DE2559347A1

DE2559347A1 - Waterjet propulsion and steering for ship - with array of jets under hull for balanced thrust and damping of rolling

Info

Publication number: DE2559347A1
Application number: DE19752559347
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Burmester; Ernst Dr Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-31
Filing date: 1975-12-31
Publication date: 1977-07-07

Abstract

The underside of the hull is fitted with a pattern of plates each with an array of slanted holes (14) which direct water jets downwards at an angle under the hull. The combined thrust of the array drives the ship. Steering is effected by altering the thrust distribution of the array. The system dispenses with the screw, and its inherent vibrations and wash. Accurate steering is obtained even at low speeds, such as in port, by having special steering jets at different angles fore and aft. The jets can also be supplied with compressed air or water and air mixtures. Differential thrust control can be used to counteract rolling.

Description

Verfahren und Vorrichtungen zum Antreiben von Schiffen Methods and devices for propelling ships

oder dergl. or the like.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schiffsantrieb zu schaffen, bei dem auf das grobe komplizierte Bauteil der Schraube verzichtet wird und der außerdem geringere Betriebskosten erfordert und mit dem eine wesentlich höhere Geschwindigkeit erzielt werden ka m, als bei konventionellem Antrieb.The object of the invention is to create a ship propulsion system which does without the coarse, complicated component of the screw and which also requires lower operating costs and at a much higher speed can be achieved more than with a conventional drive.

Dies wird dadurch erreicht, daß ein Verfahren zum Antrieb von Schiffen oder dergl. geschaffen wird, bei dem erfindungsgemäß aus der Schiffswand unter Wasser in Gegenrichtung zur Bahrtrichtung austretende Strahlen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums austreten. Die Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß die durch den Welellenschlag der üblichen Schiffsschrauben hervorgerufenen Uferbeschädigungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden0 Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung von Schiffen, bei dem aus der Schiffswand am Bug und oder am Heck Strahlen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums austreten, deren Strahlrichtung im wesentlichen in der waagrechten Ebene senkrecht zur Schiffsmittellinie gerichtet sind. Die Vorrichtung ermöglicht beispielsweise durch Kombination einander gegenüberliegenden Düsen am Heck und am Bug, die Drehung des Schiffes am Ort, ohne daß es Fahrt aufgenommen hat. Durch Verwendung eineS einzigen solchen SteuerdüseBee*res am Heck oder am Bug sind auch bei nicht in Fahrt beweglichem Schiff kleinere Steuerbewegungen möglich.This is achieved in that a method for propelling ships or the like is created in which, according to the invention, jets of a liquid or gaseous medium emerging from the ship's wall under water in the opposite direction to the direction of travel emerge. The device also has the advantage that the bank damage caused by the waves of the usual ship's propellers is reduced to a minimum emerge whose beam direction are directed essentially in the horizontal plane perpendicular to the ship's center line. The device enables, for example, by combining opposing nozzles at the stern and at the bow, the rotation of the ship in place without it having taken up speed. By using a single such Steering nozzleBee * res Smaller steering movements are possible at the stern or bow even when the ship is not moving.

Zur Vermeidung des Kenterns sind die Düsen symetrisch zur Schiffsmittellängsachse angeordnet und in sog. Düsenmatten eingebaut.To avoid capsizing, the nozzles are symmetrical to the ship's central longitudinal axis arranged and built into so-called nozzle mats.

Je zwei gegenüberliegende gleichartig ausgebildete Düsenmatten sind durch eine Druckausgleichsleitung verbunden, sodaß auch bei Störungen beiderseits jeweils der gleiche Druck wirkt und das Kentern verhindert wird.There are two opposite nozzle mats of the same design Connected by a pressure equalization line, so that on both sides even in the event of malfunctions the same pressure is applied in each case and capsizing is prevented.

Nachfolgend wird in den Zeichnungen die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch den Schiffsrumpf mit der Doppelwandung, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Schiffsteils, Fig. 3 die Ansicht des Schiffsteils von unten Fig. 4 eine Einzelheit der Erfindung In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Schiffes 1 dargestellt, der die Doppelwandungen zeigt, wobei die Innenwandung 2 zur Aufnahme der Festigkeitsbelastung dient, während die Außenwand 3 die Düsen 4 - 7 in schematischer Darstellung zeigt, die sich von der Wandung bis zum Boden erstrecken.The invention is illustrated below in the drawings using exemplary embodiments explained in more detail with the help of schematic drawings. They show: FIG. 1 a Cross section through the ship's hull with the double wall, FIG. 2 is a side view of a ship part, FIG. 3 shows the view of the ship part from below, FIG. 4 shows a detail of the invention In Fig. 1 is a cross section of a ship 1 is shown, which Shows double walls, the inner wall 2 for absorbing the strength load serves, while the outer wall 3 shows the nozzles 4 - 7 in a schematic representation, which extend from the wall to the floor.

Zu beachten ist, daß die Düsenreihe erst eine bestimmte Strecke 8 unterhalb der Wontruktionswasserlinie 9 beginnen soll, damit die Düsen den erforderlichen Wirkungsgrad aufweisen und die Wasseroberfläche nicht verwirbelt wird.It should be noted that the row of nozzles only has a certain distance 8 should begin below the Wontruktionswasserlinie 9 so that the Nozzles have the required efficiency and do not swirl the water surface will.

