DE19546374A1 - Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Schiffbaus, insbesondere auf ein Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen.

Mit bestem Erfolg kann das Fahrzeug gemäß der Erfindung für eine schnelle Personen- und Güterbeförderung in küstennahen Seegebieten, auf Flüssen und Wasserbecken, darunter auch in der Winterzeit, wo die Flüsse und Binnenseen mit Eis bedeckt sind, sowie unter Verhältnissen ebener Festlandsabschnitte praktisch zu jeder Jahreszeit eingesetzt werden.

Zur Zeit besteht beim Wasserverkehr das Problem einer Erhöhung der Fahrtgeschwindigkeit von Schiffen, welches die Steigerung ihrer Leistung beim Personen- und Gütertransport bestimmt.

Im Zuge der Lösung des genannten Problems wurden schnellfahrende Fahrzeuge neuen Typs - Schiffe auf dynamischen Luftkissen - geschaffen. Die charakteristische Hauptbesonderheit eines Schiffes auf "dynamischem" Luftkissen ist, daß ein Tragflügel kleiner Erstreckung mit in der Regel rechtwinkligem Grundriß und feste Seitenschürzen vorhanden sind, die an den Endrippen des Flügels angebracht sind. Unter dem Fachausdruck "dynamisches Luftkissen" wird ein Luftkissen verstanden, das durch einen sich bewegenden Luftstrom bei dessen Abbremsen in einem kuppelförmigen Gewölbe erzeugt wird, welches durch den Flügel mit abgesenkten Klappen, die festen Seitenschürzen und die Auflagefläche (Oberfläche des Wasserraumes, Erdoberfläche) gebildet ist.

Der sich bewegende Strom wird durch ein vor dem Flügel installiertes Luftgebläse und durch den auftreffenden Strom erzeugt. Der in dem Luftkissen herrschende Überdruck erzeugt eine Auftriebskraft, die gleich oder größer ist als das Gewicht des Schiffes sogar bei dessen minimaler Fahrtgeschwindigkeit.

Mit zunehmender Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges geht die vorherrschende Rolle bei der Bildung des dynamischen Luftkissens auf den auftreffenden Luftstrom über.

Schiffe mit dynamischem Luftkissen besitzen eine Reihe von wichtigen Betriebsmöglichkeiten, die ihre Effektivität wesentlich erhöhen.

Das Schiff kann auf seichten Gewässern betrieben werden und erlaubt es, an Orten mit intensivem Verkehr außerhalb des Fahrwassers verlaufende Trassen zu benutzen, ohne den Bewegungen anderer Schiffe ein Hindernis zu sein, es ist auch imstande, eine verhältnismäßig ebene Flachküste zum Ein- und Ausschiffen von Fahrgästen und zur Durchführung einer technischen Wartung anzulaufen, was seinen Betrieb bedeutend vereinfacht usw.

Das Hochgeschwindigkeits-Wasserfahrzeug kann die Lücke bei heutzutage nicht gedeckten Bedürfnissen der Gesellschaft ausfüllen, wie eine Schnelltaxe zwischen am Ufer gelegenen Ortschaften, einen operativen Wasserrettungsdienst, Schutz der Wassergrenzen gegen Verletzer, Fischereiaufsicht u. ä. m. zu ermöglichen.

Bekannt ist ein Luftkissenfahrzeug, beispielsweise ein Luftkissenschiff (siehe GB-PS 1210990).

Das bekannte Schiff enthält zwei Körper, deren Längsachsen parallel sind. Die genannten Körper sind mittels eines Zentralflügels mit Klappen untereinander verbunden, unter welchem zwischen den Körpern ein auf der Seite der Flügelvorderkante offener Raum gebildet ist.

Zur Erhöhung des aerodynamischen Gütegrads des Schiffes, nämlich zur Vergrößerung des Verhältnisses der Auftriebskraft zum Stirnwiderstand des Schiffes, sind mit Klappen versehene Seitenflügel vorgesehen, von denen jeder am Körper näher zum Heck als der Zentralflügel angebracht ist. Um die Stabilität des Schiffes im Reisebewegungszustand sicherzustellen, ist in seinem Heckteil ein Leitwerk angeordnet, das aus zwei vertikalen Kielen und einem mit diesen verbundenen horizontalen Stabilisator besteht. Jeder von den Kielen ist mit einem Körper starr verbunden. Vor der Nasenkante des Zentralflügels befindet sich ein Balken, der mit den Körpern in Verbindung steht und zwei Zweistromturbinentriebwerke trägt, die um eine zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges senkrechte Achse winkelverstellbar sind, was die Richtung des Schubvektors der Triebwerke in der mit der Mittschiffsebene des Schiffes zusammenfallenden Vertikalebene zu ändern erlaubt. Der Boden jedes Körpers ist starr und zugespitzt ausgebildet.

Bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten des bekannten Schiffes wird der von den Zweistromturbinentriebwerken erzeugte Gasstrom in den auf der Seite der Flügelvorderkante offenen Raum geleitet, welcher unten durch die Wasseroberfläche, oben und hinten durch den Zentalflügel mit den abgesenkten Klappen und an den Seiten durch die Körper begrenzt ist. Im besagten Raum findet ein Abbremsen des Gasstroms statt, welches von einer Zunahme des Drucks auf die untere Oberfläche des Zentralflügels begleitet wird, der den Auftrieb erzeugt. Die horizontale Komponente des Schubvektors gewährleistet die Fortbewegung des Schiffes. Der Auftrieb vermindert den Tiefgang des Schiffes. Dies führt zur Verringerung seines hydrodynamischen Widerstandes und zum Zuwachs der Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffes. Bei einem Wert der Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffes, bei dem die Auftriebskraft dem Gewicht des Schiffes gleich wird, erfolgt sein Abheben von der Wasseroberfläche. Danach werden die Klappen und Triebwerke in die Ausgangsstellung zurückgeführt, wodurch die horizontale Richtung des Schubvektors für den Reisebewegungszustand sichergestellt wird.

Die konstruktive Ausführung des vorstehend beschriebenen Schiffes führt zur Erhöhung des relativen Gewichts der Konstruktion und zur Verteuerung des Schiffes infolge einer großen Masse des Balkens mit den daran angebrachten Triebwerken und einer großen Masse und Leistung des Antriebs zur Änderung der Schubvektorrichtung.

Die steife Konstruktion des Bodens jedes Schiffskörpers entzieht dem Schiff die amphibische Eigenschaft, d. h. die Fähigkeit, das Festland anzulaufen und sich darauf zu bewegen. Es ist ein Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen bekannt (s. Fachzeitschrift "Sudostroenie", Nr. 1, Januar 1991, Verlag "Sudostroenie", Artikel "Neue Generation von Tragflügelschiffen", V. V. Sokolov, Leningrad).

Das genannte Fahrzeug enthält einen Körper, in dessen Mittelteil ein Flügel mit Klappen zur Erzeugung eines Auftriebs angeordnet ist, während sich im Heckteil desselben ein Leitwerk zur Gewährleistung der Stabilität des Fahrzeuges befindet. Das Leitwerk ist ein Einfachleitwerk mit einem an der Endrippe der Kielflosse befestigten Stabilisator. In jedem Endquerschnitt des Flügels ist eine feste Seitenschürze angeordnet, die mit dem Flügel starr verbunden und auf der zur Auflagefläche (zum Grund) gekehrten Seite elastisch ausgeführt ist. Auf der zur Auflagefläche gekehrten Seite sind an den festen Seitenschürzen und am Körper elastische Druckluftballons ortsfest angebracht. Zur Erzeugung des Schubs sind im Fahrzeug zwei Luftschrauben vorgesehen, die symmetrisch zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges vor der Flügelvorderkante angeordnet sind. Jede Luftschraube ist in einem am Körper befestigten Ring untergebracht. Zur Änderung der Richtung des Schubvektors in der zur Mittschiffsebene parallelen Vertikalebene sind an jedem Ring in der Zone seiner Hinterkante Klappen mit der Möglichkeit einer Winkeldrehung in bezug auf ihre zur Mittschiffsebene senkrechte Achse angeordnet. Jede Lagerung der Wellen zur Schraubendrehung ist an einem Balken starr befestigt, der durch den Ring und ein mit dem letzteren starr verbundenes Anschlußelement, welches am Körper in der Zone seines Bugs befestigt ist, gebildet wird. Die Wellen zur Schraubendrehung sind vermittels eines mechanischen Getriebes mit Triebwerken verbunden, die auf der Oberseite des Flügels symmetrisch in bezug auf die Mittschiffsebene des Fahrzeugs angebracht sind.

Das vorbeschriebene Fahrzeug hat einen erhöhten Kraftstoffverbrauch wegen der notwendigen Erhöhung des von den Schrauben erzeugten Schubs, die durch eine Vergrößerung des aerodynamischen Widerstandes infolge der Umströmung der Klappen und der Ringe durch den Luftstrom bedingt ist.

