DE2306287A1 - Schiffsantrieb - Google Patents

Description

Schiffsantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schiffsantrieb für Fahrzeuge wie z.B. Luftkissenfahrzeuge oder Tragflächenboote und befaßt sich insbesondere mit der Schaffung von Antriebssystemen großer Leistung in der Größenordnung von 100 000 PS.

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsanlage für ein Schiff mit einem in einem Kanal gelagerten Zentralkörper, der eine Verbrennungseinrichtung besitzt, die Brennstoff und komprimierte Luft von Quellen erhält, die vom Zentralkörper entfernt liegen und mit einer Turbine zum Antrieb eines Flügelrades im Einlauf des Kanals. Gemäß der Erfindung ist wenigstens ein flügelartiger Arm vorgesehen, der sich seitlich zum Kanal erstreckt und eine in Spannrichtung verlaufende Düse aufweist, durch welche Wasser strömen kann und daß die Abgase der Turbine durch den oder jeden Arm geleitet und mit dem durch die Düse strömenden Wasser über die gesamte Breite jeder Düse gemischt werden.

Vorzugsweise ist die Antriebsanlage oder es sind die Antriebsanlagen, wenn mehrere davon erforderlich sind, um die notwendige Leistung zu erzielen, am Schiff mittels einer

309834/042

hohlen stromlinienförmig gestalteten Strebe befestigt,, durch die Brennstoff und komprimierte Luft in geeigneten Leitungen zugeführt werden können«,

Die Quelle komprimierter Luft wird vorzugsweise im Schiffsrumpf untergebracht und kann irgendeine geeignete Ausbildung haben. Zum Beispiel kann ein Einwellen- oder ein Zweiwellen-Gasgenerator mit ejrer den Kompressor antreibenden Turbine vorgesehen werden* wobei der Ausgang des Kompressors der Verbrennungseinrichtung zugeführt wird oder es wird ein Gasturbinentriebwerk mit einem geeignet bemessenen Kompressor benutzt, von dem ein Großteil des Kompressoraus- ■ gangs abgezweigt und der Verbrennungseinrichtung zugeführt werden kann. Statt dessen kann auch ein Gasturbinentriebwerk Verwendung finden, bei dem die heißen Abgase direkt der Verbrennungseinrichtung zugeführt werden. Im letzteren Fall erfordert der Kompressor eine oder mehrere gesonderte Stufen und die Turbine benötigt einen relativ niedrigen Druckabfall, so daß der Enddruck der Abgase gleich jenem der zuerst beschriebenen Quelle komprimierter Luft ist.

Der Ausgang der Düse oder der Düsen in den Armen kann bezüglich der Richtung gesteuert werden, um die Auftriebsrichtung zu ändern oder um den Schubvektor zu ändern, indem mehrere Steuerdüsen im divergierenden Teil der Düse vorgesehen werden. Komprimierte Luft, die von der Verbrennungsluftzufuhr abgezweigt wird, kann durch die Düsen geblasen werden und bewirken, daß jäie Strömung veranlaßt wird, sich von einer der Düsenwände zu "trennen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematisehe perspektivische Ansicht einer Ausfuhrungsform des Antriebsaggregates gemäß der

309834/0424

Erfindung,
Pig.2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Pig. I₃

Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-5 gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausfuhrungsform in einer Schnittansicht gemäß der Fig. 3.

Gemäß Fig. 1-3 ist eine Vortriebseinrichtung 10 an einer stromlinienförmigen hohlen Strebe 12 aufgehängt, die an einem nicht dargestellten Schiffskörper befestigt ist. Me Vortriebseinrichtung 10 weist einen Kanal 14 auf, in dem ein Zentralkörper 16 angeordnet ist, der eine Verbrennungseinrichtung 18 und eine Turbine 20 enthält und dazu dient, ein Flügelrad 22 über eine Welle 24 anzutreiben. Die Verbrennungseinrichtung 18 empfängt Brennstoff und komprimierte Luft über Leitungen 26,28, die in der Strebe 12 angeordnetsind.

