DE1272759B

DE1272759B - Watercraft, especially for high speeds

Info

Publication number: DE1272759B
Application number: DEV24648A
Authority: DE
Inventors: Charles Vinten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-10-01
Filing date: 1963-09-30
Publication date: 1968-07-11
Also published as: FR1383841A; CH403529A; BE637968A; US3175528A; SE316392B; NL298562A; GB1054398A

Description

Wasserfahrzeug, insbesondere für hohe Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserfahrzeug, Geschwindigkeiten insbesondere für hohe Geschwindigkeiten, dessen Bootskörper zwei längsschiffs, im wesentlichen parallele Seiten aufweist sowie zwei nach unten gerichtete Flächen, die nach oben zur Mittellinie des Bootskörpers hin geneigt und durch eine Rumpffläche voneinander getrennt sind, die etwa die gleiche Länge wie die Seiten besitzt und längs der Mittellinie des Bootskörpers verläuft.Watercraft, especially for high The invention relates to a watercraft, speeds especially for high speeds, whose The hull has two fore and aft, essentially parallel sides and two downward facing surfaces that go up towards the center line of the hull inclined and separated from each other by a trunk surface that is about the same Length as the sides and runs along the center line of the hull.

Es ist ein Wasserfahrzeug der genannten Art bekannt, bei dem der Mittelrumpf die gleiche Tiefe besitzt wie die Seiten des Bootskörpers entlang seiner ganzen Länge, was zur Folge hat, daß der Mittelrumpf seine eigene Bugwelle erzeugt, welche die Rillen auf beiden Seiten des Mittelrumpfes ausfüllt, so daß die Bootsseiten selbst Bugwellen hervorrufen, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten ausbreiten und dabei viel Energie verbrauchen. Die gleiche Erscheinung tritt auch bei anderen bekannten Bootskörperformen auf. Bei einer derselben sind die nach unten gerichteten Flächen konkav und in einem großen Winkel zum Wasserspiegel geneigt. Dies ergibt eine große Richtungsstabilität, wodurch das Steuern bei hohen Geschwindigkeiten erheblich erschwert wird.A watercraft of the type mentioned is known in which the central hull has the same depth as the sides of the hull along its entire length Length, which means that the central hull generates its own bow wave, which fills the grooves on both sides of the central hull so that the boat sides themselves cause bow waves that propagate at different speeds and consume a lot of energy in the process. The same phenomenon occurs with others known boat hull shapes. One of these are the downward-facing ones Surfaces concave and inclined at a large angle to the water level. This gives a great directional stability, which allows steering at high speeds is made considerably more difficult.

Bei einem Bootskörper, der keine zentrale Rumpffläche, sondern eine glatte Fläche aufweist, bewirkt diese, daß die zwei einwärts gerichteten Bugwellen zusammenstoßen und bei der Vereinigung Wirbel bilden. Dadurch wird der Strömungswiderstand des Bootes merklich gesteigert und der Auftrieb reduziert. Ein weiterer bekannter Bootskörper, der nach außen gerichtete Bugwellen hervorruft ' weist seitliche Ausladungen auf, die zur Abweisung des Sprühwassers dienen. Diese Ausladungen können aber nicht etwa wie Kufen wirken und daher auch keinen Auftrieb erzeugen.In the case of a hull which does not have a central hull surface but a smooth surface, this causes the two inwardly directed bow waves to collide and form eddies when they join. This noticeably increases the flow resistance of the boat and reduces buoyancy. Another known hull, which causes outward bow waves' has lateral projections which serve for the repellency of the water spray. However, these projections cannot act like runners and therefore cannot generate any lift.

