DE1113878B - Steuereinrichtung zur selbsttaetigen Aufrechterhaltung der Tauchtiefe von an Wasserfahrzeugen angebrachten Wassertragfluegeln - Google Patents

Steuereinrichtung zur selbsttaetigen Aufrechterhaltung der Tauchtiefe von an Wasserfahrzeugen angebrachten Wassertragfluegeln

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DE1113878B
DE1113878B DESCH17322A DESC017322A DE1113878B DE 1113878 B DE1113878 B DE 1113878B DE SCH17322 A DESCH17322 A DE SCH17322A DE SC017322 A DESC017322 A DE SC017322A DE 1113878 B DE1113878 B DE 1113878B
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Hanns Freiherr Sche Burtenbach
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HANNS FREIHERR SCHERTEL VON BU
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HANNS FREIHERR SCHERTEL VON BU
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B63B1/28Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
    • B63B1/285Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
    • B63B1/286Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil using flaps

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Description

  • Steuereinrichtung zur selbsttätigen Aufrechterhaltung der Tauchtiefe von an Wasserfahrzeugen angebrachten Wassertragflügeln Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur s-,lbsttätigen Aufrechterhaltung der Tauchtiefe von an Wasserfahrzeugen angebrachten, das Fahrzeuggewicht während der Fahrt tragenden Wassertragflügeln, die schwenkbare Klappen an ihrer Hinterkante besitzen oder deren Anstellwinkel veränderbar ist und die mittels einer Gruppe in Fahrtrichtung zeigender und von dem Staudruck betätigter, teils oberhalb, teils unterhalbdesnormalenFahrtwasserspiegels vorgesehener Kommandoelemente gesteuert werden, die bei Tauchtiefenzunahme entsprechend der zur Eintauchung kommenden Kommandoelemente eine Längenvergrößerung eines auseinanderschiebbaren, in sich geschlossenen Steuerkörpers hervorrufen, wodurch der Anstellwinkel der Tragflügel vergrößert wird.
  • Die Erfindung findet Anwendung an völlig unteraetauchten Wassertragflügeln, die von sich aus keine stabile Lage einhalten, oder an Flügeln, die während der Fahrt teilweise über dem Wasserspiegel liegen, deren austauchende Teile aber nicht groß genug sind, uni allein die Stabilität zu gewährleisten.
  • Bei der bekannten Einrichtung sind an teilweise eingetauchten Tragflügelstützen übereinanderliegende elektrische Schalter oder Kontakte angeordnet, die einen Strom schließen, wenn sie zur Eintauchung kommen und über einen Betätigungsmechanismus ein Kommando an einen Servornotor geben, der seinerseits den Anstellwinkel des Tragflügels verstellt. Derartige Anlagen, die zwei Energiequellen zu ihrem Betrieb benötigen, sind kompliziert und entsprechend störungsanfällig.
  • Da die Tauchtiefensteuerung die Stabilität des Fahrzeuges allein aufrechterhalten muß, wenn dieses mit völlig untergetauchten Wassertragflügeln versehen ist, kann jedes Versagen der Einrichtung der Katastrophe führen. Die erfolgreiche Verwirklichung der Steuerung setzt daher eine Ausbildung voraus, bei der eine vollkommene Betriebssicherheit und Unzerstörbarkeit durch Wellenschlag gewährleistet ist, was bei den bekannten Einrichtungen nicht gewärleistet erscheint.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die dynamischen Wasserkräfte während der Fahrt selber die Betätigungskräfte für die Steuerung aufbringen, so daß störungsanfälligestromgespeisteübertragungsmechanismen entfallen. Die dem Seegang ausgesetzten Kommandoelemente besitzen keine bruchgefährdeten beweglichen Teile, die durch WelleneinWirkung zerstörbar sind.
  • Die Erfindung besteht darin, daß die Kommandoelemente aus den Staudruck aufnehmenden und weiterleitenden Staurohren bestehen, welche unmittelbar mit einem oder mehreren Steuerkörpern durch Leitungen derart verbunden sind und so angeschlossen bzw. dimensioniert sind, daß die Längenvergrößerung des bzw. der Steuerkörper durch Beaufschlagung zusätzlicher Kolben- bzw. Bodenflächen des Steuerkörpers oder durch Vergrößerung des Verhältnisses des Querschnitts der in den Steuerkörper zulaufenden Wassermenge zum Querschnitt der aus dem Steuerkörper ablaufenden Wasserinenge erzielt wird.
