DE2535158A1

DE2535158A1 - HYBRID BOAT

Info

Publication number: DE2535158A1
Application number: DE19752535158
Authority: DE
Inventors: Brian Lance Gilmour
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-07
Filing date: 1975-08-06
Publication date: 1976-02-19
Also published as: ZA755060B; GB1493688A; AU8365975A; BR7505071A; NL7509395A; DK355175A; SE7508855L; JPS5139892A; IT1044545B; CA1015613A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL·. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANNDR. ING. E. HOFFMANN · DIPL ·. ING. W. EITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MDNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 . TELEFON (0811) 9Π087PATENT LAWYERS D-8000 MDNCHEN 81ARABELLASTRASSE 4. TELEPHONE (0811) 9Π087

27 1O527 1O5

Brian Lance Gilmour, Sherwood, Queensland / AustralienBrian Lance Gilmour, Sherwood, Queensland / Australia

Hydrofoil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tragflügelboot mit einem Rumpf, nach unten ragenden Streben vorne und hintern am Rumpf, und je einem Tragflügel an den vorderen und hinteren Streben, welcher quer zur Bewegungsrichtung des Rumpfes angeordnet ist.The invention relates to a hydrofoil with a Fuselage, struts protruding downwards at the front and rear of the fuselage, and one wing each on the front and rear struts, which is arranged transversely to the direction of movement of the trunk.

Wenn der Rumpf, der zu Beginn im Wasser schwimmt, auf Geschwindigkeit kommt, hebt ihn der Auftrieb der Tragflügel über den Wasserspiegel, so dass oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit nur die Tragflügel eingetaucht sind und geringerer Reibungswiderstand vorhanden ist.When the hull, which initially swims in the water, goes up to speed comes, the lift of the wings lifts him above the water level, so that above a certain speed only the wings are submerged and there is less frictional drag.

Bekannte Tragflügelboote haben verschiedene Nachteile:Known hydrofoils have various disadvantages:

a) Der Rumpf ist länger als breit und die Tragflügel haben in Längsrichtung einen relativ grossen Abstand. Aus Stabilitätsund Festigkeitsgründen können die Tragflügel bei einem langen Rumpf dieser Art nicht mit geringerem Abstand zueinander angeordnet werden.a) The fuselage is longer than it is wide and the wings have a relatively large distance in the longitudinal direction. From stability and For reasons of strength, the wings in a long fuselage of this type cannot be arranged with a smaller spacing from one another will.

b) Der gewöhnliche, lange Rumpf ist erheblichen Beanspruchungen, insbesondere Torsionskräften, ausgesetzt, wenn er von den Tragflügeln angehoben ist,und muss folglich mit grosser Steifigkeit ausgebildet werden. Die bringt umfangreiche Versteifungen und Längsträger mit sich und führt zu einer schweren Konstruktion und einem niedrigen Verhältnis der Zuladung zum Leergewicht. Ein typisches Verhältnis bekannter Tragflügelboote liegt etwa bei ο,1.b) The normal, long hull is exposed to considerable stresses, in particular torsional forces, when it is supported by the wings is raised, and must therefore be designed with great rigidity. This brings extensive stiffening and side members and leads to a heavy construction and a low ratio of payload to curb weight. A typical ratio of well-known hydrofoils is around ο, 1.

c) Ein plötzliches Zusammenbrechen des Tragflügelauftriebs, z.B. das Brechen eines Tragflügels, kann ein Eintauchen und den Untergang des Rumpfes verursachen.c) A sudden collapse of the wing lift, For example, if a wing breaks, it can cause the fuselage to submerge and sink.

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Der Erfindung liegt daher- die Aufgabe zugrunde, ein Tragflügelboot der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die oben beschriebenen Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden.The invention is therefore based on the object of a hydrofoil of the type described in the introduction in such a way that the disadvantages described above are avoided or at least reduced will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Rumpf einen elliptischen, horizontalen Querschnitt aufweist, bei dem das Verhältnis der Mittellängsachse zur Querachse zwischen 1,o und 2,ο liegt, und dass Seitenwände nach oben und innen ragen, so dass sich ein Aufbau in Form einer integralen, geschlossenen Kammer ergibt.According to the invention, this object is achieved in that the fuselage has an elliptical, horizontal cross-section in which the ratio of the central longitudinal axis to the transverse axis between 1, o and 2, ο, and that sidewalls after protrude above and inside, resulting in a structure in the form of an integral, closed chamber.

Aufgrund der breiten elliptischen Grundform des Rumpfes sind die Tragflügel bei einem Tragflügelboot gegebener Kapazität mit dichterem Abstand angordnet als bei einem normalen langen Rumpf.Due to the broad, elliptical basic shape of the hull, the hydrofoils are of a given capacity in a hydrofoil more closely spaced than in a normal long trunk.

Der elliptische Grundriss der Rumpfes ergibt eine grosse inhärente Festigkeit und Steifigkeit bei minimalem Bauaufwand. Querversteifungen können auf ein Minimum verringert werden. Das Verhältnis der Zuladung zum Leergewicht kann daher auf eine Zahl gesteigert werden, die grosser als bei einem normalen langen Rumpf ist.The elliptical outline of the fuselage results in great inherent strength and rigidity with minimal construction costs. Cross bracing can be reduced to a minimum. The ratio of the payload to the curb weight can therefore increased to a number larger than that of a normal long trunk.

