DE1039868B

DE1039868B - Wasserfahrzeug mit Unterwasser-Laengstragflaechen

Info

Publication number: DE1039868B
Application number: DEW15400A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hermann Wendel
Original assignee: FRIEDRICH HERMANN WENDEL
Current assignee: FRIEDRICH HERMANN WENDEL
Priority date: 1954-11-25
Filing date: 1954-11-25
Publication date: 1958-09-25

Description

Wasserfahrzeug mit Unterwasser-Längstragflächen Wasserfahrzeuge, bei denen zur Erzeugung eines dynamischen Auftriebes teilgetauchte oder vollgetauchte Tragflächensysteme verwendet werden, haben bisher bei sehr großen Geschwindigkeiten nicht den gewünschten Erfolg in bezug auf Längstrimmsicherheit und Seitenstabilität gezeigt. Diese zu verbessern, ist die Aufgabe der Erfindung. Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Wasserfahrzeug mit einer im vorderen Bereich kufenförmig hochgezogenen, mit Steuerflächen versehenen Unterwasser-Längstragfläche, die mit dem Schiffskörper durch feste oder längenveränderliche Stützen verbunden ist, erfindungsgemäß zwei oder mehr Unterwasser-Längstragflächen vorgesehen, welche aus Hohlkörpern bestehen mit einem im Querschnitt V-spantförmigen nach hinten flacher werdenden Boden und einer im Querschnitt nach oben gewölbten oberen Begrenzungsfläche, wobei Boden und obere Begrenzungsfläche im Mittelteil annähernd parallel zueinander laufen und nach hinten in die Propellernabe bzw. in flache Leitbleche übergehen, und daß von im Anstellwinkel veränderlichen Quertragflügeln die Längstragflächen in der Höhe gesteuert werden und eine Unterstützung der Seitenstabilität bewirkt wird. Die bekannte Längenveränderung der Stützen hat den Sinn, den verhältnismäßig großen Tiefgang eines Wasserfahrzeuges mit vollgetauchten Tragflächen beim Anlaufen flacher Häfen zu verringern.
Erforderlich sind mindestens zwei Stützen. Bei größeren Wasserfahrzeugen werden weitere Stützen erforderlich. Die nebeneinanderliegenden Längstragflächen sind aus Stabilitätsgründen erforderlich.
Die Längstragflächen sind mit Antriebsorganen, wie z. B. Strahl- oder Propellerantrieben, versehen. Um die Längstragflächen auch bei kleineren Geschwindigkeiten brauchbar zu machen, werden die steuerbaren Quertragflügel vorgesehen, die bei dem Anfahren und bei Geschwindigkeitsverminderung benutzt werden und gleichzeitig für die Unterstützung der Seitenstabilität und für den Höhenausgleich Verwendung finden.
Die langen Längstragflächen sind im vorderen Bereich kufenförmig hochgezogen, erhalten dagegen im hinteren Bereich eine zur Fahrtrichtung parallele Führung. Die Längstragflächen können auch in der gesamten Länge mit einem geringen Anstellwinkel versehen sein.
Die Vergrößerung des Widerstandes gegenüber den Quertragflächen ist in Kauf zu nehmen, da die Geschwindigkeiten mit reinen Quertragflächen durch die schlechteren Längstrimmeigenschaften begrenzt sind.
Im Gegensatz zu den Quertragflächen stellen sich die Längstragflächen bei sehr großen Wellenbewegungen auf eine mittlere Wellenhöhe entsprechend der Auftriebswerte ein. Dadurch wird es möglich, einen Wellengang auszufahren, der höher ist als die konstruierte Fahrhöhe über Wasser.
Die Längstragflächen gemäß der Erfindung unterscheiden sich von den bisher verwendeten bekannten dadurch, daß Hohlkörper benutzt werden, die durch ihre Formgebung Auftrieb und Längsstabilisierung sichern sollen. Diese Eigenschaften wurden von den bisher verwendeten brettförmigen oder symmetrischen Hohlkörpern nicht erzielt. Ein weiterer Unterschied ist der, daß bei der Erfindung mindestens zwei nebeneinanderliegende und nicht in der Querrichtung miteinander in Verbindung stehende Längstragflächen verwendet werden.