  • Der Körper des Kommandoelements, an welchem die Gruppe der Wasserdruck aufnehmenden Staurohre angeordnet ist, besitzt in bekannter Weise stronflinienförmigen Querschnitt, um geringen Fahrtwiderstand zu bieten. Vorzugsweise werden Teile der Stützen, die den Bootskörper mit den Tragflügeln verbinden, und auch Teile der Ruder als Kommandoelemente ausgebildet.
  • Für einen Tragflügel können auch mehrere, an beliebigen Stellen des Fahrzeuges angebrachte Gruppen von Staurohren vorgesehen werden, welche die Tragfläche nach der mittleren Tauchtiefe aller Gruppen steuern.
  • Die übertragung des Kommandos auf die Steuerkörper kann mit Verzögerung erfolgen, die durch C Drosselung des Durchflusses in den Leitungen zwischen den Staurohren und den Steuerkörpem mittels Regelventilen erreicht wird, welche vorn Steuerstand des Fahrzeuges aus bedient werden können. Durch diese und die oben geschilderte Maßnahme wird ein Ansprechen der Steuerung auf kurze Wellen verhindert. Dieselben werden daher annähernd geradlini(Y durchfahren, und die Anordnung kann so ausgebildet werden, daß das Fahrzeug nur den höheren ., über-Wellen so weit folgt, als es zur Vermeidung mäßig tiefer Eintauchung des Bootskörpers erforderlich ist.
  • Der in sich geschlossene, auseinanderschiebbare Steuerkörper kann aus einem Zylinder mit Kolben, einem Faltenbal- oder einem aus dehnbarem Material (Gummi) hergestellten Hohlkörper bestehen.
  • Die Tauchtiefensteuerung nach dem beschriebenen Prinzip kann verschiedene Ausführungsformen erhalten. Die von den Staurohren hervorgerufene Längenänderung des oder der Steuerkörper kann nämlich der Anzahl der zur Eintauchung kommenden Kornmandoorgane, also der Eintauchtiefe oder der Zeitdauer der Eintauchung eines Organs verhältnisgleich gemacht werden.
  • Im ersteren Falle wird die Einrichtung so getroffen, daß der Druck in dem Steuerkörper oder die wirksame Druckfläche in den Steuerkörpern von der Anzahl der zur Eintauchung kommenden Staurohre beeinflußt wird, womit auch die von dem Körper bzw. den Körpern ausgeübte Kraft von der Größe der Eintauchung abhängig ist. Da aber die dem Steuerkörper entgegenwirkenden Klappen- bzw. Flügelmomente sich mit dem Anstellwinkel ändern, entspricht wieder jeder Kraft ein bestimmter Anstellwinkel und eine bestimmte Steuerkörperlängge. Diese Gleichgewichtslagen sind von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges unabhängig da sowohl die vom Steuerkörper ausgeübten Steuerkräfte als auch die Flügelkräfte bzw. -momente dem Quadrat der Geschwindigkeit proportional sind. Die Steuerkörper können weiterhin derart ausgebildet werden, daß für jedes zur Eintauchun- kommende Staurohr eine vorbestimmte Längenänderung eines Steuerkörpers eintritt und daß sich die durch die einzelnen Staurohre hervorgerufenen Wege addieren. In disem Falle sind die Längenänderungen von dem Verlauf der entgegenwirkenden Flügelmomente unabhängig.
