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Gaskissenfahrzeug zur Fahrt über Wasser Die Erfindung bezieht sich
auf ein zur Fahrt über Wasser bestimmtes Gaskissenfahrzeug mit in Längsrichtung
verlaufenden parallelen Seitenwänden und zwischen diesen angeordneten beweglichen
Querwänden, die am unteren Rand mit Ausstoßöffnungen zur Bildung von Strömungsmittelvorhängen
versehen sind.
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Es ist ein Fahrzeug dieser Art bekannt, bei dem am gesamten Umfang
des Fahrzeugbodens eine von diesem nach unten vorstehende zusammenhängende Wandung
angeordnet ist, an deren unterem Rand beim Betrieb des Fahrzeuges ein Strömungsmittelvorhang
gebildet wird. Dabei ist die Ausbildung derart, daß dieser Wandung in Abhängigkeit
von in der überschwebten Fläche vorhandenen Unregelmäßigkeiten selbsttätig so verstellt
wird, daß beim Betrieb immer ein bestimmter Abstand zwischen den an dem unteren
Rand der Wandung angeordneten Ausstoßöffnungen für das vorhangbildende Strömungsmittel
und der überschwebten Fläche aufrechterhalten wird. Es ist weiterhin ein Gaskissenfahrzeug
mit vom Fahrzeugboden nach unten vorstehenden Seitenwänden und zwischen diesen quer
zu ihnen am vorderen und hinteren Ende des Fahrzeugbodens angeordneten, beweglichen
Querwänden bekannt, die mit Ausstoßöffnungen für einen unterhalb der Querwand zu
bildenden Strömungsmittelvorhang versehen sind. Hierbei sind die Querwände ebenfalls
nur selbsttätig verstellbar, indem sie den Unregelmäßigkeiten der überschwebten
Fläche durch selbsttätige Schwenkbewegungen folgen.
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Ein derartiges Fahrzeug wird im allgemeinen mit einer solchen Schwebehöhe
betrieben, daß der Ab-
stand zwischen den Ausstoßöffnungen für die Strömungsmittelvorhänge
am vorderen und hinteren Fahrzeugende und der Wasserfläche so groß ist, daß bei
bewegtem Wasser mit einer größten Wellenhöhe, für die das Fahrzeug entworfen ist,
zwischen dem Fahrzeugrumpf und dem Wasser im wesentlichen keine Berührung vorhanden
ist. Das bedeutet, daß die Seitenwände beim Betrieb des Fahrzeuges über ruhigem
Wasser etwa bis zu ihrer halben Höhe in das Wasser eintauchen und hierdurch einen
erheblichen Widerstand erzeugen.
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Durch die Erfindung soll dieser Nachteil beseitigt und ein Seitenwand-Gaskissenfahrzeug
geschaffen werden, das eine möglichst geringe Eintauchtiefe der Seitenwände bei
allen Seezuständen bei von der See unberührten Querwänden aufweist.
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Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß jede Querwand durch willkürliche
Verstellung so bewegbar ist, daß der Abstand der Ausstoßöffnungen von der überschwebten
Wasserfläche in verschiedenen Höhenlagen einstellbar ist.
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Bei einem Gaskissenfahrzeug mit diesen Merkmalen kann durch entsprechende
Einstellung der Querwände und damit der Höhenlage der Ausstoßöffnungen für die Strömungsmittelvorgänge
das Fahrzeug mit einer Schwebehöhe betrieben werden, bei der die Unterkante der
Seitenwände gerade unter dem Maximum eines Wellentales liegt.
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Die Erfindung ist auch bei Gaskissenfahrzeugen anwendbar, bei denen
aus dem unteren Ende der Seitenwände ebenfalls Strömungsmittelvorhänge austreten,
wobei die materielle Seitenwand zusammen mit dem in das Wasser eintauchenden Strömungsmittelvorgang
als eigentliche Seitenwand anzusehen ist. Es sind dies sowohl Fahrzeuge, bei denen,
ausgenommen bei ruhigem Wasser, die Seitenwände in die Wellenberge eintauchen und
der verbleibende Zwischenraum zu den Wellentälern durch Strömungsmittelvorhänge
geschlossen wird, als auch Fahrzeuge, bei denen, ausgenommen bei gelegentlichen
besonders hohen Wellen, die Seitenwände immer über Wasser bleiben.
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Durch die Anwendung von der Höhe nach einstellbaren Querwänden, die
mit einem Teil ihrer Höhe oder mit ihrer gesamten Höhe zur Begrenzung des Gaskissens
dienen können, kann infolge Verringerung der Eintauchtiefe der Seitenwände eine
erhebliche Leistungseinsparung erzielt werden. Eine weitere Leistungseinsparung
kann erreicht
werden, wenn die vertikale Energie der Strömungsmittelvorhänge
verringert und die Querwände noch weiter herabgelassen werden. Ferner ermöglicht
die Anwendung der Erfindung, daß Fahrzeuge, die mit gewöhnlich mindestens teilweise
in das Wasser eintauchenden unteren Seitenwandungen versehen sind, mit vergrößter
Schwebehöhe betrieben und diese Seitenwandungen aus dem Wasser herausgehoben werden
können, so daß solche Fahrzeuge auch vom Wasser aufs Land oder umgekehrt bewegt
werden können.
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Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet, von denen für die Ansprüche 7 und 8 keine Unionspriorität
beansprucht wird.