Der Verschluss des Rumpfes an der Decke zur Erzielung eines geschlossenen Aufbaus steigert diese Festigkeit sehr, weil die Decke die Seitenwände gegen Verwindung abstützt.The closure of the fuselage to the ceiling to achieve a closed structure increases this strength very much, because the ceiling supports the side walls against twisting.

Ein plötzliches Zusammenbrechen des Tragflügelauftriebs kann dazu führen, dass der Rumpf auf das Wasser aufschlägt, aber der runde,mit kreisförmigem Querschnitt versehene Rumpf hat keine Tendenz zum Eintauchen. Im Gegenteil schlägt er auf die Wasseroberfläche auf und neigt dazu, die Tragflügel erneut anzuheben.A sudden collapse of the wing lift can result in the hull hitting the water, but having the round hull with a circular cross-section no tendency to dip. On the contrary, it strikes the surface of the water and tends to re-open the wings to raise.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Tragflügelbootes,1 shows a front view of an embodiment of the hydrofoil according to the invention,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Tragflügelbootes der Fig. 1,FIG. 2 is a partially sectioned side view of the hydrofoil of FIG. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht des Tragflügelbootes, undFig. 3 is a plan view of the hydrofoil, and

Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt eines Teiles des in Fig. 2 gezeigten Rumpfes.FIG. 4 shows an enlarged section of part of the fuselage shown in FIG. 2.

Das dargestellte Tragflügelboot umfasst einen Rumpf 1o, einen vorderen Tragflügel 11 an Streben 12 und einen hinteren Tragflügel 13 an Streben 14. Die Tragflügel 11 und 13 sind an den Seiten nach oben abgewinkelt, wie es sur Erreichung von Stabilität üblich ist.The hydrofoil shown comprises a hull 1o, a front hydrofoil 11 on struts 12 and a rear hydrofoil 13 on struts 14. The wings 11 and 13 are on the Sides angled upwards as it sur achieving stability is common.

Der Rumpf 1o hat einen kreisförmigen Grundriss, d.h. alle horizontalen Querschnitte durch den Rumpf sind kreisförmig. Mit anderen Worten, ist er durch eine Rotationsfläche um eine zentrale, vertikale Achse begrenzt.The fuselage 1o has a circular plan, i.e. all horizontal cross-sections through the fuselage are circular. In other words, it is limited by a surface of revolution around a central, vertical axis.

Der Boden 15 des Rumpfes 1o unterhalb seiner Ruhelage-Wasserlinie 16 hat eine flache^ quer gekrümmte Form, die in aufrechte Seitenwände 17 übergeht, welche ihrerseits integral in eine Decke 18 münden, so dass der Rumpf 1o vom Aufbau her als geschlossene, kreisförmige Kammer ausgebildet ist.The bottom 15 of the hull 1o below its rest position waterline 16 has a flat ^ transversely curved shape, which in upright Sidewalls 17 merges, which in turn open integrally into a ceiling 18, so that the body 1o is a closed, circular chamber is formed.

Der Rumpf hat eine Reihe von Fenstern 19 am Umfang. Der ZugangThe fuselage has a number of windows 19 on the perimeter. Access

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zum Inneren kann über eine drehbare sektorförmige Türe 2o am hinteren Ende erfolgen. Unterhalb des Rumpfes sind ein Mittelkiel 21 und hinten angeordnete Flossen 22 vorgesehen, welche den Strömungsverlauf verbessern, während sich der Rumpf durch das Wasser bewegt. Kleine Leitflächen 23 sind an den Seiten vorgesehen, um die Luftturbulenz bei hoher Geschwindigkeit auf ein Minimum zu verringern.to the inside can be done via a rotatable sector-shaped door 2o at the rear end. Below the fuselage are a Central keel 21 and rear fins 22 are provided, which improve the flow, while the Hull moved by the water. Small baffles 23 are provided on the sides to prevent the air turbulence at high Reduce speed to a minimum.

Ein bevorzugter Aufbau für den Rumpf 1o ist in dem Teilschnitt der Fig. 4 gezeigt. Der Boden 15, die Seitenwände 17 und die Decke 18 sind sämtlich integral aus laminiertem Material hergestellt, mit einer äusseren Fiberglashaut 24, einer inneren Fiberglashaut 25, einer Füllschicht 26 aus starrem Kunststoffschaum und integralen Fiberglasstiften 27, welche die Fibergashäute 24 und 25 miteinander verbinden und integral mit ihnen ausgebildet sind. Ein solcher Aufbau ergibt insbesondere bei einer geschlossenen, kreisförmigen Form eine sehr hohe Festigkeit und Steifigkeit. Kreisförmige innere, horizontale Träger 28 und vertikale Träger 29 erhöhen die Festigkeit und Steifigkeit und sind miteinander zur Bildung eines inneren, geschlossenen Fachwerks verbunden.A preferred structure for the fuselage 1o is in the partial section 4 shown. The bottom 15, the side walls 17 and the ceiling 18 are all made integrally from laminated material, with an outer fiberglass skin 24, an inner fiberglass skin 25, a filling layer 26 made of rigid plastic foam and integral fiberglass pins 27 connecting the fiberglass skins 24 and 25 together and integrally with they are trained. Such a structure gives a very, particularly in the case of a closed, circular shape high strength and rigidity. Circular inner, horizontal beams 28 and vertical beams 29 increase strength and stiffness and are connected to one another to form an inner, closed framework.