  • Im zweiten Falle erhalten die Staurohre hydraulische Sperrelemente, wie Rückschlagventile, welche die Steuerkörperlänge, die sich während der Dauer der Eintauchun- eines Staurohres eingestellt hat, fixieren. Der Verstellvorgang kehrt sich bei Tauchtiefenabnahme um. Auch hier ist die Längenänderung von dem Flügelmomentenverlauf unabhängig, Die erstbeschriebeneAusführungsform, beiwelcher die Steuerkräfte den Momenten der Klappen bzw. Flügel das Gleichgewicht halten, kann nur funktionieren, wenn bei allen sich einstellenden Anstellwinkeln die Momente eine gleichbleibende Richtung haben. Das ist aber bei Flügelklappen, deren Momente sich mit abnehmendem positivem Ausschlag verkleinern, nur bis etwa -4' der Fall, wo das Moment den Nullwert erreicht, um sich dann in seiner Richtung umzukehren. Es ist somit die Einsteuerung nur bis zu den genannten negativen Klappenstellungen möglich. Es kann daher, wie aus der Patentanmeldung Sch 124279 bereits druckschriftlich vorbekannt, zusätzlich ein auseinanderschiebbarer, in sich geschlossener und mit dem Staudruck des Wassers beschickter Körper vorgesehen werden, der mittels Hebelübertragung dem Flügelmoment derart entgegenwirkt, daß ein verkleinertes resultierendes Moment entsteht, das jedoch bei jeder Klappenstellung gleichgerichtet ist. Der mit diesen Mitteln erreichte Ausgleich bleibt bei allen Geschwindigkeiten wirksam, da auch hier die Ausgleichskräfte, ebenso wie die Steuer-und Flügelkräfte, eine quadratische Funktion der Geschwindigkeit sind. Diese Anordnung, die nicht unter den Schutz dieses Patentes fällt, bietet zudem den Vorteil, daß die aufzubringenden Steuerkräfte herabgesetzt werden und die Einrichtung somit kleinere Dimensionen erhalten kann.
  • Die Steuereinrichtung wird in vielen Fällen mit einem Dämpfer versehen werden müssen, der das Aufkommen von Schwingungen verhindert, die besonders bei der obigen Ausführungsform auftreten können. Ein Dämpfer bekannter Bauart kann sowohl an einen beweglichen Teil der Steuereinrichtung angeschlossen werden als auch als Flüssigkeitsdämpfer in die Verbindungsleitungen zwischen Staurohr und Steuerkörper eingeschaltet und von dem Steuerstand des Fahrzeuges aus regelbar sein.
  • Die Tauchtiefensteuerung kann auch mit einer bekannten, auf Geschwindigkeitsänderungen oder Neigungen ansprechenden Steuerung oder einer Steuerung zur Erreichung einer Innenkrängung in der Kurve derart verbunden werden, daß sich die Bewegungen der Steuereinrichtungen überlagern, d. h., der Flügelanstellwinkel bzw. der Klappenausschlag wird entsprechend den addierten Kommandos der Steuergeber gesteuert.
  • Um endlich die Staurohre gegen Zusetzen durch treibende Gegenstände zu schützen, kann eine schrägstehende Schutzschiene vor diesen angeordnet werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung wird die Stabilität der Längs- und Querlage eines Fahrzeuges erhalten, indem die Tauchtiefen der vor und hinter der Schwerpunktachse und der seitlich der Schiffslängsachse liegenden Wassertragflügel oder Wassertragflügelteile einzeln für sich gesteuert werden. Die Steuereinrichtung vereinfacht sich, wenn bei Anordnung von zwei hintereinanderliegenden Tra,-, flügein nur der Anstellwinkel der vorderen rechten und linken Tragflächenhälfte bzw. deren Klappen gesteuert wird, während der hintere Tragflügel unverstellbar ist. Bei dieser Anordnung ist auch die Tauchtiefenlage des hinteren Flügels stabil, weil er seine Tauchtiefe nur unter Vertrimmung des ganzen Fahrzeuges und einer der Störungsbewegung entgegenwirkenden Änderung des Anstellwinkels verlassen kann.
  • Es ist bekanntgeworden, an Steuerungen, welche den Anstellwinkel von Wassertragflächen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit derart verstellen, daß die Auftriebskraft bei jeder Geschwindigkeit konstant bleibt, ähnliche Elemente wie bei der Erfindung zu verwenden, nämlich ein einziges, völlig untergetaucht bleibendes Staurohr, das den geschwindigkeitsabhäng gen Staudruck aufnimmt und an einen Steuerkörper, gi in diesem Fall einen Zylinder, weitergibt, dessen Kolben unter Federspannung steht und mit dem Flügel verbunden ist. Dieses bekanntePrinzip, bei den ebenfalls bekannten Einrichtungen angewandt, die auf Tauchtiefenänderungen ansprechen und aus einer Anzahl von teils über, teils unter dem Wasserspiegel liegenden Kom.,mandoelernenten bestehen, macht eine Ausbildung der Staurohre, deren Dimensionierung und Anschluß an den Steuerkörper und dessen Ausbildung erforderlich. Diese Spezialausbildungen sind der Gegenstand der Erfindung.
  • Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 9 in Form von Beispielen dargestellt. Hierbei ist der Steuerkörper teils als Zylinder mit Kolben, teils als Faltenbalg gezeigt. Es lassen sich in den Ausführungsarten nach Fig. 1, 2, 3, 6 und 8 beide Formen des Steuerkörpers anwenden. Ebenso kann mit jederAusführungsart ein Tragflügel oder eine Klappe an der Hinterkante desselben im Anstellwinkel betätigt werden. Gleichartige Teile sind in den Figuren mit gleichen Zahlen bezeichnet. Es zeigt Fig. 1 die Steuereinrichtung mit hintereinandergeschalteten Steuerkörpern im Schnitt, Fig. 2 die Steuereinrichtung mit in Reihe geschalteten Steuerkörpern in Seiten- und Vorderansicht, wobei die Staurohre in der Darstellung weggelassen sind, Fig. 3 und 4 die Steuereinrichtungen mit einem auf Druckänderungen ansprechenden Steuerkörper im Schnitt, Fig. 5 die Steuereinrichtung, bei welcher die Tragflügelstütze als Steuerkörper mit Staurohren ausgebildet ist, in Ansicht, Fig. 6 die Steuereinrichtung mit einzelnen hintereinandergeschalteten wegbegrenzten Steuerkörpern in Ansicht, Fig. 7 einzelne auseinanderschiebbare wegbegrenzte Steuerkörper für die Steuereinrichtung nach Fig. 6 im Schnitt, Fig. 8 die Steuereinrichtung mit Ventilen in den Zuleitungen im Schnitt, Fig. 9 eine Sicherheitseinrichtung in Ansicht von vorn im Schnitt.
  • Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 6 wird die Länge des Steuerkörpers bzw. der Anstellwinkel der Klappe oder des Flügels entsprechend derAnzahl der zur Eintauchung kommenden Staurohre verstellt.
  • In Fig. 1 ist 1 das Kommandoelement, das wie in allen folgenden Beispielen eine Gruppe in Fahrtrichtung zeigende Staurohre 2 beliebiger Anzahl besitzt. Jedes Staurohr 2 ist für sich durch eine Leitung 3 mit einem Steuerkörper 4 verbunden. Jeder Steuerkörper besteht aus einem Zylinderraum, in welchem sich ein Kolben 8 an einer gemeinsamen Kolbenstange 9 bewegt, die durch die Druckstange 5 mit der Klappe 6 des Flügels 1 verbunden ist. Der jeweils untere Zylinderraum eines Steuerkörpers, dem kein Druckwasser zugeführt wird, hat Entläftungskanäle 10. Mit jedem zur Eintauchung kommenden Staurohr wird ein Steuerkörper unter Druck gesetzt und damit die wirksame Druckfläche unter Zunahme der von den Steuerkörpern gemeinsam ausgeübten Kraft vergrößert. Da das entgegenwirkende Klappenmoment mit dem Ausschlag wächst, wird mit jedem eintauchenden Staurohr die Kolbenstange unter Vergrößerung des Ausschlages der Klappe so weit ausgeschoben, bis sich das Gleichgewicht zwischen Steuer- und Klappenkräfte eingestellt hat.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 2 arbeitet in der gleichen Weise. Die Steuerkörper 4, die wieder jeder für sich durch eine Leitung 3 mit einem Staurohr verbunden sind und die hier beispielsweise aus einem Faltenbalg bestehen, üben, in Reihe geschaltet, über die Hebel 11 ein Moment auf die gemeinsame Achse 12 aus. Die Übertragung des resultierenden Moments aus allen unter Druck stehenden Steuerkörpern 4 erfolgt durch den Hebel 11 a über die Druckstange 5 nach dem Flügel bzw. der Klappe.
