DE2812616A1

DE2812616A1 - Schnellboot

Info

Publication number: DE2812616A1
Application number: DE19782812616
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kanei
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-30
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1978-10-05
Also published as: SU772474A3; GB1567435A; DE2812616B2; US4340004A; DE2812616C3

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Schnellboot des Wasserverdrängungstyps, insbesondere ein Boot oder Schiff dieses Typs, welches dadurch ohne Schwierigkeiten auf eine höhere Geschwindigkeit bringbar ist, dass der während der Navigation des Bootes durch die Wellen erzeugte und am Bug wirkende Widerstand reduziert wird, welcher bei einer hohen Geschwindigkeit des Bootes besonders stark in Erscheinung tritt.

Im allgemeinen werden Schiffe oder Boote in Wasserverdrängungstypen (das sind solche Boote, bei denen das gesamte Gewicht während der Navigation durch den Auftrieb ausgeglichen wird) und Gleittypen unterschieden (das sind Hochgeschwindigkeitsoder Schnellboote, deren gesamtes Gewicht durch die am Schiffsboden wirkende Hubkraft und durch den Auftrieb aufgenommen wird). Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Schiffs erhöht werden soll, dann wird gewöhnlich der Schub des Schiffs erhöht, indem eine stärkere Maschine eingesetzt wird, oder es wird die Form des Rumpfes z.B. durch ein Zuspitzen des Bugs zum vorderen Ende hin verbessert, so dass der durch die Wellen erzeugte Wasserwiderstand, der während der Vorwärtsbewegung des Schiffs entsteht, reduziert wird.

Maschinen mit einer grösseren Leistung besitzen jedoch grosse Abmessungen, bedingen höhere Ausrüstungskosten, verursachen einen höheren Kraftstoffverbrauch und sind weniger wirtschaftlich, während die wellenbildenden Widerstandskräfte nicht reduziert werden. Die Vergrösserung der Leistung führt also nicht zu einer entsprechenden Steigerung der Geschwindigkeit, sondern zu einem erhöhten Maschinengeräuseh oder zu Schwingungen.

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Im allgemeinen wird die Form des Rumpfes verändert, indem z.B. der Bug in der vorbeschriebenen Weise zugespitzt wird, während bisher keine Versuche unternommen worden sind, die grundsätzliche Form des an sich bekannten Schiffes zu verändern. Wenn der wellenbildende, auf den Bug des Schiffes wirkende Widerstand in der gleichen Höhe erhalten bleibt, wie dies bisher der Fall ist, dann kann durch irgendwelche Verbesserungen die Fahrgeschwindigkeit des Schiffs nicht merklich erhöht werden.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Schnellboot der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die Fahrgeschwindigkeit erhöht werden kann.

Gemäss der Erfindung wird ein Schnellboot der vorbeschriebenen Art vorgeschlagen, welches eine auf einem höheren Niveau angeordnete vordere Bodenbeplankung und eine auf einem tieferen Niveau angeordnete hintere Bodenbeplankung aufweist, die durch eine mittlere, stufenförmig verlaufende Bodenbeplankung miteinander verbunden sind. An gegenüberliegenden Seiten der vorderen Bodenbeplankung sind Seitenplatten angeordnet, welche sich von dieser senkrecht nach unten bis zu einer Stelle erstrecken, die etwas unter dem Niveau der hinteren Bodenbeplankung liegt, so dass während der Navigation des Schiffs ein Wasserströmungskanal ausgebildet wird. An den sich gegenüberliegenden Seitenplatten ist im vorderen Teil des Wasserströmungskanals ein Wasserteiler befestigt, welcher sich quer zwischen den Seitenplatten erstreckt und die Wasserströmung durch den Kanal in zwei Wasserströme unterteilt, dh. in einen oberen Wasserstrom und einen unteren Wasserstrom, um einen vorderen Luftspeicherraum zur Aufnahme von Druckluft zwischen den Strömen und einen mittleren Luftspeicherraum zwischen der vorderen Bodenbeplankung und dem oberen Strom auszubilden. Der durch die in

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diesen Luftspeicherräumen aufgenommene Druckluft erzeugte Auftrieb hält die vordere Hälfte des Bootes in einer solchen erhöhten Stellung, dass die Wasserlinie, die sich während des Ankerns auf einem höheren Niveau des Bugs befindet, während der Fahrt des Bootes unter den Bug abgesenkt wird, nämlich bis auf die Seitenplatten. Der Heckteil des Bootes besitzt e-inen Ballasttank, welcher als hinterer Luftspeicherraum zur Aufnahme von Druckluft dient, so dass der durch diejenige Luft erzeugte Auftrieb, die sich in dem hinteren Luftspeicherraum befindet, dafür sorgt, dass der Heckteil angehoben und in einem Gleichgewichtszustand mit der vorderen Hälfte des Schiffs gehalten wird.

