DE102007008277A1

DE102007008277A1 - Vorrichtung zur Aufnahme der Querkräfte bei einem Schiff mit alternativen Windantrieben

Info

Publication number: DE102007008277A1
Application number: DE102007008277A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Wittekind
Original assignee: Wittekind Dietrich Dr
Current assignee: Wittekind Dietrich Dr
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Eine Vorrichtung, die Seitenkräfte auffängt, wie sie von neuartigen, den Wind nutzenden Antriebssystemen für Schiffe, zum Beispiel einem Drachen, erzeugt werden. Die Vorrichtung reduziert die Abdrift und stellt die Steuerfähigkeit des Schiffes sicher.

Description

In mehreren Patenten (zum Beispiel DE 10 2004 018 837 A1 ) ist ein System beschrieben, das vermittels eines lenkbaren Zugdrachens unter Nutzung des Windes einen Teil oder den ganzen Vortrieb für ein Schiff bereitstellt.
Derartige Systeme werden wie ein konventionelles Segel genutzt. Es sollen alle Kurse gefahren werden können, außer natürlich den Kursen in einem bestimmten Winkel um die Windrichtung herum. Bei einem normalen Segelschiff sind Rumpfform und Segel so gewählt, dass die Seitenkraft des Segels durch die Gegenkraft des Rumpfes, des Kiels oder des Schwertes aufgefangen und die Windkraft bevorzugt in Vorwärtsrichtung umgesetzt wird.
Dieses Drachensystem wird auf der Back, also direkt hinter dem Bug installiert. Bei seitlicher Zugkraft würde das Schiff aus dem Kurs gebracht, wenn der Unterwasserkraftangriffspunkt nicht genau dort läge, wo der Drachen seine Zugkraft einleitet. Bei Schiffen mit großer Lateralfläche oder mit Bugwulst, liegt diese Unterwassergegenkraft immer sehr weit vorne oder lässt sich durch Ruderlegen dorthin verschieben.
Wenn das Schiff nur eine kleine Lateralfläche oder kein Ruder hat, ist die Nutzung eines Drachensystems nicht möglich. Das trifft besonders auf schnelle Schiffe mit Wasserstrahlantrieb zu, die ohne Schuberzeugung nicht lenkbar sind und aufgrund ihres kleinen Tiefgangs keine ausreichende Seitenkraft, und schon gar nicht im vorderen Bereich, erzeugen können. Diese Schiffe können für langsame Fahrt kein Drachensegel einsetzen, weil sie abtreiben und aus dem Wind gezogen würden. Andere Kurse als mit dem Wind wären also nicht möglich.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Vorrichtung in Form eines ausfahrbaren Schwerts oder Ruders, das in einem Schiffsbereich angeordnet wird, wo eine zusätzliche Gegenkraft erforderlich ist, die der Seitenkraft eines Windantriebssystems entgegenwirkt. Bei dem beschriebenen Zugdrachensystem wäre die erfindungsgemäße Einrichtung sehr weit vorn zu platzieren.
Die Einrichtung kann ausschwenkbar oder ausfahrbar sein. Sie kann drehbar ausgeführt werden, um sie gleichzeitig als Ruder zu nutzen. Zusätzlich kann ein vorhandenes oder zusätzliche ausfahrbares Ruder im Heckbereich eingesetzt werden.
Die 1 und 2 beschreiben die Vorrichtung.
Ein Schiff 1 mit geringer Lateralfläche 3 unter der Wasserlinie 2 soll von einem Lenkdrachen 4, der an einem vorne liegenden Zugpunkt 5 angreift, gezogen werden. Wenn der Drachen seitlich steht, erfährt das Schiff eine sehr weit vorn liegende Seitenkraft und würde ohne Gegenmaßnahme aus dem Kurs gezogen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung verhindert oder reduziert zumindest diese Abdrift oder Kursänderung. Sie besteht aus mindestens einem Schwert 6, das nach Bedarf ausgeschwenkt oder ausgefahren oder auf sonstige Art zur Wirkung gebracht wird. Da das Schwert bei normalem maschinellen Vortrieb destabilisierend wirken oder sonstige Nachteile haben würde, muss es mehr oder weniger weit in die Schiffskontur eingezogen werden 7. Die Position des Schwertes kann so gewählt werden, dass es der Zugrichtung des Drachens optimal angepasst werden kann oder das Schiff sogar gesteuert werden kann.
Anstatt eines starren Schwertes kann auch mindestens ein Ruder 9 ausgefahren, ausgeschwenkt oder sonst wie zur Wirkung gebracht werden. Damit können dann je nach Ruderlage zusätzliche Kräfte aufgebracht oder das Schiff gesteuert werden. In gestauten Zustand 10, beispielsweise innerhalb der Schiffskontur 8, wäre das Ruder nicht wirksam. Das Ruder ließe sich gleichzeitig nutzen, um bei kleinen Geschwindigkeiten unter Maschinenantrieb das Manövrierverhalten zu verbessern.
Bei Schiffen, die kein hydrodynamisches Steuerelement haben, wie etwa Schiffe mit Wasserstrahlantrieb, kann im Heckbereich ein zusätzliches Schwert oder Ruder 11 ausgebracht werden, das bei schneller Fahrt wieder ganz oder teilweise eingezogen wird 12.
Das gleiche Prinzip läst sich bei anderen Windantrieben, etwa den nach dem Magnusprinzip arbeitenden Flettnerrotoren anwenden. Derartige Antriebe lassen sich nicht immer so anordnen, dass ihre Wirkung hinsichtlich der Seitenkräfte optimal wäre. In diesem Falle würde die erfindungsgemäße Einrichtung dort platziert, wo sie die Lage der Unterwasserlateralkraft optimal beeinflusst.
Bei einem Schiff 13 mit beispielsweise mindestens einem, weit hinten stehenden Flettnerrotor 14 wäre die erfindungsgemäße Einrichtung 16 eher in der Nähe des Hecks 15 anzuordnen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004018837 A1 [0001]

Claims

Mindestens ein ausschwenkbares oder ausfahrbares oder auf sonstige Art zur Wirkung zu bringendes Schwert für ein Wasserfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass es die seitlichen Zugkräfte eines Drachenzugsystems teilweise aufnimmt und somit Kurshaltefähigkeit und Manövrierbarkeit des Fahrzeugs fördert
Mindestens ein ausschwenkbares oder ausfahrbares oder auf sonstige Art zur Wirkung zu bringendes Ruder für ein Wasserfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass es die seitlichen Zugkräfte eines Drachenzugsystems teilweise aufnimmt und somit Kurshaltefähigkeit und Manövrierbarkeit des Fahrzeugs fördert und zusätzlich durch Winkelverstellung eine variable Wirkung erzielt
Eine Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtung mehr oder weniger weit in den Schiffskörper eingeschwenkt oder eingezogen wird.
Eine zusätzliche Einrichtung im Heckbereich mit ähnlichem Aufbau wie nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass dadurch die Wirkung der Vorrichtung nach Anspruch 1. und 2. verstärkt wird.
Eine Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass sie sich mit dem gleichen Wirkprinzip auch für Schiffe mit Windantrieb durch Flettnerrotoren oder andere Antriebe als Segel einsetzen lässt.