DE2064341A1

DE2064341A1 - Unterwasserfahrzeug

Info

Publication number: DE2064341A1
Application number: DE19702064341
Authority: DE
Inventors: Heinrich Voepel
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1970-09-12
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1972-08-03
Also published as: DE2064341B2; DE2064341C3

Description

Unterwasserfahrzeug Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 20 45 252.2) Die Erfindung betrifft ein Unterwasserfahrzeug mit einem vorzugsweise spindelförmigen Rumpf, an dessen Heck eine hfantelschraube angeordnet ist, in deren Nachstrom das an einer Seitenfiosse angelenkte Seitenruder liegt nach Patent ... (Patentanmeldung P 20 45 252.2).
In der Patentschrift ... (Patentanmeldung P 20 45 252.2) ist ein Unterwasserfahrzeug beschrieben, das mit Tragflächen ausgerüstet ist, die ein einen hydrodynamischen Auftrieb erzeugendes Längsprofil aufweisen. Das Unterwasserfahrzeug ist sit einer am Heck angeordneten Mantelschraube ausgerüstet, in deren Nachstrom das an einer Seitenflosse angelenkte Seitenruder liegt. Per Gesamtschwerpunkt, das Metazentrum, das hydrodynamische Auftriebszentrum und der durch den Antrieb erzeunte Schubvektor sind nach Lage und Richtung derart einander zueordnet, daß außer dynamischer Stabilität bei Fahrt auch bei Schubausfall automatisch statische Schwimmstabilität gewährleistet ist. Dazu i-st das lJnterwasserfahrzeug in an sich bekannter Weise mit Tauch7ellen ausgerüstet, die ein Abtauchen, ein Schweben des Unterwasserfahrzeugs in jeder gewünschten Tauchtiefe oder auch ein Auf tauchen erlauben.
Die Ausrüstung der Tragflähen mit einem kombinierten Höhen-Querruder gewährleistet eine erhöhte Manövrierfähigkeit um alle drei Bewegungsachsen im Raum infolge des flugähnlichen dynanischen Verhaltens des UnterwasserEahrzeugs.
Ein Nachteil eines solchen Unterwasserfahrzeugs ist, wie bei allen anderen bisher bekannten Über- und Unterwasserfahrzeugen darin zu sehen, daß der Übergang aus der Bewegung in den Stillstand nur unter großen zeitlichen Verzögerungen möglich ist, da allein der Wasserwiderstand die Abbremsung bewirkt. atlas ist besonders dann von Nachteil, wenn das Unterwasserfahrzeug andererseits besonders strömungsgünstig gebaut ist.
Selbstverständlich kann zur Abbremsung auch durch Umschaltung des Antriebs ein beschleunigtes Abbremsen erreicht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer möglichst strömungsgünstigen Form des Unterwasserfahrzeugs allein durch eine besondere Ausbildung der an sich für die Fahrt strömungsgünstigen Teile des Unterwasserfahrzeugs eine zusätzliche Bremskraft zu erzeugen.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Mantel der Mantel schraube als konischer Ring ausgebildet ist, dessen größerer Querschnitt, in Fahrtrichtung des Unterwasserfahrzeugs gesehen, vorne liegt.
Dabei ist es zweckmäRig, daß der konische Rir mungsgünstiges Profil aufweist, dessen Profil parallel zur Oberfläche des Unterasserfahrzeugs verlaufen.
Vorzugsweise ist das Profil des konischen Ringes als Tragflügelprofil ausgebildet, dessen Staupunkt bei laufender Schraube im Bereich überall anliegender Strömung, dagegen bei stillstehender Schraube im Bereich abgerissener Strömung festgelegt ist.
Die stärker gewölbte Seite des Profils des konischen Rings liegt vorzugsweise auf der Innenseite des Rings.
Die strömungsgUnstige Ausführung des Mantels der hiantelschraube und insbesondere die Ausführung als konischer Ring erlaubt einen glatten Durchfluss des an der Oberfläche des Unterwasserfahrzeugs entlangströmenden Wassers, wobei der Mantel selbst eine düsenartige Wirkung aufweist.