Das Flügelrad 22 ist von herkömmlicher Ausbildung oder es wird ein Kavitationsflügelrad mit zwei oder mehreren Reihen herkömmlicher Statorschaufein ohne Kavitation benutzt und das stromunterseitige Ende des Kanals ist als Düse ausgebildet, so daß die Kombination von Gebläserad, Kanal und Düse als herkömmlicher Wasserstrahl wirkt.

Die flügelartigen Arme 30 erstrecken sich von jeder Seite des Kanals 14 nach beiden Seiten. Jeder Arm ist hohl und die Abgase der Turbine strömen in jeden Arm ein. Jeder Arm besitzt eine in Spannrichtung verlaufende Düse 32, wie aus Fig. 3 ersichtlich, durch die Wasser strömen kann. Um zu gewährleisten, daß die Abgase über die gesamte Spannlänge der Düse ausgeblasen werden, sind z.B. die Wände der Düse porös gestaltet.

Die Richtung des Ausflusses aus den Düsen kann zum Zwecke

3 0 9834/0424

der Auftriebssteuerung öder der Richtungssteuerung durch Reihen von Öffnungen 34,j6 auf der Oberseite bzw. Unterseite jeder Düse im divergierenden Abschnitt geändert werden, durch die Luft geblasen werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die öffnungen mit der Leitung 28 verbunden werden und in-dem Ventile 38,40 vorgesehen werden, die unabhängig voneinander betätigbar sind, so daß komprimierte Luft durch die eine oder andere Reihe von öffnungen strömen kann. Die Folge davon ist, daß die Strömung an die gegenüberliegende Wand des divergierenden Abschnitts der Düse angeheftet wird, d.h. an jenem Wandabschnitt, der dem Austritt der komprimierten Luft gegenüberliegt.

Patentansprüche

309834/04 2 4

-A

Claims (8)

- 5 Patentansprüche :

1) Schiffsantrieb, dadurch gekennzeich net, daß er einen Kanal und einen Zentralkörper in diesem Kanal aufweist, welcher eine Verbrennungseinrichtung umschließt, die mit Brennstoff und komprimierter Luft von einer dem Zentralkörper entfernt liegenden Stelle versorgt wird, dais eine Turbine ein Gebläserad im Einlauf des Kanales antreibt, daß wenigstens ein flügelartiger Arm seitlich von dem Kanal vorsteht, der eine in Spannrichtung verlaufende Düse besitzt, durch die Wasser-strömen kann und daß die Abgase der Turbine durch jeden Arm geleitet und über die gesamte Spannbreite der Düse mit Wasser vermischt werden, das durch die Düse hindurchströmt

2) Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßströmung jeder Düse hinsichtlich der Richtung einstellbar ist.

J5) Schiffsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einen konvergent/divergenten Auslaßabschnitt aufweist und daß eine Reihe von Öffnungen oben und unten im divergierenden Abschnitt der Düse vorgesehen sind und daß die Öffnungen mit einer Quelle komprimierter Luft verbindbar sind, um die Ausströmrichtung durch die Düse zu ändern.

4) Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle komprimierter Luft einen Gasgenerator umfaßt, der eine Nutzleistungsturbine antreibt, die ihrerseits einen Kompressor antreibt, dessen Ausgang nach dem Zentralkörper überführt wird.

5) Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

309834/0A2A

•A

zeichnet, daß die Quelle komprimierter Luft ein Gasturbinenstrahltriebwerk umfaßt, welches einen geeignet bemessenen Kompressor derart besitzt, daß ein großer Anteil des Kompressorausgangs dem Zentralkörper zugeführt werden kann.

6) Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle komprimierter Luft ein Gasturbinentriebwerk umfaßt, dessen Kompressor wenigstens eine oder mehrere Stufen zusätzlich zu den normal vorgesehenen Stufen aufweist und daß die Turbine einen relativ niedrigen Druckabfall aufweist, wobei die Abgase der Turbine nach dem Zentralkörper geleitet werden.

7) Schiffsantrieb nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet, daß er über eine Hohlstrebe am Schiffsrumpf befestigt ist.

8) Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzei ohne t, daß er an einem Tragflächenboot vorgesehen ist.

309 8 3 A /(H 2