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Bei den in der nachfolgenden Beschreibung erläuterten Ausführungsforinen
der Erfindung ist angenommen, daß die Gaskissen und Strömungsmittelvorhänge durch
Luft gebildet werden. Die Kissen könnten aber auch durch andere Gase, z. B. Auspuffgase,
oder durch Mischungen aus Auspuffgasen und Luft gebildet werden. Ebenso könnten
auch die Strömungsmittelvorhänge aus anderen Gassen, z. B. Auspuffgasen oder Dampf,
oder einer Mischung solcher Stoffe mit oder ohne Luft -ebildet werden.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiele
dargestellten Ausführungs- und Anwendungsformen näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt in schematischer Darstellung F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt
eines Fahrzeuges im Betrieb bei bestimmten Wellenverhältnissen, F i g. 2
eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung bei anderen Wellenverhältnissen,
F i g. 3 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt mit den gleichen
Wellenverhältnissen, aber mit geänderten Betriebsbedingungen, F i g. 4 einen
der F i g. 1 entsprechenden Schnitt, der die Verhältnisse bei einer ersten
Ausführungsform der Erfindung wiedergibt, F i g. 5 einen der F i
g. 4 entsprechenden Schnitt bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 6 einen der F i g. 1 entsprechenden Schnitt einer abgeänderten
Fahrzeugausbildung bei einer anderen Wellenforin, F i g. 7 einen der F i
g. 6 entsprechenden Schnitt bei ruhigem Wasser, F i g. 8 eine der
F i g. 6 entsprechende Darstellung bei Anwendung einer Ausführungsform der
Erfindung, F i g. 9 eine Unteransicht des Fahrzeuges nach F i g. 8,
F
i g. 10 einen senkrechten Längsschnitt parallel zur Längsachse des Fahrzeuges
durch den unteren Teil des einen Fahrzeugendes mit einer Ausführungsform der Erfindung
in vergrößerter Darstellung, F i g. 11 eine der F i g. 10 entsprechende
Darstellung einer anderen Ausführungsform, F i g. 12 eine der F i
g. 10 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform, F i
g. 13 einen Querschnitt nach der Linie A-A der F i g. 12, der die
Zusammenarbeit eines beweglichen Bauteiles mit einer Seitenwandung erläutert, F
i g. 14 eine der F i g. 10 entsprechende Darstellung mit noch einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung, F i g. 15 die Ausführungsform nach
F i g. 14 mit anderer Betriebsstellung, F i g. 16 eine der F i
g. 10 entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform, F i
g. 17 die Ausführungsform nach F i g. 16 mit anderer Betriebsstellung,
F i g 18 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer weiterhin
abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 19 einen senkrechten Längsschnitt
durch das eine Ende des Fahrzeuges nach F i g. 18 in größerer Darstellung,
F i g. 20 eine Darstellung entsprechend F i g. 1
einer anderen
Ausführungsforin der Erfindung, F i g. 21 einen Querschnitt nach der Linie
B-B der F i g. 20 und F i g. 22 eine Stirnansicht des Fahrzeuges nach
F i g. 20.
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Zunächst werden zum besseren Verständnis zwei Betriebsweisen eines
Fahrzeuges ohne die Einrich'-tungen nach der Erfindung an Hand von F i
g. 1 bis 3
erläutert. Die erforderliche Vortriebskraft setzt sich allgemein
aus zwei Kräften zusammen, nämlich 1. einer Kraft, die notwendig ist, um
den Wellenwiderstand am Bug und die Reibung zwischen den oder den Gaskissen und
der Wasserfläche zu überwinden, und II. einer Kraft, die erforderlich ist, um die
Hautreibung und den Widerstand an den Seitenwandungen zu überwinden.
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Von diesen beiden Kräften stehen die einzelnen Komponenten der für
das Kissen erforderlichen Vortriebskraft in solcher gegenseitigen Beziehung, daß
bei allen Geschwindigkeiten ein im wesentlichen gleichmäßiger Leistungsbedarf besteht.
Für die Seitenwandungen steigt jedoch die aufzubringende Leistung steigender Geschwindigkeit
sehr schnell.
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Nach F i g. 1 ist ein Fahrzeug mit Seitenwandung
1 versehen, die auf jeder Seite des Fahrzeuges über dessen ganzer Länge angeordnet
sind. Am vorderen und hinteren Ende des Fahrzeugrumpfes 2 ist dieser an seiner Unterseite
zwischen den Enden der Seitenwandunggen 1 mit Ausstoßöffnungen
3 und 4 versehen. Den Ausstoßöffnungen 3 am vorderen Fahrzeugende
wird Luft über einen Kanal 5 zugeführt, in den die Luft durch einen Propeller
6 hineingedrückt wird, der in einem Lufteinlaß 7 angeordnet ist und
durch einen Motor 8 angetrieben wird. Die Ausstoßöffnung 4 am hinteren Ende
wird über einen Kanal 9 mit Luft gespeist, in den die Luft durch einen Propeller
10 hineingepumpt wird, der in dem Lufteinlaß 11 angeordnet und durch
einen Motor 12 angetrieben wird.
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Wenn die Seitenwandungen 1 für eine Wellenhöhe 2 x ausgebildet
sind und aus den Unterkanten 13 der Seitenwandungen keine Strömungsmittelvorhänge
austreten, so müssen diese Unterkanten mit Rücksicht auf einen minimalen Bedarf
an Antriebskraft gerade bis unter die Wasserfläche in den Wellentälern 14 reichen.
Die Wellenkämme 15 bleiben dann gerade unter der unteren Fläche des Fahrzeugrumpfes
2. Der mittlere Wasserspiegel liegt bei diesen Verhältnissen, wenn eine im wesentlichen
regelmäßige Wellenform vorausgesetzt wird, in der Linie A-A, die um das Maß
1 x unter der Unterfläche 16 des Fahrzeuges liegt. Dieser Abstand
1 x ist gleich der mittleren Höhe der Strömungsmittelvorgänge 18,
die
aus den Ausstoßöffnungen 3 und 4 am vorderen und hinteren Fahrzeugende austreten.