Abb. 1 zeigt die Anordnung von zwei nebeneinander angeordneten parallelen Unterwasser-Längstragflächen c, die durch je eine Stütze b mit dem Schiffskörper a in Verbindung stehen (Anordnung für kleinere Fahrzeuge). Der Trimm- (Einsteuerung der Höhe des Wasserfahrzeuges über Wasser) und Krängungsausgleich (Seitenstabilität) wird durch die Steuerfläche d erreicht. Die Seitensteuerung wird durch das Kursruder e erreicht und durch die Steuerfläche lt unterstützt.
Durch eine besondere Schutzleiste f, die flügelstumpfförmig ausgebildet und mit Steuerklappen g versehen ist, werden beim Längsseitsgehen die Längstragflächen und Steuerflächen gegen Beschädigungen geschützt. Die Abbildung zeigt weiter die Längstragfläche in Verbindung mit einem Propellerantrieb. Diese Anordnung kann für reinen Unterwasserantrieb benutzt werden. An Stelle des Propellers 1 kann ebenfalls ein Überwasserstrahlantrieb i oder ein anderes Unterwasserantriebsorgan (Schlagflügel) verwendet werden.
Der Propeller wird durch ein Leitblech k abgedeckt. Der Antrieb des Propellers kann über ein Winkelgetriebe erfolgen. Bei größeren Wasserfahrzeugen, wo die Hohlkörper der Längstragflächen Raum genug haben, kann das Antriebsorgan (Turbine, Dieselmotor oder Elektromotor) in diesem Körper untergebracht sein.
Abb.2 zeigt die Anordnung der Unterwasser-Längstragflächen bei größeren Wasserfahrzeugen. Da die Längstragflächen wegen ihrer Längsfestigkeit nicht bei einer Unterstützung beliebig lang gebaut werden können, müssen diese bei größeren Wasserfahrzeugen durch mehrere Stützen mit dem Schiffskörper verbunden werden. Hierbei gibt es die Möglichkeit, die Längstragflächen in einem Teil durchlaufen zu lassen und durch mehrere Stützen mit dem Schiffskörper zu verbinden oder an mehreren Stützen mehrere Längstragflächen hintereinander, die nicht miteinander in Verbindung stehen, anzuordnen.
In Abb.2 ist die Anordnung mit je einer an jeder Schiffsseite durchlaufenden Längstragfläche c gezeigt, die durch zwei Stützen b auf jeder Seite mit dem Schiffskörper a verbunden sind. Die Längstragflächen sind ebenfalls wie bei Abb. 1 mit Steuer- und Antriebsorganen d, e und l ausgerüstet.
Abb. 3 zeigt die Anordnung von zwei durchlaufenden Längstragflächen mit einer besonderen vorderen Stützenausführung. Bei dieser Konstruktion ist die Längstragfläche c mit der vorderen Stütze b als ein gemeinsamer Konstruktionsteil ausgebildet. Durch diese Konstruktion ist das Unterschneiden der Längstragflächen vollkommen unmöglich gemacht.
Abb.4 zeigt die Längstragflächen in geteilter Anordnung, wobei die beiden vorderen B.B. und St.B. Längstragflächen c durch die Stützen b mit dem Schiffskörper a in Verbindung stehen, und nur eine hintere Längstragfläche c1 mitschiffs angeordnet ist und durch die Stütze b1 mit dem Schiffskörper in Verbindung steht. Alle drei Längstragflächen erhalten die gleichen Steuer- und Antriebsorgane wie in Abb. 1 angegeben d, e und 1. Es können bei dieser Anordnung auch vier oder mehr Stützen zur Anwendung kommen.
Abb. 5 zeigt die vordere Ansicht des Wasserfahrzeuges mit zwei, drei, vier oder mehr Stützen. Der seitliche Neigungswinkel der Stützen kann beliebig sein. Er muß sich nach der erforderlichen Standfestigkeit des Wasserfahrzeuges richten (etwa 5 bis 10°).
Abb. 6 zeigt den Querschnitt eines Wasserfahrzeuges im Bereich der Stützen b mit zusätzlich angeordneten Auftriebsflächen m für langsamere Fahrt, die bei Vollfahrt aus der Wasseroberfläche herausragen.
Abb. 7 zeigt den Querschnitt einer Längstragfläche c im Bereich einer Steuerfläche d.
Abb. 8 zeigt die Aufsicht einer Längstragfläche c mit Steuerfläche d.
