DE2023963C3

DE2023963C3 - Foredeck for complete ships

Info

Publication number: DE2023963C3
Application number: DE19702023963
Authority: DE
Inventors: Takeshi; Sudow Masanobu; Tokio Tomiyama
Original assignee: Nippon Kokan KX., Tokio
Priority date: 1969-05-16
Filing date: 1970-05-15
Publication date: 1976-05-13

Description

^ß< ^ß <

45-45-

1515th

'5'5

fcat, wobei B die größte Schiffsbreite und Y die Der Gesamtwiderstand eines Schiffes wird durd zahlreiche Faktoren mit unterschiedlichen physika lischen Ursachen bestimmt. Wenn der Gesamtwider stand eines völligen Schiffes durch Reibungs- unc Formwiderstand bestimmt ist, so ist der größte Tei des Gesamtwiderstands der Reibungswiderstand.fcat, where B is the greatest width of the ship and Y is the total drag of a ship is determined by numerous factors with different physical causes. If the total resistance of a complete ship is determined by frictional and form resistance, then the greatest part of the total resistance is the frictional resistance.

Es hat sich gezeigi, daß bei den bekannten völliger Schiffen keine der üblichen Bugformen sowohl be voll beladenem als auch bei mit Ballast beladenerrIt has been shown that with the known Ships do not have the usual bow shapes, both when fully loaded and when loaded with ballast

Wasserlinienordinate im Berührungspunkt <ier 20 Schiff einen niedrigen Widerstand zu gewährleisterWaterline ordinate at the point of contact <ier 20 ship to ensure a low resistance

jeweiligen Wasserlinie mit einer horizontal und im Winkel von 60° zur vertikalen Mittellängsschiffsebene verlaufenden Tangente sind, daß bei größerwerdender Krümmung des Vorstevens der Krümmungsbeiwert nach unten hin allmählich geringer wird und daß der Krümmungsbeiwert bei einem Drittel der Länge (/) des vorspringenden Abschnitts des Vorstevens vor dem vorderen Lot (F. P) in den konstanten Kriimmungsbeiwertrespective waterline with a horizontal tangent and at an angle of 60 ° to the vertical midship plane are that with increasing curvature of the fore-steved the curvature coefficient downwards gradually decreases and that the curvature coefficient with a third of the length (/) of the protruding section of the fore-stave in front the front perpendicular (F. P) into the constant curvature coefficient

(Y_b) von 0 < Y_b< Jx. übergeht. ^J0 (Y _b ) of 0 <Y _b <Jx. transforms. ^J0

Die Erfindung betrifft ein Vorschiff Tür völlige Schiffe mit einem Völligkeifsgrad der Verdrängung von mindestens 0,75 und mit einem unter der Tiefladelinie vor das vordere Lot vorspringenden Vor- 40 werden:The invention relates to a foredeck door complete ships with a degree of fullness of displacement of at least 0.75 and with a protrusion below the loading line in front of the front perpendicular:

Gesamtwiderstand (100%) vermag.Total resistance (100%).

Die als Zylinderbug bekannte Vorstevenform zeigi den geringsten Widerstand des Rumpfes in vol beladenem Zustand, in mit Ballast beladenem Zustanc ist diese Vorstevenform jedoch einem gut an der Rumpf angepaßten Wulst unterlegen. Der Widerstanc eines Wdsfbugs ist jedoch sehr empfindlich gegenübei Änderungen des Tiefgangs, so daß im Extremfall diese Bugform bei einem Vergleich die schlechteren Ergeb nisse zeigen kann.The stem shape known as the cylinder bow shows the lowest resistance of the hull in vol However, when loaded, when loaded with ballast, this stem shape is good Underlay the hull adapted bead. However, the resistance of a Wdsfbugs is very sensitive to Changes in draft, so that in the extreme case this bow shape gives the worse results when compared nits can show.

Die Vorteile eines Zylinderbugs liegen im gerin geren Widerstand in voll beladenem Zustand sowie in den verringerten Baukosten, die darauf zurückzuführen sind, daß sich jede Krümmung in zueinandei senkrechten Ebenen an den Bugflächen über sehr große Flächen erstreckt.The advantages of a cylinder nose are in the lower resistance in a fully loaded state as well in the reduced construction costs due to the fact that each bend is into one another vertical planes at the bow surfaces extends over very large areas.