Der Widerstand der Seitenwandungen 1 ist jeweils von deren
Eintauchtiefe,
d. h. von der kreuzweise schraffierten Fläche in F i g. 1 abhängig.
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In F i g. 2 ist das in F i g. 1 dargestellte Fahrzeug
bei einem Wellengang mit um das Maß x verringerter Wellenhöhe gezeigt. Wenn hierbei,
wie in F i g. 2 gezeigt ist, angenommen wird, daß die Unterkanten
13 der Seitenwandungen 1 in den Wellentälern 14 wiederum bis gerade
unter die Wasserfläche reichen, so ist ersichtlich, daß die Hemmkraft der Seitenwandungen
geringer ist, da jederzeit ein kleinerer Bereich der Seitenwandungen in das Wasser
eintaucht. Es wird somit entweder Kraft gespart oder das Fahrzeug kann mit der gleichen
Antriebskraft rascher fahren. Es ist jedoch zu bemerken, daß, wenn die Wellenhöhe
x ist, der mittlere Wasserspiegel B-B vom Boden der Wellentäler den Ab-
stand
xl, hat oder uni das Maß 1 172 x tiefer liegt als die Fahrzeugunterfläche
16. Die mittlere Höhe über der Strömungsmittelvorhänge beträgt daher l'12
X.
Wenn nicht die Stärke bzw. Energie der Strömungsmittelvorgänge vergrößert
wird, sind sie daher nicht in der Lage, das Kissen bei diesem Abstand zu erhalten,
und praktisch wird daher das Fahrzeug in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise
betrieben.
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Hierbei haben die Wellen, wie in F i g. 3 gezeigt ist, die
gleiche Höhe wie in F i g. 2, d. h. die Höhe x, und der mittlere Wasserspiegel
B-B liegt um das Maß x unter der Unterfläche 16 des Fahrzeuges. Die Strömungsmittelvorhänge
18 haben dabei eine mittlere Höhe, die ebenfalls dem Maß x entspricht. Die
Unterkanten 13 der Seitenwandungen 1 tauchen nunmehr um das Maß X12
unter die durch die Linie C-C dargestellte Wasserfläche an den Wellentälem 14 ein.
Der Widerstand der Seitenwandungen setzt sich somit aus den infolge der jeweiligen
Eintauchtiefe erzeugten und durch die kreuzweise schraffierten Fläche über der Linie
C-C dargestellten Widerstand und den durch den dauernd eingetauchten Bereich erzeugten
Widerstand zusammen; der durch die kreuzweise schraffierte Fläche unter der Linie
C-C dargestellt ist. Der infolge der Verringerung der Wellenhöhe erreichte Vorteil
der geringeren Eintauchtiefe wird daher durch den ständig eintauchenden unteren
Teil der Seitenwandungen aufgehoben Bei ruhigern Wasser tauchen die Seitenwandungen
des Fahrzeuges ständig bis zur Hälfte ein.
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Der sich infolge der ständig eintauchenden Teile der Seitenwandungen
ergebende Kraftbedarf kann durch Verstärkung der Strömungsmittelvorhänge in der
Weise vermieden werden, daß die Unterkanten der Seitenwandungen durch Vergrößerung
der Luftkissenhöhe so weit gehoben werden, daß sie in den Wellentälem gerade bis
unter die Wasserfläche oder bei ruhigem Wasser ebenfalls bis gerade unter die Wasserfläche
reichen. Der Leistungsbedarf zur Bildung der Vorhänge steigt aber im Verhältnis
zu der zusätzlichen Höhe, die sie begrenzen müssen, an, so daß die tatsächliche
Leistungsersparnis sehr gering ist.
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Durch eine Anordnung bzw. Ausbildung eines Fahrzeugs, wie sie in den
Ansprüchen gekennzeichnet ist, wird es ermöglicht, daß das Strömungsmittel aus dem
Fahrzeug in einer Höhe ausgestoßen wird, die gegenüber dem Fahrzeugboden einstellbar
ist. Dadurch kann die infolge Verringerung der Eintauchtiefe erreichte Verringerung
der Vortriebskraft bei kleineren Wellen ohne Verstärkung der Strömungsmittelvorhänge
beibehalten werden, wobei es, wie noch erläutert wird, sogar möglich ist, die Vorhangskraft
zu verringern und hierdurch eine weitere Leistungsersparnis zu erzielen, wenn der
erforderliche Abstand kleiner als das gewünschte Maxi-mum ist.
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In F i g. 4 ist nun ein mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattetes
Fahrzeug dargestellt, das in seiner allgemeinen Form dem Fahrzeug nach F i
g. 1 bis 3 entspricht und bei dem die Ausstoßöffnungen 3 und
4 am unteren Ende von beweglichen Bauteilen 20 angeordnet sind. Die Bauteile 20
stellen Kanäle dar, durch welche die Luft den Ausstoßöffnungen 3 und 4 zugeführt
wird und die in dem Fahrzeug in senkrechter Richtung verstellbar sind. Hierzu können
beliebige Mittel, z. B. Hubwinden 22, angeordnet sein, mittels der die Kanäle 20
gehoben und abgesenkt werden können. Für Wellen mit einer Höhe von 2x wird das Fahrzeug
in der mit Bezug auf F i g. 1 erläuterten Art betrieben, wobei die Kanäle
20 in ihre oberste Stellung angehoben sind und der Leistungsbedarf der gleiche wie
im Falle der F i g. 1 ist.