Das Vorhandensein der Ringe, auf deren Flächen äußere Störungen, beispielsweise Windböen, einwirken, setzt die Längs- und die Kursstabilität des Fahrzeuges herab, deren Aufrechterhaltung einer Entwicklung der Oberfläche des Leitwerks bedarf, was zur Vergrößerung der Masse der Konstruktion des Fahrzeuges führt. Das bekannte Fahrzeug weist verringerte Werte des spezifischen Schraubenschubs auf, der als Verhältnis des Schubs zur Leistung der Triebwerke definiert wird, was auf eine Beschränkung zurückzuführen ist, die dem Durchmesser der Schraube durch die Nähe der Wasseroberfläche und die ortsfeste Anordnung der Schraube auferlegt wird. Dadurch, daß am genannten Fahrzeug zwei Triebwerke vorhanden sind, wird seine Betriebssicherheit bei Reisegeschwindigkeit vermindert, weil bei einem plötzlichen Ausfall eines der Triebwerke ein von der Schubkraft des laufenden Triebwerks herrührendes unausgeglichenes Moment in bezug auf die Senkrechtachse auftritt, was zu einer schroffen Kursänderung des Fahrzeuges führt.

Der Flügel des bekannten Fahrzeuges besitzt einen erhöhten Beiwert des aerodynamischen Widerstandes und einen verminderten Auftriebsbeiwert wegen der Anbringung der Triebwerke an demselben. Die letzteren verursachen eine verminderte Betriebszuverlässigkeit des Schiffes beim Wogen der See, denn sie werden von Wasser überflutet. Das Vorhandensein eines ortsfest angebrachten Druckluftballons am Körper vergrößert den aerodynamischen und hydrodynamischen Widerstand des Fahrzeuges und verringert die wirksame Fläche der Flügelunterseite, an welcher der Auftrieb erzeugt wird.

Das besagte Fahrzeug weist eine verminderte Betriebszuverlässigkeit wegen eines möglichen Bruchs der Schrauben beim Zusammenstoß mit in Fahrtrichtung befindlichen Gegenständen auf.

Das bekannte Fahrzeug ist auf dem Festland bei stillstehenden Triebwerken schwer zu befördern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen zu schaffen, bei dem durch konstruktive Änderung des Balkens und besondere Anordnung des Triebwerks eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Fahrzeuges, eine Vergrößerung der Gewichtsausbringung und eine Steigerung des spezifischen Schubs der Schrauben sichergestellt werden.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen, enthaltend einen Körper, in dessen Mittelteil ein Flügel mit Klappen zur Erzeugung eines Auftriebs angeordnet ist, und sich im Heckteil desselben ein Leitwerk zur Gewährleistung der Stabilität des Fahrzeuges befindet, zwei feste Seitenschürzen zur Luftkissenbegrenzung, von denen jede im Endquerschnitt des Flügels angebracht, mit dem letzteren starr verbunden und auf der Seite der Auflagefläche elastisch ausgeführt ist, ein Schuberzeugungsmittel, das als zwei Luftschrauben ausgebildet ist, welche symmetrisch zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges vor der Flügelvorderkante angeordnet sind, wobei die Lagerungen der Wellen zur Schraubendrehung an einem Balken befestigt sind, der mit dem Körper im Bereich seines Bugs in Verbindung steht, und ein Triebwerk, welches mittels eines mechanischen Getriebes mit den Wellen zur Schraubendrehung verbunden ist, erfindungsgemäß der Balken hohl ausgebildet, mit dem Körper gelenkig verbunden und mit einem Mittel zur Änderung der Winkellage des Balkens in bezug auf seine zur Mittschiffsebene des Fahrzeugs senkrechte Längsachse versehen ist, bei welcher Winkellage die Drehebene jeder Luftschraube mit der Drehebene der Luftschraube in deren Ausgangsstellung, die der Anordnung der Schraubendrehachse in der Horizontalebene entspricht, einen Winkel α bildet, der in der Vertikalebene liegt und sich im Bereich von etwa 80 bis 0° entgegen dem Uhrzeigersinn - gesehen von der Backbordseite des Fahrzeuges aus - verändert, wobei bei der Winkellage des Balkens gleich Null die Drehachse jeder Schraube in der Horizontalebene liegt, und dadurch, daß das Triebwerk im Körper untergebracht und vor dem Massenmittelpunkt des Fahrzeuges in Richtung des Bugs des Körpers angeordnet ist, während das mechanische Getriebe im Körper und im Balkenhohlraum aufgenommen ist.