In Fig. 2 ist ein Teil des Schiffsrumpfes dargestellt, wobei angenommen ist, daß sich das Schiff in Richtung des Pfeiles 10 bebewegt und der Düsenstrahl in Richtung des Pfeiles 11. Die Düsenöffnungen sind hier elliptisch dargestellt, da die im Innenraum angeordneten Düsen (Fig. 4) schräg aus der Bordwandung austreten und sich somit als Schnittfigur eine Ellipse ergibt.In Fig. 2 a part of the ship's hull is shown, assumed is that the ship is moving in the direction of arrow 10 and the jet in the direction of arrow 11. The nozzle openings are shown here elliptically, because the nozzles arranged in the interior (Fig. 4) emerge at an angle from the ship's side and thus an ellipse results as a sectional figure.

Wichtig ist, daß die Abstände 12 und 13 so gewählt werden, daß sich die austretenden Strahlen nicht gegenseitig beeinflussen.It is important that the distances 12 and 13 are chosen so that the exiting rays do not influence each other.

Die Wahl des Winkels 14 (Fig. 4) ist vom Fachmann zu ermitteln, wobei insbesondere Reibung und Turbulenz zu berücksichtigen sind.The choice of the angle 14 (FIG. 4) can be determined by a person skilled in the art, with in particular, friction and turbulence must be taken into account.

Je nachdem als Antrieb Wasser oder luft verwendet wird und je nachdem Ort am Schiffsrumpf, nämlich an der senkrechten Stelle, an der Rundung oder am Boden werden diese Winkel verschieden gestaltet sein müssen.Depending on whether water or air is used as the drive and depending on the situation Place on the hull, namely at the vertical point, on the curve or on the floor these angles will have to be designed differently.

Zweckmäßig ist es, die äußere Schiffswandung 3 in verschiedene Felder bzw. Düsenmatten 15, 16 (Fig. 3) aufzuteilen, sodaß sie in einfachster Weise ausgewechselt werden können.It is useful to divide the outer hull 3 into different fields or nozzle mats 15, 16 (Fig. 3) so that they can be exchanged in the simplest possible way can be.

Diese Anordnung ermöglicht einzelne oder mehrere solcher Düsenmatten an ein Gebläseaggregat anzuschließen, sodaß bei Ausfall eines Aggregates mehrere andere zur Verfügung stehen.This arrangement enables single or multiple such nozzle mats to be connected to a blower unit, so that if one unit fails, several others are available.

Das Düsenfeld 17 ist für Rückwärtsfahrt vorgesehen und die aus den Düsen austretenden Strahlen 18 sind daher nach vorn gerichtet.The nozzle field 17 is provided for backward travel and from the Nozzles exiting jets 18 are therefore directed forward.

Um das Kentern zu vermeiden, werden die Düsenfelder 15 - 17 zweckmäßig symetrisch zur Längsmittellinle 19 ausgebildet und die jeweilig gegenüber liegenden Backbord - und Steuerborddüsenfelder durch eine Druckausgleichsleitung miteinander verbunden, wobei die einzelnen Düsenfelder (Fig. 4) schottenartig unterteilte Kästen 24 abschließen.In order to avoid capsizing, the nozzle fields 15-17 are useful formed symmetrically to the longitudinal center line 19 and the respective opposite Port and starboard nozzle fields with each other through a pressure equalization line tied together, the individual nozzle fields (Fig. 4) like a bulkhead Complete compartmentalized boxes 24.

Das gleiche Strahldüsenprinzip kann auch zur Steuerung des Schiffes verwendet werden.The same jet nozzle principle can also be used to control the ship be used.

Dazu sind am vertikalen Schiffsteil am Bug die Steuerdüsen 20 und 21, sowie am Heck 22 und 2v angeordnet, deren Strahlen in der waagrechten Ebene jedoch senkrecht zur Schiffsmittellinie verlaufen.For this purpose, the steering nozzles 20 and are on the vertical part of the ship at the bow 21, as well as arranged at the stern 22 and 2v, their rays in the horizontal plane but run perpendicular to the ship's center line.

Durch Anordnung der entsprechenden Anzahl leistungsfähiger Steuerdüsen, ist die Wendigkeit des Schiffes gegenüber den üblichen Rudern erheblich erhöht und es ist die Drenung am Ort möglich. Für den Betrieb von Antrieb und Steuerntönnen z. B. Buft ader Wasser Verwendung finden. 6 Ferner ist es zweckmäßig, die Düsen der oberen Reihe etwas schräg nach unten zu richten (nicht dargestellt), damit die zum Antrieb ungenützte Höhe bis zur OTIL bzw. Wasseroberfläche verringert werden kann, und trotzdem die Wirbelbildung an der Wasseroberfläche vermieden ist.By arranging the appropriate number of powerful control nozzles, the maneuverability of the ship is considerably increased compared to the usual oars and Drenching is possible on site. For the operation of the drive and control tones z. B. Buft or water use. 6 It is also advisable to use the nozzles of the top row slightly obliquely downwards (not shown) so that the the unused height to the OTIL or the water surface can be reduced for propulsion can, and nevertheless the formation of eddies on the water surface is avoided.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

"Method uni devices for propelling ships or the like." P a t e n t a n s p r ü c h e ö Veriahren for propulsion of ships or the like by emerging from the Schlffwall under water in the opposite direction to the direction of travel Jetting of a liquid or gaseous medium.

2. Method for controlling ships or the like. In particular according to Claim 1 characterized by either on the bow or on the stern from the ship wall or jets of a liquid or gaseous escaping under water at the bow and stern Medium, with the beam direction essentially perpendicular in the horizontal plane is directed to the ship's center line.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 thereby characterized in that the nozzles are arranged at such distances 7 and 8 from one another are that there is no mutual influence of the rays.

4. Device for performing the method according to the claims 1 and 3 characterized in that the port and starboard nozzles for forward or Rüclazartsfahrt are connected by a pressure equalization line.

5. Device for performing the method according to the claims 1, 3, and 4 characterized by detachably arranged nozzle fields.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the nozzles of the upper Line of rays

are directed downwards.