Der Gesamtwiderstand eines Schiffsrumpfes kanr je nach der Ursache Tür die verschiedenen Wider Standskomponenten in die folgenden Faktoren zerlegiThe total resistance of a ship's hull can have various drawbacks depending on the cause Break down stand components into the following factors

Form widerstand (30%)Mold resistance (30%)

Reibungswiderstand (70%)Frictional resistance (70%)

Eigenwellenwiderstand
(5%)Wave resistance
(5%)

Druckwiderstand
(25%)Pressure resistance
(25%)

Reibungsform widerstand
(15%)Friction form resistance
(15%)

Reibungswiderstand
als Äquivalentfläche
(55%)Frictional resistance
as an equivalent area
(55%)

Restwiderstand
(45%)Residual resistance
(45%)

Viskoser Strömungswiderstand
(95%) jViscous flow resistance
(95%) j

Gesamtwiderstand (100%)Total resistance (100%)

Die gestrichelten Linien im obigen Diagramm 60 Der als »Reibungswiderstand als Äquivalentfläche< geben eine zweckmäßige Art der Einteilung der Wider- bezeichnete Teil des Hauptreibungswiderstands be Standskomponenten an. Die in Klammern gesetzten trifft nur die benetzte Fläche des Rumpfes, so dat Zahlen geben die quantitative Größe jeder Wider- nur diese Komponenten des Restwiderstands eine Standskomponente eines typischen völligen Schiffes Möglichkeit zur Verminderung des Gesamtwider bei niedriger Geschwindigkeit an, doch sind diese 65 stands bieten. In bezug auf das Vorschiff tragen vor Zahlen selbstverständlich je nach Größe, Form, allen Restwiderstandskomponenten der Eigenwellen-Tiefgang und Geschwindigkeit eines bestimmten Schif- widerstand und der Reibungsformwiderstand
fes variabel. meisten zum Restwiderstand bei.The dashed lines in the above diagram 60 “Frictional resistance as equivalent area” indicate a useful way of classifying the negative part of the main frictional resistance for stand components. The ones in brackets only hit the wetted area of the hull, so the figures give the quantitative size of each resistance - only these components of the residual resistance are a component of a typical complete ship and offer the possibility of reducing the total resistance at low speed, but these 65 stand. With regard to the foredeck, figures in front of the size, shape, all residual resistance components, of course, indicate the natural wave depth and speed of a certain ship's resistance and the form of friction drag
fes variable. mostly contributes to the residual resistance.

UIIgS₀^OhJ in der Theorie als auch durch Versuche ll^^helegt worden, daß der Eigenwellenwiderstand tfi^der Reibungsformwiderstand weitgehend durch ^Mn Ansatzwinkel einer Hauptströmungslinie gegenijiber der Wasserlinie bestimmt werden, wie dies im ' lägenden erläutert ist.UIIgS ₀ ^ OhJ in theory as well as by experiments 11 ^^ that the natural wave resistance tfi ^ the frictional form resistance are largely determined by ^ Mn the angle of the main flow line opposite the water line, as is explained in the following.

a&ÄSFürden Wellenwiderstand gilt die bekannte Michell-WtySaeIntegralibrmel (Koordinatenachsen s. in F i g. 1):a & ÄSFor the wave resistance, the well-known Michell- WtySae Integralibrmel applies (coordinate axes see in Fig. 1):

P²+ ρ²) sec³^«. (l)P ² + ρ ² ) sec ³ ^ «. (l)

In dieser Formel bedeutet
g = Wellenbild'jngswiderstand,In this formula means
g = wave pattern 'young resistance,

Ko ^ TF'Ko ^ TF '

jf = Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffes gegenüber dem Wasser,jf = forward speed of the ship opposite the water,

' * = {[^ exp (K₀Z see² (-)) «£ (K₀Xsee θ)άχάζ, «' * = {[^ exp (K ₀ Z see ² (-)) «£ (K ₀ Xsee θ) άχάζ, «

_β = Wasserdichte _β = water density

g = Schwerkraftsbeschleunigung und g = acceleration due to gravity and

β = Ansatzwinkel der Strömungslinie. β = approach angle of the flow line.

Diese Formel (1) zeigt unmittelbar, daß der Tangens — des Winkels zwischen der Wasserlinie undThis formula (1) immediately shows that the tangent - the angle between the waterline and

der Strömung einen bedeutsamen Faktor des Eigenwellenwiderstandes darstellt.the flow is an important factor of the characteristic wave resistance represents.