Eine solche konstruktive Ausführung des Fahrzeuges gewährleistet eine Steigerung seiner Wirtschaftlichkeit durch Verringerung des aerodynamischen Widerstandes und Erhöhung der Tragfähigkeit des Flügels sowie durch Verminderung der Masse der Konstruktion infolge der Unterbringung des Triebwerkes im Fahrzeugkörper und der Aufnahme des mechanischen Getriebes in dem Körper und dem Balkenhohlraum.

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist eine Steigerung des spezifischen Schubs jeder Schraube durch Vergrößern ihres Durchmessers erreicht, weil eine Berührung der Endabschnitte der Blätter mit der Wasseroberfläche dank Änderung der Winkellage des Balkens verhindert ist. Die vorstehend beschriebene Konstruktion des Fahrzeuges gewährleistet das Arbeitsvermögen der Schrauben unter Bedingungen eines erhöhten Wogens der See, da durch Änderung der Winkellage des Balkens die Endabschnitte der Schraubenblätter von den Wellenbergen entfernt werden können.

Der genannte Änderungsbereich des Winkels α von 80 bis 0°, nämlich die Lageänderung der Luftschraubendrehebene, hängt mit der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges von Null bis zur Höchstgeschwindigkeit beim Anlauf zusammen.

Bei der Winkellage des Balkens gleich Null liegt die Drehachse jeder Schraube in der Horizontalebene, wobei der von den Schrauben entwickelte Schub eine maximale horizontale Komponente und das Fahrzeug eine maximale Fahrtgeschwindigkeit hat.

Es ist vorteilhaft, daß am Körper auf der zur Auflagefläche gekehrten Seite eine selbstenfaltende aufblasbare Vorrichtung (self- collapsible, inflatable device) angebracht ist, die sich vom Bug des Körpers etwa bis zum Mittelteil desselben erstreckt und im entfalteten Zustand in der Ebene der Spanten sich in der Vertikalrichtung stetig vergrößernde Querschnitte aufweist, welche in Richtung vom Bug bis zum Mittelteil des Körpers einen Abschnitt bilden, dessen Oberfläche unterhalb einer die unteren Oberflächen der festen Seitenschürzen tangierenden Horizontalebene gelegen ist.

Das Vorhandensein der Vorrichtung gestattet es, das Fahrzeug auf einem Gewässer bei erhöhter eSegangsstärke zu betreiben. Im entfalteten aufgeblasenen Zustand schafft die genannte Vorrichtung ein zusätzliches Volumen, das den Tiefgang verringert und die Hecklastigkeit des Fahrzeuges zum Entfernen der Endabschnitte der Schraubenblätter von den Wellenbergen vergrößert. Der zusammengefaltete Zustand der Vorrichtung vermindert den hydrodynamischen Bewegungswiderstand des Fahrzeuges.

Die vorbeschriebene Vorrichtung erhöht die Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges auf dem Festland, weil sie im aufgeblasenen Zustand einen Abschnitt besitzt, der unterhalb einer die unteren Oberflächen der festen Seitenschürzen tangierenden Horizontalebene befindlich ist. Die Oberfläche des genannten Abschnittes stellt die Stütze des Fahrzeuges dar, in bezug auf welche das Drehen des Fahrzeuges unter der Wirkung einer Differenz von Momenten erfolgt, die von einer vom Fahrzeugführer bewirkten ungleichen Schubkraft der Schrauben an Steuer- und Backbord herrührt. Außerdem gewährleistet diese Vorrichtung im entfalteten aufgeblasenen Zustand ein effektives Bremsen des Fahrzeuges auf dem Wasser durch Erhöhung des hydrodynamischen Widerstandes und auf dem Festland durch Vergrößerung der Reibungskraft zwischen Erdoberfläche und Fahrzeug.

Es ist vorteilhaft, im Fahrzeug ein Mittel zum Schutz der Schrauben gegen Beschädigung vorzusehen, welches zwei Balken darstellt, von denen jeder mit den Bugen des Körpers und der festen Seitenschürze starr verbunden ist.

Eine solche konstruktive Ausführung des Fahrzeuges erhöht seine Betriebszuverlässigkeit, weil ein Bruch der Luftschrauben beim Zusammenstoß mit in Fahrtrichtung befindlichen Gegenständen ausgeschlossen ist.