Gemäss der Erfindung wird also in vorteilhafter Weise die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit eines Bootes des Wasserverdrängungstyps dadurch erreicht, dass unter der Bodenbeplankung des Bootes Luftspeicherräume gebildet werden, welche das Boot mittels des durch die Luft erzeugten Auftriebs anheben, so dass der wellenbildende, auf den Bug wirkende Widerstand erheblich reduziert wird .und das Schiff ohne Schwierigkeiten mit einer höheren Geschwindigkeit fahren kann.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.l eine schematische Vorderansicht eines Katamarans gemäss der Erfindung;

Fig.2 eine Schnittansicht entlang der Linie x-x nach Fig.l, wobei das Boot während der Navigation gezeigt ist;

Fig.3 eine schematische Vorderansicht von einem Boot mit einem einzigen Rumpf;

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Fig.4 eine Ansicht dieses Bootes von unten;

Fig.5a eine Teilseitenansicht, wobei zu erkennen ist, dass an dem Bug eine Bugschürze befestigt ist;

Fig.5b eine Längsschnittansicht durch den in Fig.5a gezeigten Abschnitt;

Fig-6 eine vergrösserte Ansicht des Teils P nach Fig.2;

Fig.7a eine vergrösserte senkrechte Schnittansicht einer seitlichen Beplankung, die einen Luftkanal aufweist;

Fig.7b eine Querschnittansicht durch den in der Fig.7a gezeigten Abschnitt; und

Fig.8+9 senkrechte Schnittansichten durch den Hauptteil weiterer Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung.

In Fig.1 ist ein Boot des Katamaran-Typs gemäss der Erfindung gezeigt, welches zwei Rümpfe 1o besitzt. Die Oberdecks 11 der Rümpfe 1o sind in ihren mittleren Abschnitten durch eine Brücke 14 miteinander verbunden, welche in ihrem unteren Abschnitt Passagierräume 12 und in ihrem oberen Abschnitt ein Steuerhaus 13 aufweist.

Da die Rümpfe 1o identische Konstruktionen besitzen, soll nachfolgend nur ein Rumpf in Verbindung mit den Fig.1 und 2 beschrieben werden. Der Rumpf 1o umfasst einen Bugteil A, einen vorderen Rumpfteil B, dessen Innenraum als Frachtraum 15 dient, 'einen hinteren Rumpfteil C, dessen Innenraum als Maschinenraum 16 dient, und einen Heckteil D, dessen Innenraum mittels eines Zwischendecks 17 in zwei Teile unterteilt ist, dh. in einen oberen Teil, der als hinterer Frachtraum 18 dient, und einen unteren Teil, der als Ballasttank 19 zur Aufnahme von Wasser dient, welches nach aussen gepumpt werden kann.

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Der Bugteil A läuft zu seinem vorderen Ende spitz zu. Die Rumpfteile B und C sind im wesentlichen kastenförmig ausgebildet. Der Heckteil D läuft zum hinteren Ende spitz zu. Am hinteren Ende weist der Heckteil D im unteren Bereich eine Schraube 2o auf, die über eine Antriebswelle 22 mit einer sich in dem Maschinenraum 16 befindlichen Maschine E gekuppelt ist, wobei sich die Welle 22 durch ein Schutzrohr 21 hindurch erstreckt, welches in dem Ballasttank 19 gelagert ist.

Der Bugteil A und der vordere Rumpfteil B besitzen eine vordere Bodenbeplankung 23, welche im wesentlichen eben ist. Der hintere Rumpfteil C besitzt eine mittlere Bodenbeplankung 24, welche in ihrem vorderen und hinteren Bereich nach oben gekrümmt ist, so dass sie eine im wesentlichen halbkreisartige Form besitzt, an welche am untersten■Abschnitt eine horizontale hintere Bodenbeplankung 25 angreift (s. Fig.2). Auf diese Weise verbindet der vordere Krümmungsteil 24' der mittleren Bodenbeplankung 24 die vordere Bodenbeplankung 23, die sich auf einem höheren Niveau befindet, mit der hinteren Bcdenbeplankung 25, die sich auf einem tieferen Niveau befindet, so dass eine Stufe gebildet wird.

An gegenüberliegenden Seiten der vorderen Bodenbeplankung 23, der mittleren Bcdenbeplankung und des vorderen Abschnitts der hinteren Bodenbeplankung 25 (nämlich an gegenüberliegenden Seiten des Abschnitts von dem vorderen Rumpfteil B zum vorderen Heckteil D) sind Seitenplatten 26 befestigt. Die Seitenplatten 26 erstrecken sich in senkrechter Richtung von den gegenüberliegenden Seiten um ein bestimmtes Stück bis zu einer Tiefe, die unter der hinteren Bodenbeplankung 25 liegt, so dass ein Luftverlust aus den Hochdruckluftspeicnerräumen, die später noch beschrieben werden,vermieden wird. Die von den gegenüberliegenden Platten begrenzten Räume dienen als Was-

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serStrömungskanäle F während der Navigation des Bootes.

Wie dies aus Fig.6 zu entnehmen ist, ist am vorderen Eintrittsende des Wasserströmungskanals F ein Wasserteiler 27 mit dreieckigem Querschnitt befestigt, welcher sich in horizontaler Richtung zwischen den gegenüberliegenden Seitenplatten erstreckt und an diesen befestigt ist, wobei die Spitze 27' nach vorne zeigt. Das während der Navigation des Bootes durch den Strömungskanal F strömende Wasser wird durch den Wasserteiler 27 in einen oberen Strom G₁ und einen unteren Strom G-geteilt. Die vordere Bodenbeplankung 23 besitzt eine Wasserabreißvertiefung 28, welche sich quer zum Rumpf und parallel zum Wasserteiler 27 erstreckt. Die Wasserabreißvertiefung 28 besitzt einen Luftauslass 29, welcher über einen Luftkanal mit einem Verdichter 31 in Verbindung steht, der im Maschinenraum 16 vorgesehen ist. über den Luftauslass 29 wird Hochdruckluft in den Strömungskanal F eingeleitet, um einen mittleren Raum I zu bilden, in welchem ein geeignetes Druckluftvolumen zwischen der vorderen Bodenbeplankung 23 und dem oberen Wasserstrom G₁ gehalten wird. .

