DE1506728A1

DE1506728A1 - Hydrofoil ship

Info

Publication number: DE1506728A1
Application number: DE19671506728
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: MERCATURA AG
Current assignee: MERCATURA AG
Priority date: 1967-05-30
Filing date: 1967-05-30
Publication date: 1969-08-14

Description

Bezeichnung: TRAGFZÜGEZSCHIFF-Die Erfindung bezieht sich auf die konstruktive Ausbildung von Tragfflügelschiffen deren Rumpf während der Fahrt durch den von Unterwasser-Flügeln erzeugten Auftrieb über der Wasseroberfläche gehalten wird, wobei vollgetauchte als auch ,die Wasseroberfläche durchbrechende (Beispiel:Supramar) Tragflügel-Systeme verwendet werden können. Designation: TRAGFZÜGEZSCHIFF-The invention relates to the structural design of hydrofoil ships whose hull is kept above the water surface during travel by the lift generated by underwater wings, with fully submerged hydrofoil systems as well as those that break through the water surface (example: Supramar) can be.

Bekannt sind Tragflügelschiffe, bei denen der die Nutzlast, Maschinen- und Steuer-Anlage, Treibstoff, Besatzung und Hilfsgeräte aufnehmende Rumpf (Schiffskörper) nach der im Verdrängungs-Schiffbau üblichen Bauweise so ausgebildet ist, dass er aufgrund seiner Formgebung ein stabiles Schwimm-Verhalten des Tragflügelschiffes auch dann gewährleistet, wenn dieses nicht bei genügend schneller Fahrt durch den Auftrieb der Unterwasser-Flügel über die Wasser-Oberfläche gehoben wird, das heisst: bei Stillstand und bei Fahrt mit geringer Geschwindigkeit ä Bei dieser bekannten Bauweise handelt es sich um einen Kompromiss zwischen den Anforderungen die a.)-an ein mit hoher Geschwindigkeit fahrendes Wasserfahrzeug, das durch den von den Unterwasserflügeln erzeugten Auftrieb über der Wasseroberfläche gehalten wird (das also die für den Bau von Verdrängungs-Schiffen gültigen . Konstruktions-Regeln, nicht zu berücksichtigen braucht, dafür aber so leicht als möglich gebaut sein sollte, da sieh Gewicht über die Auftrieb erzeugenden Tragflü-. gel in erhöhten Widerstand umsetzt.) und: an b.) ein Wasserfahrzeug gestellt werden, das nach den für den Bau von Verdrängungs-Schiffen üblichen Regeln gebaut wurde um ein stabiles Verhalten bei Stillstand, bei geringer Fahrt und während des Überganges vom Fahrzuotand des Verdrängungs-Schiffeo zum Fahrzustand des Tragflügel-Schiffes zu erhalten. Diese bisher übliche Kompromiss-hösungg den die Nutzlast, Maschinen-Anlage,Treibstoff, Besatzung etc. aufnehmenden Rumpf nach den Konstruktions-Grundsätzen des Verdrängungs-Schiffbaus zu gestalteng führt zu relativ schweren Schiffeng das heisst s einem ungünstigen Verhältnis: Nutzlast zu Gesamtgewicht Hieraus ergeben sich: begrenzte Reichweite relativ wenig Nutzlast begrenzte Geschwindigkeit bezw. hohe erforderliche Maschinenleistung unggünstiges Verhalten während des Austauchens (Übergang zur Tragflügelfahrt ) mangelnde Rentabilität. Um diese Nachteile zu verringern, bezw. auszuschalten, muss ein Tragflügelschiff möglichst leicht gebaut sein, das heisst: ein möglichst gutes Verhältnis Nutzlast zu Gesamtgewicht aufweisen. Das erfindungsgemässe Tragflügelschiff ist dadurch gekennzeichnete dass der die Nutzlastg Maschinen-und Steuer- Anlage, Treibstoffs Besatzungy-Hilfsgeräte etc. aufnehmende Rumpf nicht unter Berücksichtigung irgend- welcher Regeln gestaltet isty die für die Ausbildung von Verdrängungs-Schiffen üblich sindp sondern nach den Gesichtspunkten: günstiges aerodynamisches Verhalten (geringer Luftwiderstand gutes Verhalten bei Seitenwind) Steifigkeit und Torsionsfestigkeit (Aufnahme der vom Tragflügel-System auf den Rumpf einwirkenden Kräfte) geringes Gewicht Passagier-Komfort. In der Praxis entspricht diese Bauweise des erfindungsgemässen Tragflügelschiffs-Rumpfes den heute üblichen Bauweisen und Ausbildungsformen der Rümpfe von Verkehrsflugzeugen für Personen- und Frachtbeförderung, wobei Ein- und Mehr-Deck-Konstruktionen anfrage kommen.Hydrofoil ships are known, in which the payload, machinery and control system, fuel, crew and auxiliary equipment receiving the hull (hull) is designed according to the construction usual in displacement shipbuilding so that it has a stable swimming behavior due to its shape Hydrofoil is also guaranteed if it is not lifted above the surface of the water by the buoyancy of the underwater wings at sufficiently fast travel, that is: at standstill and at low speed. This known design is a compromise between the requirements a.) - for a watercraft traveling at high speed, which is kept above the surface of the water by the buoyancy generated by the underwater wings (which does not need to take into account the construction rules applicable to the construction of displacement ships, but should be built as light as possible, because see weight above About the lift-generating hydrofoil. gel converts into increased resistance.) and: to b.) a watercraft is provided that was built according to the usual rules for the construction of displacement ships to ensure stable behavior at standstill, at slow speeds and during the transition from the state of displacement to displacement -Schiffeo to get the running condition of the hydrofoil ship. This previously common compromise solution the payload, engine system, fuel, etc. crew receiving hull according to the constructional principles of the displacement shipbuilding to gestalteng leads to relatively heavy Schiffeng the s means an unfavorable ratio: Payload to total weight This results in: limited range, relatively little payload, limited speed, respectively. high required engine power unfavorable behavior during the evacuation (transition to wing flight) lack of profitability. To reduce these disadvantages, respectively. to switch off, a hydrofoil ship must be built as light as possible, i.e. have the best possible ratio of payload to total weight. The hydrofoil ship according to the invention is characterized in that the fuselage which accommodates the payload machine and control system, fuel, crew auxiliary equipment, etc. does not take into account any- which rules are designed y which are common for the formation of displacement ships p but according to the following aspects: favorable aerodynamic behavior (low air resistance good behavior in cross winds) stiffness and torsional strength (absorption of the forces acting on the hull by the hydrofoil system) low weight passenger Comfort. In practice, this construction of the hydrofoil fuselage according to the invention corresponds to the construction methods and forms of construction of the fuselages of commercial aircraft for passenger and freight transport customary today, with single and multi-deck constructions being requested.