  • In Fig. 3 sind alle Staurohre 2 durch Leitungen 3 mit einem einzigen Steuerkörper 4 verbunden, der wieder beispielsweise als Faltenbalg oder mit längsdehnbaren Zylinderwänden ausgeführt ist. Der Querschnitt der Leitungen 3 ist um so größer, je tiefer liegend das zugehörige Staurohr 2 angeordnet ist, und der Querschnitt der Leitung des untersten Staurohres ist dabei größer als die Summe der Querschnitte der übrigen Leitungen. Durch diese Ausbildung entsteht in dem Steuerkörper 4 bereits ein Überdruck, wenn nur das unterste Staurohr eintaucht und das Wasser durch die über dem Wasserspiegel sich befindenden übrigen Staurohre abfließen kann. Mit zunehmender Eintauchunc, der Staurohre 2 wird die zufließende Wassermenge vergrößert, der Abflußquerschnitt aber reduziert, so daß der Druck in dem Steuerkörper und die von ihm ausgeübte Kraft steigt. Der Flügel 7 oder die Klappe 6, die durch die Stange 5 mit dem Steuerkörper verbunden ist, wird unter dem gleichen sich einstellenden Kräfteausgleich wie in den Beispielen der Fig. 1 und 2 verstellt.
  • Bei dieser Ausführungsform können auch alle Staurohre zu einem Schlitz vereinigt sein, dessen Breite nach oben zu abnimmt und der nur durch eine einzige Leitung mit dem Steuerkörper verbunden ist.
  • Es läßt sich auch nach Fig. 5 als beweglicher Teil des Steuerkörpers 4 ein Drehflügelkolben 13 anwenden, der in seinem Gehäuse schwenkbar angeordnet ist, wobei die Vorderfläche des Kolbens 13 als gestrichelte Linie 13 a erscheint. Der Flügelkolben 13 ist unmittelbar mit der Flügelklappe 6 verbunden und bewegt sich in der Kammer 14, die vorzugsweise in einem Stützenteil liegt, welcher auch die Staurohre 2 trägt. Die Zuleitungen 3 von den Staurohren 2 führen übereinanderliegend auf kürzestem Wege zu dem Steuerkörper 4.
  • Eine abweichende Ausführungsform der Steuerung nach Fig. 3 und 5 besteht darin, daß die Leitungen 3 nur als Zuleitungen benutzt werden und daß dieselben demzufolge Rückschlagventile gegen Abfluß aus dem Steuerkörper hinaus besitzen, während für den Abfluß eine gesonderte Abflußöffnung vorgesehen ist (Anspruch 9). Der Druckanstieg mit zunehmender Tauchung erfolgt in diesem Falle nur durch die Vermehrung des Zuflußquerschnittes (Zahl der eintauchenden Staurohre). Die Anordnung bietet den Vorteil, daß der Abflußquerschnitt regelbar gemacht werden kann, und zwar zum Zwecke des Ausgleiches bei Änderung der Fahrgeschwindigkeit, d. h., es können die Tauchungsänderungen der Flügel, die im ausgetauchten Zustand des Bootes eintreten, vermindert oder ganz verhindert werden, indem die Ausflußöffnung bei wachsender Geschwindigkeit vergrößert wird, und umgekehrt.
  • In der Ausführungsform der Fig. 4 erfolgt die Verstellung ebenfalls durch Druckänderung in einem einzigen Steuerkörper 4, der aus einem Zylinder mit Kolben besteht. Die Leitungen 3 von den Staurohren 2 münden untereinanderliegend in den Zylinder in umgekehrter Reihenfolge wie die Anordnung der zugehörigen Staurohre, also die Leitung des untersten Staurohres führt zuoberst in den Zylinder. Der Kolben ist durch die Druckstange 5 mit der Klappe, 6 bzw. dem Flügel 7 verbunden. Mit zunehmender Untertauchung der Staurohre 2 wird nicht nur der Zuflußquerschnitt gegenüber dem Abflußquerschnitt unter Druckzunahme vergrößert, sondern der Kolben 8 muß auch zwangläufig jeweils bis zur Eintrittsstelle der nächsten druckfreien Leitung 3 vorwandern, um den Wasserabfluß freizugeben. Hierbei wird naturgemäß die Kolbenfläche so groß vorgesehen, daß die Steuerkraft, wenn kein Druckwasser abfließt, die Flügelkräfte überwiegt.
  • Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 bis 5 strömt das abfließende Druckwasser aus den sich über dem Wasserspiegel befindenden Staurohren entgegen der Fahrtrichtung aus, wodurch in vorteilhafter Weise Treibkörper, welche sich vor die Staurohre setzen oder an der erwähnten schrägstehenden Schutzschiene haftenbleiben und die Funktion der Steuerung beeinträchtigen könnten, weggeschwemmt werden.
