DE202009017432U1 - water craft - Google Patents
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Abstract
Wasserfahrzeug (10) mit wenigstens einem zumindest zeitweise über einer Wasseroberfläche (100) befindlichen Rumpf (12, 14, 16), mit wenigstens einer Messvorrichtung (40) zum Messen des Abstandes (A) des Rumpfes (12, 14, 16) zur Wasseroberfläche (100) und mit wenigstens einer unter der Wasseroberfläche (100) geführten T-förmigen Tragfläche (220, 240, 260), deren Anstellwinkel (γ) zur Steuerung des Abstandes (A) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die T-Tragfläche (240, 260) an einem seitlich des Rumpfes (12, 14, 16) angeordneten Seitenschwert (24, 26) angeordnet ist, das relativ zum Rumpf (12, 14, 16) bewegbar ist.Vessel (10) having at least one hull (12, 14, 16) located at least temporarily above a water surface (100), having at least one measuring device (40) for measuring the distance (A) of the hull (12, 14, 16) from the water surface (100) and with at least one below the water surface (100) guided T-shaped support surface (220, 240, 260) whose angle of attack (γ) for controlling the distance (A) is variable, characterized in that the T-wing ( 240, 260) on a side of the fuselage (12, 14, 16) arranged side sword (24, 26) is arranged, which is relative to the hull (12, 14, 16) movable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a watercraft according to the preamble of
Aus der
Die kapazitive Messung des Abstandes hat sich als sehr fehlerbehaftet erwiesen. Die starr am Bootsrumpf angeordneten Beine verhindern ein Fahren auch in flacherem Wasser.The capacitive measurement of the distance has proven to be very error-prone. The rigidly arranged legs on the hull prevent driving even in shallower water.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug der eingangs genannten Art mit verbesserten Eigenschaften zu schaffen.The invention has for its object to provide a watercraft of the type mentioned with improved properties.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die T-Tragfläche an einem seitlich des Rumpfes angeordneten Seitenschwert angeordnet ist, welches relativ zum Rumpf bewegbar ist.The invention is characterized in that the T-bearing surface is arranged on a side of the trunk arranged side sword, which is movable relative to the hull.
Durch eine derartige Ausbildung wird eine Verwendung des Wasserfahrzeugs beziehungsweise dessen zu Wasser lassen oder aus dem Wasser holen auch in flacherem Wasser möglich, da die T-Tragflächen hierbei mit samt den Seitenschwertern nach oben über den Rumpf beziehungsweise die Rümpfe bewegbar sind. Sobald tieferes Wasser erreicht ist, werden die Seitenschwerter mit den T-Tragflächen in ihre Betriebsposition unter der Wasserlinie bewegt, wo sie bei etwas höherer Fahrgeschwindigkeit und einem entsprechenden Anstellwinkel der T-Tragflächen für Auftriebskräfte sorgen, durch welche der Rumpf beziehungsweise die Rümpfe nach oben über die Wasserlinie herausgehoben werden. Durch den dadurch stark verminderten Strömungswiderstand können mit dem Wasserfahrzeug sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht werden, wobei die unter der Wasserlinie geführten T-Tragflächen neben dem Auftrieb auch für die notwendige Stabilisierung sorgen.By such a design, a use of the vessel or to let him to water or get out of the water even in shallower water possible, since the T-wings here are together with the side swords up over the fuselage or the hulls movable. As soon as deeper water is reached, the side swords with the T-wings are moved into their operating position below the waterline, where they provide buoyancy forces at a slightly higher travel speed and a corresponding angle of attack of the T-wings, through which the fuselage or the hulls upwards over the waterline are lifted out. Due to the greatly reduced flow resistance can be achieved with the vessel very high speeds, with the guided under the waterline T-wings in addition to the buoyancy also provide the necessary stabilization.