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Die Erfindung betrifft einen Schiffsrumpf aus Stahl in klassischer Einrumpfkonfiguration, wie er heute als Standard bei Containerschiffen, Tankern und Massengutfrachtern breite Anwendung findet. Ein derartiger Schiffsrumpf ist bekannt.
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Der moderne Seetransport wird heute überwiegend mit Schiffen von sehr großen Dimensionen abgewickelt – bei Tankern übertrifft die Schiffslänge teilweise 400 Meter, Containerschiffe mit einer Frachtkapazität von bis zu 22000 Containern und ebenfalls an die 400 Meter Länge reichender Rümpfe sind in Planung.
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Derart große Schiffsrümpfe mit Ihrer enormen Wasserverdrängung erzeugen bei der Fahrt durchs Wasser erheblichen Widerstand – insbesondere wenn z. B. wie bei Container-Riesen eine hohe Geschwindigkeit von oftmals mehr als 20 Knoten erforderlich ist, um einen vorgegebenen Kurs-Fahrplan, z. B. im Asien-Liniendienst einzuhalten.
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Um den Widerstand des Schiffsrumpfes im Wasser möglichst gering zu halten, gehen der Entstehung eines Neubaus heute intensive Strömungsversuche voraus. Dabei wird mithilfe von Modellen eine möglichst widerstandsarme Rumpfform ermittelt. Charakteristiken wie z. B. ein schlankes Rumpfdesign (Stichwort 'Länge läuft') oder die Ausgestaltung des Schiffsbugs in Form eines so genannten 'Wulst-Bugs' sind als Konstruktionselemente heute dabei quasi obligatorisch. Trotz dieser Kniffe zeigt die Motorleistung der heutigen Frachtriesen von oftmals annähernd 100000 PS – dass zur Überwindung des Wasserwiderstandes enorme Energien aufgebracht werden müssen. Bei hoher Fahrtgeschwindigkeit eines Mega-Carriers zeugt denn auch eine oft meterhohe Bugwelle von der Arbeit, die dabei geleistet wird, sprich den Drücken, die im Wasser aufgebaut werden, wenn ein großvolumiger Rumpf mit Macht durchs Wasser getrieben wird. Die Übertragung von Druck aufs Wasser führt bei diesem Element – das sich bekanntlich nicht komprimieren lässt – zwangsläufig zu einer Ausweichreaktion desselben in der Vertikalen – d. h. gegen die Schwerkraft. Eine einmal angehobene 'Wassersäule' entspricht dabei definitiv zugleich einem Indikator verlorener Energie – denn diese Wassermengen, die nach dem Auftürmen vor dem Schiffsbug zurück aufs Niveau der Meeresoberfläche strömen, bleiben während dieser 'Entspannungsphase' links und rechts des Schiffsbuges mitsamt ihrer Bewegungsenergie ungenutzt.
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Wer einmal in einem Hafenbecken die Kraft aufströmenden Wassers beobachten konnte, wie z. B. ein am Kai vertäutes Schiff nach Einwirkung eines Propellerstrahles – erzeugt durch ein fremdes Schiff – beinahe die Taue zerreist, weiß welche Energiemengen hier verloren gehen.
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Aufgabe müsste es daher eigentlich sein, die Energie, die infolge der Wasserverdrängung durch einen Schiffsrumpf bei dessen Fahrt aufgewandt werden muss, in möglichst großen Teilen vom strömenden Wasser zurück zu gewinnen und somit den Energieaufwand, der zur Bewegung eines Schiffes erforderlich ist, zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schiffsrumpf gemäß den erfinderischen Ansprüchen 1–15.
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Dabei wird ein Schiffsrumpf in Einrumpfkonfiguration so ausgeformt, dass das ihn anströmende Wasser nicht wie gewohnt nach links und rechts sondern insbesondere nach unten verdrängt wird, wobei man dieses Wasser dann erst wieder am Heck des Schiffes aufsteigen lässt, um schließlich dort seine Bewegungsenergie in einen nutzbaren Schubvektor für den Schiffsantrieb umzuwandeln. Ein derartig ausgeformter Schiffsrumpf wird im weiteren Verlauf dieser Beschreibung als 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' bezeichnet.