Es ist möglich, am Flügel auf der Seite, die der Auflagefläche zugekehrt ist, in unmittelbarer Nähe des Körpers steuer- und backbordseitig Räder-Auflagerungen anzubringen, die hinter dem Massenmittelpunkt des Fahrzeuges in Richtung seines Hecks angeordnet sind, wobei die Achsen der Räder-Auflagerungen mit einer Vorrichtung zu deren Ausfahren und Einziehen ins Innere des Flügels in kinematischer Verbindung stehen.

Die Verwendung der Räder-Auflagerungen erleichtert die Beförderung des Fahrzeuges auf dem Festland bei stillstehendem Triebwerk.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden konkreten Ausführungsbeispiele und Zeichnungen näher erläutert, in denen es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Fahrzeug, Seitenansicht;

Fig. 2 dto., Draufsicht;

Fig. 3 dto., Vorderansicht von Fig. 1;

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Fahrzeuges, Seitenansicht;

Fig. 5 dto., Vorderansicht von Fig. 4;

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Fahrzeuges, Draufsicht;

Fig. 7 dto., Vorderansicht von Fig. 7;

Fig. 8 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Fahrzeuges, Draufsicht;

Fig. 9 dto., Vorderansicht von Fig. 8.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen enthält einen Körper 1 (Fig. 1), in dessen Mittelteil 1a und Heckteil 1b (Fig. 2) ein Flügel 2 kleiner Streckung, z. B. 0,8, mit Klappen 3 zur Auftriebserzeugung angeordnet ist. Im Heckteil 1b des Körpers 1 befindet sich ein Leitwerk 4 zur Gewährleistung der Fahrzeugstabilität. Das Leitwerk 4 ist durch einen horizontalen Stabilisator 5 zur Gewährleistung der Längsstabilität und zwei geneigte Kiele 6 zur Gewährleistung der Kursstabilität des Fahrzeuges, welche mit dem Stabilisator 5 und dem Heckteil 1b des Körpers starr verbunden sind, gebildet. Für die Kurssteuerung sind zwei Seitenruder 7 (Fig. 1) vorgesehen, von denen jedes mit dem Kiel 6 gelenkig verbunden ist. Zur Begrenzung eines Luftkissens 8 (Fig. 3) sind im Fahrzeug zwei feste Seitenschürzen 9 vorgesehen, von denen jede im Endabschnitt des Flügels 2 angebracht, mit dem letzteren starr verbunden und auf der Seite einer Auflagefläche 10, beispielsweise der Oberfläche des Wasserraumes, mit einem Druckluftballon 11 versehen ist, der mit einem (nicht gezeichneten) Luftgebläse in Verbindung steht und auf der Außenfläche Gleitstufen 12 (Fig. 1) aufweist, welche die Entstehung eines Unterdrucks an der Oberfläche der Druckluftballons 11 beim Gleiten des Fahrzeuges verhindern. Die Druckluftballons 11 sind aus einem elastischen Material hergestellt, sie dienen zur Bewegung des Fahrzeuges auf dem Festland. Beim Fahrzeug gemäß der Erfindung sind als Mittel zur Schuberzeugung zwei Luftschrauben 13 verwendet, die symmetrisch zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges vor der Vorderkante 2a (Fig. 2) des Flügels 2 angeordnet sind.

Die (in Figur nicht gezeigten) Lagerungen der Wellen zur Drehung der Schrauben 13 sind an einem Balken 14 starr befestigt. Der letztere ist hohl ausgebildet, mit dem Körper 1 in der Zone eines Bugs 1c gelenkig verbunden und mit einem (nicht gezeichneten) Mittel zur Änderung seiner Winkellage in bezug auf seine zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges senkrechte Längsachse 15 versehen, bei welcher Winkellage die Drehebene 13b (Fig. 1) der Luftschraube 13 mit der Drehebene 13a der Luftschraube 13 in ihrer Ausgangsstellung, die der Anordnung der Drehachse O₁-O₁ (Fig. 2) der Schraube 13 in der Horizontalebene entspricht, einen Winkel α (Fig. 1) bildet. Der letztere liegt in der Vertikalebene und verändert sich im Bereich von etwa 80 bis 0° in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, gesehen von der Backbordseite des Fahrzeuges aus. Der genannte Änderungsbereich der Winkellage der Drehebene der Luftschraube 13 hängt mit der Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges von Null bis zur Höchstgeschwindigkeit beim Anlauf zusammen. Bei der Winkellage des Balkens 14 (Fig. 2) gleich Null liegt die Drehachse O₁-O₁ jeder Schraube in der Horizontalebene. Dabei hat der von den Schrauben 13 entwickelte Schub eine maximale horizontale Komponente, während das Fahrzeug eine maximale Fahrtgeschwindigkeit aufweist. Der Drehantrieb 16 der Wellen der Luftschrauben 13 besteht aus einem Triebwerk 17 und einem mechanischen Getriebe 18. Das Triebwerk 17 ist im Körper 1 untergebracht und vor dem Massenmittelpunkt 19 in Richtung des Bugs 1c des Körpers angeordnet. Das mechanische Getriebe 18 ist im Bug 1c des Körpers 1 und im Hohlraum des Balkens 14 aufgenommen.