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zu beiden Seiten eines mittig angeordneten Rumpfes jeweils ein Seitenrumpf angeordnet ist. Dabei sind der mittig angeordnete Hauptrumpf und die seitlich davon angeordneten Seitenrümpfe durch quer zur Längsachse des Wasserfahrzeugs verlaufende Planken verbunden, so dass ein einem Katamaran oder Trimaran ähnliches Wasserfahrzeug entsteht. Die Seitenschwerter sind in diesem Falle jeweils an der Außenseite der Seitenrümpfe bzw. an der Stirnseite der Planken angeordnet.According to an advantageous embodiment, it is provided that a respective side hull is arranged on both sides of a centrally arranged hull. In this case, the centrally arranged main hull and the lateral fuselages arranged laterally are connected by planks running transversely to the longitudinal axis of the watercraft, so that a watercraft similar to a catamaran or trimaran is created. The side swords are arranged in this case respectively on the outside of the side bodies or on the front side of the planks.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenschwerter schwenkbar am Rumpf angeordnet sind. Die Schwenkbewegung erfolgt dabei bevorzugt gegenüber dem Rumpf nach oben, wobei die Seitenschwerter mitsamt den T-Tragflächen in der nach oben geschwenkten Außerbetriebsstellung an Bauteilen des Wasserfahrzeugs – beispielsweise an den Wanten oder an einem Gabelbaum-Rigg – oberhalb des Rumpfes befestigbar sind.According to a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the side bars are pivotally mounted on the hull. The pivoting movement is preferably carried out with respect to the fuselage upwards, wherein the side bars together with the T-wings in the upwardly pivoted inoperative position on components of the vessel - for example, on the shrouds or on a boom-rig - are fastened above the fuselage.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Seitenschwerter in einem Winkel α bezüglich einer Senkrechten nach unten und außen geneigt angeordnet sind. Der Winkel α liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 10° bis 30°, besonders bevorzugt bei etwa 20°. Hierdurch wird durch eine Verlängerung der für die seitlichen Auftriebsmomente der T-Tragflächen maßgeblichen Hebelarme eine besonders wirksame Abstützung des Wasserfahrzeugs erreicht. Die Anwinkelung bewirkt zusätzliche Auftriebskräfte auf der Lee-Seite und Abtriebskräfte auf der Luv-Seite, wodurch das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug um etwa 5° besser am Wind segeln kann.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the side blades are arranged inclined at an angle α with respect to a vertical downwards and outwards. The angle α is preferably in a range of about 10 ° to 30 °, more preferably about 20 °. In this way, a particularly effective support of the watercraft is achieved by extending the relevant for the lateral buoyancy moments of the T-wings lever arms. The Anwinkelung causes additional buoyancy forces on the leeward side and output forces on the windward side, causing the vessel according to the invention can sail better by about 5 ° to the wind.
Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, dass die Seitenschwerter in einem Winkel β bezüglich einer Senkrechten nach vorne unten geneigt angeordnet sind. Dieser Winkel β beträgt etwa zwischen 5° und 10°, bevorzugt etwa 7°. Hierdurch wird durch den in der Aerodynamik beziehungsweise Hydrodynamik unter dem Begriff „Grenzzäune” bekannten Effekt erreicht, dass keine Luft nach unten gezogen, sondern nach oben abgezogen wird.It is furthermore particularly advantageous that the side blades are arranged inclined at an angle β with respect to a vertical forward and downwards. This angle β is approximately between 5 ° and 10 °, preferably about 7 °. This is achieved by the known in aerodynamics or hydrodynamics by the term "border fences" effect that no air is pulled down, but deducted upwards.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Seitenschwerter mittels einer schräg verlaufenden, vorzugsweise zumindest teilweise als Stütztragfläche ausgebildeten Stützstrebe an den Planken und/oder am Rumpf befestigt sind. hierdurch wird zum einen eine besonders stabile Abstützung der Seitenschwerter erreicht und zum anderen werden über die Stütztragflächen zusätzliche Auftriebskräfte erzeugt.According to an advantageous embodiment, it is provided that the side blades by means of a sloping, preferably at least partially formed as a supporting support surface support strut are attached to the planks and / or on the fuselage. As a result, on the one hand, a particularly stable support of the side sills is achieved and, on the other hand, additional buoyancy forces are generated via the support wings.
