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Katamaran Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines - vorzugsweise
motorgetriebenen - Katamarans für hohe Geschwindigkeiten und für große Wendigkeit,
der sowohl auf Flüssen als auch auf dem Meer eingesetzt werden kann und der auch
in größeren Abmessungen und in stürmischer See volle Hochseetüchtigkeit aufweist.
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Zur weiteren Verringerung des Wasser- und Luftwiderstandes sollen
besondere Kabinenausführungen gefunden werden.
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Als vielseitig einsetzbares Sportgerät soll aus dem Grundkonzept
auch ein Katamaran mit Sonnendeck und wahlweise anbringbarer Kabine abgeleitet werden.
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Schließlich ist zur Erreichung besonders hoher Geschwindigkeiten
und voller Fahrstabilität sowie zur Erlangung großer Wendigkeit beim Fahren eine
besonders vorteilhafte, gleitfähige Form der Schwimmkörper zu finden.
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Auch soll eine militärische Version des Katamarans gefunden werden,
die ihrer Besatzung ein besonderes Maß an Schutz bietet.
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Ein wesentliches und schwieriges Problem bei Katamaranen von mittleren
und größeren Abmessungen ist die Verbindung der beiden Schwimmkörper in einer Weise,
daß die Integrität dieser Fahrzeuge auch bei stürmischer See gewährleistet ist.
Denn durch unterschiedliche Bewegungen des Wassers werden auf die beiden Schwimmkörper
auch
unterschiedlich große und unterschiedlich gerichtete Kräfte ausgeübt und diese beiden
Bauteile haben dadurch die Tendenz 'auseinanderzulaufen". Diese Tendenz wird um
so stärker, je höher der Seegang des Meeres ist.
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Um die Verankerung der beiden Schwimmkörper möglichst stark zu machen
und überdies die Welleneinwirkung auf die Plattform bzw. auf die Kabine des Fahrzeuges
zu eliminieren, wird ein Katamaran mit zwei geschlossenen länglichen Schwimmkörpern
sowie einer Plattform und/oder einer Kabine vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß die beiden Schwimmkörper mittels mehrerer, zur Fahrtrichtung
quergestellten Fachwerkträger oder mittels eines dreidimensionalen Fachwerkrahmens
miteinander verbunden sind.
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Die Höhe der Fachwerkträger bzw. des Fachwerkrahmens beträgt dabei
mindestens 0,6 Meter, vorzugsweise aber 1 bis 1,5 Meter, um die Plattform bzw. die
Kabine über dem Wirkungsbereich der Wellen anzuordnen.
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Um die Knicksteifigkeit der Fachwerkträger bzw. des Fachwerkrahmens
möglichst zu steigern und den Wasserwiderstand der Fachwerkstäbe möglichst niedrig
zu halten, sind letztere in an sich bekannter Weise aus Rohren, vorzugsweise aus
Aluminiumrohren, gebildet.
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Wird ein Fachwerkrahmen verwendet, so besitzt dieser zur einfacheren
Herstellung quaderähnliche Grundform. Auch kann der Fachwerkrahmen aus Teilrahmen
bestehen, die miteinander lösbar verbunden, vorzugsweise miteinander verschraubt
sind.
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Auf den Fachwerkträgern bzw. auf dem Fachwerkrahmen ist -direkt oder
über Zwischenteile - eine Plattform und/oder eine Kabine aufgesetzt.
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Ist eine seitlich geschlossene und oben offene Kabine vorgesehen,
so weist diese in an sich bekannter Weise eine rechteckigen Grundriß auf und es
sind in ihr Sitze und/oder Sitzbänke angebracht.
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Ist eine allseitig geschlossene Kabine vorgesehen, so weist diese
zur Verringerung des Luftwiderstandes rechteckigen Grundriß und einen tragflügelähnlichen
vertikalen Längsschnitt auf.
