DE2430937A1 - Planendes oder semiplanendes boot - Google Patents

Description

Planendes oder semiplanendes Boot.

Die Erfindung betrifft Boote der sogenannten planenden oder semiplanenden Bauart, und der Zweck der Erfindung ist eine Bootskörperform anzugeben, die nicht nur eine grosse Höchstgeschwindigkeit des Bootes zulässt, sondern auch bei niedrigeren Geschwindigkeiten, bei denen das Boot mehr oder weniger als Verdrängungsboot fährt, nur einen geringen_" Widerstand ergibt.

Heutige Motorboote können in zwei getrennte Klassen gegliedert werden: Verdrängungsboote und planende Boote.

Verdrängungsboote fahren wirtschaftlich und benehmen sich befriedigend und angenehm bei niedrigen Geschwindigkeiten, haben aber eine sehr begrenzte Höchstgeschwindigkeit.

Planende Boote fahren leicht bei hohen Geschwindigkeiten;· sind aber dafür sowohl unwirtschaftlich als unzweckmässig bei niedrigeren Geschwindigkeiten^ u.a. indem sie grosse Sogwellen verursachen. '

.Ein Bootkäufer wird sejir oft ein schnelles Boot wünschen, Wenn nicht aus anderen Gründen, denn um in offenes" Fahrwasser zu'gelangen. Wenn er sodann dort angelangt ist, ist es von grösster Bedeutung, dass das Boot sich bei niedrigen Geschwindigkeiten bequem führt, sodass er die Geschwindigkeit nach Wunsch und Gegebenheiten anpassen kann. .

Heute gibt es kein Boot, das die günstigen Eigenschaften der beiden Bauarten vereinigt. Zwar gibt es sogenannte semi-

planende Boote, die im Prinzip Verdrängungsboote sind/ aber eine Boden-konstruktion aufweisen, die eine gewisse Hubwirkung ergeben und dadurch eine Erhöhung der Geschwindigkeit ermöglichen kann. Jedoch ist die Geschwindigkeit hier immer noch aus entsprechenden Gründen wie den bei reinen Verdrängungsboo-ten vorliegenden, beschränkt-Planende Boote sind um bei guter Ausnutzung der Motorleistung hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, mit ebenen Bodenflächen und geraden Langschifflinien konstruiert, die eine Hubwirkung ergeben, sodass das Boot leicht auf dem Wasser gleitet. Solche Boote werden daher meistens mit einem flachen Heck ausgeführt, bei dem die Breite des Bodens nicht viel weniger als die maximale Bodenbreite ausmacht.

So sind Forscher beim Modelltank der Norwegischen Technischen Hochschule zu dem Ergebnis gelangt, dass die Bodenbreite am Heck nicht 90 % der Höchstbreite unterschreiten sollte.

Wenn ein solches Boot mit herabgesetzter Geschwindigkeit als Verdrängungsboot fährt und somit verhältnismässig tief im Wasser liegt, verursacht das breite Heck eine grosse "Kielwasserwelle, die für die Umgebung unerträglich ist und auch einen beträchtlichen unnützlichen Enerigeverbrauch bedeutet. Wenn das Boot sodann auf Plan steigen soll, wird es sich zunächst bäumen, was eine bedeutende zusätzliche Motorleistung erfordert.

Will man andererseits dem Boote eine stärker zusammenlaufende Form hinten geben, damit es sich bei niedriger Geschwindigkeit besser benimmt, werden die Schwierigkeiten beim Steigen auf Plan wegen der Saugwirkung des Wassers auf die konvergierenden Bootseiten zunehmen.

Es sind vielerlei Versuche damit gemacht worden den Wasserwiderstand beim Planen durch Ventilation des Bodens zu verkleinern, indem eine besondere Luftzufuhr vorgesehen und/oder das Boot mit mehr oder weniger ausgeprägten Stufen ausgebildet wird, die einen Luftzutritt unter das planende Boot gestatten. Die erstere Massnahme stellt eine verteuernde Komplikation dar, und die genannten Stufen im Boden werden, wenn das Boot als Verdrängungsboot fährt, nur dazu beitragen, die genannten Nachteile bei niedriger Geschwindigkeit zu vergrössern. .

4 09 8S$7OA2 9

Die vorliegende Erfindung, die darauf abzielt, diese Schwierigkeiten in befriedigender Weise zu beheben, betrifft ein Boot von planender oder semiplanender Bauart, dessen Boden von der Querschnittsebene der grössten Bootbreite nach hinten verjüngt ist und in seinem.hinteren Teil hauptsächlich geradlinig in der Längsrichtung verläuft, d.h. mit einer Form des Bootkörpers, die insofern auch öfters für planende Boote verwendet wird. Die Erfindung besteht in erster Linie darin, dass die Bootseiten ungefähr bei der genannten Querschnittsebene und/oder hinter derselben mit nach hinten gekehrten auswendigen Stufen versehen sind, welche die höchste Wasserlinie des Bootes schneiden.