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Ein besonderes Kennzeichen dieses neuartigen 'Wellenreiter-Schiffsrumpfes' ist, dass sein Unterwasserschiff über Schrägen in Form von Rampen verfügt. Eine Rampe beginnt dabei im Bereich des Schiffsbugs auf Höhe der Wasserlinie und fällt ab bis hinters Mittschiff, wo sie auf 'Kielniveau' endet. Anschließend an diese tiefste Stelle, die man naheliegender Weise als 'Schwelle' bezeichnen kann, führt eine weitere Rampe wieder nach oben, um am Heck – wiederum in Höhe der Wasserlinie – zu enden. Das bei Fahrt den Schiffsbug anströmende Wasser wird dadurch in Wellenform unterm Schiff durchgeführt (erst abwärts/dann wieder aufwärts) woraus sich die Namensgebung dieser besonderen Rumpfform ableitet.
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Um beim erfindungsgemäßen, neuartigen Schiffsrumpf möglichst viel des bei Fahrt den Schiffsbug anströmenden Wassers unters Schiff zu führen, werden die vorhandenen Rampen zudem beidseitig von Schürzen flankiert, die den Wasserzufluss kanalisieren und so dimensioniert sind, dass sie – über ihre gesamte Länge hinweg – hinab bis auf das Niveau der Schwelle reichen. Somit ist sichergestellt, dass das zur Abwärtsrampe geführte Wasser primär den 'leichteren' Weg zum Schiffsheck nimmt und nicht seitlich austritt. Hat ein Schiff mit dem neuartigen 'Wellenreiterrumpf' z. B. einen Tiefgang von 10 Metern (entsprechend einem Wasserdruck von einem Bar des Umgebungswassers, das auf Schwellenniveau anzutreffen ist) kann seitlich unter den Schürzen Wasser nur austreten, wenn es dieses Druckniveau übertrifft.
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Da das per Abwärtsrampe beschleunigte, schnell strömende Wasser generell ein niedrigeres Druckniveau aufweist als das – auf gleichem Tiefenniveau – quasi stationäre Umgebungswasser, bleibt kein Anreiz für einen seitlichen Wasserabfluss unter den Schürzen hindurch. Vielmehr verbleibt nahezu das komplette, unter den Schiffsrumpf geführte Wasser im Hauptstrom und erreicht die Aufstiegszone am Heck des Schiffes. Beim Wiederaufstieg der Wassermassen am Heck erfüllen diese schließlich Ihre eigentliche Funktion und geben einen Grossteil der ihnen innewohnenden, kinetischen Energie ans Schiff zurück. Da der hier ablaufende Energieumwandlungsprozess (Wasser wird mittels kinetischer Energie in die Tiefe befördert/beschleunigt und dabei druckbeaufschlagt – anschließend steigt das Wasser wieder auf/entspannt sich unter Abgabe von kinetischer Energie ans Schiff) komplett hydrodynamisch abläuft, fallen kaum Verluste in Form von Reibung an.
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Um das ganze nochmals anschaulicher/auf den Blickwinkel strömenden Wassers ausgerichtet, auszudrücken (→ obwohl das Wasser ja streng genommen stationär verbleibt und sich das Schiff bewegt): Man könnte auch sagen, dass die Basis dieses Prozesses die Tatsache ist, dass alles Wasser, das den Rumpf eines Schiffes umströmt sich letzten Endes – nach Passage dieses 'Hindernisses' im Wasser – wieder zum selben Moment hinterm Schiffsheck treffen muss. Auf den 'Wellenreiter–Schiffsrumpf' übertragen, bedeutet dies, dass das Wasser des 'Hauptstromes', das innerhalb der Schürzen fliest, durch die langen Rampenwege eine wesentlich höhere Geschwindigkeit aufnehmen muss, als das Umgebungswasser, das außerhalb der Schürzen strömt, um sich trotzdem wieder gleichzeitig hinterm Schiff zusammenfinden zu können. Der Impuls des am Schiffsheck aufsteigenden/auftreffenden Hauptstromes/dessen Ablenkung ergibt dann die Möglichkeit der Rückgewinnung der vorher ins Wasser 'investierten', kinetischen Energie.