Der Luftkanal 3o erstreckt sich weiter nach vorn und besitzt ein vorderes Ende, welches an ein Verbindungsrohr 32 angeschlossen ist, welches seinerseits in jeder Seitenplatte 26 ausgebildet ist. Das Verbindungsrohr 32 steht über einen Luftkanal 33, der sich in der Seitenplatte 26 erstreckt, mit einem Luftkanal 34 in Verbindung, der in den Wasserströmungskanal F parallel zur Seitenplatte 26 eingreift. Der Luftkanal 34 besitzt an seinem vorderen Ende einen Luftauslass 35, welcher sich in das hintere Ende des Wasserteilers 27 hinein erstreckt (s. Fig.6). Aus dem Luftauslass 35 tritt unter hohem Druck stehende Luft aus, so dass ein vorderer Hochdruckluftspeicherraum H zwischen dem oberen und dem unteren Strom G₁ bzw. G^ ausgebildet wird, welche durch den Wasserteiler 27 geteilt wurden.

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Der Luftkanal 3o ist geteilt und erstreckt sich nach hinten, wobei er an seinem hinteren Ende einen Luftauslass 3 6 aufweist, der mit dem Ballasttank 19 in Verbindung steht. Die am Auslass 36 austretende Druckluft bildet einen hinteren Druckluftspeicherraum J innerhalb des Ballasttanks 19 aus. Der hintere Luftspeicherraum J hält den hinteren halben Teil des Bootes mit dem vorderen halben Teil des Bootes im Gleichgewicht, welcher von dem vorderen und dem mittleren Luftspeicherraum H und I in einer angehobenen Stellung gehalten wird.

Die Fig.2 zeigt ein Ruder 37 sowie eine öffnung 38, mit welcher der Ballasttank 19 mit dem Wasser ausserhalb des Schiffes in Verbindung steht, so dass Wasser aufgenommen oder abgelassen werden kann, und schliesslich eine Luftaustrittsleitung 39, die mit einem Luftaustrittsventil 4o verbunden ist, welches an ihrem über das Oberdeck 11 hinausragenden oberen Ende angeordnet ist.

Wenn das vorbeschriebene Schnellboot ankert, dann befindet sich in dem vorderen Luftspeicherraum H und dem mittleren Luftspeicherraum I unter der Bcdenbeplankung keine Druckluft, und auch der Luftspeicherraum J in dem Tank 19 ist druckentlastet, so dass der zwischen den Seitenplatten 26 und dem Ballasttank 19 befindliche Wasserstrcmungskanal F mit Wasser gefüllt ist. Die Wasserlinie K befindet sich auf einem hohen Niveau, was mit der strichpunktierten Linie in Fig.2 angedeutet ist.

Wenn das Schiff zu fahren anfängt, dann wird das durch den Wasserstrcmungskanal F zwischen den Seitenplatten 26 hindurchströmende Wasser durch den Wasserteiler 27 in einen oberen Wasserstrom G- und einen unteren Wasserstrom Gj unterteilt. Gleichzeitig tritt Druckluft durch die Luftauslässe 29,35 und 36 aus, so dass zwischen den Wasserströmen G- und G₂ ein vorde-

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rer Hochdruckluftspeicherraum H und zwischen der vorderen Bodenbeplankung 23 und dem oberen Wasserstrcm G₁ ein mittlerer Hochdruckluftspeicherraum I und in dem Ballasttank 19 ein hinterer Hochdruckluftspeicherraum J ausgebildet werden. Die sich in den Luftspeicherräumen befindliche Hochdruckluft sorgt dafür, dass das Schiff infolge seines Auftriebs auf einem höheren Niveau gehalten wird, wobei die Wasserlinie K unter den Bugteil A abgesenkt wird, wie dies mit ausgezogenen Linien in der Fig.2 dargestellt ist, was zur Folge hat, dass der Wellenwiderstand, der während der Vorwärtsbewegung des das Wasser verdrängenden Schiffs auf den Bug einwirkt, wesentlich herabgesetzt wird, so dass das Schiff ohne Schwierigkeiten mit einer höheren Geschwindigkeit fahren kann.

Der obere Wasserstrcm G₁ und der untere Wasserstrom G₂/ welche durch den Wasserteiler 27 erzeugt werden, strömen in der folgenden Weise. Der obere Wasserstrom G₁ strömt unter der Einwirkung der sich im vorderen Luftspeicherraum H befindlichen Luft nach oben, trifft auf die vordere Bodenbeplankung 23 und fällt danach an der Wasserabreißvertiefung 28 plötzlich nach unten. Der durch den Wasserteiler 27 hergestellte untere Wasserstrcm G₂ wird von der sich in dem Luftspeicherraum H befindlichen Druckluft nach unten gedruckt und steigt infolge seiner Reaktionskraft wieder an und vereinigt sich mit dem oberen Wasserstrcm G₁ an der Stelle L.