Eine vergleichbare, praktisch brauchbare theoretische Formel für den Reibungsformwiderstand ist noch nicht entwickelt worden, doch ist die folgende Formel zur Lieferung des Formfaktors K_2f bekannt (vgl. »Form Affects Viscous Resistance of Ships« von Ichiro Tanaka, »Journal of the Society of Naval Architects of Japan«, Bd. 113):A comparable, practically usable theoretical formula for the frictional form resistance has not yet been developed, but the following formula for the delivery of the form factor K _{2f is} known (see "Form Affects Viscous Resistance of Ships" by Ichiro Tanaka, "Journal of the Society of Naval Architects of Japan ", vol. 113):

(2)(2)

4040

4545

In dieser Formel bedeutetIn this formula means

K_2f = Reibungsformwiderstand/Reibungswiderstand als Äquivalentebene,
L = Länge des Schiffes,
B = Breite dos Schiffes und
C_K =5 (Wasserlinienfläche/L χ B). K _2f = frictional form resistance / frictional resistance as an equivalent plane,
L = length of the ship,
B = width of the ship and
C _K = 5 (waterline area / L χ B).

In Formel (2) ist kein so deutlich angegebener Tangensfaktor wie der Faktor -^ der Formel (1)In formula (2) there is no tangent factor so clearly specified as the factor - ^ of formula (1)

enthalten, doch wenn man berücksichtigt, daß BjL den mittleren Tangens des Winkels zwischen der Wasserlinie und der Strömung darstellt, und wenn man außerdem die Art des Faktors C betrachtet, so ist ersichtlich, daß der Tangens des Winkels zwischen der Wasserlinie und der Hauptslrömungslinie wiederum bestimmend ist.but if one takes into account that BjL represents the mean tangent of the angle between the waterline and the current, and if one also considers the nature of the factor C , it can be seen that the tangent of the angle between the waterline and the main flowline is again decisive is.

Außerdem ist nach der Theorie des kleinsten ^ellenwiderstands (vgl. »Ships of Minimum Wave Ilaking Resistance« von H. Maruo u.a., »Journal ♦f the Society of Naval Architects of Japan«, Bd. 114) iheoretisch belegt worden, daß eine Rumpfform mit iiedrigstem Eigenwellenwiderstand eine zylindrische fcugform mit endlicher Krümmung der Vorstevenkante bei großem Tiefgang und mit geringerer Krüm-Üung bei kleinem Tiefgang besitzt. Diese Tatsache legründet theoretisch die Überlegenheit eines zylindrischen Bubs in vollbeladenem Zustand.In addition, according to the theory of the smallest wave resistance (cf. »Ships of Minimum Wave Ilaking Resistance "by H. Maruo et al.," Journal ♦ f the Society of Naval Architects of Japan ", Vol. 114) It has been theoretically proven that a hull shape with the lowest intrinsic wave resistance is a cylindrical one fcug shape with finite curvature of the leading edge at great draft and with less curvature owns at a shallow draft. This fact theoretically establishes the superiority of a cylindrical one Bubs fully loaded.