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Für Wellen mit der Höhex wird dagegen das Fahrzeug entsprechend F
i g. 4 betrieben. Durch Ab-
wärtsbewegung der die Kanäle bildenden
Bauteile 20 um ein solches Maß, daß die Höhe der Ausstoßöffnungen 3, 4 über
dem mittleren Wasserspiegel D-D gleich 1 x ist, wird erreicht, daß die Unterkanten
13
der Seitenwandungen 1 gerade bis unter den Wasserspiegel in den
Wellentälern 14 reichen. Hierbei sind die Betriebsverhältnisse die gleichen wie
in F i g. 2, d. h., es ergibt sich infolge der verringerten Eintauchtiefe
der Seitenwandungen 1 eine verringerte Schlepp- bzw. Widerstandskraft. Die
Leistungsersparnis ist gleich der Leistung, die nach F i g. 3 zur überwindung
des Widerstands der ständig eintauchenden Wandungsteile erforderlich ist. Das Fahrzeug
kann bei Einsparung dieser Leistung mit der gleichen Geschwindigkeit oder bei gleicher
Leistung mit größerer Geschwindigkeit fahren als nach F i g. 3. Die Luftvorhänge
bilden den unteren Teil der seitlichen Begrenzung des Kissens, von der die Kanäle
20 den oberen Teil bilden.
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Das Fahrzeug wird praktisch im allgemeinen für eine bestimmte Geschwindigkeit
bei z. B. einer Wellenhöhe x konstruiert und mit verringerter Geschwindigkeit betrieben,
wenn der volle Abstand erforderlich ist. Dieser Maximalabstand ist jedoch im allgemeinen
nur in einer Zeit erforderlich, deren Dauer nur einen sehr geringen Teil der gesamten
Betriebszeit ausmacht, und es ist daher zweckmäßig, wenn das Fahrzeug bei hohem
Wellengang mit Wellen von Maximalhöhe mit verringerter Geschwindigkeit betrieben
wird. Entsprechend der Charakteristik der Kurve »Leistungsbedarf und Geschwindigkeit«
ist die sich bei einer Vergrößerung des Abstandes bzw. der Betriebshöhe ergebende
Verringerung der Antriebsgeschwindigkeit verhältnismäßig klein.
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Beim Betrieb eines Fahrzeuges entsprechend F i g. 4 kann noch
eine weitere Einsparung an Antriebsleistung erreicht werden. Aus F i g. 4
ist ersichtlich, daß bei einer Höheneinstellung der Kanäle 20 bzw. der Ausstoßöffnungen
3, 4 die für einen Vorhapg der Höhe x notwendig ist, zwischen den Wellenkämmen
15 und den Ausstoßöffnungen 3, 4 ein Abstand von X12 vorhanden ist.
Wenn es möglich ist, den Massendurchfluß bzw. die Leistuncy der Vorhänge
18 zu verringern, so können die Kanäle 20
noch weiter herabgelassen
werden. Dies kann, wie in F i g. 5 gezeigt ist, z. B. durch Anordnung von
Schiebern 23 erreicht werden, mittels der die Auslaßweite der Ausstoßöffnungen
3 und 4 auf ein bestimmtes Maß einstellbar ist und bei deren entsprechender
Einstellung die Kanäle 20 so weit herabgelassen werden können, daß die Ausstoßöffnungen
3, 4 gerade noch über den Scheiteln der Wellenkämme 15 bleiben, wobei
die Unterkanten 13
der Seitenwandungen 1 in den Wellentälern 14 gerade
noch in das Wasser eintauchen. Die Auslaßweite der Ausstoßöffnungen 3, 4
kann noch weiter verringert und die Kanäle 20 können noch weiter abgesenkt werden,
wenn die Wellen kleiner werden. Die Schieber 23 können z. B. mittels hydraulischer
Winden 24 verstellt werden.
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F i g. 6 und 7 zeigen ein Fahrzeug, bei dem Teile der
Seitenwandungen, ausgenommen bei ruhigem Wasser, in das Wasser eintauchen und Ausstoßöffnungen
zur Bildung von Vorhängen am unteren Rand der Seitenwandungen angeordnet sind. Die
Luft wird hierbei den Ausstoßöffnungen über die Seitenwandungen durch Propeller
6 und 10 und Kanäle 25 und 26 zugeführt. Das Fahrzeug,
das in sonstiger Hinsicht dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Fahrzeug
entspricht, ist so eingerichtet, daß die Energie der Strömungsmittelvorhänge
18 am vorderen und hinteren Fahrzeugende genügt, um das Gaskissen mit einer
Höhe zu erhalten, die der Höhe der Seitenwandungen 1 entspricht. Die mittlere
Wasserhöhe liegt daher jederzeit in Höhe der Unterkanten 13 der Seitenwandungen.
Beim Betrieb des Fahrzeuges über Wellen liegen die Wellentäler 14 unter den Unterkanten
der Seitenwandungen, und der hierdurch gebildete Zwischenraum wird durch Luftvorhänge
geschlossen, die aus Ausstoßöffnungen am Boden der Seitenwandungen austreten. Wenn
Wellengang mit maximaler Wellenhöhe herrscht, so wird das Fahrzeug entsprechend
F i g. 6 betrieben. Für den anderen Grenzfall, bei ruhigem Wasser, verläuft
der Betrieb entsprechend F i g. 7, wobei vom Boden der Seitenwandungen
1 aus keine Vorhänge gebildet werden. In diesem Fall wird infolge Wegfalles
der Vorhänge unter den Seitenwandungen eine gewisse Leistungsersparnis erzielt.
