des Schiffes. Unsere Bemühungen waren deshalb an die Verbesserung der Konstruktion des "Fundaments" gerichtet.

Technisches Resultat der vorgeschlagenen Erfindung ist die Steigerung der Seegangseigenschaften des Schiffes.

Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem Schiff, das die mit einem Kiel versehenen Halbböden aufweist, welche in die Bordwände übergehen, wobei jeder der Halbböden sich auf einer Ebene mit dem entsprechenden Bord befindet, letztere zueinander und zu dem zwischen ihnen angeordneten, Kiel gleich große Winkel von 120° bilden und die Höhe des Kiels der Breite der Halbböden gleicht oder geringer als diese Breite ist.

Die Ausführung des Schiffs auf diese Weise, daß der Kiel und die Halbböden untereinander gleich große Winkel von 120° bilden und jeder der Halbböden sich auf einer Ebene mit dem entsprechenden Bord befindet erlaubt ist die Steigerung den Auftrieb des Schiffs.

Zu bemerken ist, daß bei den Schiffen, die eine spitze des Unterwasserrumpfs haben, die Wasserlinienfläche gering ist und ihre Ladefähigkeit deswegen vergleichsweise niedrig bleibt. Je nach Vergrößerung des Winkels, in dem sich die Halbböden schneiden, vergrößert sich auch die Wasserlinienfläche des Schiffes, seine Ladefähigkeit wächst entsprechend.

Als optimal erweist sich der Winkel von 120°.

Bei weiterer Vergrößerung dieses Winkels steigt zwar die Ladefähigkeit des Schiffes, bedingt durch die Vergrößerung der Wasserlinienfläche, doch ein solches Schiff würde nicht mehr den technischen Sicherheitsanforderungen entsprechen.

Auf diese Weise wird die Verbesserung einer solch wichtigen Seegangseigenschaft des Schiffes wie der Auftrieb erreicht.

Eine sehr wichtige Seegangseigenschaft stellt auch die Stabilität des Schiffes dar. Im dem vorgeschlagenen Schiff wirkt sein Unterwasserkörper mit einem seiner Höhe nach vergrößerten Kiel bei der Entstehung des Krängungsmoments auf das umgebende Wassermedium ein, indem er die Arbeit erzeugt, die der Krängungsarbeit entgegengestzt ist, und dadurch den negativen Effekt des Krängungsmoments ausgleicht.

Dabei wird der Zustand eines stabilen Gleichgewichts erreicht und die Stabilität des Schiffes erhöht.

Die Notwendigkeit, an den Borden des Schiffes zusätzliche Vorrichtungen anzubringen, die nach der Idee ihrer Erfinder der Erhöhung der Schiffsstabilität dienen sollen, fällt dadurch weg.

Bei Fahrt muß ein Schiff den Widerstand des Wassers überwinden. Dieser Widerstand setzt sich aus zwei Teilkräften zusammen:

a) der Widerstand, der durch die Reibung des Unterwasserrumpfes am Wasser entsteht;
b) der so genannte Wasserwellenwiderstand.

Zu den Faktoren, welche die Höhe des durch die Reibung des Unterwasserrumpfes am Wasser entstehenden Widerstands beeinflussen, zählt auch die Größe der Reibfläche.

Das Fehlen spezieller Vorrichtungen an den Borden des Schiffes, die für die Erhöhung seiner Stabilität bestimmt sind, verhindert die Steigerung des Gleitwiderstands, die durch solche Vorrichtungen hervorgerufen wäre.

Durch die Verminderung des Verdrängungsvölligkeitsgrades, die dank der Änderung der Form des Unterwasserrumpfes des Schiffs erreicht wird, wird auch die Einwirkungskraft der Wellen, die bei der Fahrt des Schiffes entstehen, schwächer und der Wasserwellenwiderstand reduziert sich.

Der durch die Fahrt des Schiffes entstehende Gesamtwiderstand verringern sich, und dementsprechend wächst die Geschwindigkeit des Schiffes.
In Fig. 1 wird das vorgeschlagene Schiff mit Kiel gezeigt, dargestellt in der Vorderansicht.
Fig. 2 zeigt dasselbe Schiff, perspektivisch dargestellt.
In Fig. 3 werden der Kiel und die Halbböden schematisch dargestellt.
Das Schiff 1, dessen unterer Teil in das Wasser 2 getaucht ist, weist die mit dem Kiel 3 versehenen Halbböden 4 auf, welche in die Bordwände 5 übergehen.
Der Kiel 3 und die Halbböden 4 bilden untereinander gleich große Winkel α von 120° und die Höhe des Kiels "h" der Breite der Halbböden "b" gleicht oder geringer als die Breit ist (h ≤ b).
Der Kiel 3 und die Halbböden 4 verfügen entsprechend über die Arbeitsflächen 6 und 7, die mit dem Wasser 2 in Kontakt stehen.
Bei der Entstehung eines Krängungsmoments in Folge der sowohl von außen (gegenlaufende Wellen, Böen etc.), als auch von innen (Verlagerung der Fracht entlang der Schiffsbreite) einwirkenden Faktoren wirkt der Unterwasserteil des Schiffskörpers mit seinen Arbeitsflächen 6 und 7 auf das umgebende Wasser 2 ein und erzeugt seitens des Wassers eine Arbeit, die der Arbeit des Krängungsmoments entgegengesetzt ist, wodurch die negative Wirkung des Krängungsmoments ausgeglichen wird.
Der Winkel α von 120°, den die Halbböden 4 und der Kiel 3 untereinander bilden (Fig. 3), ist für das Schiff 1 als optimaler Winkel zu betrachten. Dieser Winkel Erlaubt, die bei der gegebenen Länge und Breite des Schiffs größtmögliche Ladekapazität zu erreichen, ohne dabei die Sicherheit des Schiffs zu gefährden.
Durch die Möglichkeit, die Fläche an der Wasserlinie beim Eintauchen des Schiffes (sich Wasserstand mit der punktierten Linie auf der Fig. 3) wesentlich zu erweitern.
Das Fehlen spezieller Vorrichtungen, die der Erhöhung der Stabilität des Schiffs dienen und an den Borden 5 des Schiffes 1 anzubringen sind, erlaubt es, die Erhöhung des Gleitwiderstands des Schiffs im Wasser zu vermeiden.
Die Reduzierung des Verdrängungsvölligkeitsgrades, die mittels Änderung der Form des Unterwasserrumpfes des Schiffs erzielt wird, verringert mitunter die Einwirkung der bei der Fahrt des Schiffes entstehenden Wellen.
Geht der Wasserwellenwiderstand sowie der Gesamtwiderstand zurück, der durch die Bewegung des Schiffes erzeugt wird, so bedeutet dies eine Verbesserung der Fahrfähigkeit des Schiffes.

Claims

Ein Schiff, das die mit einem Kiel versehenen Halbböden aufweist, welche in die Bordwände übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kiel und die Halbböden untereinander gleich große Winkel von 120° bilden, wobei jeder der Halbböden sich auf einer Ebene mit dem entsprechenden Bord befindet und die Höhe des Kiels der Breite der Halbböden gleicht oder geringer als diese Breite ist.