Es ist auch ein rechteckiger Schiffsrumpf mit parallelen, senkrechten Seitenwänden bekannt. Der Boden dieses Schiffsrumpfes ist nach der Längsmittellinie des Schiffes A-förmig nach oben gewölbt. Dadurch soll bezweckt werden, Luft in den Kanal zur Bildung eines Luftkissens hineinzuziehen, auf dem das Boot reiten kann. Auch hier ergeben sich aber zwei einwärts gerichtete Bugwellen, die zusammenstoßen und Wirbel erzeugen und so den Auftrieb in der bereits ausgeführten Weise herabsetzen.It is also a rectangular hull with parallel, perpendicular ones Known side walls. The bottom of this hull is along the longitudinal center line of the ship arched upwards in an A-shape. The aim of this is to get air in the Draw in channel to form an air cushion on which the boat can ride. Here, too, there are two inwardly directed bow waves that collide and create eddies and thus reduce the lift in the manner already mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und ein Wasserfahrzeug, insbesondere für hohe Geschwindigkeiten, zu schaffen, dessen Bootskörper derart ausgebildet ist, daß das Fahrzeug schon bei geringerer Geschwindigkeit in die Gleitlage gehoben wird, als dies bei den bisherbekanntenschnellfahrendenBootenmöglichist.The invention is based on the stated disadvantages and avoid a watercraft, especially for high speeds, too create, the hull of which is designed so that the vehicle is already at is lifted into the sliding position at a slower speed than is possible with the previously known high-speed boats.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die konvex ausgebildete Rumpffläche eine geringere Tiefe hat als die Seiten und zum Bug des Bootes hin über die Schwimmwasserlinie ansteigt. Vorzugsweise sind die nach unten gerichteten Flächen konvex und in kleinem Winkel zum Wasserspiegel geneigt und ragen seitlich über die Außenflächen des Bootes hinaus.According to the invention, this object is achieved in that the convex formed hull surface has a shallower depth than the sides and to the bow of the The boat rises above the swimming water line. Preferably those are down directed surfaces convex and inclined at a small angle to the water level and protrude laterally beyond the outer surfaces of the boat.

Eine bevorzugte Ausführungsfonn der Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Bootskörpers, F i g. 2 eine Unteransicht einer Hälfte des Bootskörpers nach F i g. 1, bis zur Längs-Mittellinie, F i g. 3 eine Vorderansicht des Buges, F i g. 4 eine Endansicht des Hecks.A preferred embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing, for example; it shows F i g. 1 shows a side view of the hull, FIG. 2 is a bottom view of one half of the hull of FIG . 1, up to the longitudinal center line, F i g. 3 is a front view of the bow, FIG . 4 is an end view of the stern.

Wie hauptsächlich aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Grundriß der erfindungsgemäßen Bootsform im wesentlichen rechteckig und die leicht nach außen gebogenen 0 Kanten 2 sind im wesentlichen parallel zur Fahrzeug-Mittellinie.As mainly from FIG. 2 can be seen, the ground plan of the boat shape according to the invention is substantially rectangular and slightly curved outwardly 0 edges 2 are substantially parallel to the vehicle centerline.

Von jeder Kante 2 aus erstreckt sich eine aufrechte, nach außen gerichtete, bezüglich der Vertikalen um einen kleinen Winkel nach außen geneigte, leicht konvexe Fläche 4 sowie eine leicht konvexe Bodenfläche 6, die unter einem geringen Winkel zur Schwimmwasserlinie 13 hin geneigt ist und etwas über den Bootskörper hinausragt.From each edge 2 there extends an upright, outwardly directed, slightly convex surface 4, which is inclined outwardly at a small angle with respect to the vertical, and a slightly convex bottom surface 6, which is inclined at a slight angle to the swimming water line 13 and slightly above the hull protrudes.

Jede Außenfläche 4 geht an ihrem o'Geren Ende nach außen in eine Schrägfläche 8 über, die mit der Vertikalen einen größeren Winkel bildet und an eine aufrechte Fläche 10 angrenzt. Die beiden Flächen 8, 10 liefern eine zusätzliche Stabilisierung, falls das Rollen des Bootes übermäßig stark werden sollte, und stellen auch eine zweckmäßige Vergrößerung der oberen Fahrzeugfläche dar.Each outer surface 4 merges outwardly at its o'er end into an inclined surface 8 which forms a larger angle with the vertical and adjoins an upright surface 10 . The two surfaces 8, 10 provide additional stabilization in the event that the boat should roll excessively, and also represent an expedient enlargement of the upper vehicle surface.

Die inneren Enden der Schrägflächen 6 sind mittels einer konvexen Rumpffläche 12 untereinander verbunden, welche im wesentlichen in Längsrichtung des Wasserfahrzeugs verläuft. Diese Rumpffläche 12 erstreckt sich zumindest im Mittelteil des Fahrzeugs unterhalb der Schwimmwasserlinie, steigt jedoch in Richtung des Buges an, bis sie schließlich an den Bugspitzen deutlich über der Schwimmwasserlinie liegt. Die konvexe Ausbildung der Flächen 4, 6 und 12 dient der Festigkeit sowie der Vergrößerung des Raumes innerhalb des Bootes. Die Festiakeit an sich kann jedoch auch durch eine konkave oder ebene Ausbildung dieser Flächen erreicht -werden. Die schrägen Außenflächen 4 sind in Draufsicht ebenfalls konvex gebogen, wobei die Krümmung am Bug des Bootes stärker ist als in den Mittel- und Achterteilen.The inner ends of the inclined surfaces 6 are connected to one another by means of a convex hull surface 12 which runs essentially in the longitudinal direction of the watercraft. This hull surface 12 extends at least in the middle part of the vehicle below the swimming water line, but rises in the direction of the bow until it is finally well above the swimming water line at the bow tips. The convex design of the surfaces 4, 6 and 12 is used for strength and to increase the space inside the boat. However, the Festiakeit itself may also be achieved by a concave or flat configuration of these areas - be. The inclined outer surfaces 4 are also curved convexly in plan view, the curvature at the bow of the boat being greater than in the middle and stern parts.