Es kann aber noch mehr Leistung eingespart werden, wenn die Ausstoßöffnungen
3 und 4, wie zuvor mit Bezug auf F i g. 5
beschrieben, herabgelassen
werden und der Massendurchfluß des Strömungsmittels bzw. die Energie der Vorhänge
verringert wird. Dies ist in F i g. 8 und 9
dargestellt. Die Ausstoßöffnungen
3, 4 können hierbei durch Herablassen der die Zuführungskanäle für das Strömungsmittel
bildenden Fahrzeugteile 20 abgesenkt werden, wenn die Wellenhöhe unter die maximale
Höhe fällt, so daß die Vorhangsenergie entsprechend verringert werden kann und eine
entsprechende Kraftersparnis eintritt. Eine derartige Höheneinstellung der Ausstoßöffnungen
3, 4 und Energieverringerung kann auch bei Fahrzeugen durchgeführt werden,
bei denen die Seitenwandungen immer ohne Berührung mit Wasser sind.
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Aus der die Unteransicht zu F i g. 8 darstellenden F i
g. 9 ist ersichtlich, daß die Ausstoßöffnungen 28
im Boden der Seitenwandungen
1 an deren Enden mit den Enden der Ausstoßöffnungen 3 und 4 zusammenwirken.
Die Unteransicht des in F i g. 6 und 7
dargestellten Fahrzeuges entspricht
der Darstellung nach F i g. 9; ebenso haben die Fahrzeuge nach den F i
g. 1 bis 3 sowie 4 und 5 ähnliche Unteransichten, wobei jedoch
Ausstoßöffnungen 28 nicht angeordnet sind.
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Die Ausbildung zur Verstellung der Höhenlage der Fahrzeugteile 20
kann verschieden sein. In den F i g. 10 bis 13 sind hierzu mehrere
Beispiele für hohl ausgebildete Bauteile dargestellt, in deren Boden die Ausstoßöffnungen
angeordnet sind. F i g. 10
zeigt eine Anordnung, bei der eine Ausstoßöffnung
in einem Bauteil des Fahrzeuges angebracht ist, der wie in F i g. 4 und
5 sowie 8 und 9 verschiebbar an dem Fahrzeugrumpf angeordnet
ist. Die verschiebbare Querwand ist hier mit 31 bezeichnet und in Form eines
Kanals ausgebildet, der in Einlassungen 32, 33 des Fahrzeugrumpfes höhenverstellbar
geführt ist. Der Kanal 31, der in seinem Boden die Ausstoßöffnung
30 aufweist" ist mittels mehrerer hydraulischer Winden 34 heb- und senkbar.
Die Luft wird dem Kanal 31 über eine Leitung 35 und eine große öffnung
36 zugeführt, die in der inneren Einlassung 33 ausgebildet ist. Eine
mit der öffnung 36 zusammenarbeitende kleinere öffnung 37 ist an der
Innenseite des höhenverstellbaren Kanals 31 angeordnet. Die öffnung
37 hat bei jeder Höheneinstellung des Kanals 31 Verbindung mit der
öffnung 36. Am oberen Rand des Kanals 31 ist ein Leerglied
38 zum Freigeben des oberen Teiles der großen öffnung 36 bei der Verstellung
des Kanals 31
in seine untere Stellung angeordnet.
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F i g. 11 zeigt eine Anordnung für ein Vorhangsystem, bei dem
wenigstens ein Teil der ausgestoßenen Luft wiedergewonnen und zur Bildung eines
Vorhanges weiterverwendet wird. Die Ausstoßöffnung 40 ist hier im Boden einer ebenfalls
als Kanal ausgebildeten Querwand 41 angeordnet, in deren Boden auch die Wiedergewinnungöffnung
42 im geringen Abstand von der Ausstoßöffnung 40 und parallel zu dieser angebracht
ist. In dem Boden des höheneinstellbaren Kanals 41 ist ferner eine zweite Ausstoßöffnung
43 unmittelbar neben dem Außenrand der Ausstoßöffnung 40 ausgebildet, die mit einem
über der Bodenfläche des Kanals 41 angeordneten Zuführungskanal 45 Verbindung hat.
Der Kanal 41 ist in Einlassungen 46 des Fahrzeugrumpfes mittels hydraulischer Winden
47 höhenverstellbar geführt.
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Der Kanal 41 könnte statt in Führung auch in anderer Weise höhenverstellbar
sein. F i g. 12 zeigt eine Abänderung zu F i g. 11, bei der der Kanal
41 mittels nach Art von Nürnberger Scheren ausgebildeter Verstellglieder 49 an dem
Fahrzeug befestigt ist. Zum Heben und Senken des Kanals, dessen Oberkante mit dem
Fahrzeugrumpf durch eine nachgiebige Wand 50 verbunden sein kann, dienen
wiederum hydraulische Winden 47.