Der kombinierte Strom G₃ wird zunächst durch den fallenden Druck des oberen Stromes G- und den im mittleren Luftspeicherraum I herrschenden Druck nach unten gezwungen und steigt dann infolge seiner Reaktionskraft wieder an und strömt nach hinten, wobei er die hintere Bodenbeplankung 25 berührt.

Der obere Luftstrom G₁ verhindert, dass die Luft aus dem vorderen Luftspeicherraum H nach vorne durch den Raum zwischen der

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Bodenbeplankung 23 und der Wasserlinie K austreten kann. Der kombinierte Strom G₃ verhindert, dass die sich in dem mittleren Luftspeicherraum I befindliche Luft nach hinten durch den Luftspeicherraum hindurch zwischen der hinteren Bodenbeplankung und der Drucklinie M der Hochdruckluft austreten kann (wobei die Drucklinie M den Mittelwert des den wasserverdrängenden Luftdrucks angibt).

Der Strömungsvereinigungspunkt L, an welchem der obere Wasserstran G-, und der untere Wasserstrom G₂ vereinigt werden, ist derjenige Punkt, an welchem der untere Strom G- durch die zurückgewonnene Reaktionskraft ansteigt, um dann wieder nach unten zu strömen. Infolgedessen ist diejenige Stelle, an welcher der kombinierte Strom G₃ mit der hinteren Bodenbeplankung 25 in Berührung kommt, in Längsrichtung des Schiffs in Abhängigkeit von der Länge des Schiffs einstellbar, dh., der Abstand zwischen dem Wasserteiler 27 und der mittleren Bodenbeplankung 24, in-dem der Druck der sich in dem vorderen Luftspeicherraum H und dem mittleren LuftSpeicherraum I befindlichen Luft eingestellt wird, so dass der Strömungsvereinigungspunkt L in Längsrichtung des Schiffs verschoben wird.

Das Hochgeschwindigkeitsschiff oder Schnellboot gemäss der Erfindung, dessen grundsätzliche Konstruktion vorstehend beschrieben wurde, kann mit der üblichen Bordausrüstung ausgestattet sein.

Der Wasserteiler 27 ist in einem geeigneten Niveau innerhalb des Wasserströmungskanals F an dessen vorderem Ende angeordnet, wobei, darauf geachtet ist, dass diese Stelle in Abhängigkeit von derjenigen Stelle gewählt ist, an welcher der obere Wasserstrom G₁ auf die vordere Bodenbeplankung 23 auftrifft, sowie in Abhängigkeit von dem Winkel, mit welchem der Strom G₁ auf die Bodenbeplankung 23 auftrifft, sowie in Ab-

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hängigkeit von der Wellenhöhe der See und der Stärke des oberen Wasserstrcras G.. . Der Wasserteiler 27 ist also an 6 solchen Stelle angeordnet, dass der obere Wasserstrom G.

1 nach dem Auftreffen auf die vordere Bodenbeplankung 23 keine Turbulenz oder einen Wirbelstrom erzeugt, der den Vorschub des Bootes behindern würde, und dass die Druckluft unter irgendwelchen ₍ Betriebsbedingungen aus dem vorderen Luftspeieherraum H nach vorne austreten kann.

Die Wasserabreißvertiefung 28 ist an einer Stelle angeordnet, an welcher der obere Wasser strom G., nach dem Auf treffen auf die vordere Bodenbeplankung 23 wieder nach unten zu strömen beginnt.

Der Druck der sich innerhalb der Luftspeicherräume H, I und J befindlichen Druckluft wird ständig mit Hilfe automatisch ansprechender, druckempfindlicher Ventile, die automatisch öffnen und schliessen (in der Zeichnung nicht dargestellt) und die an den Luftauslässen 29, 35 und 36 vorgesehen sind, auf einem bestimmten Niveau gehalten. Wenn also das Boot infolge der unterschiedlichen Wellenhöhen oder Wellenlängen stampft oder rollt, wobei ein Druckverlust oder eine Drucksteigerung in einem oder allen Luftspeicherräumen H, I und J durch Luftverlust oder Wellendruck erzeugt wird, dann sorgen das oder die Ventile dafür, dass Luft zugeführt oder abgelassen wird, so dass ein Stampfen oder Rollen des Bootes verhindert wird.

Der vorbeschriebene Gegenstand der Erfindung besitzt folgende Vorteile:

a) Die. unter der Bodenbeplankung gehaltene hohe Luft erzeugt einen Auftrieb, durch welchen der Rumpf auf einem erhöhten Niveau gehalten wird, während die Wasserlinie abgesenkt wird, so dass der durch die Wellen erzeugte Widerstand, welcher gewöhnlich auf den Bug wirkt, reduziert wird und damit die

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Beschleunigung des Bootes erleichtert wird.

b) Der während der Fahrt des Bootes in dem Wasserströmungskanal F gehaltene hohe Luftdruck wird in dem Wasserströmung skanal F, der von den an gegenüberliegenden Seiten der vorderen Bodenbeplankung 23 angeordneten Seitenplatten 26 begrenzt ist, erhalten, und die Luft wird daran gehindert, an der Querseite des Schiffs auszutreten. Da die Wasserlinie mittels der Druckluft auf einem Niveau unter dem Bugteil A gehalten wird (nämlich von den Seitenplatten 26), ist das Boot nur einem geringen oder gar keinem durch die Wellen erzeugten Widerstand ausgesetzt und kann dadurch leichter auf eine höhere Geschwindigkeit gebracht werden, da die Seitenplatten 26 parallel zur Vorwärtsbewegungsrichtung des Bootes verlaufen.