- Diese Stufen in der Wasserlinie werden bei Fahrt unterhalb Planungsgeschwindigkeit und vor allen Dingen wenn ein Boot planender Bauart auf Plan steigen soll, dazu führen, dass. Luft an die Bootseiten gelangt, södass diese ventiliert werden, wodurch die saugende Kraft an den Bootseiten, die sonst immer der Hubkraft vom Boden entgegenwirken und von dieser in Abzug kommen wird, und die um so grosser wird, je mehr die Bodenbreite nach hinten abnimmt, praktisch vernichtet wird, sodass das Boot rasch und leicht auf Plan steigen wird, und zwar mit verkleinerter Bäumung.

Man kann damit auch ohne Bedenken das Boot bedeutend mehr nach hinten verjüngen als was bei planenden Booten üblich ist. Bei kleiner Geschwindigkeit stellt dies einen grossen Vorteil dar, und beim"Planen wird es von wenig Einfluss sein. Bei der niedrigsten Planungsgeschwindigkeit wird die Angriffslinie der Hubkraftresultante den. Boclen ungefähr in dessen breitestem Teil treffen, und beim Planen wird die Breite des dahinterliegenden Teiles des Bodens ohnehin von zweifelhaftem Wert sein, da sie teilweise lediglich zur Vergrösserung der nassen Fläche beiträgst. Wenn man sodann die Geschwindigkeit weiter erhöht, wird sich der Angriffspunkt der Hubkraft stets nach hinten auf das Heck zu bewegen, bei dem der Boden eine kleinere Breite hat, was für grosse Geschwindigkeiten ideal ist.

Es ist somit ersichtlich, dass die alte Regel, dass die Bodenbreite am Heck nicht 90 % der maximalen Bodenbreite unterschreiten sollte, nicht mehr gilt, wenn das Boot der Erfindung entsprechend:mit Stufen in den Seitenflächen ausgebildet wird. Im Gegenteil sollte man bei den neuen Booten, um die Möglichkeiten der Erfindung gut ausnützen zu können, die Bodenbreite hinten weniger als 70 % der maximalen machen, und ausgeführte Versuche -' ■., ".■■■■■■■ -3-

409883/0429

haben denn auch im Bereiche von 60 bis 70 % besonders gute Ergebnisse gezeigt. Man kann auch gut weiter hinabgehen, ja sogar gegebenenfalls das Heck ganz weglassen, was bei kombinierten Motor- und Segelboote erwünscht sein kann.

Ein Boot mit solchen Breitenverhältnissen im Boden und mit ventilierten Seiten wird bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn die Ventilation nicht zur Wirkung kommt, die Wassermassen längs den Seiten in einem waagerechten Strom wieder hinter das Boot zusammendrängen, "und die gewaltige wellensetzende, senkrechte Bewegung in der Wassermasse wird vermieden. Vorzugsweise sollten die ventilierenden Stufen eine nach hinten abgebogene Form aufweisen, sodass dem Wasserst^oni möglichst wenig Strömungs-widerstand entgegengesetzt wird.^

In der Regel wird es günstig sein zwei Stufen in jeder Bootseite vorzusehen. Dies wird bei planenden Booten normaler Grössenordnung völlig genügend sein, auch wenn die Höchstbreite der Stufen von der Bootseite aus nur wenige Centimeter ausmacht, und gleichzeitig werden die Stufen dann nicht bei geringer Geschwindigkeit eine Wirbelbildung in lästigem Grad verursachen, insbesondere wenn sie eine zweckmässige Ausbildung erhalten, d.h. dass sie nicht nur wie erwähnt nach oben und vorne gekrümmt sind, sondern auch sonst eine strömungstechnisch günstige Form haben, indem sie eine auf beide Enden zu abnehmende Breite aufweisen.

Bei semiplanenden Booten wird die erfindungsgemässe Massnahme dadurch von Wert sein, dass die Stufen hier bei höheren Geschwindigkeiten ebenfalls eine Ventilation der Bootskörperseiten ergeben und dadurch den Leistungsbedarf verkleinern, bzw. eine höhere Höchst-.geschwindigkeit ermöglichen werden.

