DE19609574A1

DE19609574A1 - Hochgeschwindigkeitsschiff

Info

Publication number: DE19609574A1
Application number: DE19609574A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Floegel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1997-09-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Bauweise eines Hochgeschwin digkeitsschiffes.

Auch bei Hochgeschwindigkeitsschiffen hat die Oberflächenreibung des benetzten Schiffbodens einen beträchtlichen Anteil am Gesamt widerstand. Um diesen Reibungswiderstand zu verringern, sind bei Gleitbooten abgestufte V-Rümpfe bekannt.

Der Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde, ohne Einschränkung bezüglich der Baugröße, den Reibungswiderstand von Schiffen wesentlich zu ver ringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Luftpolster gelöst, das etwa mittschiffs bis achtern zwischen zwei Kimmkielen und hinter einer Stufe aufgebaut wird. Dabei bilden diese Stufe und der sich achterlich anschließende ebene Schiffsboden mit den bei den seitlichen Kimmkielen einen Hohlraum, in den Druckluft einge blasen wird, deren Druck gerade so groß ist, daß sich unter dem Schiffsboden ein bis zum Heck reichendes Luftpolster ausbildet. Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß im gesamten Bereich dieses Hohlraumes die sonst vorhandenen Reibungskräfte zwischen Wasser und Schiffsboden völlig entfallen. Gleiche Verdrängung vorausgesetzt, können so die Reibungsverluste gegenüber einem herkömmlichen Schiffsrumpf halbiert werden. Im Verhältnis dazu ist der Energieaufwand für die Erzeugung des Luftpolsters gering.

Anhand der Zeichnungen werden nachstehend zwei Ausführungsbei spiele der Erfindung näher veranschaulicht.

Dabei zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schnellfähre als Längsschnitt;

Fig. 2 deren Unteransicht des Schiffbodens;

Fig. 3 deren Querschnitt mittschiffs;

Fig. 4 der entsprechende Querschnitt einer weiteren erfindungsge mäßen Schnellfähre mit zwei Luftkammern;

Fig. 5 deren Unteransicht des Schiffbodens;

Fig. 6 die Vorschiffsansicht dieser Schnellfähren mit Spanten riß;

Fig. 7 die Seitenansicht dieses Vorschiffes;

Fig. 8 die Unteransicht dieses Vorschiffes.

Die Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schnellfähre, wobei das Unterwasserschiff im mittigen Längs schnitt dargestellt ist - der Tiefgang ist hier aus zeichneri schen Gründen stark überhöht dargestellt.

Der Vorschiffsboden 30 wird mit einer Stufe 2 abgeschlossen und geht danach in den ebenen Schiffsboden 3 über, der zusammen mit den beiden Seitenkielen 4 den besagten Hohlraum 6 bildet. Über hier zwei Kanäle - siehe Fig. 2 - wird die Druckluft 9 zuge führt. Die Wasseroberfläche 5 unter dem Schiffsboden 3 steigt bis zum Heck soweit an, daß nur noch ein verhältnismäßig kleiner Spalt zwischen dem Schiffsboden 3 am Heck und der Wasseroberflä che 5 verbleibt, durch den die Druckluft entweicht, so daß die erforderliche Gebläseleistung im Verhältnis zur Verringerung der Reibungsverluste - zumindest bei Höchstgeschwindigkeit - gering bleibt.

Fig. 2 zeigt die Unteransicht des Schiffbodens.

Der Boden des Vorschiffes 30 sollte auf Höhe der Stufe 2 einen über die ganze Schiffsbreite möglichst gleichen Tiefgang 8 auf weisen. Der achterlich der Stufe 2 folgende ebene Schiffsboden 3 ist hier gestrichelt dargestellt.

Fig. 3 und 4 zeigen den Querschnitt mittschiffs mit Blick in Fahrtrichtung, wobei in Fig. 4 zwei Luftkammern dargestellt sind, die durch einen zusätzlichen Mittelkiel 40 gebildet wer den. Die Unteransicht des Schiffbodens zeigt dazu Fig. 5. Diese Aufteilung in zwei Luftkammern ist für seegängige Ein rumpfschiffe wegen der dadurch erhöhten Querstabilität erforder lich. Die dann auch vorgesehenen zwei getrennten Gebläse sollten so ausgelegt werden, daß bei verringertem Luftbedarf sich der erzeugte Luftüberdruck erhöht, bzw. dieser sinkt bei vergrößer tem Luftbedarf, so daß eine Querstabilität erreicht wird, die nahezu derjenigen eines konventionellen Einrumpfschiffes ent spricht.