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Die genaue Auslegung der Rampenprofile/deren Optimierung zur Minimierung unerwünschter Turbulenzen im Strömungsverlauf des Wassers unterm Schiff lässt sich schließlich durch Feinarbeit im Strömungskanal bestimmen.
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Durch eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Bugsektion des neuheitlichen 'Wellenreiterschiffsrumpfes' wird zudem dessen Stabilität im Wasser garantiert. Da die zu beiden Enden des Schiffes hin ansteigende Kiellinie der Stabilität des erfinderischen Schiffes um die Querachse im Wasser abträglich ist, ist der Bugbereich eines 'Wellenreiter-Schiffsrumpfes' vorteilhafterweise als enorm voluminöser Einlaufkegel – vergleichbar eines sehr großen Wulstbugs, zur Widerstandsreduzierung – ausgeführt. Das große Auftriebsvolumen dieses Einlaufkegels ergibt dann das notwendige Stabilitätsmoment des neuartigen Schiffes in der Horizontalen und bietet gleichzeitig die Möglichkeit zur gewichtsbasierten Schiffstrimmung (Durch Hinein – oder Herauspumpen von Ballastwasser). Eine weitere wesentliche Aufgabe dieses Bauteils ist zudem die Strömungshomogenisierung des auf die Abwärtsrampe zuströmenden Wassers.
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Diese den Bug passierende Wasserströmung kann zudem vorteilhafterweise auch noch durch die Installation von waagerechten Flächen, die vom Einlaufkegel ausgehen, beeinflusst werden. Wenn man derartige Flächen in der Strömung anstellt (je nach Situation positiv oder negativ) ergibt sich z. B. eine 'dynamische Trimmwirkung' auf das Schiff - oder bei 90° Schwenk ein enormer Bremseffekt) Zur Kompensation der extremen Kräfte, die auf derartige Flächen im Wasser einwirken, ist es vorteilhaft, diese bis an die – gegenüber des Einlaufkegels – verlaufenden Schürzen zu führen und dort anzuschlagen.
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Generell liegt ein Schiff mit Wellenreiter-Schiffsrumpf natürlich tiefer im Wasser als ein gleich schweres Schiff mit konventionellem Rumpf. Die Volumina, die beim 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' im Unterwasserschiff 'ausgeschnitten' werden müssen, um die Zufuhr von anströmendem Wasser auf die Abwärtsrampe zu gewährleisten und die gerichtete Abfuhr des Wasserstroms ab Aufwärtsrampe sicherzustellen, fehlen logischerweise bei der Auftriebserzeugung. Durch eine etwas größere Rumpfbreite als bei vergleichbaren Frachtschiffen mit konventionellem Rumpfdesign (für ein Muster mit 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' wären bis zu 60 Meter Rumpfbreite denkbar, ohne dass wesentliche Änderungen an den heute weltweit vorhandenen Hafen/Verlade-Infrastrukturen notwendig würden) kann relativ einfach etwas zusätzliches Rumpfvolumen zur Auftriebserzeugung hinzugewonnen werden. Wird ein erfindungsgemäßer 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' mit vergleichsweise großer Rumpfbreite konzipiert, würde dies vorteilhafterweise zudem die Effektivität der Energierückgewinnung aus dem aufsteigenden Wasserstrom im Bereich der Aufwärtsrampe steigern. Für einen Schiffsrumpf in 'Wellenreiter-Konzeption' gilt, dass auch 'Breite läuft'. Dennoch würden Schiffe mit 'Wellenreiterschiffsrumpf-Design' unzweifelhaft generell ein geringeres Ladevolumen im Unterschiff und gleichzeitig einen größeren Tiefgang aufweisen als Schiffe mit konventioneller Rumpfauslegung. Der größere Tiefgang würde für sehr große Schiffe, ausgestattet mit dieser neuartigen Rumpfform womöglich die Einfahrt in manch klassischen Hafen verhindern (die Elbzufahrt zum Hamburger Hafen erlaubt – auch nach Durchführung neuerlicher, erst kürzlich beschlossener Elbvertiefungsmaßnahmen- z. B. einen maximalen Tiefgang der dann dort einauslaufenden Schiffen von lediglich 14,5 Metern – schon heute weisen manche Containerriesen mit herkömmlichem Rumpfdesign einen Tiefgang von mehr als 16 Metern auf und können z. B. Hamburg deshalb nicht anlaufen). Den neuen deutschen Jade-Weser-Port (erster und einziger deutscher Tiefwasserhafen) werden hingegen zukünftig Schiffe mit einem maximalen Tiefgang von bis zu 16,5 Metern anlaufen können – dieser Wert stellt somit auch für ein Schiff mit 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' das Tiefgang-Maximum dar.