c) Der Wasserteiler 27, welcher in dem Wasserströmungskanal F am vorderen Ende dieses Kanals angeordnet ist, zerteilt die Wasserströmung durch den Kanal während der Bewegung des Bootes in einen oberen Strom G-. und einen unteren Strom G- / wobei der vordere Luftspeicherraum H zwischen diesen beiden Wasserströmen ausgebildet wird, so dass der obere Wasserstrom G- die Luft vollständig daran hindert, aus dem vorderen Luftspeicherraum H nach vorn durch den Raum hindurch zwischen der vorderen Bodenbeplankung 23 und der Wasserlinie K auszutreten.

d) Der durch den Wasserteiler 27 in der vorbeschriebenen Weise gebildete untere Wasserstrom G₂ wird durch den in dem vorderen Luftspeicherraum H herrschenden Luftdruck nach unten gedrückt, steigt infolge der zurückgewonnenen Reaktionskraft wieder an und vereinigt sich an einem Strömungsvereinigungspunkt L mit dem oberen Wasserstrom G₁ am hinteren Ende des vorderen Luftspeicherraums H, während der obere Wasserstrom G.. nach unten strömt, nachdem er auf die vordere Bodenbeplankung 23 aufgetroffen ist.

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Der kombinierte Wasserstrom G₃ wird durch den fallenden Druck des oberen Stromes G₁ und den im mittleren Luftspeicherraum I herrschenden Druck der Druckluft nach unten gezwungen und steigt dann durch die zurückgewonnene Reaktionskraft wieder an und strömt danach nach hinten, wobei er die hintere Bodenbeplankung 25 berührt. Der kombinierte Strom Go verhindert daher vollständig, dass die sich in dem mittleren Luftspeicherraum I befindliche Luft nach hinten austritt.

e) Der in dem vorderen Luftspeicherraum H und dem mittleren Luftspeicherraum I herrschende Luftdruck steuert bei einer geeigneten Einstellung das Abfallen des unteren Wasserstroms G- oder des kombinierten WasserStroms G₃, so dass der Stromungsvereinigungspunkt L und die Lage, an welcher der kombinierte Wasserstrom G-, die hintere Bodenbeplankung 25 berührt, in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Länge des Bootes entlang dem Boot verschoben wird.

f) Der in dem Ballasttank 19 vorgesehene Luftspeicherraum J hält das Boot in Längsrichtung im Gleichgewicht.

g) Wenn der in dem vorderen Luftspeicherraum H und dem mittleren Luftspeicherraum I herrschende Druck auf ein solches Niveau eingestellt wird, dass die Luftdrucklinie M unterhalb der mittleren Bodenbeplankung 24 liegt, wie dies in Fig.2 dargestellt ist, dann werden der vordere Luftspeicherraum H und der mittlere Luftspeieherraum I vergrössert, so dass das Boot einen grosseren Auftrieb erhält, während der im hinteren Teil des mittleren Luftspeicherraums I herrschende Luftdruck^ welcher den Vorschub des Bootes behindert, nicht beliebig ansteigt, da die mittlere Bodenbeplankung 24 eine definierte vordere gekrümmte Fläche 24¹ besitzt. Die der Vorschubkraft des Bootes entgegenwirkende Kraft ist daher relativ zu dem vergrösserten mittleren Luftspeicherraum I klein. Da der vordere Luftspeicherraum H und der mittlere

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Luftspeicherraum I auf diese Weise ein vergrössertes Volumen besitzen, weist die vordere Bodenbeplankung 23 vorzugsweise eine vergrösserte Länge auf, so dass ein vorderer Frachtraum 15 grösseren Volumens geschaffen wird, während die Passagierräume 12 nach vorne verlagert sind.

Vorstehend ist nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung beschrieben worden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel soll nachfolgend beschrieben werden.

Ein solches weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig.3 und 4 dargestellt, wobei hier ein Boot mit einem einzigen Rumpf gezeigt ist. Die vordere Bodenbeplankung 23 des Bootes besitzt an ihren gegenüberliegenden Seiten Seitenplatten 26, welche sich von der vorderen Bodenbeplankung 23 zum vorderen Teil der hinteren Bodenbeplankung 25 erstrecken. Gleiche Trennwände 41, die eine zu den Seitenplatten 26 identische Form und Grosse besitzen, sind in vertikaler Richtung parallel zu den Seitenplatten 26 angeordnet, so dass der von den Seitenplatten 26 begrenzte Wasserströmungskanal F geteilt wird. Jeder dieser Teilkanäle F¹ des Strömungskanals besitzt einen Luftauslass 29, ein Verbindungsrohr 32, einen Luftkanal 34 und einen Luftauslass 35.

Auf diese Weise werden in jedem Teilkanal F' während der Navigation des Bootes ein vorderer Luftspeicherraum H und ein mittlerer Luftspeicherraum I gebildet, und der Luftverlust wird selbst dann verhindert, wenn das Schiff rollt. Die Trennwände 41 zum Unterteilen des Luftströmungskanals F sind nicht nur bei- Schiffen mit einem einzigen Rumpf anwendbar, sondern ebenso anwendbar bei Schiffen.des Katamaran-Typs, wie dieser bereits beschrieben wurde. Der Innenraum des Ballasttanks 19 kann mit Trennwänden ausgestattet sein, welche den Tank unterteilen, so dass ein hinterer geteilter Luft-

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speicherraum J für Druckluft gebildet wird.