Das Fahrzeug gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen. Vor dem Beginn der Bewegung des Fahrzeuges auf dem Wasser entfernt man die Endabschnitte der Blätter jeder Luftschraube 13 (Fig. 1) maximal von der Wasseroberfläche, wozu man die Winkellage des Balkens 14 (Fig. 2) verändert. Dies führt zur Änderung der Lage der Drehebene 13b jeder Luftschraube 13 (Fig. 1) in bezug auf die Ausgangsstellung dieser Drehebene 13a, bei der die Drehachse O₁-O₁ (Fig. 2) der Schraube 13 in der Horizontalebene liegt, um einen Winkel α (Fig. 1), der ungefähr 80° gleich ist, in der Vertikalebene liegt und im Uhrzeigersinn - gesehen von der Backbordseite des Fahrzeuges - abgezählt wird. Bei dieser Lage-Drehebene 13b - jeder Luftschraube 13 sind die Blätter von der Wasseroberfläche maximal entfernt. Man läßt das Triebwerk 17 (Fig. 2) an und versetzt die Schrauben 13 mittels des mechanischen Getriebes 18 in Umdrehungen. Des weiteren senkt man die Klappen 3 des Flügels 2 ab und ändert die Winkellage des Balkens 14 so, daß sich der Winkel α auf einen Wert verringert, bei welchem der von den Schrauben erzeugte Luftstrom unter den Flügel 2 in ein durch den Flügel 2 selbst, die abgesenkten Klappen 3 und die festen Seitenschürzen 9 gebildetes kuppelförmiges Gewölbe geleitet wird.

In dem Gewölbe wird der Luftstrom abgebremst, wodurch eine Auftriebskraft erzeugt wird, die den Tiefgang des Fahrzeuges verringert. Das letztere setzt sich unter der Wirkung der horizontalen Schubkomponente in Bewegung. Die Fortbewegung des Fahrzeuges erfolgt unter der Wirkung der horizontalen Schubkomponente der Schrauben. Das Fahrzeug erreicht einen Geschwindigkeitswert, bei welchem die aerodynamische Kraft am Flügel dem Fahrzeuggewicht gleich wird, und es findet dessen Abheben von der Wasseroberfläche statt. Zur Vergrößerung seiner Geschwindigkeit auf die Reisegeschwindigkeit ändert man wieder die Winkellage des Balkens 14 so, daß die Drehebene 13a der Schrauben 13 die Ausgangsstellung einnimmt, bei der die Drehachse O₁-O₁ (Fig. 2) jeder Schraube in der Horizontalebene liegt, was α=0 entspricht, und der von den Schrauben 13 entwickelte Schub eine maximale horizontale Komponente hat.

Zur Überführung des Fahrzeuges in den Zustand der Bremsung und Wasserung vermindert man den von den Schrauben 13 entwickelten Schub durch Verringerung ihrer Drehzahl und senkt die Klappen 3 ab. Um die Endabschnitte der Schraubenblätter vom Wasser zu entfernen, ändert man die Winkellage des Balkens 14 wie vorstehend beschrieben, und die Drehebene jeder Schraube 13 nimmt eine Lage ein, die der Lage der Drehebene 13b entspricht. Es findet eine Verminderung der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges durch die Wirkung des aerodynamischen Widerstandes statt, der die Schubkraft übersteigt. Das Fahrzeug berührt das Wasser und wird durch die Kraftwirkung des hydrodynamischen Widerstandes gebremst. Für die weitere Bewegung des Fahrzeuges auf seichtem Wasser und für dessen Anlaufen des Festlandes vergrößert man den von den Schrauben entwickelten Schub und ändert die Lage der Schraubendrehebenen zum Leiten des Strahls, welcher ein Luftkissen erzeugt, unter den Flügel, wie dies im vorstehenden beschrieben wurde. Ein durch den Strahl erzeugter Auftrieb hebt das Fahrzeug an und vermindert dabei die Kraft der Reibung der Ballons der festen Seitenschürzen am Boden. Die Bewegung des Fahrzeuges im Gelände kommt unter der Wirkung der horizontalen Schubkomponente zustande. Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann auf einem Gewässer bei erhöhter Seegangsstärke betrieben werden.