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Das unvermeidbare Ausweichen auf Tiefwasserhäfen zum Leichtern eines neuartigen 'Wellenreiter-Schiffsrumpf'-Großfrachters mit zu erwartendem, außerordentlichem Tiefgang (und dem damit verbundenen/sich daran anschließenden Mehraufwand an Feederschiff-Transporten) bedeutet jedoch kein Ausschlusskriterium für die neuheitliche Rumpfauslegung, da ein Schiff mit 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' erhebliche Kraftstoffeinsparungen im Fahrbetrieb aufweisen würde, die einen anfallenden Mehraufwand an Anbindungs/Binnentransport sowie verminderten Laderaum im Unterschiff mehr als kompensieren würde. Zudem ist für die Zukunft mit weiter stark steigenden Kraftstoffpreisen zu rechnen, so dass dieser Effizienzaspekt der Erfindung in zunehmendem Maße an Bedeutung gewinnen wird.
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Auch in punkto Seetüchtigkeit wäre ein Schiff in 'Wellenreiter-Schiffsrumpf-Auslegung' uneingeschränkt konkurrenzfähig, legt man Schiffe mit konventioneller Rumpfgestaltung als Maßstab an. Das Überwasserschiff des erfindungsgemäßen 'Wellenreiter-Schiffsrumpfes' weist ohnedies nahezu keine sichtbaren Unterschiede zu bisherigen Schiffs-Silhouetten auf – wird daher auch ohne Unterschied Gefahrensituationen wie z. B. dem Auflaufen eines 'Kaventsmannes', also einer Riesenwelle gerecht. Das Unterwasserschiff der Neuheit wird im Bugbereich dominiert vom Einlaufkegel, der wie ein U-Boot, angeschlagen unterm Schiffsbug, erscheint. Diese 'Torpedoform' ergibt nicht nur eine äußerst widerstandsarme, vorteilhafte Hydrodynamik, sondern sorgt bei starker Wellengang auch für eine moderierte, gedämpfte Schiffsbewegung. Eine auf den Bug auflaufende Welle drückt zwar einerseits den Bereich des Überwasserschiffes nach oben, gleichzeitig verhindert der voluminöse Unterwassercorpus des Einlaufkegels mit seiner Oberfläche, auf die die großen Wassermassen der Welle auflasten, wenn diese den Bugbereich passiert, für eine Gegenkraft.
