DE1506152C

DE1506152C - Watercraft like a hydrofoil

Info

Publication number: DE1506152C
Authority: DE
Inventors: Peter Thomas Mence Bath Somerset Nott (Grossbritannien)
Original assignee: Anglian Development Ltd.. Leighon-Sea, Essex (Großbritannien)

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug nach Art eines Tragflügelbootes, bestehend aus einem Rumpf, einem Antriebsaggregat, einem unter dem Rumpf im Bereich des Hecks fest angeordneten hinteren Tragflügelsystem und einem über einen Schah mit einem Lenker verbundenen vorderen Tragflügelsystem.The invention relates to a watercraft in the manner of a hydrofoil, consisting of a hull, a drive unit, a rear wing system fixed under the fuselage in the area of the stern and one over a Shah with a Handlebar connected front wing system.

Wasserfahrzeuge dieser Art sind bekannt. Man kann sie ähnlich einem Motorrad auf dem Wasser fahren, steuern und bedienen, wobei das mit dem Lenker verbundene vordere Tragflügelsystem einen Teil des Auftriebes und die Steuerung bewirkt. Bei bekannten Ausführungsformen besteht das vordere Tragflügelsystem aus zwei schräg aufwärts gestellten und im wesentlichen ein aufrecht stehendes »V« bildenden Tragflügeln, die im Anstellwinkel verstellbar sind. Bei einem solchen Tragflügelsystem macht es sich nachteilig bemerkbar, daß Steuerbewegungen bei krängendem Fahrzeug mit einer erheblichen Änderung des vom Tragflügelsystem erzeugten Auftriebes verbunden sind und daß darüber hinaus der Auftrieb zu einem in Richtung der Krängung wirkenden Drehmoment um den Schwerpunkt des Fahrzeuges führt. Watercraft of this type are known. You can see them like a motorcycle on the water drive, control and operate, whereby the front wing system connected to the handlebars one Part of the buoyancy and control causes. In known embodiments, there is the front A wing system made up of two upwardly inclined and essentially an upright "V" forms Hydrofoils that are adjustable in angle of attack. With such a wing system it does disadvantageously noticeable that control movements with heeling vehicle with a considerable change of the lift generated by the wing system and that, in addition, the lift leads to a torque acting in the direction of the heel around the center of gravity of the vehicle.

Im übrigen sind Wasserfahrzeuge mit zwei abwärts und nach außen gerichteten Tragflügeln bekannt, die jeweils getrennt vom anderen auf je einer Bootsseite starr an den Boden des Rumpfes angesetzt sind. Sie bilden kein für sich zusammenhängendes, gegenüber dem Rumpf drehbares Tragflügelsystem, das zum Steuern des Fahrzeuges verwendet werden könnte.In addition, watercraft with two downward and outward-facing hydrofoils are known which are each attached rigidly to the bottom of the hull separately from the other on each side of the boat. she do not form a self-contained wing system that can be rotated with respect to the fuselage, which is used for the Controlling the vehicle could be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wasserfahrzeug der eingangs genannten Art, das man wie ein Motorrad fahren und steuern kann, das vordere Tragflügelsystem so auszubilden, daß es gleichzeitig eine Steuerung und einen Auftrieb bewirkt, ohne daß bei krängendem Fahrzeug Steuerbewegungen zu wesentlichen Änderungen des Auftriebes führen und ohne daß der Auftrieb die stabile Lage des Fahrzeuges beeinträchtigt.The invention is based on the object, in a watercraft of the type mentioned at the outset, that you can drive and steer like a motorcycle, train the front wing system so that it at the same time causes a control and a buoyancy, without steering movements when the vehicle heels lead to significant changes in buoyancy and without making the buoyancy stable Position of the vehicle impaired.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das vordere Tragflügelsystem zwei abwärts nach außen geneigte Tragflügel aufweist, die im wesentlichen nach Art eines umgekehrten »V« angeordnet sind, dessen Scheitel dem Boden des Rumpfes zugewandt und mit der Steuersäule verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the front wing system two downwards has outwardly inclined wings, which are arranged essentially in the manner of an inverted "V" the apex of which faces the bottom of the fuselage and is connected to the steering column.

In bevorzugter Ausführungsform bestehen die Tragflügel des drehbaren Tragflügelsystems aus schwach biegsamem Material, insbesondere aus Glasfaserwerkstoff. Unter einer Belastungsvergrößerung können sich daher die Tragflügel vorübergehend elastisch durchbiegen, wobei sich der zwischen ihnen eingeschlossehe Winkel vergrößert. Hierdurch werden Stampfbewegungen des Fahrzeuges und Stöße beim Anprall der Wellen gedämpft. Zweckmäßig schließen die Tragflügel des drehbaren Tragflügelsystems einen Winkel von etwa 90° ein.In a preferred embodiment, the wings of the rotatable wing system consist of weak flexible material, in particular made of glass fiber material. Under an increased load can therefore, the wings temporarily flex elastically, the latter being enclosed between them Magnified angle. This will cause the vehicle to pitch and bump The impact of the waves is dampened. The wings of the rotatable wing system expediently include one Angle of about 90 °.