Dazu ist in der Fahrzeugkonstruktion eine selbstentfaltende aufblasbare Vorrichtung 20 (Fig. 4, 5) vorgesehen, die am Körper 1 auf der zur Auflagefläche 10 gekehrten Seite angebracht ist, sich von dem Bug 1c des Körpers 1 etwa bis zum Mittelteil 1a desselben erstreckt und im entfalteten Zustand in der Ebene der Spanten sich in der Vertikalrichtung stetig vergrößernde Querschnitte aufweist, welche einen Abschnitt bilden, dessen Oberfläche 21 unterhalb einer die unteren Oberflächen der Druckluftballons 11 der festen Seitenschürzen tangierenden Horizontalebene 22 gelegen ist.

Die Vorrichtung 20 stellt eine aufblasbare Kammer aus elastischem Material dar, die mit einem (nicht gezeichneten) Luftgebläse verbunden ist. Die genannte Vorrichtung ist im zusammengefalteten Zustand an den Körper 1 angepreßt.

Das besagte Fahrzeug arbeitet ähnlich wie oben angeführt. Der Unterschied besteht darin, daß zum Entfernen der Endabschnitte der Blätter der Schrauben 13 von den Wellenbergen in die Kammer der Vorrichtung 20 von einem (nicht gezeichneten) Gebläse Luft zugeführt wird. Diese Vorrichtung schafft ein zusätzliches Volumen, das den Tiefgang verringert und die Hecklastigkeit des Fahrzeuges vergrößert. Erreicht das Fahrzeug eine Geschwindigkeit, bei der die Größe des hydrodynamischen Widerstandes der Größe des von den Luftschrauben 13 entwickelten Schubs gleich ist und die Auftriebsbeschleunigung gleich 0 ist, wird die Vorrichtung 20 zusammengefaltet. Im zusammengelegten Zustand ist die in Rede stehende Vorrichtung an den Körper 1 angepreßt, wodurch der hydrodynamische Widerstand abnimmt, das Fahrzeug sich mit einer Beschleunigung weiterbewegt und eine Geschwindigkeit erreicht, bei welcher die aerodynamische Kraft am Flügel dem Fahrzeuggewicht gleich wird und das Abheben von der Wasseroberfläche geschieht.

Überdies erhöht die genannte Vorrichtung 20 die Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges auf dem Festland. Unter der Wirkung einer Differenz von Momenten, die von einer vom Fahrzeugführer bewirkten ungleichen Schubkraft der Schrauben an Steuer- und Backbord herrührt, wird das Fahrzeug in bezug auf eine durch die Oberfläche 21 gebildete Stütze gedreht.

Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Fahrzeuges auf dynamischem Luftkissen ist in den Fig. 6, 7 dargestellt.

Die konstruktive Ausführung des Fahrzeuges ist ähnlich wie oben angeführt. Der Unterschied besteht in der Verwendung eines Mittels zum Schutz der Schrauben 13 gegen Beschädigung beim Zusammenstoß mit in Fahrtrichtung befindlichen Gegenständen. Das erwähnte Schutzmittel stellt zwei Balken 23 dar, von denen jeder mit dem Bug 1c des Körpers 1 und dem Nasenteil der festen Seitenschürze 9 starr verbunden ist.

Das Fahrzeug arbeitet ähnlich wie oben angeführt.

Zur leichteren Beförderung des Fahrzeuges auf dem Festland bei stillstehendem Triebwerk ist eine Ausführungsvariante desselben in den Fig. 8, 9 dargestellt.