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Ein genereller Vorteil des neuartigen 'Wellenreiter-Schiffsrumpfes' besteht des Weiteren darin, daß seine widerstandsärmere Fortbewegung im Wasser (im Vergleich zu herkömmlichen Rumpfdesigns) im Umkehrschluss auch eine wesentlich geringere Bugwelle zur Folge hat. Dadurch sind die Auswirkungen bei begegnendem Schiffsverkehr oder bei Passagen in Ufernähe durch schiffsbedingten Wellengang stark reduziert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 1 bis 10 näher erläutert. Dabei zeigt:
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Zeichnung 1: Die Darstellung eines Containerschiffes mit erfindungsgemäßem 'Wellenreiter-Schiffsrumpf', in perspektivischer Ansicht, von schräg unten
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Zeichnung 2: Die Seitenansicht eines Wellenreiter-Schiffsrumpfes, unter Verzicht der Darstellung von dessen linker Schürze, um insbesondere den Verlauf der Rampen zu visualisieren – inklusive des von ihnen verursachten Strömungsverlaufs
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Zeichnung 3: Zwei Seitenansichten von Containerschiffen zum Vergleich:
Das Schiff in der oberen Darstellung besitzt einen Rumpf in konventioneller, herkömmlicher Ausführung.
Darunter angeordnet:
Ein Schiff mit Wellenreiter-Schiffsrumpf
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Zeichnung 4: Die Ansicht eines 'Wellenreiter-Schiffsrumpfes' von unten
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Zeichnung 5: Der Verlauf der Strömung am Unterwasserschiff
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Zeichnung 6: Der Verlauf der Strömung am Überwasserschiff und der ungewöhnlichen Wasserlinie, wie sie sich bei voller Fahrt eines Schiffes, das mit einem 'Wellenreiter-Schiffsrumpf ausgerüstet ist, dabei ausbildet.
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Zeichnung 7: Die perspektivische Detailansicht der Bugsektion des erfindungsgemäßen 'Wellenreiter-Schiffsrumpfes' mit einem Einlaufkegel, der mit einer horizontalen Fläche ausgerüstet ist, um eine Strömungsbeeinflussung der den Schiffsbug passierenden Wasserströmung vornehmen zu können
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Zeichnung 7: Ein Wellenreiter-Schiffsrumpf mit einer Bugsektion, die auf 2 Einlaufkegeln beruht, die damit vergleichbar der Anmutung eines Katamarans erscheint
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Zeichnung 8: Ansicht von Unten eines Wellenreiter-Schiffsrumpfs, der mit einer alternativen Schiffsschraubenposition ausgestattet ist – im Bereich unterhalb des Vorderschiffes, in der dort befindlichen Rumpfhöhlung namens 'Kammer'.
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Zeichnung 9: Ein Wellenreiter-Schiffsrumpf mit alternativer Bugsektion in Form eines Katamaran-Bugs mit 2 Einlaufkegeln, die direkt in die Schürzen des Rumpfes übergehen
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Zeichnung 10: Vergleich von 3 potentiellen Bugsektionen eines Wellenreiter-Schiffsrumpfes
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In Zeichnung 1 ist ein Schiff mit erfindungsgemäßem 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' abgebildet, der sich von einem herkömmlichen Schiffsrumpf primär durch Änderungen im Unterwasserschiff, insbesondere der Abwärtsrampe (1) und der Aufwärtsrampe (2) unterscheidet. Die Abwärtsrampe (1) geht dabei am tiefsten Niveau des Schiffes in die Aufwärtsrampe (2) über, wobei diese Stelle als Schwelle (3) bezeichnet wird. Sowohl Abwärtsrampe (1) als auch Aufwärtsrampe (2) werden auf beiden Seiten von Schürzen (4) flankiert, die den passierenden Wasserstrom kanalisieren. Der Bugbereich des Unterwasserschiffes der Erfindung wird vom mächtigen Einlaufkegel (5) dominiert, der über eine oder mehrere Streben (6) vom Schiffsrumpf des Überwasserschiffes abgehängt ist. An der Unterseite des Einlaufkegels (5) ist eine horizontale Fläche (7) angeschlagen, die bis an die Schürzen (4) reicht und dort gelagert ist. Diese Fläche (7) kann zur Strömungsbeeinflussung positiv sowie negativ angestellt werden. Die zentrale Schiffsschraube (9) sitzt im Heck des Rumpfes, kann neuerdings aber alternativ auch unterhalb des Vorschiffs, in der Kammer (8) platziert werden, direkt hinter dem Einlaufkegel (5), im Zulaufbereich des Wasserstromes zur Abwärtsrampe (1). Das Ruder (10) verbleibt beim erfindungsgemäßen 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' hingegen generell wie gewohnt am Heck. Oberhalb der Wasserlinie ist Anhand der Silhouette des Überwasserschiffs (11) der Neuerung kein wesentlicher formaler Unterschied zu herkömmlichen Schiffskonstruktionen festzustellen.
