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Schiffsform für schnellfahrende Frachtschiffe Die Erfindung bezieht
sich auf eine Schiffsform für schnellfahrende Frachtschiffe.
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Bei schnellfahrenden Frachtschiffen, bei denen aus betriebswirtschaftlichen
Gründen ein möglichst günstiges Verhältnis zwischen der erreichbaren Schiffsgeschwindigkeit
und der Antriebsleistung gefordert wird, ist es erforderlich, die die Außenhaut
bildenden Platten in Abhängigkeit von den strakenden Linien wenigstens in einer
Richtung, vielfach aber in zwei Richtungen zu biegen. Diese notwendige Bearbeitung
der zu der Außenhaut zusammengefügten Platten stellt einen erheblichen zeit- und
kostenmäßigen Aufwand im Schiffbau dar und macht die Anwendung von Walzen, Biegepressen,
Lehren, Schablonen u. dgl. notwendig. Bei kompliziert zu biegenden Platten ist vielfach
auch noch die Anwendung von Wärme erforderlich. Der gleiche Aufwand ergibt sich
bei der Herstellung der Spanten, die ebenfalls der Form des mit strakenden Linien
gebildeten Schiffskörpers angepaßt werden müssen und daher ebenfalls komplizierte
Biegevorgänge unter Erwärmung erforderlich machen. Man hat diesen bei der Herstellung
des Schiffskörpers anfallenden Aufwand hingenommen, da man der Auffassung war, daß
sich nur bei durch strakende Linien gebildeten Schiffskörpern ein betriebswirtschaftlich
vertretbares Verhältnis von Geschwindigkeit und Antriebsleistung erreichen läßt.
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Hier setzt nun die Erfindung ein. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,
bei gegebener Wasserverdrängung unter Beibehaltung des gleich oder ähnlich günstigen
Verhältnisses von Geschwindigkeit zu Antriebsleistung wie es bei konventionellen
Schiffsformen mit strakenden Linien üblich ist, den Bau des Schiffskörpers zu vereinfachen
und zu verbilligen.
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Bei der Lösung dieser Aufgabe ist das allgemein bestehende technische
Vorurteil - strakende Linien seien unumgänglich - überwunden und erkannt, daß sich
auch schnellfahrende Schiffskörper unter Verwendung ebener Flächen für die Schiffsaußenhaut
bauen lassen und daß diese Schiffe ein gleich oder ähnlich günstiges Verhältnis
von Geschwindigkeit und Antriebsleistung aufweisen, wenn bei der Anwendung ebener
Flächen bestimmte Winkelverhältnisse zwischen den jeweils benachbarten Flächen eingehalten
werden.
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Zwar ist bei Frachtschiffen und bei Schwimmkörpern, bei denen die
Erreichung einer hohen Geschwindigkeit nicht gefordert wird, beispielsweise bei
Schlepp-Prahmen, bei Schwimmkörpern für Kräne, bei Pontons und ähnlichen eine nur
aus ebenen Flächen gebildete Kastenform bekannt, die gegebenenfalls am Bug und am
Heck zugespitzt verlaufen kann, aber aus ebenen Flächen gebildete Schiffskörper
für schnellfahrende Frachtschiffe sind niemals angewendet worden, weil man den bei
zunehmender Geschwindigkeit rasch ansteigenden Widerstand als nachteilig befürchtete.
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Ungeachtet dessen besteht die Erfindung darin, daß die Schiffsaußenhaut
ausschließlich aus ebenen, Brei-oder mehreckigen Flächen gebildet ist und daß die
durch die aneinanderstoßenden Flächen an deren Kanten gebildeten Winkel, die in
der Ebene zu messen sind, die durch den Schnittpunkt der Kante mit dem Stromfaden
sowie durch die an den Stromfaden gelegte Tangente und durch den Stromfaden selbst
bestimmt ist, vom Schiffsinnern aus gesehen, zwischen 150 und 180° und am Ende der
Stromfäden nicht über 120' betragen.
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Das bedeutet, daß auch eine räumlich verhältnismäßig scharfe Kante
widerstandsmäßig tragbar ist je kleiner der Winkel zwischen Kante und Stromfaden
ist bzw. je weitgehender der Richtungsverlauf der Kante mit dem sich bei Fahrt ausbildenden
Stromfadenverlauf übereinstimmt. Das heißt, die durch die Erfindung erteilte Lehre
besagt, daß es der Konstrukteur durch Beeinflussung des Stromlinienverlaufs einerseits
und durch die Wahl der Lage und Richtung der Kanten andererseits in der Hand hat,
auch bei ebenflächigen und daher Kanten bildenden schnellfahrenden Schiffskörpern
einen geringen Widerstand zu erzielen.