  • In Fig. 6 sind die Staurohre 2 für sich durch teilweise flexibel ausgebildete Leitungen 3 mit je einem Steuerkörper 4 verbunden, dessen Längenänderung auf ein bestimmtes Maß begrenzt ist, wenn er mit Druck beschickt wird. Jeder Steuerkörper erfährt also unabhängig von der Größe des Druckes eine bestimmte Vergrößerung seiner Länge, wenn das mit ihm verbundene Staurohr unter den Wasserspiegel tritt. Die sich addierenden Wege der einzelnen übereinander gekuppelten Steuerkörper werden über die Druckstan-e 5 auf den Flügel übertragen. Fig. 7 zei C gt beispielsweise eine derartige Steuerkörperbatterie, die aus mehreren inneren Zylindern 19 und äußeren Zylindern 20 besteht, welche sich bis zu Anschlägen auseinanderschieben lassen. Jeder äußere Zylinder besitzt einen Boden 21, durch welchen die Zuleitung für je einen oberen und einen unteren Zylindersaum gehen. Es versteht sich von selbst, daß der Zylinderboden 21 so groß bemessen sein muß, daß die Flügelkräfte in allen Flügel- bzw. Klappenstellungen überwunden werden.
  • In Fig. 8 ist eine Ausführungsforin gezeigt, bei welcher die sich einstellenden Länggenänderungen des Steuerkörpers der Zeitdauer der Eintauchung, eines Organs verhältnisgleich sind. In der Regel genügt es, nur ein oberes Staurohr 2" und ein unteres, 2", vorzusehen. die durch die Leitun- 3 mit dem Steuerkörper 4 verbunden sind. Das bei Nonnalfahrt über dem Wasserspiegel liegende Staurohr 2, besitzt in der Zuleitun,c., 3 ein sich unter dem Wasserdruck öffnendes Ventil 22" und das unter dem Wasserspiegel liegende Staurohr 2" ein Ventil 22, das durch den Fahrtwasserdruck zu-edrückt wird, jedoch vorzugsweise noch eine Schließfeder besitzt. Das bei Tauchtiefenzunahme durch das Staurohr 20 eintretende Druckwasser ver-C Crrößert die Steuerkörperlänge und den Anstellwinkel, während bei Tauchtiefenabnahme das Druckwasserwieder aus dem unteren Staurohr unter Anstellwinkelabnahme ausfließen kann. Auf diese Weise wird die Wasserlinie gehalten, die sich zwischen den beiden Staurohren einpendelt, auch wenn die Geschwindigkeit geändert wird. Es können mehrere obere und untere Kommandostaurohre 2 vorgesehen werden, um bei größeren Tauchungsdifferenzen die zu- und abfließende Wassermenge zu vermehren und den Verstellvorg gang zu beschleunigen.
  • Um bei einem an sich unwahrscheinlichen Versagen eines Steuerungsteiles, wie z. B. Undichtwerden der Steuerkörper 4, Verstopfen der Zuleitungen oder Brechen eines Teiles, das Fahrzeug vor dem Kentern zu bewahren, kann die in Fig. 9 im Schema gezeigte Sicherheitsvorrichtung angewendet werden. Sie besteht darin, daß oberhalb der an Steuerbord und Backbord des Fahrzeuges angeordneten Staurohre je eine den Wasserdruck aufnehmende Staudüse 36 vorgesehen wird, die durch eine Leitung 37 mit einem Abflußventil 38 verbunden ist, welches in dem sich jeweils auf der entgegengesetzten Seite des Fah-rzeuges befindlichen Steuerkörper 4 eingebaut ist und das sich öffnet und den Druck aus dem Steuerkörper ausläßt, wenn die mit ihm verbundene Düse 36 unter Wasserdruck steht. Die Düsen 36 sind dabei in einem derartigen Abstand über den Staurohren angeordnet, daß bei Ausfall der Steuereinrichtung einer Seite, wenn der zugehörige Flügelteil absinkt, die Düse 36 dieser Seite zur Eintauchung gelangt, bevor ein gefährlicher Krängungswinkel erreicht ist. Das in diese Düse eintretende Wasser öffnet dann das Ablaßverrtil 38 an dem Steuerkörper der entgegengesetzten Fahrzeugseite, die ebenfalls zum Absinken kommt, weil die Steuerkraft verschwindet, die den Flügel in einem positiven Anstellwinkel hält. Das Boot kommt also in die Schwimmlage. In die Zuleitungen 37 ist innerhalb eines Zylinders ein Freiflugkolben 39 eingeschaltet, der durch eine Feder in Mittelstellung gehalten wird. Hierdurch wird das öffnen der Ventile 38 bei gleichzeitiger Eintauchung beider Organe 36, wie es z. B. bei der Anfahrt der Fall ist, verhindert. Nur bei einseitiger Eintauchung wird der Kolben verschoben und gibt eine Zuleitung frei. Die Feder des Freiflug-kolbens 39 kann so stark gewählt werden, daß bei dem kleinen Staudruck der Anfahrtsgeschwindigkeit, wenn sich die Organe 36 am Wasserspiegel befinden, auch bei einseitiger Druckzuführung kein Verschieben des Kolbens eintritt.