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Bei der Ausführungsforin nach F i g. 11 und 12 wird die Luft
der- einfacheren Ausbildung wegen dem Zuführungskanal 45 von dessen Enden her zu-C
aeleitet. Dies ist in F i g. 13 dargestellt, die einen lotrechten Querschnitt A-A
senkrecht zur Längsachse des Fahrzeuges nach F i g. 12 zeigL Die Luft wird
den Enden des Zuführungskanals 45 durch Kanäle 52 zugeleitet, die in den
Seitenwandungen 1
angeordnet sind. An der Innenseite der Seitenwandung ist
eine weite öffnung 53 angebracht, der eine öffnung 54 in der Stirnseite des
höhenverstellbaren Kanals 41 zugeordnet ist. Die Wirkungsweise dieser Anordnung
ist derjenigen nach F i g. 10 ähnlich, und
es ist daher auch
möglich, die in F i g. 13 dargestellte Luftzuführung zu den Enden des höhenverstellbaren
Kanals auch für das Vorhangsystem nach F i g. 10
anzuwenden. Dabei können
auch andere bereits vorgeschlagene Vorhangsysteme verwendet werden, z. B. solche,
bei denen wenigstens ein Teil der den Vorhang bildenden Luft wiedergewonnen und
in dem bestehenden Vorhang wieder gebraucht wird. Bei derartigen Vorhangsystemen
wird die Luft vor ihrer Wiederverwendung in dem Vorhang nochmals unter Druck gesetzt;
in diesem Falle können die Mittel zum Unterdrucksetzen der Luft, z. B. Injektionspumpen,
entweder in dem Fahrzeugrumpf oder in der höhenverstellbaren Querwand angeordnet
sein. Ebenso können die Vorrichtungen zum Erzeugen der Druckluft bei den einfachen
Vorhangsystemen nach F i g. 1 bis 7 in der Querwand angebracht sein.
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Anstatt die Ausstoßöffnungen und andere zur Bildung des Luftvorhanges
erforderliche öffnungen in einem höhenverstellbaren Bauteil des Fahrzeuges anzuordnen,
können die Öffnungen auch durch ein oder mehrere bewegliche Glieder selbst gebildet
werden. So kann die gleiche Wirkung wie bei einem die Öffnungen enthaltenden Bauteil
durch Ein- und Ausziehen der Begrenzungswände der Öffnungen erreicht werden. In
F i g. 14 und 15 ist eine solche Ausbildung dargestellt, bei der am
vorderen Ende eines mit einem einfachen Vorhangsystem zu betreibenden Fahrzeug eine
Ausstoßöffnung 55 angebracht ist, deren Außenwand durch eine in der Ausstoßrichtung
des Strömungsmittels verschiebbare Platte 56 gebildet ist, die in F i
g. 14 in der eingezogenen und in F i g. 15 in der ausgeschobenen Stellung
dargestellt ist. Die Länge der verschiebbaren Platte richtet sich nach dem Maß,
um das die Platte 56 ausschiebbar sein soll. Zur Betätigung der verschiebbaren
Platte 56 können hydraulischen Winden 57 angeordnet sein.
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In F i g. 16 und 17 ist eine Ausbildung dargestellt,
bei der jeweils beide Wände aller bei einem Wiedergewinnungsvorhangsystem nach F
i g. 11 und 12 angeordneten Öffnungen verlängerbar sind. Die Verlängerung
der Wände der Ausstoßöffnung 60 sowie der Wiedergewinnungsöffnung
61 und der Ausstoßöffnung 62 erfolgt hierbei mittels Platten
63 von der Länge der schlitzförmigen Öffnungen. Diese Platten 63 sind
an Gestängen 64 befestigt und mit diesen auf Gleitbahnen, z. B. Schienen
65, verschiebbar geführt. Wenn die Platten 63 nicht benötigt werden,
werden sie durch an den Gestängen 64 angreifende hydraulische Winden 66 eingezogen
und, wie in F i g. 16 gezeigt ist, an den Fahrzeugboden angelegt. Diese Ausbildung
ermöglicht jedoch nur zwei bestimmte Höhenlagen der Ausstoßöffnungen.
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Das in F i g. 19 dargestellte Fahrzeug entspricht in seiner
allgemeinen Form dem Fahrzeug nach F i g. 1 bis 3, wobei jedoch die
Ausstoßöffnungen 70
durch Wände begrenzt sind, die durch aufblähbare Glieder
gebildet werden. Wie im einzelnen aus F i g. 19 ersichtlich ist, weist jede
aufblähbare Wand 71 eine innere Seitenwand 72 und eine äußere Seitenwand
73 auf. Die Wände sind durch Druckluft aufblähbar, die von einem Kompressor
75 über eine Leitung 74 geliefert wird, während die Luft zur Bildung des
Vorhanges der Ausstoßöffnung 70 über eine Leitung 76 zugeführt wird,
in der entsprechend F i g. 1 ein Propeller angeordnet ist. Die Abstände zwischen
innerer und äußerer Seitenwand 72, 73 der Wände 71 sind durch Schnüren
77 festgelegt, die sie in einer bestimmten Abstandslage voneinander halten.
Wenn die innere Wand 72 jeweils aus dehnbarem Werkstoff und die äußere Wand
73 aus nicht oder weniger dehnbarem Werkstoff besteht, so kann die Form jeder
Wand 71 geändert werden, indem z. B. der Aufblähdruck erhöht wird. Die in
F i g. 19 mit ausgezogenen Linien dargestellten Wände 72, 73
nehmen
dabei die mit gestrichelten Linien 72 a, 73 a
dargestellte
Lage ein, wobei die Ausstoßöffnung 70
nach unten in die Stellung
70 a gelangt ist.
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Bei einer solchen Ausbildung müssen die Ausstoßöffnungen bei jeder
Betriebshöhe über Wasser bleiben. Sie können, wie F i g. 18 zeigt, in einer
mittleren Höhe angeordnet sein, aus der die Wände bzw. Bauteile 71 bei Wellen,
die höher sind als der freie Abstand, leicht nach oben gebogen werden können. Die
Wände 71 können dabei so ausgebildet und geformt sein, daß sie zum Herablassen
der Ausstoßöffnungen bis zur Unterkante der Seitenwandungen 1
in ihrer Form
veränderbar sind.