Aus den Fi-Uren der Zeichnung ist zu ersehen, daß die Außenflächen 4 bei einer Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges nur sehr wenig hinderlich sind und nur kleine Bugwellen erzeugen können; die Flächen 6 bewirken jedoch die Umlenkung des größten Teils des durch die Fahrt des Bootes bewegten Wassers in Form von Bugwellen in Richtung der Boots-Mittellinie. Letztere prallen auf die Rumpffläche 12 bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit auf und mit zunehmender Geschwindigkeit erhöht sich auch die Reaktion auf die Rumpffläche, indem sie die auf sie aufprallenden Bugwellen weiter ablenkt.From the fi-ures of the drawing it can be seen that the outer surfaces 4 are very little hindrance to a forward movement of the watercraft and can only generate small bow waves; the surfaces 6, however, cause the deflection of most of the water moved by the movement of the boat in the form of bow waves in the direction of the boat center line. The latter impact the fuselage surface 12 at any vehicle speed and with increasing speed the reaction to the fuselage surface also increases, in that it further deflects the bow waves hitting it.

Dabei ergibt sich entlang der geneigten Fläche 6 ein ruhiger, glatterStrömungsverlauf. In dem Bereich, wo die Rumpffläche 12 an die Fläche 6 angrenzt, geht die einwärts gerichtete Bugwelle durch die zentrale Rumpffläche in eine gleichmäßige schraubenfönnige Strömung über; dieselbe hinterläßt einen ruhigen Teil zwischen den beiden Bugwellen. Wenn sich die beiden schraubenförmigen Strömungen an der mittleren Linie treffen, bewegen sie sich in der gleichen Richtung, nämlich nach unten, auf dieser Linie und vermischen sich nicht miteinander. Der auf die Rumpffläche 12 ausgeübte Druck wirkt- nach oben und vergrößert die üblichen, auf die eingetauchten Bootsflächen wirkenden hydrodynamischen Kräfte. Durch diese zusätzliche Kraft wird das Wasserfahrzeug senkrecht angehoben, so daß sich die Bugwellen verkleinern, bis zwischen dem üblichen Auftrieb, der auf die eingetauchten Flächen wirkt und der Rückwirkung auf die Rumpffläche Gleichgewicht hergestellt ist. Dabei werden Energieverluste vermindert, da die normalerweise ungenützte Bugwellenenergie nun das Anheben bewirkt und die dadurch -verkleinerte Fläche der mit dem strömenden Wasser in Berührung stehenden Teile es ermöglicht, daß das Fahrzeug im Vergleich zu herkömmlichen Booten mit derselben Gesamt-Eintauchfläche, jedoch ohne die erfindungsgemäße Ausbildung, bei gleichem Energieverbrauch größere Geschwindigkeiten erreicht.This results in a calm, smooth flow course along the inclined surface 6. In the area where the hull surface 12 adjoins the surface 6 , the inwardly directed bow wave passes through the central hull surface into a steady, helical flow; it leaves a calm part between the two bow waves. When the two helical flows meet at the middle line, they move in the same direction, namely down, on this line and do not mix with each other. The pressure exerted on the hull surface 12 acts upwards and increases the usual hydrodynamic forces acting on the submerged boat surfaces. This additional force lifts the watercraft vertically so that the bow waves decrease in size until an equilibrium is established between the usual buoyancy that acts on the submerged surfaces and the reaction on the hull surface. Energy losses are reduced, since the normally unused bow wave energy now causes the lifting and the reduced area of the parts in contact with the flowing water enables the vehicle to be immersed in comparison to conventional boats with the same total immersion area, but without the inventive Training, achieved higher speeds with the same energy consumption.