Abb. 9 bis 11 zeigen die Ansichten einer hinteren Längstragfläche c1, die um die senkrechte Achse der Stütze b1 drehbar angeordnet ist. Bei dieser Anordnung bleibt die Steuerfläche d in gleicher Anordnung bestehen, dagegen fällt das Kursruder e weg. Die Drehbewegung wird durch eine Hohlwelle, um die Antriebswelle laufend und durch einen Drehmechanismus, der im oberen Teil des Wasserfahrzeuges, dem Schiffskörper a, liegt, ausgeführt. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber der festen nicht um die senkrechte Achse drehbaren Stützen ist der, daß die Längstragflächen c1 und die an diesen befindlichen Steuerflächen d und Auftriebsflächen m nach Einleitung der Kursänderung des Wasserfahrzeuges nicht schräg angeströmt werden, sondern durch die Drehbarkeit der Stützen in Verbindung mit der Längstragfläche c1 eine senkrechte Anströmung zur Fahrtrichtung bzw. Drehkreisfahrtrichtung behalten. Bei Schräganströmung würde in der Kurvenfahrt ein Absinken des Hinterschiffes auftreten, wenn die Längstragfläche nicht senkrecht angeströmt wird, da bei der Schräganströmung eine Auftriebsverringerung der Längsflächen eintritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wasserfahrzeug mit einer im vorderen Bereich kufenförmig hochgezogenen, mit Steuerflächen versehenen Unterwasser-Längstragfläche, die mit dem Schiffskörper durch feste oder längenveränderliche Stützen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Unterwasser-Längstragflächen nebeneinander vorgesehen sind, welche aus Hohlkörpern (c) bestehen mit einem im Querschnitt. V-spantförmigen, nach hinten flacher werdenden Boden und einer im Querschnitt nach oben gewölbten oberen Begrenzungsfläche, wobei Boden und obere Begrenzungsfläche im Mittelteil annähernd parallel zueinander laufen und nach hinten in die Propellernabe bzw. in flache Leitbleche übergehen, und daß von im Anstellwinkel veränderlichen Quertragflügeln (d) die Längstragflächen in der Höhe gesteuert werden und eine Unterstützung der Seitenstabilität bewirkt wird.
2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleineren Schiffen an jeder Schiffsseite eine annähernd über die Schiffslänge durchlaufende Längstragfläche durch je eine Stütze mit dem Schiffskörper in Verbindung steht (Abb. 1).
3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei größeren Schiffen an jeder Schiffsseite eine annähernd über die Schiffslänge durchlaufende Längstragfläche durch zwei oder mehr Stützen mit dem Schiffskörper in Verbindung steht (Abb. 2).
4. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längstragflächen über die vorderen Stützen hinauslaufen und die vorderen Stützen mit einer Abrundung in die vorderen Teile der Längstragflächen (c) übergehen (Abb. 3).
5. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längstragflächen in der Länge geteilt sind und jede Längstragfläche durch eine Stütze mit dem Schiffskörper in Verbindung steht (Abb. 4).
6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für langsame Fahrt an den Stützen zusätzliche Auftriebsflächen (m) angebracht sind, die bei voller Fahrt vollkommen aus dem Wasser herauskommen.
7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise bei in der Länge geteilten Längstragflächen die hintere oder im Falle, wo hinten mehrere angeordnet sind, alle hinteren Längstragflächen (c) zusammen mit den Quertragflügeln (d) um die senkrechte Achse der Stütze (b) drehbar angeordnet sind. (Abb. 9 bis 11) In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 42 431; französische Patentschrift Nr. 657 747; USA.-Patentschriften Nr. 2 400 782, 1835 618; deutsche Patentschriften Nr. 888 515, 602 526, 602 470, 581920, 239 733, 227 688; Aerodynamik v. D ub s 1954, S. 95 bis 115; Lexikon d. Physik v. H. Franke 1952, S. 1314 bis 1317; Handbuch d. Physik, 1927, Bd. VII, v. Geyger u_ Scheel, S.284 bis 287.