  • Um denAnstellwinkel einerKlappebzw. einesFlügels nach der Kommandoabgabe mehrerer, an verschiedenen Stellen desFahrzeuges angebrachter Staurohrgruppen zu steuern, werden alle in gleicher Niveauhöhe liegenden Staurohre di ' eser Gruppen gemeinsam im Sinne der vorstehenden Beschreibuno, mit dem Steuerkörper verbunden, wobei die Einzelzuleitungen so weit verkleinert werden, daß die Summe der Leitungsquerschnitte der Staurohre, die an Stelle eines gezeichneten einzelnenStaurohres getreten sind, etwa gleich dem Querschnitt der Leitung dieses einzelnen Staurohres ist.

Claims (2)

  1. PATENT1 A NNISPRÜCH il: - 1. Steuereinrichtung zur selbsttätigen Aufrechterhaltung der Tauchtiefe von an Wasserfahrzeu-g gen angebrachten, das Fahrzeuggewicht während der Fahrt tragenden Wassertragflügeln, die schwenkbare Klappen an ihrer Hinterkante besitzen oder deren Anstellwinkel veränderbar ist und die mittels einer Gruppe in Fahrtrichtung zeigender und von dem Staudruck betätigter, teils oberhalb, teils unterhalb des normalen Fahrtwasserspiegels vorgesehener Kommandoelemente gesteuert werden, die bei Tauchtiefenzunahme entsprechend den zur Eintauchung kommenden Kommandoelementen eine Längenvergrößerung eines auseinanderschiebbaren, in sich geschlossenen Steuerkörpers hervorrufen, wodurch der Anstellwinkel derTragflügelvergrößertwird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommandoelemente aus den Staudruck aufnehmendenundweiterleitenden Staurohren (2) bestehen, welche unmittelbar mit einem oder mehreren Steuerkörpern (4) durch Leitungen (3) derart verbunden sind und so angeschlossen bzw. dimensioniert sind, daß die Längenvergrößerung des bzw. der Steuerkörper (4) durch Beaufschlagung zusätzlicher Kolben- bzw. Bodenflächen des Steuerkörpers oder durch Vergrößerung des Verhältnisses des Querschnitts der in den Steuerkörper zulaufenden Wassermenge zum Querschnitt der aus dem Steuerkörper ablaufenden Wassennenge erzielt wird.