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Denn mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, die energieverbrauchende
Wirbel- und Wellenbildung so zu halten, daß der Schiffswiderstand in der gleichen
Größenordnung verbleibt, wie bei einem Schiff mit strakenden Linien, wenn ein normal
entwickelter Schiffskörper mit klassisch gekrümmten Linien, die auf günstigsten
Widerstandseigenschaften entwickelt sind, derart umgeformt wird, daß die Hauptabmessungen
u. dgl. erhalten bleiben, jedoch ebene Flächen unter Einhaltung der angegebenen
Winkel benutzt werden.
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Der technische Fortschritt, der durch die erfindungsgemäße Schiffsform
erzielt wird, liegt auf der Hand; er äußert sich in der erheblichen Verringerung
des
arbeits- und kostenmäßigen Aufwandes bei der Herstellung des Schiffskörpers bei
Aufrechterhaltung gleicher oder praktisch gleicher Wirtschaftlichkeit und in einer
mindestens gleichwertigen Seefähigkeit.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das Vorschiff durch die
Flächen a, b und die Bodenfläche c, an die sich die Flächen d, e und g sowie
die Bodenfläche h anschließen, gebildet.
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Der Hinweis dafür, daß die erfindungsgemäße Schiffsform einen Widerstand
in der gleichen Größenordnung aufweist wie ein Schiff mit strakenden Linien, ist
durch Schleppversuche an mehreren nach der Erfindung ausgebildeten Modellen erbracht.
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Die Zeichnungen zeigen eine bespielsweise Ausführungsform der Erfindung,
und es bedeutet F i g. 1 einen schiffbauüblichen Linienriß eines erfindungsgemäßen
Schiffskörpers, bei dem die von außen sichtbaren, durch die aneinanderstoßenden
Flächen gebildeten Kanten sichtbar gemacht sind, F i g. 2 Darstellung gemäß F i
g. 1 mit Sichtbarmachung der Kanten sowie der Konstruktionsspanten, Wasserlinien
und Längsschnitte, indessen ohne am Bug angeordneten Wulst, F i g. 3 perspektivische
Darstellung einer Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schiffskörpers, F i g. 4 perspektivische.
Vorderansicht gemäß Fig.3.
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-In .den F i g. 1 bis-4 ist die Ausbildung und Anordnung der die Außenhaut
des Schiffes bildenden Flächen ersichtlich. Das Vorschiff wird gebildet durch die
Flächen a, b und die Bodenfläche c, an die sich die Flächen d, e, g
und die Bodenfläche h anschließen, an welche sich wiederum die Flächen
i und k anschließen. Die Flächen a und e bilden die Kante
A;
die Flächen e und d bilden die Kante B, und die Flächen
d und i bilden die Kante C. Die zwischen den übrigen Flächen gebildeten
Kanten sind nicht näher bezeichnet, jedoch aus den Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich.
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Um das erfindungsgemäße Merkmal, das sich auf die Ausbildung der Winkel
zwischen den benachbarten Flächen erstreckt, zu erläutern, ist in der F i g. 1 strichpunktiert
ein Strömungsfaden l eingezeichnet, der keinen Anspruch auf Richtigkeit erhebt,
sondern lediglich eine Phantasie-Linie darstellt, die das erfindungsgemäße Merkmal
erläutern soll. In dem Punkt, in dem der Strömungsfaden l die Kante
A
schneidet, wird an den Strömungsfaden eine Tangente m gelegt. Das gleiche
geschieht in dem Schnitt der Linie l und der Kante B, wo die Tangente
n angelegt, und in dem Schnitt der Linie l und der Kante C, wo die Tangente o angelegt
ist. In den durch diese Tangenten und durch die Stromfäden selbst verlaufenden Ebenen
müssen die zwischen den einzelnen Platten a bis k gebildeten Winkel
liegen. Am Ende der Stromfäden, d. h. an dem Punkt, an dem die Stromfäden sich vom
Schiffskörper ablösen, müssen die auf gleiche Weise festgestellten Winkel der zweiten
Bedingung des Hauptanspruchs genügen.
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F i g. 2 zeigt den Linienriß in üblicher Weise, so daß jeder Fachmann
sich ein Bild von der tatsächlichen Form machen kann, die im übrigen auch aus den
F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, bei denen die Flächen mit den gleichen Buchstaben
wie in F i g. 1 gekennzeichnet sind.
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Die F i g. 1 zeigt einen an dem Bug des Schiffskörpers angeordneten
Wulst f, der in letzter Zeit vielfach verwendet wird, und der die Schiffsgeschwindigkeit
durch Beeinflussung des Stromfadenverlaufs begünstigt. Gemäß F i g. 1 ist dieser
Wulst f in Verlängerung der Bodenfläche h des Schiffskörpers angeordnet und verläuft
zylinderförmig mit einer kugelförmigen oder annähernd kugelförmigen Kappe.