Sowohl bei einem Boot mit einem einzigen Rumpf als auch mit zwei Rümpfen können grosse Unterschiede zwischen der Verdrängung bei einem vollbeladenen Boot und bei einem unbeladenen Boot; auftreten, so dass bei einer Vorwärtsbewegung des Bootes ohne Ladung die vordere Bodenbeplankung 23 zu hoch über der Wasserlinie K angeordnet ist. Es wäre dann für den Wasserteiler 27 unmöglich oder nur schwierig, die Wasserströmung zu teilen. Ein weiterer Nachteil könnte darin bestehen, dass durch die Vergrösserung des mittleren Luftspeicherraums I eine nach hinten gerichtete Kraft erzeugt wird, welche der Vorwärtsbewegung des Schiffs entgegenwirkt. Gemäss der Erfindung können diese Nachteile dadurch vermieden werden, dass eine senkrecht einstellbare Bugschürze N am Bug des Bootes befestigt wird, wie dies in Fig.5 (a) und Fig.5 (b) gezeigt ist.

Aus Fig.5 (b) ist zu erkennen, dass zwischen den Seitenplatten 26 an ihren vorderen·Enden eine horizontale Platte 42 bestimmter Länge in senkrechter Richtung gleitend gelagert ist. Diese horizontale Platte 42 erstreckt sich von den vorderen Endender Seitenplatten 26 nach vorne. Das vordere vorstehende Ende der Platte 42 ist an einer Schutzhaube 43 befestigt, welche die gleiche Form wie der Bugteil besitzt und den vorderen Abschnitt und die seitlichen Abschnitte des Bugteils A übergreift, wobei dadurch die Bugschürze N gebildet wird. Die Schutzhaube 43 der Bugschürze N weist gegenüberliegende Seitenwände 44 auf. Näher am hinteren Ende jeder Seitenwand befindet sich eine abgeknickte senkrechte Platte 45, welche sich an den unteren Rand der jeweiligen Seitenwand 44 anschliesst. Das vordere Ende der Seitenplatte 26 greift in den gefalteten Teil der senkrechten Platte 45 ein. An den inneren Wänden 45· der einander gegenüberliegenden senkrechten Platten

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45 ist ein Wasserteiler 27 mit dreieckigem Querschnitt ähnlich dem Wasserteiler 27 bei dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel befestigt und erstreckt sich quer zu diesen, wobei die Spitze des Wasserteilers 27 nach vorne zeigt. Der obere Randabschnitt der Schutzhaube 43 ist in senkrechter Richtung in einem zurückgefalteten Abschnitt 46 beweglich gelagert, d-er am oberen Rand des Bugteiles A angeordnet ist.

Eine sich von dem hinteren Ende der horizontalen Platte 42 nach oben erstreckende Querplatte 47 ist in senkrechter Richtung in einer seitlichen Vertiefung 48 gleitend gelagert, wobei die Vertiefung in der vorderen Bodenbeplankung 23 ausgebildet und am vorderen Ende der Wasserabreißvertiefung 2 angeordnet ist.

In die Oberseite der horizontalen Platte 42 greifen mehrere in senkrechter Richtung verlaufende Hubstangen 49 ein und sind an dieser befestigt. Die Hubstangen 49 erstrecken sich durch die vordere Bodenbeplankung 23 hindurch in den Bug, und die vorstehenden Enden sind an eine gemeinsame Antriebseinrichtung, wie z.B. eine hydrauliche Kolben/Zylindereinrichtung angeschlossen, so dass die Hubstangen 49 in senkrechter Richtung zur Vornahme einer Einstellung bewegt werden können.

Infolgedessen lässt sich die Bugschürze N zur Einstellung mit Hilfe der Hubstangen 49 auf und ab bewegen. Wenn das Schiff leer ist, dann wird die Bugschürze N in einer abgesenkten Position gehalten, damit sich der Wasserteiler 27 in einer geeigneten Tiefe befindet, wie dies in Fig.5 (b) gezeigt ist, so dass der obere Wasserstrom G^, der durch den Wasserteiler 27 abgeteilt wird, wirksam verhindert, dass Luft aus dem vorderen Luftspeicherraum H nach vorne austritt. -—

Bei der vorbeschriebenen Ausführung wird ein Teil des nach hinten wirkenden Drucks der sich in dem Luftspeicherraum I

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befindiichen luft durch den nach vorne wirkenden Druck des Luftspeicherraumes ersetzt, der auf die Querplatte 47 wirkt, die sich am hinteren Ende der Bugschürze N befindet. Der nach hinten wirkende Druck der Luft, welcher der Vorwärtsbewegung des Schiffs entgegengerichtet ist, wird also durch einen Betrag verringert, welcher dem oberhalb der strichpunktierten Linie 0 in Fig.5 (b) und unterhalb der vorderen Bodenbeplankung 23 gelegenen Luftvolumen entspricht.