Der Rumpf des erfindungsgemässen Tragflügelschiffes liegt bei Stillstand und bei geringer Fahrt nicht im Wasser, sondern wird durch an den Tragflügeln, oder an den Tragflügelstreben, oder am Rumpf, oder an beweglichen, einziehbaren Streben befestigten Schwimmern über der Wasser-Oberfläche gehalten. Diese Schwimmer können aus Metall, aus Kunststoff mit Kunststoffschaum-Füllung, oder aus Gummibezw. Kunststoffhaut (mittels Pressluft oder Gas aufblasbar) bestehen.The hull of the hydrofoil ship according to the invention does not lie in the water when it is stationary and when the speed is low, but is instead attached to the hydrofoils or to the hydrofoil struts, or floats attached to the hull, or to movable, retractable struts, held above the surface of the water. These floats can be made of metal, plastic with plastic foam filling, or rubber or rubber. Plastic skin (inflatable by means of compressed air or gas).

Neben dem Schwimmer-System dessen Wasserverdrängung ausreicht, um 'den Rumpf des Tragflügelschiffes in stabiler Weise über Wasser zu halten, ist ein zweites Schwimmer-System für Notfälle und als Reserve bei Versagen des ersten Systeme vorgesehen.In addition to the float system whose water displacement is sufficient to Keeping the hydrofoil's hull afloat in a stable manner is a Second float system for emergencies and as a reserve in the event of failure of the first system intended.

Die Verwendung derartiger Schwimmer-"@ysteme erlaubt - insbesondere wenn durch Pressluft oder Gas aufblasbare Gummioder Kunststoff-(oder mit Gummi oder Kunststoff beschichtete Gewebe-) Schwimmer verwendet werden - eine leichte Bauweise und Verringerung des Totgewichtes.The use of such floats - "@ ysteme allowed - in particular if rubber or plastic (or rubber or Plastic-coated fabric floats are used - a lightweight construction and reducing dead weight.

Weitere Vorteile ergeben sich daraus, dass nicht - wie bei bisher üblichen Bauweisen von Tragflügelschiffen -aufwendige Konstruktionen zum Hochklappen der Tragflügel erforderlich sind, um den Tiefgang bei Stillstand und langsamer Fahrt zu verringern. Mit einem Schwimmersystem lässt sich ein starr mit dem Rumpf verbundenes Tregflügelsystem so im Verhältnis zur Wasseroberfläche stabilisieren, dass kein - im Vergleich zu Verdrängungs-Schiffen - abnormaler Tiefgang auftritt.Further advantages result from the fact that not - as with previously Usual construction methods of hydrofoil ships - complex constructions for folding up The hydrofoils are required to maintain the draft at a standstill and at slow speed to reduce. A float system can be rigidly connected to the hull Stabilize the Treg wing system in relation to the water surface so that no - in comparison to displacement ships - abnormal draft occurs.

Hinzukommt dann noch, dass der Übergang zur .reinen Tragflügelfahrt - ein Fahrzustand, der bei Tragflügelschiffen der bisher üblichen Bauweise noch immer problematisch ist -vereinfacht wird, da da Gewicht des Schiffes, bezw, der Rumpf, nicht erst aus dem Wasser gehoben werden muss, sondern sich bereits (oder nur mit einer geringen Höhendifferenz) in der Höhe der normalen Tragflügelfahrt befindet.In addition, there is the transition to pure hydrofoil travel - a driving condition that is still the case with hydrofoil ships of the previously customary construction is always problematic - it is simplified because there is weight of the ship, respectively the Trunk, does not have to be lifted out of the water, but is already (or only with a small height difference) at the height of normal wing flight is located.