Ausder FR-PS 1475216istein Vorschiff für völlige Schiffe der eingangs genannten Art bekannt, bei dem versucht wurde, die Vorteile eines zylindrischen Bugs in vollbeladenem Zustand mit den Vorteilen eines Wulstbugs in mit Ballast beladenem Zustand zu vereinigen. Bei diesem bekannten Vorschiff ist der Vorsteven zylindrisch gekrümmt und springt oberhalb der Tieiladelinie um 2 bis 5% der Länge zwischen den Loten zurück. Durch diese Bauweise des Vorstevens wird eine Verbesserung des Widerstands und damit der Vortriebseigenschaften bei niedrigen Geschwindigkeiten erreicht. Der Betrag, um den der Vorsteven im oberen Teil zurückspringt, ist bei diesem bekannten Vorschiff jedoch auf maximal 5% begrenzt, da sonst der unterhalb der Wasserlinie liegende Teil des Vorstevens einen so starken Auftrieb erhalten würde, daß eine zusätzliche aufwendige Verstärkung der Vorstevenkonstruktion notwendig würde. Der Auftrieb des unter der Wasserlinie liegenden Teils des Vorstevens bestimmt daher bei dieser bekannten Vorschiffkonstruktion wesentlich die Gestalt, so daß eine optimale Anpassung an die Strömungswiderstandseigenschaften nicht möglich ist.From the FR-PS 1475216istein forecastle for complete ships of the type mentioned is known in which an attempt was made to combine the advantages of a cylindrical bow when fully loaded with the advantages of a To unite bulbous bugs in a ballast-laden state. In this known forecastle is the The stem is cylindrically curved and jumps between 2 to 5% of the length above the load line the plumb bob back. This construction of the Vorstevens is an improvement in the resistance and so that the propulsion properties are achieved at low speeds. The amount by which the The stem springs back in the upper part, but is limited to a maximum of 5% in this known forecastle, otherwise the part of the Vorsteven lying below the waterline would receive such a strong buoyancy would mean that an additional complex reinforcement of the Vorstevenkonstruction would be necessary. the Buoyancy of the part of the Vorsteven lying below the waterline therefore determines in this known one Foredeck construction essentially the shape, so that an optimal adaptation to the flow resistance properties not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorschiff für völlige Schiffe zu schaffen, das die vorteilhaften Eigenschaften eines zylindrischen Bugs in vollbeladenem Zustand aufweist, ohne im mit Ballast beladenen Zustand einem Wulst unterlegen zu sein. Die Form des Vorschiffes soll insbesondere an die optimalen Eigenschaften angepaßt werden können, ohne daß der Konstruktionsaufwand erhöht werden muß und die Herstellungskosten dadurch ansteigen.The invention has for its object to provide a forecastle for complete ships, the advantageous Has the properties of a cylindrical bow when fully loaded without being ballasted loaded condition to be inferior to a bead. The shape of the foredeck should in particular match the optimal properties can be adapted without increasing the design effort must and the manufacturing costs increase.

Diese Aufgabe wird bei einem Vorschiff für völlige Schiffe der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Vorsteven von der Tiefladelinie über wenigstens 15% des Ladetiefganges senkrecht nach unten verläuft und dabei einen konstanten Krümmungsbeiwert (Yy) vonThis object is achieved in a forecastle for complete ships of the type mentioned at the outset according to the invention solved in that the stem of the deep loading line over at least 15% of the loading draft runs vertically downwards and has a constant coefficient of curvature (Yy) of

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hat, wobei ß die größte Schiffsbreite und Y die Wasserlinienordinate im Berührungspunkt der jeweiligen Wasserlinie mit einer horizontal und im Winkel von 60 zur vertikalen Mittellängsschifffsebene verlaufenden Tangente sind, daß bei größerwerdendei Krümmung des Vorstevens der Krümmungsbeiweri nach unten hin allmählich geringer wird und daß dei Krümmungsbeiwert bei einem Drittel der Länge des vorspringenden Abschnittes des Vorstevens vor derr vorderen Lot in den konstanten Krümmungsbeiwert (Y_h) von 0 < y_h < ⁵J- übergeht.where ß is the largest ship's breadth and Y is the waterline ordinate at the point of contact of the respective waterline with a horizontal tangent at an angle of 60 degrees to the vertical central ship's plane one third of the length of the protruding section of the protruding stave in front of the front perpendicular merges into the constant coefficient of curvature (Y _h ) of 0 <y _h < ⁵ J-.

Da das erfindungsgemäße Vorschiff im Bereicl der Tiefladelinie einen zylindrischen Vorsteven mi konstanter Krümmung aufweist, sind die Vortriebs eigenschaften des völligen Schiffes im vollbeladenei Zustand die gleichen wie bei einem Schiff mit zylindri schem Bug. Der flossenartige vorspringende Teil de Vorstevens wirkt sich nur im mit Ballast beladenei Zustand aus und verbessert in diesem Zustand dii Vortriebseigenschaften so, daß diese praktisch dei Vortriebseigenschaften eines bekannten Schiffes mi wulstartigem Vorsteven entsprechen. Im Gegensat: zu dem aus der obengenannten französchen Pateni schrift bekannten Vorschiff, das nur oberhalb de Wasserlinie einen zurückspringenden Abschnitt aul weist, bes;eht das erfindungsgemäße Vorschiff irSince the forecastle according to the invention in the area of the deep loading line has a cylindrical stem mi constant curvature, the propulsion properties of the entire ship are fully loaded Condition is the same as that of a ship with a cylindrical bow. The fin-like protruding part de Vorstevens only has an effect in the ballasted egg state and improves dii in this state Propulsion properties so that they are practically the propulsion properties of a known ship correspond to bulbous stem. In contrast: to the French Pateni mentioned above known fore ship, which only has a recessed section above the waterline has, bes; ehts the fore ship according to the invention ir

wesentlichen aus einem zylinderförmigen senkrechten Vorsteven, an den nur im unteren Bereich ein flossenartiger Vorsprung angesetzt ist. Dieser schmale und in der vertikalen Ausdehnung begrenzte vorspringende Abschnitt des Vorstevens erzeugt wegen seiner vergleichsweise geringen Größe keinen starken Auftrieb, so daß seine Form ausschließlich im Hinblick auf die Strömungseigenschaften ausgewählt werden kann, ohne daß Rücksicht auf eventuelle erforderliche Verstärkungen genommen werden muß. Da sowohl der Vorsteven im Bereich der Tiefladelinie als auch der vorspringende Abschnitt des Vorstevens am unteren Ende des Vorschiffes einen über ihre vertikale Erstrekkung konstanten Krümmungsbeiwert aufweisen, ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Vorschiffes sehr einfach und daher verhältnismäßig billig.essentially from a cylindrical vertical stem, to which only one in the lower area fin-like projection is attached. This narrow projecting one, limited in its vertical extent Because of its comparatively small size, the section of the Vorsteven does not produce a strong one Buoyancy, so that its shape can be selected solely with regard to the flow characteristics can without having to take into account any necessary reinforcements. As both the stem in the area of the low-loading line as well as the protruding section of the stem at the bottom The end of the forecastle has a constant curvature coefficient over its vertical extension the production of the foredeck according to the invention is very simple and therefore relatively cheap.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtA preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung des verwendeten Koordinatensystems bei einem Schiffsrumpf, F i g. 1 is a diagram to illustrate the coordinate system used for a ship's hull,

F i g. 2 ein Diagramm zur Definition des Krümmungsbeiwerts der Wasserlinie des Vorschiffes gemäß der Erfindung,F i g. FIG. 2 shows a diagram for defining the coefficient of curvature of the waterline of the foredeck according to FIG the invention,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Vorste\ens eines erfindungsgemäßen Vorschiffes,3 is a side view of the protruding part of a forecastle according to the invention,

F i g. 4 ein Diagramm der Änderung des Krümmungsbeiwerts der Wasserlinien des Vorstevens gemäß F i g. 3 in Abhängigkeit vom Tiefgang.F i g. 4 shows a diagram of the change in the coefficient of curvature of the water lines of the Vorstevens according to FIG F i g. 3 depending on the draft.

F i g. 5 ein Diagramm zur schematischen Darstellung der Ergebnisse von Modellversuchen an einem herkömmlichen Zylinderbug, einem Wulstbug und einer Mischung aus beiden Bugformen undF i g. 5 is a diagram for the schematic representation of the results of model tests on a conventional cylinder bow, a bulbous bow and a mixture of both bow shapes and

F i g. 6 und 7 Diagramme zur schematischen Darstellung der Ergebnisse von Vergleichsmodellversuchen an den drei Bugformen gemäß F i g. 5 sowie zwei erfindungsgemäßen Bugformen, wobei diese Diagramme die Werte einmal des mit Ballast beladenen und zum anderen des vollbeladenen Zustands veranschaulichen.F i g. 6 and 7 are diagrams for the schematic representation of the results of comparative model tests on the three bow shapes according to FIG. 5 and two bow shapes according to the invention, these Diagrams the values on the one hand for the ballast loaded and on the other hand for the fully loaded state illustrate.

Im folgenden sind die der erfindungsgemäßen Bugform zugrunde liegenden Überlegungen näher erläutert.The considerations on which the bow shape according to the invention is based are detailed below explained.

I. Die Form der Wasserlinie am Bug in der Nähe derI. The shape of the waterline at the bow near the

Vollast-WasserlinieFull load waterline

Hierfür ist es günstiger, einen großen Krümmungsbeiwert an der Vorstevenkante vorzusehen, um da durch den Winkel der sich unmittelbar daran anschließenden, zur größten Rumpfbreite übergehenden Wasserlinie zu verkleinern. Auf diese Weise werden die lokalen Störungen in der Nähe des Bugendes gegenüber einer feineren bzw. schlankeren Form größer, doch wird bei großem Tiefgang die Strömung entlang der Rumpfoberfläche als praktisch zweidimensional angesehen, so daß der Einfluß dieser Störungen nicht groß ist. Folglich ist die Verkleinerung des Winkels gegenüber der Wasserlinie unmittelbar im Anschluß an diesen Stevenabschnitt gerechtfertigt. For this purpose, it is more advantageous to provide a large Krümmungsbeiwert to the stem edge to as by the angle of the subsequent thereto immediately to reduce the largest body width merges waterline. In this way, the local disturbances in the vicinity of the bow end are larger compared to a finer or slimmer shape, but at great depth the flow along the hull surface is regarded as practically two-dimensional, so that the influence of these disturbances is not great. Consequently, the reduction in the angle with respect to the waterline immediately following this section of the stern is justified.

II. Die Form der Wasserlinie am Bug in der Nähe derII. The shape of the waterline at the bow near the Ballast-WasserlinieBallast waterline

. Hierfür sind andere Bedingungen maßgebend, weshalb es günstiger ist, die lokalen Störungen bzw. iWirbeMdüügen in der .Nähe der Vorderkante zu i, da bei kleiner werdendem Tiefgang die der lokalen Störungen größer werden und sich ihr Bereich auch ausbreitet, weil die Strömung mehr dreidimensional wird. Die Lage der Vorderkante an der Stelle der Ballast-Wasserlinie beeinträchtigt nicht die nach üblichen Regeln bestimmte Schiffslänge zwischen den Loten L_pr so daß hier zur Verkleinerung des Winkels der unmittelbar anschließenden Wasser- . For this, other conditions are decisive, which is why it is more favorable to iWirbeMdüügen near the leading edge, since the local disturbances become larger as the draft becomes smaller and their area also spreads because the flow becomes more three-dimensional . The position of the leading edge at the point of the ballast waterline does not affect the length of the ship between the perpendiculars L _pr, which is determined according to customary rules, so that here to reduce the angle of the immediately adjoining water

■ linie die Vorstevenvorderkante so weit über das vordere Lot hinausragen kann, wie es für die praktische Anwendung zulässig ist, so daß ein vorspringender ίο Abschnitt gebildet wird, der nicht wulstförmig ist, sondern vielmehr die Form einer nach vorn ragenden Flosse hat.■ line the leading edge of the stem can protrude as far beyond the perpendicular as is practical Application is permissible so that a protruding ίο section is formed which is not bulbous, rather it has the shape of a protruding fin.

III. Änderung des Krümmungsbeiwerts der
Vorstevenvorderkante in Abhängigkeit vom TiefgangIII. Change of the curvature coefficient of the
Leading edge of the stem depending on the draft

Dieser Faktor betrifft den Vorstevenbereich zwischen der Tieflade- und der Ballast-Wasserlinie, wobei die Begründung von Faktor I auch auf den Bereich unmittelbar unter der Tiefladelinie zutrifft. Der zylindrische Vorstevenabschnitt kann sich mithin senkrecht auf eine gewisse Tiefe unter die Tiefladelinie fortsetzen. Die Erstreckung des senkrechten Abschnitts unter die Tiefladelinie sollte in Abhängigkeit von der Tiefe bestimmt werden, bei welcher der unerwünschte Einfluß des Ausdrucks exp(K₀Z see² (-)) in Formel (1) infolge des Vorhandenseins eines gewölbten Teils klein wird, wenn die Vorteile eines zylindrischen Bugs in vollbeladenem Zustand aufrechterhalten werden sollen. Sodann können die Grundgedanken des Faktors 11 auf den oberen Teil des vorspringenden Abschnitts angewandt werden, so daß dieser obere Teil weniger stumpf wird und als leicht konvexe Kante bis etwa zur Höhe der bei Fahrtgeschwindigkeit und mit Ballast beladenem Schiff erzeugten Wellenoberfläche ausgebildet sein kann. Dies erfordert eine schnelle Abnahme des Krümmungsbeiwerts der Vorstevenvorderkante in Abwärtsrichtung, was jedoch durch entsprechende Paarung der Linien um den Bug herum berücksichtigt werden kann.This factor applies to the stem area between the low loader line and the ballast waterline, whereby the justification for factor I also applies to the area immediately below the low loader line. The cylindrical stem section can therefore continue vertically to a certain depth below the deep loading line. The extension of the vertical portion below the loading line should be determined depending on the depth at which the undesirable influence of the expression exp (K ₀ Z see ² (-)) in formula (1) due to the presence of a bulged part becomes small when to maintain the benefits of a cylindrical bow when fully loaded. Then the basic ideas of the factor 11 can be applied to the upper part of the projecting section, so that this upper part becomes less blunt and can be designed as a slightly convex edge up to about the level of the wave surface generated at cruising speed and with the ship loaded with ballast. This requires a rapid decrease in the curvature coefficient of the stem leading edge in the downward direction, but this can be taken into account by appropriate pairing of the lines around the bow.

Es wurden Versuche an Modellen eines Frachters vom Typ 23 mit sechs verschiedenen Beispielen von Bugformen durchgeführt. Bei den Vergleichsversuchen zeigte eine herkömmliche Zylinderbugform (Rumpfform CY) die beste Vortriebsleistung in vollbeladenem Tiefgangzustand, während eine dünne bzw. schlanke Wulstform (Rumpfform ß) unter Tiefgangbedingungen mit Ballast am günstigsten abschnitt.Tests were carried out on models of a Type 23 freighter with six different examples of bow shapes. In the comparative tests, a conventional cylinder bow shape (hull shape CY) showed the best propulsion performance in a fully loaded draft, while a thin or slender bulge shape (hull shape ß) performed best under draft conditions with ballast.

Aus diesem Grund wurde versucht, die Bugform der Rumpfform CY in der Nähe der Tiefladelinie mil dem Bug der Rumpfform B in der Nähe der Ballastlinie zu kombinieren, um hierbei festzustellen, ob eir Modellschiff mit dieser gemischten Bugform di« Vorteile beider Konstruktionen bietet. For this reason, an attempt was made to combine the bow shape of the hull shape CY near the low-loading line with the bow of the hull shape B near the ballast line in order to determine whether a model ship with this mixed bow shape offers the advantages of both designs.

Unter Anwendung nur der unter I und II aufgeführ Only be guide using under I and II

ten Grundgedanken wurde eine neuartige Modell schiff-Rurnpfform CF unter Berücksichtigung eine: klaren Linienführung entworfen, worauf Widerstands versuche in drei Beladungszuständen im Vergleicl zu den Stamm-Rumpfformen CY und B in einen Strömungskanal und in einem Schlepptank durch geführt wurden. Die Ergebnisse dieser Versuche sin* in den F i g. 5,6 und 7 dargestellt, welche jeweils einei Versuchstiefgang (d. h. einen kleinen Tiefgang), einei Ballasttiefgang und einen Vollasttiefgang anführer In jedem Fall ist die Ordinate der Restwiderstands koeffizient Cr und die Abszisse die Froudesche Zahl Ft Mit Ausnahme des Zustands des Versuchstiefgangs la; die Antriebsleistung des neuen Modells CF zwischeiA new type of model ship hull shape CF was designed taking into account clear lines, whereupon resistance tests were carried out in three load states in comparison to the trunk hull shapes CY and B in a flow channel and in a towing tank. The results of these experiments are shown in FIGS. 5, 6 and 7, which each have an experimental draft (ie a small draft), a ballast draft and a full load draft. In each case, the ordinate is the residual drag coefficient Cr and the abscissa is the Froude number Ft . the drive power of the new model CF between

den Antriebsleistungen der beiden Stamm-Rumpfformen und wurden die erwarteten Ergebnisse nicht erzielt. the propulsion power of the two trunk shapes and the expected results were not achieved.

Aus diesem Grund wurden unter Anwendung des dritten Grundgedankens III zusätzlich zu den Faktoren I und II zwei weitere Schiffsmodelle untersucht, von denen das eine eine Rumpfform CF₂ besaß, bei welcher der Krümmungsradius R der Vorderkante tuf der Vollast-Wasserlinie 2 m betrug, wie dies auch bei der Rumpfform CY der Fall war, während das andere Modell eine Rumpfform CF₃ (R = 3 m) besaß. Beide Modelle genügten den Forderungen der Erfindung. For this reason, using the third basic idea III, in addition to factors I and II, two further ship models were examined, one of which had a hull shape CF ₂ , in which the radius of curvature R of the leading edge on the full-load waterline was 2 m, like this This was also the case with the hull shape CY , while the other model had a hull shape CF ₃ (R = 3 m). Both models met the requirements of the invention.

Bei der Rumpfform CF₂ war der Krümmungsbeiwert Y_f = B/22,8, während / = 0,027 L war und Y_b etwas weniger als Y_//3 betrug. Bei der Rumpfform CF₃ war Y_f = B/15,2, während / = 0,027 L und Y„ etwas weniger als Yj-_/3 war.For the CF ₂ hull shape, the curvature coefficient was Y _f = B / 22.8, while / = 0.027 L and Y _{b was} slightly less than Y _{// 3} . In the case of the hull shape CF ₃ , Y _f = B / 15.2, while / = 0.027 L and Y „was slightly less than Yj- _{/ 3} .

Beide Rumpfformen CF₂ und CF₃ erfüllten folgende Bedingungen:Both hull forms CF ₂ and CF ₃ fulfilled the following conditions:

a) Völligkeitsgrad >0,75,a) degree of completeness> 0.75,

b) Länge zwischen den Loten (L_pp) > 120 m,b) length between perpendiculars (L _pp ) > 120 m,

c) Krümmungsbeiwert der Vorderkante an derc) Curvature coefficient of the leading edge at the

Vollast-Tiefladelinie zwischen jt und -β ,Full load low loader line between jt and -β,

d) Länge des vorspringenden Abschnitts (/) vor dem vorderen Lot zwischen 0,02 L_pp und 0,04 L_pp (vergleiche F i g. 3),d) length of the protruding section (/) in front of the front perpendicular between 0.02 L _pp and 0.04 L _pp (see Fig. 3),

e) Krümmungsbeiwert des vorspringenden Abschnitts des um mehr als ^ vorspringenden Abschnitts zwischen 0 und J-(vergleiche F i g. 4),e) coefficient of curvature of the protruding section of the section protruding by more than ^ between 0 and J - (see Fig. 4),

f) Krümmungsbeiwert unter der Wasserlinie bis mindestens 15% des Vollasttiefgangs konstant (vergleiche F i g. 3 und 4).f) Curvature coefficient below the waterline constant up to at least 15% of the full load draft (Compare Figs. 3 and 4).

ίο Die graphischen Darstellungen gemäß den F i g. 6 und 7 zeigen, daß die Rumpfformen CF₂ und CF₃ die Stamm-Rumpfformen sowohl im Ballast- als auch im Vollastzustand übertreffen.ίο The graphical representations according to the F i g. Figures 6 and 7 show that the CF ₂ and CF ₃ hull shapes outperform the trunk hull shapes in both ballast and full load conditions.

Bei den mit der Rumpfform CF durchgeführten Vergleichsversuchen war die Wassertemperatur anders als bei den Vergleichsversuchen an den Rumpfformen CF₂ und CF₃. doch zeigte die bei beiden Versuchen gleiche Rumpfform CV nahezu denselben Koeffizienten des Restwiderstands. Die jeweiligen Restwider-Standskoeffizienten der fünf Schiffsmodelle sind daher zu Vergleichszwecken in den F i g. 6 und 7 gemeinsam angegeben.In the comparison tests carried out with the CF hull shape, the water temperature was different from that in the comparison tests on the CF ₂ and CF ₃ hull shapes. however, the hull shape CV, which was the same in both tests, showed almost the same coefficient of residual resistance. The respective residual resistance coefficients of the five ship models are therefore shown in FIGS. 6 and 7 indicated together.

Die erfindungsgemäße Rumpfform besitzt folglich die Vorteile sowohl eines zylindrischen Bugs als auch eines wulstförmigen Bugs und ermöglicht, wie sich aus den obigen Vergleichsversuchen ergibt, eine Verminderung des durch den Rumpf erzeugten Wasserwiderstands sowohl in vollbeladenem als auch in mit Ballast beladenem Zustand.The shape of the fuselage according to the invention consequently has the advantages of both a cylindrical bow and a of a bulbous bow and enables, as can be seen from the above comparative tests, a reduction of the water resistance created by the hull, both when fully loaded and with Ballast laden condition.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Claim:

Foredeck for full ships with a degree of completeness the displacement of at least 0.75 lind with one below the low loading line in front of the front plumb protruding stem, its horizontal curvature in the area of the low loader line is less than in the area of its vorsprinsteven, whose horizontal curvature in the area the low loading line is lower than in the area of its protruding section.

There are currently two main types of bow constructions common for complete ships, namely the so-called Söge called bulbous or arched bow and the non-arched * Bug. Each of these bow shapes has its advantages and disadvantages, particularly with regard to the drive power. These advantages and disadvantages become out of the

lower section, thereby clearly identifying the following consideration.

draws that the stem of the deep loading line runs vertically downwards over at least 15% of the loading draft and thereby has a constant coefficient of curvature ( Y _f ) of