  2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (4) einer Klappe (6) bzw. eines Flügels (7) mit mehreren an beliebigen Stellen des Fahrzeuges angebrachten Gruppen von Staurohren (2) durch Leitungen (3) verbunden ist und nach der mittleren Eintauchung aller dieser Gruppen gesteuert wird. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen zwischen den Staurohren (2) und dem bzw. den Steuerkörpern (4) vom Steuerstand des Fahrzeuges aus bedienbare Regelventile vorgesehen sind. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Staurohr (2) einer Gruppe für sich durch eine Leitung (3) mit je einem Steuerkörper (4) verbunden ist und daß diese Steuerkörper in Reihe geschaltet sind und ihre Kraftwirkung sich addiert (Fig. 1 und 2). 5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Staurohrmündungen (2) einer Gruppe mit einem Steuerkörper (4) durch Leitungen. (3) verbunden sind, deren Querschnitt um so größer ist, je tiefer die zugehörige Staurohrmündung angeordnet ist, wobei die Leitung der untersten Staurohrmündung einen Querschnitt aufweist, der größer als die Summe der Querschnitte der übrigen Leitungen ist (Fig. 3). 6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Staurohrmündungen einer Gruppe zu einem Schlitz vereinigt sind, dessen Breite nach oben abnimmt und der mit einer einzigen Leitung (3) mit dem Steuerkörper (4) verbunden ist. 7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper als beweglichen Teil einen Drehflügelkolben (13) aufweist, der unmittelbar mit der Flügelklappe (6) verbunden ist (Fig. 5). 8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Staurohre (2) einer Gruppe mit einem Steuerkörper (4), der in be- kannter Weile aus einem Zylinder mit Kolben (8) besteht, durch Leitungen (3) verbunden sind, welche in den Zylinder untereinanderliegend in umgekehrter Reihenfolge der Anordnung der zugehörigen Staurohre münden, also die Leitung der untersten Staurohre zuoberst, wobei die Fläche des Kolbens (8) so groß ist daß die Kolbenkraft bei Fahrt die Flügelkräfte überwindet, wenn kein Druckwasser durch eine der Zuleitungen abfließen kann (Fig. 4). 9. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staurohre (2) einer Gruppe durch Leitungen (3), die Rückschlagventile gegen Abfluß aus dem Steuerkörper hinaus haben, mit einem Steuerkörper (4) verbunden sind, der eine im Querschnitt regelbare Abflußöffnung aufweist. 10. Steuereinrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Staurohr (2) für sich durch eine Leitung (3) mit einem Steuerkörper verbunden ist, dessen Längenänderung auf ein vorbestimmtes Maß begrenzt ist, wenn er unter Wasserdruck steht, und daß diese Steuerkörper hintereinandergeschaltet so angeordnet sind, daß sich ihre Wege addieren (Fig. 6). 11. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberes Staurohr(2,) ein sich durch den Staudruck öffendes Ventil (22,) und ein unteres Staurohr (2,) ein sich durch den Staudruck schließendes Ventil (22,) aufweist und daß diese Staurohre durch Leitungen (3) mit einem Steuerkörper (4) verbunden sind. 12. Steuereinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Steuerkörpers (4) mit einem für Tragflügel bekannten Schwingungsdämpfer(32) verbunden ist, dessen Dämpfung vom Steuerstand des Fahrzeuges aus regelbar ist (Fig. 9). 13. Steuereinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit einer bekannten, von der Geschwindigkeit beeinffußten Steuerung des Anstellwinkels der Klappe bzw. des Tragflügels gekuppelt ist, wobei sich die Bewegungen der beiden Steuereinrichtungen überlagern. 14. Steuereinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Staurohren(2) eine schrägstehende Schutzschiene angeordnet ist, von welcher angefahrene treibende Gegenstände abgleiten. 15. Steuereinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der an Steuerbord und Backbord des Fahrzeuges angeordneten Gruppen von Staurohren (2) je ein den Wasserdruck aufnehmendes Staurohr(36) vorgesehen ist das durch eine Leitung (37) mit einem Ausflußventil (38) mit dem sich auf der anderen Fahrzeugseite befindlichen Steuerkörper (4) verbunden ist, und daß dieses Ausflußventil sich öff- net und den Druck aus dem Steuerkörper ausläßt, wenn das mit ihm in Verbindung stehende Staurohr unter Staudruck steht, wobei ein Sperrelement (39) vorgesehen ist, das keinen Wasserdruck den Ausflußventilen zufließen läßt, wenn beide Staurohre gleichzeitig untergetaucht sind (Fig. 9). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 882 517; schweizerische Patentschrift Nr. 203 586; USA.-Patentschrift Nr. 2 576 716.
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DE (1) DE1113878B (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH203586A (de) * 1936-04-21 1939-03-15 Burtenbach Hanns Schertel Von Wasserfahrzeug.
US2576716A (en) * 1947-11-12 1951-11-27 Gardiner Nell William Hydrofoil boat
DE882517C (de) * 1938-11-04 1953-07-09 Versuchsanstalt Fuer Luftfahrt Wasser- oder Luftfahrzeug mit Wassertragflaechen

Patent Citations (3)

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