Ein Fahrzeug mit dem Tragflügelsystem nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Tragflügel bei krängendem Fahrzeug eine aufrichtende Kraft erzeugen, also stabilisierend wirken, und daß Steuerbewegungen des Tragflügelsystems auch bei krängendem Fahrzeug praktisch nicht den Auftrieb verändern.A vehicle with the wing system according to the invention is characterized in that the wing generate a righting force when the vehicle heels, i.e. have a stabilizing effect, and that Control movements of the wing system practically do not reduce lift, even when the vehicle is heeling change.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt In the following the invention is explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment; it shows

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung ein erfindungsgemäß gestaltetes Wasserfahrzeug nach Art eines Tragflügelbootes,F i g. 1 a perspective view of a watercraft designed according to the invention according to Art a hydrofoil,

F i g. 2 bis 4 schematische Darstellungen zur Erklärung der Arbeitsweise des Tragflügelsystems und der bei verschiedenen Bedingungen an ihm auftretenden Kräfte.F i g. 2 to 4 are schematic representations to explain the operation of the wing system and the forces acting on it under different conditions.

In Fig. 1 ist der Rumpf des Wasserfahrzeugs mit 1 und das Antriebsaggregat mit 2 bezeichnet. Für den Fahrer des Wasserfahrzeugs ist ein Sitz 9 vorgesehen. Unter dem Rumpf 1 sind hintereinanderliegend ein drehbares vorderes Tragflügelsystem 3 und ein starres hinteres Tragflügelsystem 4 angeordnet.In FIG. 1, the hull of the watercraft is denoted by 1 and the drive unit is denoted by 2. For the A seat 9 is provided for the driver of the watercraft. Under the fuselage 1 are one behind the other rotatable front wing system 3 and a rigid rear wing system 4 are arranged.

Das im Bereich des Hecks angeordnete Tragflügelsystem 4 besteht aus dem Tragflügel 4 a, der in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegt, und aus einem stabilisierenden Flügelteil 4 b, das im wesentlichen in einer vertikalen Ebene liegt. Der Tragflügel Aa ist starr mit dem stabilisierenden Flügelteil Ab verbunden, oder beide Teile zusammen sind aus einem Stück gefertigt. Das Tragflügelsystem 4 ist am unteren Ende einer feststehenden Tragsäule 8 befestigt, die ihrerseits fest am Rumpf 1 sitzt. Die Säule 8 kann, wie dargestellt, vertikal angeordnet sein, aber auch leicht nach vorn unten geneigt sein.The wing system 4 arranged in the area of the tail consists of the wing 4 a, which lies in a substantially horizontal plane, and a stabilizing wing part 4 b, which lies substantially in a vertical plane. The wing Aa is rigidly connected to the stabilizing wing part Ab , or both parts are made from one piece. The wing system 4 is attached to the lower end of a stationary support column 8, which in turn is firmly seated on the fuselage 1. The column 8 can, as shown, be arranged vertically, but it can also be inclined slightly forward and downward.

Das vordere Tragflügelsystem 3 besteht aus zwei abwärts nach außen geneigten Tragflügeln 3 a, 3 b, die im wesentlichen nach Art eines umgekehrten »V« angeordnet sind, wobei sie im Ausführungsbeispiel miteinander einen Winkel von 90° einschließen. Der Scheitel des von.beiden Tragflügeln3α, 3b gebildeten »V« ist dem Boden des Rumpfes 1 zugewandt und mit Hilfe eines Stützteils 10 starr am unteren Ende einer drehbaren Steuersäule 5 befestigt, die durch den Rumpf 1 hindurchgeführt ist. Am oberen Ende trägt die Steuersäule 5 einen Handgriff 7. Die Steuersäule 5 ist bezogen auf die horizontale Längsachse des Rumpfes schwach nach vorn unten geneigt. Am Handgriff 7 können nicht dargestellte Steuerelemente für das Antriebsaggregat 2 angeordnet sein.The front wing system 3 consists of two downwardly outwardly inclined wings 3 a, 3 b, which are arranged essentially in the manner of an inverted "V", whereby in the exemplary embodiment they enclose an angle of 90 ° with one another. The apex of the “V” formed by both hydrofoils3α, 3b faces the floor of the fuselage 1 and is rigidly attached to the lower end of a rotatable control column 5, which is passed through the fuselage 1, with the aid of a support part 10. At the upper end, the control column 5 carries a handle 7. The control column 5 is inclined slightly downwards forwards in relation to the horizontal longitudinal axis of the fuselage. Control elements (not shown) for the drive unit 2 can be arranged on the handle 7.