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Zeichnung 2 gibt Einblick auf die Formgebung eines Wellenreiter-Schiffs-Rumpfes, besonders gut hervorgehoben durch das Weglassen von dessen linker Schürze. Die Wasserströmung, die den Einlaufkegel passiert hat, wird von der Abwärtsrampe nach unten geführt und steigt über die Aufwärtsrampe im Rumpfheck dann wieder auf. Unterhalb der Schiffs-Silhouette verdeutlichen Vektorschaubilder die Größe der Kräfte, die die Strömung unterm Schiff als Effekte generiert.
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In Zeichnung 3 sind 2 Schiffsrümpfe in Seitenansicht abgebildet. Der Obere Rumpf stellt ein heute auf den Weltmeeren anzutreffendes, übliches Containerschiffsrumpf-Layout dar. Darunter ist zum Vergleich das Rumpf-Design eines Wellenreiter-Schiffsrumpfes zu sehen. Deutlich wird, dass die von außen sichtbaren Unter-schiede zwischen diesen beiden Rumpfvarianten tatsächlich nicht besonders groß und augenfällig sind – obwohl sich das Konstruktionsprinzip enorm unterscheidet. Neben dem geringfügig größeren Tiefgang, den ein Wellenreiterschiffsrumpf aufweist, ist es vor allem die Unterwasser-Bugpartie, die sich sichtbar neuartig und anders präsentiert.
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Zeichnung 4 zeigt einen Wellenreiter-Schiffsrumpf von unten. Die enorme Größe des Einlaufkegels als dem stabilisierenden Element des ansonsten im Grunde genommen 'wippenförmigen' Rumpfes wird hier besonders gut sichtbar. Die Schürzen sind als einfache Wände ausgeführt. Einen zusätzlichen Beitrag zur Stabilisierung des Schiffsrumpfes im Wasser kann auch durch zusätzliche Integration von Volumina im vorderen Bereich der Schürzen erreicht werden – auf einer Höhe, wo das Volumen des Einlaufkegels schon wieder schwindet. Eine Anordnung von Volumen an dieser Stelle ist strömungstechnisch vorteilhaft und sinnvoll, weil widerstandsarm. → in der Zeichnung angedeutet durch eine unterbrochene Linienführung in diesem Schürzensegment.
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Die Ansicht von unten auf einen 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' – wie sie in Zeichnung 5 dargestellt wird – gibt guten Einblick auf den dortige Verlauf der Wasserströmung → siehe Pfeilsymbole. Links und rechts den Einlaufkegel passierend, an der Abwärtsrampe erfolgende Abwärtsbeschleunigung bei gleichzeitiger Druckzunahme (→ graphisch symbolisiert durch zunehmend dichtere Schraffierung). Nach Passage der Schwelle – dem Ort der höchsten Strömungsgeschwindigkeit – erfolgt dann im Bereich der Aufwärtsrampe wieder der Geschwindigkeits und – Druckabbau – unter Abgabe von kinetischer Energie an das Wellenreiter-Rumpfheck = Vortrieb.
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In Zeichnung 6 ist zu sehen, dass ein mit dem neuartigen 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' ausgerüstetes Frachtschiff bei voller Fahrt keine große Bugwelle – wie von herkömmlichen Mustern gewohnt – produziert. Lediglich der Einlaufkegel am Schiffsbug erzeugt eine, wenn auch kleine Anhebung im Verlauf der Wasserlinie. Erst beim Erreichen des maximalen Rumpfquerschnitts im Wasser, dort wo die 'Schwelle' im Rumpflokalisiert ist, bildet sich die unvermeidliche 'Anhebung der Wassersäule' in Form einer deutlichen Wasserlinienaufwölbung aus.