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Ist eine seitlich geschlossene und oben offene Kabine oder eine allseitig
geschlossene Kabine vorgesehen, so ist zur Verringerung des Wasserwiderstandes am
Heck der Kabine und über derselben ein Tragflügel angeordnet. Durch diesen Tragflügel
wird bei hohen Geschwindigkeiten ein übermäßiges Aufsteilen" des Fahrzeuges verhindert.
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Besitzt der neue Katamaran eine Plattform und eine Kabine, so ist
letztere vorteilhaft als gesonderter Bauteil ausgeführt und auf die Plattform aufgesetzt
und mit dieser verschraubt. Dadurch ist es z.B. möglich, die Kabine auch auf einem
Campingplatz zu verwenden.
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Bei einer solchen Kabine wird deren Decke vorteilhaft aus zwei aufklappbaren
Deckeln gebildet, die an den Kabinenseitenwänden schwenkbar befestigt sind.
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Damit der neue Katamaran bei höheren Geschwindigkeiten in eine widerstandsarme
Gleitfahrt übergeht und dabei auch schräg oder quer zu einer vorhandenen Meeresströmung
manövrieren kann, treffen die Deckfläche und die Bodenfläche jedes Schwimmkörpers
unter spitzen Winkeln oC in zwei Schneiden bzw. kleinen Abrundungen zusammen, die
sich über die Länge des Schwimmkörpers erstrekken.
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Dabei weist die Deckfläche jedes Schwimmkörpers im Normalschnitt
desselben eine nach oben gewölbte Kontur auf, und die beiden äußeren Bereiche der
Bodenfläche nehmen zur zugehörigen Schneide bzw. Abrundung hin eine ansteigende
Lage ein. Dadurch wird eine besonders große Wendigkeit des Katamarans erreicht.
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Zur Verbesserung des Gleitverhaltens der Schwimmkörper ist der mittlere
Bereich jeder Bodenfläche als Längsrinne ausgebildet, die im Normal schnitt des
Schwimmkörpers eine nach oben gewölbte Kontur aufweist. Dabei beträgt die Breite
b der Längsrinne das 0,2 bis 0,7fache der Schwimmkörperbreite B.
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Um die Fahrtstabilität des Katamarans bei hohen Geschwindigkeiten
weiter zu verbessern, ist bzw. sind in der Mitte jedes Schwimmkörpers an dessen
Bodenfläche eine wt' r mehrere nach unten gerichtete Stabilisierungsflossen angeordnet,
deren Länge(n) 1 kleiner als die Hälfte der Schwimmkörperlänge ist bzw. sind.
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Diese geringe Länge der Stabilisierungsflossen ist Vorbedingung für
eine große Wendigkeit des Fahrzeuges.
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Bei einer militärischen Version des neuen Katamarans mit Panzerkabine
besteht nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung diese Panzerkabine aus einer
nach oben gewölbten oberen Kuppel und einer nach unte gewölbten unteren Kuppel und
es treffen die beiden Kuppeln im Vertikalschnitt unter einem spitzen Winkel ß aufeinander.
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Durch diese allseitig geschoßabweisende Form der Panzerkabine wird
die Besatzung des Fahrzeuges besonders geschützt. Auch der Antriebsmotor kann innerhalb
der Panzerkabine angebracht sein.
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Hingegen können Lenkraketen außen auf der Panzerkabine angeordnet
sein.
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In einer speziellen Ausführung der militärischen Version des neuen
Katamarans kann auf der Panzerkabine in an sich bekannter Weise ein drehbarer und
gepanzerter Geschützturm aufgesetzt sein.
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Dabei ist das Geschütz vorteilhaft über eine Stabilisierungseinrichtung
im Geschützturm angeordnet.
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Um die Verbindung der Panzerkabine mit den beiden Schwimmkörpern
auch unter Beschuß zu gewährleisten, bestehen die Fachwerkträger bzw. besteht der
Fachwerkrahmen aus Panzerrohren (gefertigt aus Panzerstahl oder Panzeraluminium).
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Um die Sinksicherheit des Katamarans zu gewährleisten, ist jeder
Schwimmkörper in mehrere Kammern unterteilt und es sind diese Kammern mit Kunststoff
ausgeschäumt.