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An dem Fahrzeug können ferner Mittel zur Unterteilung des von dem
Kissen eingenommenen Raumes in mehrere Gaskissen vorgesehen sein, in denen der relative
Druck veränderlich sein kann, um die Stabilität des Fahrzeuges zu verbessern. Wenn
eine solche Unterteilung durch aus öffnungen bzw. Schlitzen am Fahrzeugboden austretende
Luftvorhänge herbeigeführt wird, so mußten auch diese Öffnungen oder Schlitze bisher
in Bauteilen solcher Höhenlage angeordnet sein, daß ihre Berührung mit dem Wasser
vermieden ist. Die Erfindung bietet auch in einem solchen Fall andere Möglichkeiten.
In F i g. 20, 21 und 22 ist ein in seiner allgemeinen Form den bisher beschriebenen
Fahrzeugen ähnliches Fahrzeug dargestellt, bei dem jedoch das Kissen unter dem Fahrzeug
unterteilt ist. Bei der dargestellten Ausführungsforin sind am vorderen und hinteren
Fahrzeugende höheneinstellbare Bauteile 80
mit Ausstoßöffnungen zum Erzeugen
der Vorhänge 18 angeordnet. Diese Bauteile 80, die mittels hydraulischer
Winden 81 höhenverstellbar sind, entsprechen den Bauteilen 20 nach F i
g. 5. Die über den Fahrzeugboden nach unten vorstehenden Seitenwandungen
sind hier mit 82 bezeichnet und tauchen wenigstens teilweise immer in das
Wasser ein, so daß von ihrem Boden keine Strömungsmittel- bzw. Luftvorhänge austreten.
Ferner sind höhenverstellbare Bauteile 83 und 84 vorgesehen, von denen der
Bauteil 83 quer zur Längsachse des Fahrzeuges etwa auf dessen halber Länge
und der Bauteil 84 in der Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet ist. Im Boden
der Bauteile 83, 84 sind Ausstoßöffnungen 85,
86 zur Bildung
von Luftvorhängen angeordnet, die den von den Seitenwandungen 82 sowie dem
vorderen und hinteren Vorhang 18 begrenzten Raum für mehrere Luftkissen unterteilen.
Dem Bauteil 83
wird Luft mittels eines Propellers 87 zugeführt, der
in dem Lufteinlaß 88 angebracht ist und durch den Motor 89 angetrieben
wird. Der Bauteil 84 ist bei der dargestellten Ausführungsform in zwei Längsteile
geteilt, um den Querbauteil 83 anbringen zu können. Den Ausstoßöffnungen
der beiden Hälften des Bauteiles 84 wird Luft durch zusätzliche Propeller am vorderen
und hinteren Fahrzeugende zugeführt. Nach F i g. 22 sind am vorderen Ende
des Fahrzeuges mehrere Propeller 90 nebeneinander angebracht, von denen z.
B. die äußeren Propeller dem vorderen höheneinstellbaren Bauteil 80, der
mittlere
Propeller der vorderen Hälfte des Bauteiles 84 und die
beiden anderen Propeller sowohl dem vorderen Bauteil 80 als auch dem Bauteil
84 zuführen. In ähnlicher Weise können, wie in F i g. 20 gezeigt, mehrere
Propeller 91 vorgesehen sein, die den hinteren höheneinstellbaren Bauteil
80 und die hintere Hälfte des Bauteiles 84 mit Luft versorgen. Wo notwendig,
können entsprechend F i g. 20 nachgiebige Verbindungen 92 angewendet
werden, um die Höhenverstellung der Bauteile zu ermöglichen. Zur Verstellung der
Bauteile 83 und 84 dienen hydraulische Winden 93 und 94. Die Wirkungsweise
der beweglichen Bauteile gleicht derjenigen des Bauteiles 80.
Gewöhnlich werden
alle beweglichen Bauteile so ein-1, Crestellt, daß sie alle die gleiche Höhenlage
einnehmen, so daß alle Ausstoßöffnungen bzw. -schlitze in derselben Höhe liegen.
Es ist aber auch möglich, die Bauteile auf verschiedene Höhen einzustellen.
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Weiterhin können statt nur eines querverlaufenden Bauteiles mehrere
solcher Bauteile angeordnet sein. Die Ausstoßöffnungen 85 und 86 können
ferner mit Mitteln zur Veränderung ihrer Auslaßweite versehen sein, wie sie für
die- Ausstoßöffnungen 3
und 4 in F i g. 5 und 8 dargestellt
sind. Obgleich das in den F i g. 20, 21 und 22 gezeigte Fahrzeug ohne Vorhänge
betrieben wird, die aus dem Boden der Seitenwandungen 82 austreten, können
die beschriebenen zusätzlichen Bauteile 83 und 84 auch bei Fahrzeugen angewendet
werden, bei denen, wie bei der Ausführungsforin nach F i g. 6 bis
9 aus dem Boden der Seitenwandungen Luftvorhänge ausgestoßen werden.
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Eine weitere Möglichkeit der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug,
das normalerweise nur über Wasser betrieben wird, auf das Land zu überführen. Fahrzeuge
mit vom Boden nach unten vorstehenden Seitenwandungen sind gewöhnlich dazu bestimmt,
nur über Wasser betrieben zu werden, und werden zum Be- und Entladen längsseits
an einem Pier, einer Mole od. dgl. festgemacht. Derartige Anlegestellen sind aber
nicht überall vorhanden und gewöhnlich nur mit größerem Aufwand als an Land zu erstellen.