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Zeichnung 7 lässt beim von vorne betrachteten 'Wellenreiter-Schiffsrumpf' die Umrisse der Bugsektion erkennen. Während das Überwasserschiff gegenüber herkömmlichen/bekannten Rumpfkonturen nahezu unverändert erscheint, ist das Unterwasserschiff stark modifiziert. Der – von vorne betrachtet, kreisförmig erscheinende – großvolumige Einlaufkegel á la Wulstbug ist am Überwasserschiff aufgehängt wie ein Düsentriebwerk bei einem Düsenjet. Die seitlichen Schürzen zur Strömungskanalisierung reichen bis hinab zum tiefsten Schiffsniveau. Zudem ist die horizontale Fläche zu erkennen, die beidseitig vom Einlaufkegel ausgeht und bis zu den seitlichen Schürzen reicht, wo sie angeschlagen ist. Diese Fläche kann zur Strömungsbeeinflussung der zur Abwärtsrampe fließenden Wassermassen genutzt werden. Wird sie negativ angestellt, zieht dies das Vorderschiff nach unten – hilfreich z. B. bei der Unterstüzung einer geplanten Vollbremsung des Schiffes. Die negative Anstellung kann schließlich bis zu 90° betragen (Vorderkante der Flächen zeigt direkt nach unten). Bei dieser Anstellung entstehen – wenn das Schiff noch in Fahrt ist – im Bugbereich extreme Wasserverwirbelungen/Turbulenzen, die eine sehr starke Bremswirkung entfalten. Auch ein positives Anstellen der Flächen ist möglich. Dabei wird der Bugbereich aus dem Wasser nach oben gedrückt. Hilfreich z. B. beim Angehen des Schiffes gegen schwere Dünung. Bei positiv angestellter Flächen/angehobenem Bug rollen hohe Wellen dann leichter 'unterm Schiff durch', so dass nicht jeder Welle die Stirn geboten werden muss → diese Ihre Kraft nicht ungezügelt auf den Schiffsbug übertragen kann.
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Zeichnung 8 zeigt in perspektivischer Darstellung den bereits beschriebenen Wellenreiter-Schiffsrumpf von unten, inklusive dessen typischer Attribute am Unterschiff: Den Wulstbugförmigen Einlaufkegel, seitliche Schürzen sowie eine verstellbare Fläche im Bereich zwischen Einlaufkegel und Schürzen. Außergewöhnlich an dieser hier dargestellten Ausführungsform eines Wellenreiter-Schiffsrumpfes ist jedoch die Position der Schiffsschaube, die neuerdings auch im Bereich der 'Kammer', also vor Beginn der Abwärtsrampe, gelagert werden kann. Die Position des Ruders hingegen verbleibt auch bei dieser Version im Heck des Schiffes.
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Zeichnung 9 zeigt einen Wellenreiter-Schiffsrumpf mit alternativer Bugsektion in Form eines Katamaran-Bugs mit 2 Einlaufkegeln, die direkt in die Schürzen des Rumpfes übergehen. Diese Ausführungsform des Wellenreiter-Schiffsrumpfes ergibt gegenüber der Version mir einem Einlaufkegel die Möglichkeit die Rumpflänge des Schiffes etwas zu verringern, da mehr Volumen auf gleicher Querschnittsfläche untergebracht werden kann, ohne negativen Einfluss auf die Strömungseigenschaften im Bereich des Vorschiffs.
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In Zeichnung 10 ist anhand von einer graphischen Aneinanderreihung ein Vergleich von 3 potentiellen Bugsektionen eines Wellenreiter-Schiffsrumpfes möglich. Die einzelnen Varianten sind im folgenden (von links nach rechts):
Bugsektion Mono-Modus:
1 Einlaufkegel + flächige, seitliche Schürzen
Bugsektion Trimaran-Modus:
1 Einlaufkegel + voluminöse seitliche Schürzen
Bugsektion Katamaran–Modus:
2 Einlaufkegel, auslaufend in flächige Schürzen