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In den Zeichnungen sind 6 Ausführungsformen des Vorschlages beispielhaft
dargestellt.
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Es zeigt: Figur 1 eine erste Ausführung in axonometrischer Darstellung,
bei der die beiden Schwimmkörper durch zwei Fachwerkträger miteinander verbunden
sind.
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Figur 2 eine zweite Ausführung in axonometrischer Darstellung, bei
der die beiden Schwimmkörper durch einen dreidimensionalen Fachwerkrahmen miteinander
verbunden sind.
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Figur 3 eine dritte Ausführung in axonometrischer Darstellung, mit
seitlich geschlossener und oben offener Kabine.
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Figur 4 eine vierte Ausführung in axonometrischer Darstellung mit
allseitig geschlossener Kabine.
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Figur 5 eine fünfte Ausführung in axonometrischer Darstellung mit
Plattform und abnehmbarer Kabine.
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Figur 6 eine militärische Version in Längsansicht.
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Figur 7 den Querschnitt dieser militärischen Version nach der Linie
A-A in Figur 6.
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Bei der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführung sind die beiden
Schwimmkörper 1 mittels zweier, zur Fahrtrichtung quergestellten Fachwerkträger
2 miteinander verbunden. Die Höhe der Fachwerkträger beträgt 1 bis 1,5 Meter. Auf
die beiden Fachwerkträger 2 stützt sich die - strichliert gezeichnete - Plattform
3 ab.
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Durch die erhöhte Anordnung der Plattform 3 über dem Wasserspiegel
ist diese bei Wellengang der Einwirkung der Wellen entzogen.
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Bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführung sind die beiden
Schwimmkörper 1 mittels des dreidimensionalen Fachwerkrahmens 4 miteinander verbunden,
der quaderähnliche Grundform aufweist.
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Der Fachwerkrahmen 4 kann auch aus Teilrahmen bestehen, die miteinander
verschraubt sind.
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Um eine hohe Knicksteifigkeit zu erreichen und um den Wasserwiderstand
zu reduzieren, bestehen die Fachwerkträger 2 bzw. besteht der Fachwerkrahmen 4 aus
Rohren 2' bzw. 4', vorzugsweise aus Aluminiumrohren.
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Bei der in Figur 3 dargestellten dritten Ausführung ist auf die beiden
Fachwerkträger 2 eine seitlich geschlossene und oben offene Kabine 5a von rechteckigem
Grundriß aufgesetzt.
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Die Kabine 5a enthält zwei Sitzbänke 6.
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Am Heck der Kabine 5a und über derselben ist ein Tragflügel 7 angeordnet,
der bei höheren Geschwindigkeiten ein zu starkes "Aufsteilen" des Fahrzeuges verhindert
und so den Wasserwiderstand reduziert.
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Bei der in Figur 4 dargestellten vierten Ausführung ist auf den Fachwerkrahmen
4 eine allseitig geschlossene Kabine 5b von rechteckigem Grundriß aufgesetzt, die
- zur Verminderung des Luft- und Wasserwiderstandes - einen tragflächenähnlichen
vertikalen Längsschnitt aufweist.
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Auch die Kabine 5b trägt an ihrem Heck einen Tragflügel 7.
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Die vierte Ausführung ist für den Transport von 30 - 50 Personen
gedacht und ihr Einsatz soll vorwiegend als Schnellverkehrsmittel auf den großen
Strömen tropischer und subtropischer Länder (Brasilien, China, Kongo) erfolgen.
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Bei der in Figur 5 dargestellten fünften Ausführung ist auf den beiden
Fachwerkträgern 2 eine Plattform 3 und auf dieser die Kabine 5c aufgesetzt.
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Die Kabine 5c ist als gesonderter Bauteil ausgeführt und mit der
Plattform 3 lösbar verbunden (verschraubt). Dadurch kann die Kabine 5c z.B. auch
auf Campingplätzen verwendet werden.