Der effektive Profilanstellwinkel des konischen Rings bewirkt eine glatt anliegende Strömung auf der Außenseite des Rings, wenn das Unterwasserfahrzeug angetrieben wird.
Beim St-illsetzen des Antriebs reißt jedoch die Strömung infolge der damit autonatisch verbundenen Änderung des : effektiven Profilanstellwinkels auf der Außenseite des Rings unter Wirbelbildung ab, wodurch eine zusätzliche Bremskraft auf das Unterwasserfahrzeug einwirkt. Diese zusätzliche Bremskraft ist auch dann vorhanden, wenn der Antrieb nicht auf Rückwärtslauf umgeschaltet wird. Das ist bei einer militärischen Verwendung des Unterwasserfahrzeugs besonders dann von Vorteil, wenn ein anteilen des Unterwssserfahrzeugs mit Unterwasserschallgeräten vermieden werden muß, das Unterwasserfahrzeug selbst aber möglichst schnell zitm Stillstand kommen soll.
In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausfü spiel nach der Erfindung dargestellt, wobei die Erfindung wesentlichen Teile schenatisch sind.
Es zeigen Fig. 1 die Strömungsverhältnisse im Bereich des Hecks des Unterwasserfahrzeugs, wenn die Schraube angetrieben wird und Fig. 2 die Strömungsverhältnisse bei stillstehender Schraube aber noch in Fahrt befindlichem Unterwasserfahrzeug.
In beiden Figuren sind die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Am Heck 1 des Unterwasserfahrzeugs ist eine Schraube 2 angeordnet, die von einem Mantel 3 umfaßt ist. Die Befestigung des mantels 3 am Heck 1 erfolgt in bekannter hier nicht darnestellter Weise.
In der Fig. 1 ist der Strömungsverlauf des Wassers entlang der Oberflache des lecks 1 und des mantels 3 durch die Stromlinien 4 angedeutet, wobei selbstverständlich im Nachstrom der Schraube 2 eine Wirbelbildung auftritt, die jedoch vernachlässigbar ist.
Die Fi. 2 zeigt den durch Verschiebung des Staupunktes geänderten Strömungsverlauf im Bereich des Hecks 1 und des Mantels 3 bei stillstehender Schraube 2. Datei entsteht hinter der Schraube 2 eine verstärkte Wirbelbildung, die durch die @irbel 5 symbolisiert sein soll. Auf der Außenseite des Mantels 3 reißt,durch die Änderung des effektiven Profilanstellwinkels bedingt, die Strömung ab, so daß hier zusätzlich sehr starke Wirbel 6 entstehen, die eine zusätzliche Abbremsung des Unterwasserfahrzeugs bewirken.
Die Stärke dieser Wirbelbildung hängt vom Pro Profilanstellwinkel des Mantels 3 ab. Die günstigste.
Profilform und der Anstellwinkel sind leicht theoretisch und/oder experimentell in Abhängigkeit von der Oberflächenform des Unterwasserfahrzeugs in seinem Heckbereich zu bestimmen.

Claims

Ansprüche

Unterwasserfahrzeug mit einem vorzugsweise spindelförmigen Rumpf, an dessen Heck eine Mantelschraube angeordnet ist und das mit Tragflächen ausgerüstet ist, die ein einen hydrodynamischen Auftrieb erzeugendes Längsprofil aufweisen nach-Patent ... (Patentanmeldung P 20 45 252.2), dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Mantel der Mantelschraube als konischer Ring ausgebildet ist, dessen größerer Querschnitt, in Fahrtichtung des Unterwasserfahrzeugs gesehen, vorne liegt.
2. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Profil des konischen Rings als Tragflügelprolil ausgebildet ist, dessen Staupiinkt bei laufender Schraube im Bereich überall anliegender Strömung, dagegen bei stillstehender Schraube im Bereich abgerissener Strömung festgelegt ist.
3. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß doe Profilsehnen des konischen Rings etwa parallel zur oberfläche des Unterwasserfahrzeugs liegen.
4. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch e e k e n n x ei c h n e t , daß die stärker gewölbte Seite des strömungsgünstigen Profil des konischen Rings auf der Innenseite des Rings vorgeseben ist.

L e e r s e i t e