Die Stütztragflächen bzw. die Stützstreben sind bevorzugt lösbar an den Seitenrümpfen befestigt, so dass die Schwenkbewegung der Seitenschwerter nach dem Lösen erfolgen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stütztragflächen fest mit den Seitenschwertern verbunden. Die Stützstreben können einstückig mit den Stütztragflächen ausgebildet sein; sie sind jedoch bevorzugt gelenkig mit diesen verbunden und beim oder nach dem Hochschwenken der Seitenschwerter an diese anschwenkbar. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stütztragflächen gelenkig an den Seitenrümpfen gelagert, so dass sie nach dem Lösen von den Seitenschwertern von unten gegen die Planken oder die Rümpfe angeschwenkt werden können.The support wings or the support struts are preferably releasably attached to the side hulls, so that the pivoting movement of the side sills can be done after loosening. According to a preferred embodiment, the support wings are firmly connected to the side sills. The support struts may be formed integrally with the support wings; However, they are preferably articulated connected to these and swung during or after the swiveling of the side sabers to this. According to a further embodiment, the support bearing surfaces are articulated to the side hulls, so that they can be swiveled against the planks or hulls from below after release from the side sills.
Eine auch für sich gesehen äußerst vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Messvorrichtung zum Messen des Abstandes des Rumpfes zur Wasseroberfläche wenigstens einen Schleppstab aufweist, dessen oberes Ende bugseitig gelenkig an einem der Rümpfe oder einem mit diesem verbundenem Bauteil angelenkt ist und dessen unteres Ende auf der Wasseroberfläche gleitet.An embodiment of the invention, which is also very advantageous in itself, provides that a measuring device for measuring the distance of the fuselage to the water surface has at least one tow bar, the upper end of which is pivotally hinged to one of the fuselages or to a component connected thereto, and the lower end thereof slides on the water surface.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform weist die Messvorrichtung weiterhin einen bevorzugt elektronischen Winkelmesser zur Erfassung des Winkels des Schleppstabes gegenüber einer Senkrechten auf. Der auf der Wasseroberfläche gleitende Schleppstab tastet die Oberfläche der auf das Wasserfahrzeug zulaufenden Wellen ab. Der sich bei Wellengang ständig ändernde Winkel, den er dabei mit dem relativ horizontal stehenden Bootsrumpf einschließt, bildet über die Winkelfunktion ein Maß für den Abstand des Rumpfes zur Wasseroberfläche. Dieses Abstands-Signal wird in einem Steuergerät ausgewertet mittels eines Rechenprogramms und für eine Steuerung des Anstellwinkels der T-Tragflächen verwendet.In a first advantageous embodiment, the measuring device further comprises a preferably electronic protractor for detecting the angle of the tow bar relative to a vertical. The tow bar sliding on the surface of the water scans the surface of the waves that reach the vessel. The angle, which constantly changes with waves, which he encloses with the relatively horizontal boat hull, forms a measure of the distance between the hull and the water surface via the angle function. This distance signal is evaluated in a control unit by means of a computer program and used for controlling the angle of attack of the T-wings.
In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform weist der auf der Wasseroberfläche gleitende und dadurch die Wellenform und -höhe detektierende Schleppstab an seinem unteren Ende eine Reflektionsfläche auf, die von einer Sendeeinrichtung eines an einem Rumpf angeordneten Abstandsmessers mit einer Mess-Strahlung beaufschlagt wird. Eine am Abstandsmesser vorgesehene Empfangseinrichtung fängt die reflektierte Strahlung auf und berechnet daraus den Abstand zur Wasseroberfläche. Als Mess-Strahlung sind beispielsweise Laser, Ultraschall oder Radar geeignet.In a second advantageous embodiment, the drag bar, which slides on the water surface and thereby detects the wave shape and height, has at its lower end a reflection surface which is exposed to a measuring radiation by a transmitting device of a distance meter arranged on a fuselage. A receiving device provided on the distance meter intercepts the reflected radiation and calculates the distance to the water surface. As a measuring radiation, for example, laser, ultrasound or radar are suitable.