Bei weiter zunehmender Geschwindigkeit hebt sich das Boot mehr und mehr aus dem Wasser, bis ein i Zustand erreicht ist, in welchem der größte Teil des Fahrzeuggewichts von den äußeren Randteilen der Flächen 6 aufgenommen wird und das Boot auf dem Wasserspiegel etwa in der Art eines Paares Wasserskier gleitet. Bei diesem Gleiten wird das Wasser während der Fahrt immer noch zu der Rumpffläche 12 gelenkt. Der Rückprall an derselben spielt dann jedoch eine weniger wichtige Rolle als bei niedrigeren Geschwindigkeiten.As the speed continues to increase, the boat rises more and more out of the water until a state is reached in which most of the vehicle's weight is taken up by the outer edge parts of the surfaces 6 and the boat on the water level roughly in the manner of a couple Water skis glides. During this gliding, the water is still directed to the hull surface 12 during the journey. However, the rebound on the same then plays a less important role than at lower speeds.

Da der überwiegende Teil der Motorleistung eines zum Gleiten bestimmten Wasserfahrzeugs eher dazu dient, dieses in den Gleitzustand zu heben, als es gleitend mit hoher Geschwindigkeit vorwärtszutreiben, ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit einem weniger starken Motor die gleiche Spitzengeschwindigkeit erreicht, als herkömmliche Boote, welche die erfindungsgemäße Formgebung zur Erhöhung der Auftriebskräfte nicht aufweisen.Since the vast majority of the engine power is one designed for gliding Watercraft serves to raise it into the planing state rather than sliding it propelling at high speed, it follows that the invention Watercraft with a less powerful engine have the same top speed achieved, than conventional boats, which the shape according to the invention to increase the buoyancy forces do not have.

Die erfindungsgemäße Bootsform kann auch bei Flugbooten oder den Schwimmern von Wasserflugzeugen angewandt werden. Ebenso könnte diese Form für Fahrzeuge dienen, die sich nicht nur im Wasser, sondern auch im Schnee oder auf weichem Schlammboden bewegen sollen. Auch die Verwendung als Amphibienfahrzeug erscheint-,vorteilhaft. Offensichtlich ist die Erfindung auch unabhängig von der jeweils verwendeten Antriebsart, wie herkömmliche Propeller, Wasserstrahl-Antriebe oder über der Schwimmwasserlinie angeordnete Düsenstrahltriebwerke od. dgl.The boat shape according to the invention can also be used for flying boats or swimmers used by seaplanes. This form could also be used for vehicles, which can be found not only in water, but also in snow or on soft muddy floors should move. The use as an amphibious vehicle also appears to be advantageous. Obviously, the invention is also independent of the type of drive used in each case, such as conventional propellers, water jet drives or above the swimming water line arranged jet engines or the like.

Um die Wasserströmung hinter dem Boot günstiger zu gestalten, ist auch in Betracht gezogen, an geeigneten Stellen des Bootskörpers durch in diesem vorgesehene öffnungen Grenzschichten von Wasser abfließen zu lassen, wodurch die Entstehung von energieabsorbierenden Wirbeln an den Bootsflächen verhindert wird. Das entnommene Wasser könnte dann vom Bootsheck aus mit einer Geschwindigkeit ausgestoßen werden, welche die Fahrgeschwindigkeit desselben übersteigt, wodurch eine weitere Verstärkung der bereits vorhandenen Antriebskraft erzielt würde.To make the water flow behind the boat more favorable, is also considered at appropriate points on the boat hull through in this provided openings to allow boundary layers of water to flow off, whereby the The creation of energy-absorbing eddies on the boat surfaces is prevented. The withdrawn water could then be expelled from the stern of the boat at one speed which exceeds the driving speed of the same, creating a further Reinforcement of the already existing driving force would be achieved.

Claims

Claims: 1. Watercraft, especially for high speeds, the hull of which has two fore and aft, essentially parallel sides and two downwardly directed surfaces which are inclined upwards towards the center line of the hull and separated from one another by a hull surface which is approximately the same length as has the sides and runs along the center line of the hull, characterized in that the convex hull surface (12) has a shallower depth than the sides (4) and rises towards the bow of the boat above the swimming water line.

2. Watercraft according to claim 1, characterized in that the downwardly directed surfaces (6) are convex and inclined at a small angle to the water level and protrude laterally beyond the outer surfaces (4) of the hull. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 385 609, 408 278, 529 474, 568 612; British Patent No. 593 160; U.S. Patent No. 1312,036; Die Yacht, 1956, p. 408, 1957, p. 649; Yachting World, 1961, January, p. 17.