Bei veränderlicher Geschwindigkeit zwischen minimaler und maximaler Planungsgeschwindigkeit wird das Boot unter der Voraussetzung eines einigermassen richtigen Trimmes jederzeit die ideale Bodebreite in Berührung mit den Wassermassen haben können, und in Wellen und in Kurven werden die ventilierenden Stufen in starkem Grad einer durch ungleichmässige Saugwirkung auf die nach hinten konvergierenden Bootseiten verursachten !Instabilität entgegenwirken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden, das in der Zeichnung veran-

409883/0429

schaulicht ist, die eine Bootkörperform für eine Jolle planender Bauart zeigt', die der Erfindung: entsprechend ausgebildet ist, wobei alle nicht interessierenden Einzelheiten weggelassen sind.

Fig. 1 ist ein Seitenriss des Bootskörpers.

Fig. 2 zeigt den Bootskörper von unten und in der oberen Hälfte waagerecht nach der Linie ΪΙ-ΙΙ in Fig.' 3 durchschnitten.

Fig. 3 zeigt den Bootskörper von hinten und teilweise nach der Linie III-III in Fig. 2 durchschnitten.

Der dargestellte Bootskörper ist von der Bauart mit Seitenkielen 1 zwischen dem Boden 2 und den Bootseiten und mit einem flachen Heck 4, an dem der Boden bedeutend geringere Breite als in der angemerkten 'Querschiffsebene PP aufweist, in der die Breite maximal ist. Der Boden hat'eine übliche V-förmige Querschnittsform mit stumpfem Bodenwinkel und erstreckt sich hauptsächlich gerad-linig zu beiden Seiten von der Kiellinie aus und auch hauptsächlich geradlinig in der _ Lahgschif f srichtung- vom ■ Heck 4 an der Mitte vorbei um sich sodann auf den Steven zu nach oben zu krümmen. .

Erfindungsgemäss sind die Bootseiten hinter der Querschiffsebene PP, also in ihrem nach hinten zusammenlaufenden Teil, mit nach hinten gekehrter. Stufen 3 versehen, die in der dargestellten Weise angebracht:und ausgebildet sind. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, stehen die Stufen nur verhältnismässig wenig von den Bootseiten ab und sind schwach, nach vorne abgeschrägt, wobei sie, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, auf beide Enden zu eine auf Null abnehmende Breite aufweisen und, wie es am besten aus Fig. 1 hervorgeht, am Seitenkiel 1 anfangen und mit abnehmender Steilheit nach oben und vorne verlaufen, uia oben etwa parallel zum Seitenkiel in-die Bootseite überzugehen.

Ih der mit dem Kiel parallelen waagerechten Ebene AA, welche die höchste Wasserlinie darstellt, d.h. die Wässerlinie bei voll eingetauchteni Boot,.,also mit dem Boot.im Ruhe im Wasser und voller Last (beispielsweise mit zwei Personen, an Bord), -haben die Stufen ungefähr ihre grösste Breite und einen Steigungswinkel von etwa 45°. >Bei Beschleunigung etwa bis auf niedrigste Planungs-* geschwindigkeit werden die Stufen wie beschrieben eine ventilierende

4098"ί§/0429

Wirkung ausüben und dadurch trotz der nach hinten zusammenlaufenden Bootseiten die nach hinten und unten ausgeübte Saugwirkung auf diese beseitigen, während das Boot bei voller Planungsgeschwindigkeit bis zur Höchstgeschwindigkeit, bei der die Wasserlinie etwa nach der Linie BB verlaufen wird, aus den angeführten Gründen wenigstens ebenso leicht vorzutreiben sein wird wie bekannte, für Planungsfahrt spezialkonstrüierte Boote.

Claims (6)

Patentansprüche r

1. Boot planender oder semiplanender Bauart, dessen Boden sich von einer -Querschnittsebene grösster Bootbreite nach hinten verjüngt und in seinem hinteren Teil hauptsächlich geradlinig in Längsrichtung

verläuft, dadurch gekennzeichent, dass die Bootseiten ungefähr an und/oder hinter der genannten Querschnittsebene mit nach hinten gekehrten auswendigen Stufen ausgebildet sind, die die höchste Wasserlinie des Bootes schneiden. -

2. Boot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stufen von ihrem unteren Ende aus zunehmende und danach wieder abnehmende Breite haben.

3. Boot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

aus

die genannten Stufen von ihrem unteren Ende/mit abnehmender Steilheit nach oben und vorne verlaufen.

4. Boot nach einem der Ansprüche 1-3, bei dem die Bodenflache an Seitenkielen entlang an die Bootseiten stossen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen ihr unteres Ende an den jeweiligen Seitenkiellinien hat.

5. Boot nach einem der Anspüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stufen in jeder Bootseite zwei ist.

6. Boot nach einem der Ansprüche 1-5/ dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Bodens an seinem hinteren Ende weniger als

70 % seiner maximalen Breite beträgt. - .

-6-

40 988 3/0429