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Wasserfahrzeug anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Hereinafter, a watercraft according to the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments with reference to the drawing. It shows:
Ein Wasserfahrzeug
Das Wasserfahrzeug
Die Seitenschwerter
Die Seitenschwerter
Die Seitenschwerter
Alternativ dazu können die Stütztragflächen
Das Heckruder
Die Seitenschwerter
Das Rigg des Wasserfahrzeugs
Bei einer alternativen Ausführungsform gemäß
Das Wasserfahrzeug
In einer ersten Variante gemäß
In einer zweiten Variante gemäß
Der vom Abstandsmesser
Das Wasserfahrzeug
Die erste Betriebsart betrifft das zu Wasser lassen oder aus dem Wasser holen des Wasserfahrzeugs oder dessen Fahren in extrem flachem Wasser. In diesem Fall werden die Seitenschwerter
The first mode of operation involves letting the water or taking the water out of the watercraft or driving it in extremely shallow water. In this case, the
In der zweiten Betriebsart sind die Seitenschwerter
In der dritten Betriebsart oberhalb einer Grenz-Windstärke von beispielsweise 3 bis 4, erzeugen die T-Tragflächen
Die Aufnahme von Besatzung und Passagieren erfolgt bevorzugt in Cockpits
Auch wenn in den beiden Ausführungsbeispielen jeweils ein Wasserfahrzeug
Auch die innovative Messevorrichtung
Zusätzlich oder alternativ zu einem Teil der Messvorrichtungen
Die Steuerung der Anstellwinkel γ an den verschiedenen T-Tragflächen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Wasserfahrzeugwater craft
- 1212
- (mittlerer) Rumpf(middle) hull
- 121121
- (vorderes) Cockpit(front) cockpit
- 122122
- (hinteres) Cockpit(rear) cockpit
- 124124
- Plankeplank
- 126126
- Plankeplank
- 128128
- Schwenkachseswivel axis
- 1414
- Seitenrumpfside hull
- 1616
- Seitenrumpfside hull
- 2222
- Heckrudertail rudder
- 220220
-
T-Tragfläche (an
22 )T-wing (at22 ) - 222222
- Ruderkastenrudder box
- 2323
- Drehachseaxis of rotation
- 2424
- Seitenschwertpage sword
- 240240
-
T-Tragfläche (an
24 )T-wing (at24 ) - 241241
- Schwenkachseswivel axis
- 242242
- StütztragflächeSupporting wing
- 24212421
- Gelenkjoint
- 24222422
- Befestigungspunktattachment point
- 244244
- Stützstrebesupport strut
- 24412441
- Befestigungattachment
- 2626
- Seitenschwertpage sword
- 260260
-
T-Tragfläche (an
26 )T-wing (at26 ) - 261261
- Schwenkachseswivel axis
- 262262
- StütztragflächeSupporting wing
- 26212621
- Gelenkjoint
- 26222622
- Befestigungspunktattachment point
- 264264
- Stützstrebesupport strut
- 26412641
- Befestigungattachment
- 130130
- Mastmast
- 131131
- Mastfußmast
- 132132
- GroßbaumrohrBoom tube
- 134134
- Großsegelmainsail
- 136136
- Vorstagforestay
- 138138
- Wantenshrouds
- 140140
- Reißverschlusszipper
- 230230
- Mastmast
- 231231
- Mastfußmast
- 232232
- GroßbaumrohrBoom tube
- 234234
- Großsegelmainsail
- 238238
- Gabelbaum-RiggBoom rig
- 240240
- Reißverschlusszipper
- 4040
- Messvorrichtungmeasuring device
- 4242
- Schleppstabtow bar
- 4343
- Reflexionsflächereflecting surface
- 4444
- Drehgelenkswivel
- 4646
- Winkelmesserprotractor
- 4848
- Abstandsmesserdistance meter
- 5050
- Steuergerätcontrol unit
- 100100
- Wasseroberfläche (Wellental)Water surface (wave trough)
- 102102
- Wasseroberfläche (Wellenkamm)Water surface (wave crest)
- 104104
- Wasseroberfläche (beim Start)Water surface (at start)
- AA
- Abstanddistance
- αα
-
(seitlicher) Anstellwinkel (von
24 ,26 )(lateral) angle of attack (from24 .26 ) - ββ
-
Anstellwinkel nach vorn (von
24 ,26 )Angling forward (from24 .26 ) - γγ
-
Anstellwinkel (von
240 ,260 )Angle of attack (from240 .260 ) - δδ
-
Winkel (von
42 )Angle (from42 )
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1071521 C [0002] DE 1071521 C [0002]
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