Das drehbare Tragflügelsystem 3 dient sowohl zur Steuerung des Wasserfahrzeuges als auch zur Erzeugung eines Teiles des Auftriebs.The rotatable hydrofoil system 3 is used both to control the watercraft and to generate it part of the lift.

Die Tragflügel 3 a und 3 b können aus schwach biegsamem Material, z. B. aus Glasfaserwerkstoff, bestehen. Unter einer Belastungsvergrößerung können sich daher die Tragflügel vorübergehend elastisch durchbiegen, wobei sich der von ihnen eingeschlossene Winkel vergrößert. Hierdurch werden Stöße beim Anprall der Wellen und Stampfbewegungen des Fahrzeugs gedämpft.The wings 3 a and 3 b can be made of slightly flexible material such. B. made of fiberglass. Under an increase in the load, the wings can therefore temporarily bend elastically, with the angle they include increasing. This dampens shocks when the waves crash and the vehicle's pitching movements.

Die Wirkungsweise des drehbaren Tragflügelsystems 3 soll an Hand der F i g. 2, 3 und 4 erläutert werden. Befindet sich das Fahrzeug in Bewegung und in aufrechter Lage, so tauchen die vorderen Tragflügel 3 a, 3 b nur teilweise, aber gleich tief ins Wasser, wie es F i g. 2 zeigt. Sie sind dann gleichen Kräften α und b ausgesetzt, die eine resultierende vertikale Kraft c erzeugen. Durch diesen einen Teil des Auftriebs bildende Kraft wird das Gewicht des Fahrzeugs getragen. Wenn dagegen das Fahrzeug krängt, wie in F i g. 3 gezeichnet, taucht der Tragflügel 3 α tiefer ins Wasser ein und erzeugt eine größere Kraft b, wogegen die auf den weniger tief ins Wasser eintauchenden Tragflügel 3 b wirkende Kraft α kleiner ist. Die resultierende Kräfte erzeugt automatisch ein Rückdrehmoment, ohne daß hierfür eine Verstellung des vorderen Tragflügelsystems notwendig ist. In F i g. 4 sind die zusätzlichen Kräfte α und b dargestellt, die durch eine Verdrehung des Tragflügelsystems beim Steuern des Fahrzeugs auftreten. Diese Kräfte über-The mode of operation of the rotatable wing system 3 is shown in FIG. 2, 3 and 4 are explained. If the vehicle is in motion and in an upright position, the front wings 3 a, 3 b only partially, but just as deeply, dive into the water, as shown in FIG. 2 shows. They are then subjected to the same forces α and b , which generate a resulting vertical force c. This force, which forms part of the buoyancy, carries the weight of the vehicle. If, on the other hand, the vehicle heels, as in FIG. 3 drawn, the wing 3 α dips deeper into the water and generates a greater force b, whereas the force α acting on the wing 3 b, which is less deeply immersed in the water, is smaller. The resulting forces automatically generate a back torque without the need to adjust the front wing system. In Fig. 4 shows the additional forces α and b which occur when the wing system is rotated when the vehicle is steered. These forces over-

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lagern die Auftriebskräfte und erzeugen bedingt durch die unterschiedliche Eintauchtiefe der Tragflügel 3 a und 3 b eine nahezu horizontale Steuerkraft c, die den Kurs oder die Richtung des Fahrzeugs ändert, ohne daß das Fahrzeug hierdurch eine Änderung des Auftriebs erfährt.store the lift forces and, due to the different depths of immersion of the wings 3 a and 3 b, generate an almost horizontal control force c that changes the course or direction of the vehicle without the vehicle experiencing a change in lift.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel können die Tragflügel 3 a und 3 b auch einen anderen Winkel als angenähert 90° einschließen. Ferner müssen die Tragflügel nicht notwendigerweise gerade sein, sondern können auch leicht gebogen sein.In a departure from the exemplary embodiment, the wings 3 a and 3 b can also enclose an angle other than approximately 90 °. Furthermore, the wings do not necessarily have to be straight, but can also be slightly curved.

Claims

Patent claims:

1. Watercraft like a hydrofoil, consisting of a hull, a drive unit, a rear hydrofoil system fixed under a hull in the area of the stern and a front hydrofoil system connected to a handlebar via a shaft, characterized in that the front hydrofoil system (3) has two downwardly outwardly inclined wings (3 a, 3 b) , which are arranged essentially in the manner of an inverted "V", the apex of which faces the bottom of the fuselage (1) and is connected to the control column (5).

2. Watercraft according to claim 1, characterized in that the wings (3 a, 3 b) of the rotatable wing system (3) are made of slightly flexible material, in particular made of glass fiber material.

3. Watercraft according to claims 1 and 2, characterized in that the wings (3 a, 3 b) of the rotatable wing system (3) enclose an angle of about 90 °.

1 sheet of drawings