Ferner müssen derartige Fahrzeuge, wenn sie nicht ohne weiteres aufs Land gebracht
werden können, zur Überholung oder Instandsetzung entweder in Trockendocks eingefahren
oder auf Gleitbahnen mit besonderen Trag- und Fördervorrichtungen aufgebracht werden.
Die Möglichkeit, derartige Fahrzeuge leicht an Land und wieder zu Wasser zu bringen,
stellt daher einen mit erheblichen Einsparungen verbundenen Vorteil dar und trägt
auch zur schnelleren Überholung und Instandsetzung der Fahrzeuge bei.
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Für Fahrzeuge, wie sie in F i g. 4 und 5 dargestellt
sind, besteht eine solche Möglichkeit darin, daß die höheneinstellbaren Bauteile
20 etwa bis zur Unterkante der Seitenwandungen 1 herabgelassen werden. Für
einen bestimmten Massendurchfluß an Luft durch die Ausstoßöffnungen 3, 4
im Boden dieser Bauteile 20 besteht zwischen der Vorhänghöhe und dem erzeugten Kissendruck
die Beziehung, daß der Kissendruck desto höher ist, je geringer die vertikale
Höhe des Vorhanges ist. Durch Herablassen der Bauteile 20 und damit der Ausstoßöffnungen
3, 4 erhalten die Vorhänge nur eine geringe Höhe, der Kissendruck steigt
aber. Hierdurch kann das Fahrzeug soweit aus dem Wasser herausgehoben werden, daß
die Unterkanten der Seitenwandungen 1 gerade über Wasser liegen. Dabei beginnt
Luft unter den Seitenwandungen zu entweichen. Je nach dem Massenausstoß der Luft
aus den Ausstoßöffnungen 3, 4 kann somit das Fahrzeug in eine Schwebelage
gebracht werden, bei der der Massenausstoß der den Vorhang bildenden Luft genügt,
um den Spalt zwischen den Bauteilen 20 und der Wasserfläche zu überbrücken und zugleich
so viel Luft unter der Seitenwandung hindurch entweichen zu lassen, als zur Aufrechterhaltung
dieses Schwebezustandes erforderlich ist. Unter diesen Bedingungen kann dann das
Fahrzeug ohne weiteres vom Wasser an Land gebracht werden oder umgekehrt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird die unter den Seitenwandungen
entweichende Luft aus dem Massenausstoß der den Vorhang bildenden Luft entnommen.
Eine gegebenenfalls zweckmäßigere Lösung besteht darin, die Möglichkeit zur Änderung
des Massenausstoßes der den Vorhang bildenden Luft entsprechend F i g. 5
auszunutzen. Hierbei werden zum überführen des Fahrzeuges vom Wasser zum Land die
Bauteile 20 wiederum bis etwa zur Unterkante der Seitenwandungen 1 herabgelassen.
Sodann wird der Massenausstoß der Luft durch entsprechendes Verschieben der Schleberplatten
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auf einen Wert verringert, der den normalen Kissendruck bei der verringerten
Vorhanghöhe aufrechterhält, wobei die überschüssige Luft unmittelbar in das Kissen
eingepumpt werden kann. Außerdem kann der Ausstoß von Luft zur Vorhangbildung vollständig
abgestellt und die Luft nur direkt dem Kissen zugeführt werden. Der Kissendruck
steigt dabei an und hebt das Fahrzeug so hoch, daß die Unterkanten der Seitenwandungen
aus dem Wasser auftauchen und unter diesem hindurch Luft entweicht. Wenn eine entsprechende
Schwebelage erreicht ist, kann das Fahrzeug wieder ohne weiteres vom Wasser zum
Land oder umgekehrt gebracht werden. Bei dem Fahrzeug nach F i g. 5 kann
die überschüssige Luft oder beim Abstellen der Vorhänge die Luft überhaupt durch
Kanäle 130 mit im Boden des Fahrzeuges angeordneten Auslaßöffnungen
131 dem Kissen zugeführt werden. Die Auslaßöffnungen 131
sind gewöhnlich
durch Schieberplatten 132 verschlossen, die mittels hydraulischer Winden
133 verschiebbar sind.
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Wenn entsprechend F i g. 20, 21 und 22 zusätzliche Vorhänge
zum Unterteilen des Kissenraumes gebildet werden, so können an Stelle zusätzlicher
Mittel zum direkten Einpumpen von Luft in den Kissenraum die Ausstoßöffnungen für
die Zwischenvorhänge zum Zuleiten der Luft verwendet werden. Bei der Ausführungsform
nach diesen Figuren treten nach dem Herablassen der höhenverstellbaren Bauteile
bis zu einer Höhe, bei der die Unterkanten dieser Bauteile um ein Viertel der Höhe
der Seitenwandungen über deren Unterkanten liegen, aus den Ausstoßöffnungen der
Bauteile Vorhänge mit einer solchen Energie bzw. Stärke aus, daß der normale Kissendruck
aufrechterhalten werden kann, wenn die Unterkanten der Seitenwandungen
82 bei ruhigem Wasser gerade über der Wasserfläche liegen. Die aus dem Kissen
unter den Seitenwandungen hindurch entweichende Luft kann dabei durch die Luft ersetzt
werden, die zur Bildung der den Kissenraum unterteilenden Zwischenvorhänge erforderlich
ist. Wenn das Fahrzeug die entsprechende Schwebelage erreicht hat, kann es ebenfalls
vom Wasser zum Land gebracht werden. Ein größerer Freiabstand
unter
den Seitenwandungen kann erreicht werden, indem die höheneinstellbaren Bauteile
noch etwas weiter herabgelassen werden.