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Die Decke der Kabine 5c besteht aus zwei aufklappbaren Dekkeln 8a,
8b, die an den Kabinenseitenwänden schwenkbar befestigt sind.
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Die fünfte Ausführung ist vorwiegend als Sportgerät gedacht.
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Bei der in Figur 6 und Figur 7 dargestellten militärischen Version
des neuen Katamarans ist auf dem Fachwerkrahmen 4a die Panzerkabine 5d aufgesetzt.
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Diese Panzerkabine 5d ist aus einer nach oben gewölbten oberen Kuppel
9 und einer nach unten gewölbten unteren Kuppel 10 zusammengesetzt, wobei die beiden
Kuppeln 9, 10 im Vertikalschnitt unter einem spitzen Winkel ß aufeinander treffen.
Dadurch wird eine besonders vorteilhafte, allseitig geschoßabweisende Gestalt der
Panzerkabine 5d geschaffen.
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Auf der Panzerkabine 5d können Lenkraketen angeordnet sein.
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In einer speziellen Ausführung kann auf der Panzerkabine 5d auch
ein drehbarer und gepanzerter Geschützturm 11 angeordnet sein.
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Um die vom Wasser verursachten Bewegungen des Katamarans auszugleichen,
ist das Geschütz 12 vorteilhaft über eine Stabilisierungseinrichtung im Geschützturm
11 angeordnet.
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Um die Verbinduny der beiden Schwimmkörper 1 mit der Panzerkabine
5d auch unter Beschuß zu gewährleisten, besteht der Fachwerkrahmen 4a aus Panzerrohren.
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Die Sinksicherheit des Fahrzeuges wird dadurch erreicht, daß jeder
der beiden Schwimmkörper 1 in mehrere Kammern unterteilt ist, und daß diese Kammern
mit Kunststoff ausgeschäumt sind.
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In Figur 6 und Figur 7 ist auch eine besonders vorteilhafte Gestalt
der Schwimmkörper 1 dargestellt. (Diese Gestalt kann auch für zivile Versionen der
Erfindung verwendet werden).
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An jedem Schwimmer 1 treffen die - im Querschnitt - nach oben gewölbte
Deckfläche la und die beiden äußeren Bereiche lb
der Bodenfläche
unter spitzen Winkeln ins in zwei Schneiden lc zusammen, die sich über die Länge
des Schwimmkörpers erstrecken.
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(Die beiden Schneiden lc können auch durch zwei kleine Abrundungen
ersetzt sein). Die beiden äußeren Bereiche 1b der Bodenfläche nehmen auch eine zur
zugehörigen Schneide lc bzw. zugehörigen Abrundung hin ansteigende Lage ein.
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Durch diese Ausbildung der Schwimmkörper 1 mit zwei Schneiden lc
und strömungsgünstigem Querschnitt kann der Katamaran auch gut schräg oder quer
zu einer Meeresströmung operieren. Auch wird durch die beiden Schneiden lc die Wendigkeit
des Fahrzeuges wesentlich erhöht.
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Der mittlere Bereich 1d der Bodenfläche jedes Schwimmkörpers 1 ist
als Längsrinne 1d1 ausgebildet, die im Normal schnitt eine nach oben gewölbte Kontur
aufweist. Durch diese Längsrinne ld' wird die Gleitfähigkeit jedes Schwimmkörpers
beachtlich verbessert (ohne die Wendigkeit des Fahrzeuges merklich zu verschlechtern).
Die Breite b der Längsrinne 1d1 beträgt das 0,2 bis 0,7 fache der Schwimmkörperbreite
B.
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Um die Stabilität des Katamarans bei hohen Geschwindigkeiten weiter
zu verbessern, ist in der Mitte jedes Schwimmkörpers 1 an dessen Bodenfläche eine
nach unten gerichtete Stabilisierungsflosse le angeordnet. Die Länge 1 dieser Stabilisierungsflosse
beträgt nur etwa ein Viertel der Schwimmkörperlänge. Dadurch wird die Wendigkeit
des Fahrzeuges fast nicht vermindert.
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