Das Not-Schwimmer-System erlaubt die Verwendung von im wesentlichen zylindrischen, senkrecht im Wasser stehenden S-chwimmernt die selbst bei ungünstigen Wellenverhältnissen einem von ihnen getragenem Rumpf gute Stabilität und ruhige hege gewährleisten. Figur 5.) zeigt ein Schwimmer-System bei dem starre oder aufblasbare Schwimmer "K" an drehbar angebrachten Streben "L" befestigt sind# wobei aufblasbare Schwimmer bei hochgedrehten Streben von Luft, bezw. Gas entleert werden, um Platz (auch Luftwiderstand bei schneller Fahrt ). zu sparen. Figur 6.) zeigt eine Schwimmer-Anordnungg bei der beim Hochdrehen der Streben "L" durch eine Parallel-. Führung die Schwimmer "K" in waagerechter Position bleiben.The emergency float system allows the use of essentially cylindrical S-floats standing vertically in the water, which guarantee good stability and calm support for a hull carried by them even in unfavorable wave conditions. Figure 5.) shows a float system with the rigid or inflatable float "K" rotatably attached struts "L" are attached # with inflatable floats with high-turned struts of air, respectively. Gas evacuated to space (also drag when driving fast). to save. Figure 6.) shows a float arrangement when turning up the struts "L" by a parallel. Guide the float "K" to stay in a horizontal position.

Figur 7.) zeigt die Anordnung eines am Rumpf befestigten aufblasbaren Not-Schwimmer-Systems: Na = in nichtaufgeblasesem Zustand Nb = in aufgeblasenem Zustand Figur 8.) zeigt ein aufblasbares Not-Schwimmer-System bei dem die aufblasbaren Schwimmer an aus dem Rumpf ausfahrbaren Streben befestigt sind.Figure 7.) shows the arrangement of an inflatable attached to the fuselage Emergency float system: Na = when not inflated. Nb = when inflated State Figure 8.) shows an inflatable emergency float system in which the inflatable Floats are attached to struts extendable from the hull.

Figur 9.) zeigt ein Haupt-Schwimmer-System 9 das an ein-.und aus-fahrbareni den Rumpf durchkreuzenden! Streben "W" befestigt istg wobei starre und aufblasbare Schwimmer Verwendung finden können.Figure 9) shows a main float system 9 that can be retracted and extended criss-cross the hull! Strut "W" is attachedg being rigid and inflatable Swimmers can be used.

Claims

P @, t ent = A @ spri @@ he s 1st hydrofoil, characterized in that the hull that accommodates the payload, machine and control system, fuel, 8e statutes, auxiliary equipment etc., is not designed as a ship-like displacement body, to lift the vehicle when it is stationary and driving slowly. but that this hull is designed in particular according to aerodynamic (for fast overwater travel) and strength aspects (absorbing the forces transmitted by the wing and float system) # whereby the swimming of the vehicle at a standstill and at low speed by one or more Float systems are guaranteed, which are attached to the fuselage or to the wing struts or to fixed or movable arms, respectively. slidably or rotatably attached, which has the effect that the hull does not lower itself due to lowering of the float system on the water surface when the vehicle from hydrofoil: drive to slow drive, respectively. Standstill passes over, and thus neither does the fuselage when starting travel from standstill, or slow travel to hydrofoil travel or only needs to be raised slightly. 2.) hydrofoil according to claim 1.) characterized in that in addition to the main float system serving to carry the vehicle at a standstill and slow travel, one or more inflatable emergency float systems are provided. 3.) hydrofoil according to claim 1, and 2. characterized in that the device for raising and lowering the main float system is built into the wing struts. 4.) hydrofoil according to claim 1. 2. and 3, characterized in that the main float system consists of two floats on each side of the vehicle, Äts where the front float is movably attached to the front wing strut and its rear end directly or via an intermediate link with the front part of the rear Float is connected, which in turn is movably attached to the rear wing strut (up and down movable). 5.) hydrofoil according to claim 1, and 2. characterized in that the main floats are rotatably attached to the support wing struts and brought closer to the water surface by rotating around their cross-tube, respectively. can be removed from this. 6.) hydrofoil according to claim 1. 2. and 5.) characterized in that the rotatably arranged float consists of a rigid arm and the attached inflatable float # which in the folded-up state of air # or. Gas are emptied in order to reduce their size and the aerodynamic drag at fast hydrofoil flight folding up the rotatable arms remains essentially horizontal as a result of the parallel guidance. 8.j hydrofoil according to claim 1. 2. 3. 4. 5.6. and 7. characterized # that the inflatable float of the Not-Sohwimmer-Systeme binds attached to rotatable or extendable arms. 9.j hydrofoil according to Ans pruoh 1. and 2. characterized t then the gauptsohwimmer attached to extendable struts running through the hull of the vehicle bind: