DE2024647C

DE2024647C - Bow or stern bulge to reduce the resistance of the ship

Info

Publication number: DE2024647C
Application number: DE19702024647
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Nuckel, Karl-Wilhelm, 2000 Hamburg
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1973-01-18

Description

3030th

Die Erfindung betrifft einen Bug- bzw. Heckwulst zur Verringerung des Widerstandes durch Anpassen der Form und der Abmessungen des Wulstes an die verschiedenen Ladezustände des Schiffes.The invention relates to a bow or stern bead for reducing the resistance by adapting the shape and dimensions of the bulge to the various loading conditions of the ship.

Um den Widerstand bei der verschiedenen Eintauchtiefe eines Schiffes bei dessen Beladung, Leerbzw. Ballastfahrt auszugleichen, ist es bei Schiffen mit Bug- oder Heckwulst bereits bekannt, den Wulst den Betriebsbedingungen anzupassen. Diese Anpassung an die jeweils günstigen Betriebsbedingungen des Schiffes bereitet insofern gesteigerte Schwierigkeiten, weil der Wulst einer hohen Belastung unterworfen ist und weil neben dem Tiefgang und der Fahrgeschwindigkeit auch die sonstigen Wetter- und Wasserverhältnisse zu berücksichtigen sind. Für den mechanischen Antrieb der Verstellmittel ist deshalb ein sehr erheblicher technischer Aufwand erforderlich. In order to withstand the resistance at the various depths of immersion of a ship when it is loaded, empty or empty. To compensate for ballast travel, it is already known in ships with a bow or stern bulge, the bulge adapt to the operating conditions. This adaptation to the respectively favorable operating conditions the ship causes increased difficulties insofar as the bead is subjected to a high load is and because in addition to the draft and the speed of travel, the other weather and Water conditions are to be taken into account. For the mechanical drive of the adjustment means is therefore a very considerable technical effort is required.

Zur Vermeidung der Kopflastigkeit von Transportschläuchen für Flüssigkeiten während des Schleppens ist es bekannt, im vorderen Teil des Transportschlauches einen Luftbehälter in dem Füllraum zwischen der Außenhaut und der die Transportflüssigkeit aufnehmenden Innenhülle vorzusehen, so daß durch Aufblähen des Luftbehälter und der damit verbundenen Größenveränderung Neigungen des Schwimmbehälters ausgeschaltet werden. Der hier vorgesehene Luftbehälter wirkt als zusätzlicher Antriebskörper. Ferner sind bei Schiffen Bug- und Heckwülsic zur Verringerung des Widerstandes bekannt, die in ihrer Form und Lage veränderbar sind.To avoid the top-heaviness of transport hoses for liquids during towing it is known, in the front part of the transport hose, an air tank in the filling space between to provide the outer skin and the inner shell receiving the transport liquid, so that through Inflation of the air reservoir and associated Change in size inclinations of the floating tank are switched off. The one provided here Air reservoir acts as an additional drive body. Furthermore, bow and stern bulges are used on ships Reduction of the resistance known, the shape and position of which can be changed.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen zur Verringerung des Wellenwiderstandes an die verschiedenen Ladezustände des Schiffes in Form und Abmessungen veränderbaren Bug- bzw. Heckwulst für Schiffe auf einfache Weise und ohne mechanischen Antrieb zu schaffen.The object of the invention, on the other hand, is to provide one to reduce the wave resistance to the various Loading states of the ship in shape and dimensions changeable bow and stern bulge to create for ships in a simple way and without mechanical drive.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Bug- bzw. Heckwulst vorgeschlagen, der in der Weise ausgebildet ist, daß der am Schiffskörper angebrachte Wulst einen durch Zellen unterteilten, formveränderlichen Hohlkörper und eine diesen bedeckende, an sich bekannte elastische Außenhaut aufweist, wobei die Form und die Abmessungen des formveränderlichen Hohlkörpers durch Änderung der Füllung der mit einem formgebenden Medium gefüllten Zellen, die einrein über Leitungen mit einem Pump- und Erzeugeraggregat für das Medium in Verbindung stehen, erfolgtTo solve this problem, a bow or stern bead is proposed according to the invention, which is shown in is designed in such a way that the bead attached to the hull of the ship is divided by cells, shape-variable hollow body and a known elastic outer skin covering it having, the shape and the dimensions of the shape-changeable hollow body by changing the filling of the cells filled with a shaping medium, which are connected to a Pump and generator set for the medium are connected, takes place

Die Zellen des Hohlkörpers des Wulstes weisen vorzugsweise einen etwa sechseckigen Querschnitt auf. Das formgehende Medium ist komprimierbar, verflüssigbar oder gefrierbar.The cells of the hollow body of the bead preferably have an approximately hexagonal cross section on. The shaping medium can be compressed, liquefied or frozen.

Mit einem derartig ausgebildeten Bug- bzw. Heckwulst ist die Anpassung des Wulstes in weiten Grenzen an die günstigsten Betriebsbedingungen des Schiffes möglich. Die jeweils vorgenommene Änderung des Bug- bzw. Heckwulstes trägt dazu bei, Strömungswiderstände zu verringern. Die Verwendung von Zellen des Hohlkörpers des Wulstes mit einem sechseckigen Querschnitt erbringen den Vorteil, daß in dem Zustand, in dem das formgebende Medium in den Zellen enthalten ist, diese Zellen die größte Eigenfestigkeit gegenüber einem äußeren Druck aufweisen. With a bow or stern bead designed in this way, the adaptation of the bead is within wide limits possible to the most favorable operating conditions of the ship. The change made in each case the bow or stern bulge helps to reduce flow resistance. The usage of cells of the hollow body of the bead with a hexagonal cross-section have the advantage that in the state in which the shaping medium is contained in the cells, these cells are the largest Have inherent strength against an external pressure.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.The drawing schematically illustrates some exemplary embodiments of the subject matter of the invention.

F i g. 1 zeigt den Vordersteven eines Schiffes mit Bugwulst in Ansicht;F i g. 1 shows the forward stem of a ship with a bulbous bow;

F i g. 2 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Zellenaufbau des Bugwulstes;F i g. Figure 2 is a horizontal section through a cell structure of the bulbous bow;

F i g. 3 gibt einen senkrechten Schnitt durch einen Bugwulst wieder.F i g. 3 shows a vertical section through a bulbous bow.

Der Schiffskörper 10 weist einen Bugwulst 11 auf. Letzterer besteht aus einer elastischen Außenhaut 12 aus zähelastischen Kunststoffen und entspricht im Formzuschnitt etwa der Grundform des Bugwulstes. Der als Hohlkörper 13 ausgebildete Zwischenraum zwischen Außenhaut 12 und den Wandungen des Schiffes 10 ist durch ein Zellensystem ausgefüllt, das mittels nicht dargestellter Schlauch- bzw. Rohrleitungen mit einem im Inneren des Schiffes angeordneten Erzeuger zur Lieferung eines Druckmediums oder eines Erstarrungsmediums in Verbindung steht.The hull 10 has a bulbous bow 11. The latter consists of an elastic outer skin 12 Made of tough elastic plastics and corresponds roughly to the basic shape of the bulge in shape. The space formed as a hollow body 13 between the outer skin 12 and the walls of the Ship 10 is filled by a cell system, which is made by means of hoses or pipelines (not shown) with a generator arranged inside the ship for supplying a print medium or a solidification medium is in connection.

Der Hohlkörper 13 besteht aus nicht veränderbaren Kernzellen 20 von etwa sechseckigem Querschnitt und aus den der Außenhaut benachbarten Zellen 21 sowie den Randzellen 22. Die benachbarten Zellen 21 und die Randzellen 22 geben der Außenhaut 12 die für die Betriebsverhältnisse des Schiffes günstige Form.The hollow body 13 consists of unchangeable core cells 20 of approximately hexagonal cross-section and from the cells 21 adjacent to the outer skin and from the edge cells 22. The adjacent cells Cells 21 and the edge cells 22 give the outer skin 12 for the operating conditions of the Ship's favorable shape.

Die Außenhaut 12 ist mit den Schiffswandungen 10 durch Verschweißen, Verkleben oder Vernieten verbunden. Die Zellen 20, 21, 22 sind entsprechend dem gewählten Werkstoff miteinander und ganz oder teilweise mit der Außenhaut, z. B. durch Verkleben oder Verschweißen verbunden.The outer skin 12 is connected to the ship walls 10 by welding, gluing or riveting connected. The cells 20, 21, 22 are mutually and wholly or according to the selected material partially with the outer skin, e.g. B. connected by gluing or welding.

Die nicht dargestellten Schlauch- bzw. Rohrleitungen zu den einzelnen Zellen bzw. Zellengruppen bestehen aus durch Verkleben oder Verschweißen angeschlossenen Schläuchen, die aus dem Inneren der Wulst in geeigneter Weise durch die Schiffswand geführt sind.The hose or pipelines, not shown, to the individual cells or cell groups exist from hoses connected by gluing or welding that come from inside the Bead are guided in a suitable manner through the ship's wall.

Für die Herstellung der Außenhaut 12 bzw. für die Wandungen der Zellen 20, 21, 22 eignen sich Kunst-For the production of the outer skin 12 or for the walls of the cells 20, 21, 22, synthetic

stoffe, die mechanisch eine ausreichende Festigkeit aufweisen, insbesondere Elasiomere, wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen BAYPREN bekannt sind. Insbesondere die Kernzellen 20 bestehen aus einem Kunststoff, dessen zusätzliche Forrabeständigkeit beispielsweise durch Auf- oder Einlagen von Textilien oder Kunststoffgeweben erzielt wird. Auch unelastische oder halbelastische Kunststoffe kommen in Betracht.substances that have sufficient mechanical strength, in particular elasiomers, such as those for example are known under the trade name BAYPREN. In particular, the core cells 20 exist Made of a plastic whose additional shape resistance is provided, for example, by supports or inserts is achieved by textiles or synthetic fabrics. Also inelastic or semi-elastic plastics is being brought up for consideration.

Die Formänderung des Bugwulstes wird in folgender Weise ausgeführt: Je nach den Betriebsbedingungen des Schiffes bei voller Beladung, Leerfahrt bzw. Ballastfahrt wird dem Bugwulst 11 durch eine entsprechende Füllung der Zellen jeweils diejenige Form, Größe und Lage gegeben, die eine totale Interferenz der auftretenden Folgewellen bewirkt. Die Ermittlung der Wulstform ergibt sich aus Näherungswerten bzw. aus dem Schleppversuch. Die Schaltung für die Füllung der Zellen je nach der erstrebten Form des Wulstes kann dann auch nach einem Pro- ao gramm erfolgen. Als formgebendes Medium kommen hydraulische oder pneumatische Medien in Betracht, jedoch können die Zellen auch als Zellen für bartbare Medien bzw. Gefrierlösungen ausgebildet sein Die Erzeuger für das Speisemedium für die Zellen bestehen aus Kompressoren, hydraulischen Anlagen und Gefrieraggregaten. . .The change in shape of the bulge is carried out in the following way: Depending on the operating conditions of the ship with full load, empty run or ballast run is the bow bulge 11 by a corresponding Filling of the cells is given the shape, size and location that cause total interference of the ensuing waves. The determination of the bead shape results from approximate values or from the tow test. The circuit for filling the cells depending on the desired The shape of the bead can then also be based on a pro ao gram. Hydraulic or pneumatic media can be used as the shaping medium, however, the cells can also be used as bartendable cells Media or freezing solutions be formed Generators for the feed medium for the cells consist of compressors, hydraulic systems and Freezing units. . .

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eme feste Verbindung der Außenhaut 12 mit dem Schiffskörper 10 vorgesehen. Die Außenhaut 12 mit den darin befindlichen Zellen kann jedoch auch auf Bugplatten vorgesehen sein, die am Schiffsrumpf höhenverstellbar angeordnet sind. Dadurch wird die Möglichkeit der Anpassung des Wulstes an die jeweiligen Betriebsverhältnisse des Schiffes noch verbessert.In the illustrated embodiment, eme is fixed Connection of the outer skin 12 to the hull 10 is provided. The outer skin 12 with the cells located therein can, however, also be provided on bow plates which are height-adjustable on the ship's hull are arranged. This creates the possibility the adaptation of the bead to the respective operating conditions of the ship is still improved.

Es ist auch von Vorteil, wenn beispielsweise die Kernzellen 20, die alle die gleiche Form haben, mittels des formgestaltenden Mediums veränderbar gemacht werden, während die Zellen 21 und 22 bei geringerem Innendruck des gleichen Mediums leicht veränderbar sind und so eingestellt, eine glatte, strömungstechnisch günstige Außenhaut bilden.It is also advantageous if, for example, the core cells 20, which all have the same shape, by means of of the shaping medium can be made changeable, while the cells 21 and 22 with less Internal pressure of the same medium are easily changeable and so adjusted, a smooth, fluidic Form a favorable outer skin.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Bow or stern bulge to reduce drag by adapting the shape and the Dimensions of the bead to the different loading conditions of the ship, characterized that the bead (11) attached to the hull (10) is divided by cells, shape-variable hollow body (13) and an elastic known per se covering it Outer skin (12), the shape and dimensions of the shape-changeable Hollow body (13) by changing the filling of the »5 Cells (21, 22), which are individually connected via lines with a pump and generator unit for the medium are connected, takes place.

2. bow or stern bulge according to claim 1, characterized in that the cells of the hollow ao body of the bead (11) have an approximately hexagonal cross-section.

3. bow or stern bead according to claim 1, characterized in that the shaping medium compressible, liquefiable or freezable »5 bar.