Die konstruktive Ausführung des Fahrzeuges ist ähnlich wie oben angeführt. Der Unterschied besteht darin, daß am Flügel 2 (Fig. 8) auf der Seite, die der Auflagefläche, beispielsweise dem Festland, zugekehrt ist, in unmittelbarer Nähe des Körpers symmetrisch steuer- und backbordseitige Räder-Auflagerungen 24 hinter dem Massenmittelpunkt 19 des Fahrzeuges in Richtung seines Hecks angebracht sind. Die Räder-Auflagerungen 24 stehen mit einer (nicht gezeigten) Vorrichtung zu ihrem Ausfahren und Einziehen ins Innere des Flügels 2 in kinematischer Verbindung. Das vorstehend beschriebene Fahrzeug arbeitet ähnlich wie oben angeführt.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug befördert bei einer Triebwerksleistung von 230 PS fünf Passagiere über eine Entfernung bis zu 600 km bei der Geschwindigkeit 150 km/h.

Das vorbeschriebene Fahrzeug gemäß der Erfindung ist bei 0,8 m Wellenhöhe und beim Anlaufen eines Ufers mit bis zu 7° Neigung zuverlässig im Betrieb.

Claims (4)

1. Fahrzeug auf dynamischem Luftkissen, enthaltend einen Körper, in dessen Mittelteil ein Flügel mit Klappen zur Erzeugung eines Auftriebs angeordnet ist, und sich im Heckteil desselben ein Leitwerk zur Gewährleistung der Stabilität des Fahrzeuges befindet, zwei feste Seitenschürzen zur Luftkissenbegrenzung, von denen jede im Endquerschnitt des Flügels angebracht, mit dem letzteren starr verbunden und auf der Seite der Auflagefläche elastisch ausgeführt ist, ein Schuberzeugungsmittel, das als zwei Luftschrauben ausgebildet ist, welche symmetrisch zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges vor der Flügelvorderkante angeordnet sind, wobei die Lagerungen der Wellen zur Schraubendrehung an einem Balken befestigt sind, der mit dem Körper im Bereich seines Bugs in Verbindung steht, und ein Triebwerk, welches mittels eines mechanischen Getriebes mit den Wellen zur Schraubendrehung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (14) hohl ausgebildet, mit dem Körper (1) gelenkig verbunden und mit einem Mittel zur Änderung der Winkellage des Balkens in bezug auf seine zur Mittschiffsebene des Fahrzeuges senkrechte Längsachse versehen ist, bei welcher die Winkellage der einen Drehebene (13b) jeder Luftschraube (13) mit der anderen Drehebene (13a) der Luftschraube (13) in deren Ausgangsstellung, die der Anordnung der Drehachse (O₁-O₁) der Schraube (13) in der Horizontalebene entspricht, einen Winkel α bildet, der in der Vertikalebene liegt und sich im Bereich von etwa 80 bis 0° entgegen dem Uhrzeigersinn - gesehen von der Backbordseite des Fahrzeuges aus - verändert, wobei bei der Winkellage des Balkens (14) gleich Null die Drehachse (O₁-O₁) jeder Schraube (13) in der Horizontalebene liegt und dadurch, daß das Triebwerk (17) im Körper (1) untergebracht und vor dem Massenmittelpunkt (19) des Fahrzeuges in Richtung des Bugs (1c) des Körpers (1) und im Hohlraum des Balkens (14) aufgenommen ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Körper (1) auf der zur Auflagefläche gekehrten Seite eine selbstentfaltende aufblasbare Vorrichtung (20) (self-collapsible, inflatable device) angebracht ist, die sich vom Bug (1c) des Körpers (1) etwa bis zum Mittelteil (1a) desselben erstreckt und im entfalteten Zustand in der Ebene der Spanten sich in der Vertikalrichtung stetig vergrößernde Querschnitte aufweist, welche einen Abschnitt bilden, dessen Oberfläche (21) unterhalb einer die unteren Oberflächen der festen Seitenschürzen (9) tangierenden Horizontalebene (22) gelegen ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm ein Mittel zum Schutz der Schrauben (13) vor Beschädigung vorgesehen ist, welches zwei Balken (23) darstellt, von denen jeder mit den Bugen des Körpers (1) und der festen Seitenschürze (9) starr verbunden ist.

4. Fahrzeug nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Flügel (2) auf der Seite, die der Auflagefläche (10) zugekehrt ist, in unmittelbarer Nähe des Körpers (1) steuer- und backbordseitig Räder-Auflagerungen (24) angebracht sind, die hinter dem Massenmittelpunkt (19) des Fahrzeuges in Richtung seines Hecks angeordnet sind, wobei die Achsen der Räder-Auflagerungen (24) mit einer Vorrichtung zu deren Ausfahren und Einziehen ins Innere des Flügels (2) in kinematischer Verbindung stehen.