Es ist nahezu überflüssig zu sagen, dass der Abschnitt, an welchem die Querplatte 47 in die seitliche Vertiefung 48 eingreift, und die Teile, an denen die vorderen Enden der Seitenplatten 26 in die gefalteten Teile der senkrechten Platten 45 eingreifen, luftdicht sind. Der Luftkanal 3 4 ist über ein Verbindungsrohr 5o an den Wasserteiler 27 angeschlossen, wobei das Verbindungsrohr dehnbar und flexibel ist, so dass es die nach oben und unten gerichtete Bewegung des Wasserteilers 27 mitmachen kann.

Wenn der hintere Teil des Schiffes, insbesondere die hintere Bodenbeplankung 25 gemäss der Fig.2 eine vergrösserte Länge besitzt, dann schliesst sich die mittlere Bodenbeplankung 24 an die hintere Bodenbeplankung 25 an einer tieferen Stelle des hinteren Rumpfteiles C und des Heckteiles D an, so dass die Verdrängung des hinteren Bootskörpers vergrössert und damit der Auftrieb verstärkt werden.

Die Fig.8 zeigt eine Strömungsreglerρlatte 51, welche in dem Strömungskanal F zwischen den Seitenplatten 26 angeordnet ist, so dass der obere Strom G₁ auf die Oberseite der Platte 51 auftr ifft und der untere Strom G₂ auf die Unterseite der Plate auftrifft und der obere und der untere Strom_dadurch am hinteren Ende der Platte 51 vereinigt werden. In diesem Fall werden der obere Strom G- und der untere Strom G₂ zunächst durch die Platte 51 gesteuert und dann miteinander vereinigt.

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und der vereinigte Strom G₃ strömt im wesentlichen horizontal nach hinten, wie dies in Fig.8 gezeigt ist, im Unterschied zu dem oberen und unteren Strom gemäss den Ausführungsbeispielen nach Fig.1 und 2, wo sie direkt miteinander vereinigt wurden. Während bei dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel^der kombinierte Strom G₃ entlang einer Strecke nach unten strömt und dann durch die Reaktionskraft wieder nach oben strömt, um die hintere Bodenbeplankung 25 zu berühren (dh. entlang der Strecke Z in Fig.2), kann diese Strecke vermieden werden, wenn die Strömungsreglerplatte 51 vorgesehen wird, so dass die Länge des Rumpfes verkürzt wird. Das vordere Ende der Strömungsreglerplatte 51 erstreckt sich bis in den vorderen Teil des Luftspeicherraumes H und wird dadurch während der Vorwärtsbewegung des Schiffes durch den Wasserwiderstand nicht beaufschlagt.

Zusätzlich zur Strömungsreglerplatte 51 können in dem Strömungskanal F Strömungsreglerplatten 52 und 53 vorgesehen sein, die den unteren Strom G₃ und den kombinierten Strom G₃ regulieren, wie dies in Fig.9 gezeigt ist. Kurz gesagt werden gemäss der Erfindung unter der vorderen Bodenbeplankung 23 während der Vorwärtsbewegung des Bootes Luftspeicherräume H und I ausgebildet, in denen Luft hohen Drucks gespeichert wird, während ferner ein hinterer Hochdruckluftspeicherraum J im Ballasttank im Heckteil vorgesehen ist, um das Boot auf einem erhöhten Niveau zu halten, bei welchem die Wasserlinie unter den Bugteil A abgesenkt ist, dh. unter die Seitenpla.tten 26, so dass der während der· Navigation des Schiffes auf das Schiff einwirkende und von den Wellen erzeugte Widerstand auf einem Minimum gehalten wird. Auf diese Weise wird leicht eine vergrösserte Geschwindigkeit erreicht, die bisherjnit bekannten Schiffen nicht erreicht werden konnte.

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Claims

PAT E N TA N WA LT E

KLAUS D. KIRSCHNER WOLFGANG GROSSE

DIPL.-PHYSIKER

DIPL.-INGENIEUR

YURAKA KANEI Neyagawa-rCity, Osaka-Prefecture, Japan

HERZOG-WILHELM-STR. 17 D-8 MÜNCHEN 2

IHR ZEICHEN:
YOUR REFERENCE

s 3o37 G s/Bö

OUR REFERENCE

DATUM:

URL 1978

Schnellboot

Patentansprüche

1 . Schnellboot, gekennzeichnet durch

eine vordere Bodenbeplankung (23), eine hintere Bodenbeplankung (25) , die auf einem tieferen Niveau als die vordere Bodenbeplankung (23) angeordnet ist, eine mittlere Bodenbeplankung (24), welche die vordere Bodenbeplankung (23) mit der hinteren Bodenbeplankung (25) verbindet, seitliche Platten (26), welche an gegenüberliegenden Seiten der vorderen Bodenbeplankung (23) angeordnet sind und sich senkrecht von dieser bis zu einer Stelle nach unten erstrecken, die etwas tiefer als die hintere Bodenbeplankung (25) liegt, so dass während der Navigation des Schnellbootes zwischen den seitlichen Platten 426) ein Wasserströmungskanal (F) gebildet wird, einen Wasserteiler (27), der im vorderen Abschnitt des Wasserströmungskanals (F) angeordnet ist und sich in horizontaler Richtung quer zwischen den gegen-