Zu diesem Zweck ist auch eine Aufteilung in drei Luftkammern vorteilhaft, wohingegen eine Aufteilung in mehrere Luftkammern bei Katamaranen grundsätzlich entfallen kann.

Der Tiefgang der Kiele 4 und 40 sollte jeweils den maximalen Tiefgang 8 des Vorschiffbodens nur soweit übertreffen, wie es für die Verhinderung seitlicher Luftverluste bei üblichen Rollbewegungen notwendig ist, um die an diesen Kielen auftreten de Oberflächenreibung gering zu halten.

Um auch für Hochgeschwindigkeit einen möglichst breiten Rumpf zu ermöglichen, ist für die erfindungsgemäße Rumpfkonstruktion eine Vorschiffsbauform besonders geeignet, wie sie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist - hier in realem Maßstab bezüglich eines Tiefganges von z. B. 2 m bei 20 m Schiffsbreite und 120 m Länge.

Diese Vorschiffsform ist durch einen V-förmigen Schiffsboden gekennzeichnet, der ab einem bestimmten Tiefgang 8 durch eine ebene Fläche 30 abgeschlossen wird, so daß - bis auf den Bug bereich - die Rumpfquerschnitte 13 bis 17 unterhalb der Kimm 1 eine Trapezform aufweisen. Oberhalb einer harten Kimm 1, die auf Höhe der Wasserlinie liegt, wird dieser Querschnitt jeweils mit senkrechten Bordwänden fortgesetzt.

Zusätzlich zur Verringerung der Stampfneigung ist hier das Vor schiff oberhalb der Kimm 1 mit einem nach vorn abfallenden Vor steven 10 versehen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Rumpf konstruktion auch für Katamaranrümpfe eingesetzt und die Rumpf form selbst bezüglich Stufenhöhe und Verlauf variiert werden.

Claims

1. Einrumpf- oder Mehrrumpfschiffe, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Rumpf vorzugsweise im Bereich des Vorschiffes eine Stufe aufweist, derart, daß der achterliche Rumpfboden vorzugsweise als ebene Fläche (3) mit konstantem Tiefgang, der niedriger ist als der maximale Tiefgang (8) des Rumpfbodens (30) vor der Stufe (2), gestaltet ist, und daß achterlich dieser Stufe (2) vorzugsweise Kimmkiele (6) angeordnet sind, und daß in den Hohlraum (6), der aus dieser Stufe (2), den Kimmkielen (4) und dem achterlichen Rumpfboden (3) gebildet wird, Druckluft (9) eingeblasen wird.

2. Einrumpf- oder Mehrrumpfschiffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hohlraum (6) durch zumindest einen weiteren zwischen den beiden Kimmkielen (4) angeordneten Kiel (40) in mehrere Luftkammern unterteilt wird, und daß vorzugs weise in jede dieser Luftkammern getrennt Druckluft (9) einge blasen wird.

3. Einrumpf- oder Mehrrumpfschiffe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Druckluft (9) be züglich ihres Druckes vorzugsweise so abgestimmt ist, daß die ser Luftdruck der kleinste Luftdruck ist, bei dem bei Seegang 0 sich unter dem Rumpfboden (3) ein Luftpolster ausbildet, das bis zum Heck oder zumindest achterlich bis über die Mitte des Achterschiffes hinaus reicht.

4. Einrumpf- oder Mehrrumpfschiffe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Rumpfboden im Vorschiffsbereich ab einem bestimmten Tiefgang (8) vorzugs weise aus einer ebenen Fläche (30) gebildet wird, und daß ober halb dieses Tiefganges (8) dort die Aufkimmung (80) vorzugsweise 45° oder zumindest nicht weniger als 20° beträgt, höchstens aus genommen einen abgerundeten Übergangsbereich zum ebenen Rumpf boden, und daß dieser Rumpf im Vorschiffsbereich vorzugsweise eine in Höhe der Ladewasserlinie für maximale Beladung (1) ver laufende harte Kimm aufweist, und daß oberhalb dieser Kimm bis zumindest in eine Höhe, die um den Tiefgang (8) über dieser Kimm liegt, die Bordwand vorzugsweise senkrecht verläuft; höchs tens ausgenommen der Bugbereich.

5. Einrumpf- oder Mehrrumpfschiffe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteven (10) zumindest eines Rumpfes ab der Ladewasserlinie für maximale Beladung (1) vorzugsweise zunächst überwiegend senkrecht in einer Länge verläuft, die maximal dem Tiefgang (8) entspricht, und dann flacher werdend schräg nach hinten ansteigt, wobei die ser Anstieg zumindest bis auf 40% abflacht.