Ein Boden 3o erstreckt sich über den unteren Teil der Rumpfes und wird von längsverlaufenden Holmen 31 mit Rechteckquerschnitt getragen und ist daran befestigt. Die Holme 31 sind ihrerseits am Boden 15 des Rumpfes befestigt. Der Aufbau des Bodens dient als zusätzliche Versteifung des Rumpfes.A floor 3o extends over the lower part of the fuselage and is made up of longitudinal spars 31 with a rectangular cross-section worn and attached to it. The spars 31 are in turn attached to the bottom 15 of the fuselage. The structure of the Floor serves as additional stiffening of the hull.

Der vordere Tragflügel 11 ist etwas tiefer als der hintere Tragflügel 13 angeordnet, um zu vermeiden, dass Turbulenzen des Tragflügels 11 den Tragflügel 13 beeinflussen.The front wing 11 is slightly lower than the rear one Airfoil 13 arranged in order to prevent turbulence of the airfoil 11 from affecting the airfoil 13.

Der Rumpf hat einen grossen freien Raum im Innern, weil alle Bauelemente auf seinen Umfang beschränkt sind. Auch führt dieThe fuselage has a large free space inside, because all components are limited to its circumference. Also leads the

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breite Form dazu, dass die Tragflügel 11 und 13 viel dichter beieinander angeordnet sind als bei einem normalen, langgestreckten Rumpf mit dem gleichen Fassungsvermögen.wide shape means that the wings 11 and 13 are much denser are arranged next to each other than in a normal, elongated fuselage with the same capacity.

Der in Fig. 2 schematisch dargestellte Antrieb besteht aus einem Motor 32, an den eine Hochdruckpumpe 33 gekuppelt ist, welche eine schwenkbare Wasserstrahldüse 34 versorgt, die bei Reisefahrt mit den Tragflügeln oberhalb der Wasserlinie mündet. Das Wasser wird von der Hochleistungspumpe 33 über eine Leitung 35 angesaugt, welche über die hohlen Streben für den Tragflügel 11 mit einem nicht dargestellten Einlass am Tragflügel 11 verbunden ist.The drive shown schematically in Fig. 2 consists of a motor 32 to which a high pressure pump 33 is coupled, which supplies a swiveling water jet nozzle 34, which when cruising with the wings above the water line flows out. The water is sucked in by the high-performance pump 33 via a line 35 which passes through the hollow struts for the wing 11 is connected to an inlet (not shown) on the wing 11.

Es versteht sich, dass das oben beschriebene Tragflügelboot abgewandelt werden kann.It goes without saying that the hydrofoil described above can be modified.

Der Rumpf kann elliptisch statt kreisförmig sein, wobei das Verhältnis von Länge zu Breite nicht mehr als 2 ist. Andere bekannte Tragflügelsysteme können verwendet werden, z.B. indem die einzelnen Tragflügel 11 und 13 jeweils durch ein Paar kleinerer Flügel ersetzt werden. Alternative Antriebssysteme, wie Unterwasser- oder in der Luft arbeitende Propeller können verwendet werden. Der Rumpf kann auch aus einem anderen Material als Fiberglas hergestellt sein.The trunk can be elliptical instead of circular, with the length to width ratio not more than 2. Other known hydrofoil systems can be used, for example by dividing the individual hydrofoils 11 and 13 each by a pair smaller wing can be replaced. Alternative drive systems, such as underwater or airborne propellers can be used. The fuselage can also be made from another Material to be manufactured as fiberglass.

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Claims

2S35158 - Ό - claims

1. I hydrofoil with a hull, protruding downward vines on the front and back of the fuselage, and one wing each

on the front and rear struts, which are transverse to the direction of movement of the fuselage is arranged, characterized in that the fuselage (1o) has an elliptical, has horizontal cross-section, in which the ratio of the central longitudinal axis to the transverse axis between 1, o and 2, o lies, and that side walls Π7) up and down protrude inside, resulting in a structure in the form of an integral, closed chamber.

2. hydrofoil according to claim 1, characterized that the fuselage (1o) is reinforced by horizontal, inner beams (28) that completely surround the inner circumference run through the chamber.

3. hydrofoil according to claim 2, characterized in that the carrier (29) in a vertical Level run completely around the perimeter of the chamber and are connected to the horizontal beams (28) so that results in an inner, closed framework.

4. hydrofoil according to one of the preceding claims, characterized in that a Floor (3o) rests on longitudinal beams (31) and is attached to them, which in turn is attached to the fuselage (1o) are.

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