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ORIGINAL INSPECTED

überliegenden Seitenplatten (26) erstreckt, um die Wasserströmung durch den Wasserströmungskanal während der Navigation des Schnellbootes in einen oberen Wasserstrom (G₁) und einen unteren Wasserstrcm (G₉) zu unterteilen, und durch einen Verdichter (31), einen Luftkanal (3o) und Luftauslässe (29,35,36), die an bestimmten Abschnitten im Boot angeordnet sind, um während der Navigation zwischen dem oberen Wasserstrcm und dem unteren Wasserstrcm einen vorderen Luftspeicherraum (H) zur Aufnahme von Druckluft, einen zwischen der vorderen Bodenbeplankung (23) und dem oberen Wasserstrom (G.) gelegenen mittleren Luftspeicherraum (I) und innerhalb eines hinteren Abschnitts (D) des Bootes einen hinteren Luftspeicherraum (J) zu bilden, welcher einen Druckgleichgewichtszustand mit dem vorderen und mittleren Luftspeicherraum (H,I) herstellt.
2. Schnellboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (35) für den Luftspeicherraum (H) zur Aufnahme von Druckluft in den hinteren Abschnitt des Wasserteilers (27) einmündet, der einen dreieckigen Querschnitt besitzt, dass der Luftauslass (29) zur Ausbildung des mittleren Luftspeicherraums (I) innerhalb einer Wasserabreißvertiefung (28) angeordnet ist, die an der Unterseite der vorderen Bodenbeplankung (23) vorgesehen ist, und dass der Luftauslass (36) zur Ausbildung des hinteren Luftspeicherraumes (J) in einen Ballasttank (19) einmündet, welcher im hinteren Abschnitt (D) des Schnellbootes angeordnet ist und zur Aufnahme von abpumpbarem Wasser dient.
3 . Schnellboot nach Anspruch 1 , dadurch -gekennzeichnet, dass wenigstens eine Strömungsreglerplatte (51,52,53) vorgesehen ist, welche an den sich gegenüberliegenden Seitenplat-

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ten (26) befestigt ist und sich zwischen diesen in Querrichtung erstreckt, und dass die Strömungsreglerplatte an einer geeigneten Stelle innerhalb des Wasserströmungskanals (F) angeordnet ist.
4. Schnellboot nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdruck in dem vorderen Luftspeicherraum (H) und dem mittleren Luftspeicherraum (I) derart eingestellt ist, dass der obere Wasserstrom (G₁) zunächst ansteigt, dann auf die vordere Bodenbeplankung (23) trifft und danach spontan nach hinten abfällt, während der untere Wasserstrom (G₂) zunächst abfällt, dann durch die Reaktionskraft wieder ansteigt und sich mit dem oberen Strom (G.) an einem Strömungsvereinigungspunkt (L) vereinigt, und dass der vereinigte Strom (Go) infolge des abfallenden Drucks des oberen Wasserstroms und infolge der sich in dem mittleren Luftspeicherraum (I) befindlichen Druckluft nach unten verläuft, dann durch die rückgewonnene Reaktionskraft ansteigt und danach nach hinten strömt, wobei er die hintere Bodenbeplankung (25) berührt.
5. Schnellboot nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Boot einen ungeteilten Rumpf aufweist.
6. Schnellboot nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Bug (A) des Schnellbootes eine Bugschürze (N) in senkrechter Richtung verstellbar montiert ist.

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7. Schnellboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromungsverexnigungspunkt (L) in Längsrichtung des Bootes in Abhängigkeit von der Länge des Bootes dadurch verstellbar ist, dass der Luftdruck innerhalb des vorderen Luftspeichers (H) und des mittleren Luftspeichers (I) entsprechend eingestellt wird.
8. Schnellboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Luftauslass (29,35,36) mit einem auf Druck ansprechenden, automatisch arbeitenden Steuerventil ausgestattet ist.
9. Schnellboot nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserströmungskanal (F) mit mehreren Trennwänden (41) unterteilt ist, die eine identische Form wie die Seitenplatten (26) besitzen und parallel zu den Seitenplatten (26) verlaufen, und dass jeder Teilkanal mit einem Luftauslass (29) ausgestattet ist.

1o. Schnellboot nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bugschürze (N) eine senkrecht bewegbare horizontale Platte (42) aufweist, die in dem Wasserströmungskanal (F) zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenplatten (26) angeordnet ist und sich von den Seitenplatten (26) nach vorn erstreckt, dass am hinteren Ende der horizontalen Platte (42) eine querverlaufende Platte (47) angeordnet ist, dass an dem vorderen Endender horizontalen Platte (42) eine Schutzhaube (43) befestigt ist, die die gleiche Gestalt wiejder Bugteil (A) besitzt, dass die Schutzhaube Seitenwände (44) besitzt, die jeweils in senkrechter Richtung bewegbar sind und mit ihrem oberen Rand in einen zurückgefalteten Abschnitt (46) des Bug-

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teiles (A) eingreifen, daß jede Seitenwand (44) an ihrem unteren Rand eine senkrechte Platte (45) aufweist, welche einen gefalteten Abschnitt zur Aufnahme des vorderen Endes der entsprechenden Seitenplatten (26) besitzt, daß der Wasserteiler an den Seitenwänden der Schutzhaube befestigt ist und sich zwischen diesen in horizontaler Richtung quer erstreckt und daß an der horizontalen Platte (42) mehrere Hubstangen (49) befestigt sind, welche eine senkrechte Bewegung der horizontalen Platte (42) zusammen mit der Bugschürze ermöglichen.

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