DE3639175C2 - Schiffskörper für kleine Fahrzeuge und hohe Geschwindigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiffsrumpf für kleine Fahrzeuge und hohe Geschwindigkeiten mit statischem und dynamischem Auftrieb.

Schnelle, kleine Schiffe, insbesondere Motorboote und Kriegsschiffe, werden vorwiegend als Mehrschrauber ge­ baut, weil mit einer Zwei- oder Vierschrauber-Anordnung die Kavitations-Tendenz der Propeller reduziert und eine hydrodynamische Ungleichförmigkeit des Antriebs vermieden werden soll. Außerdem waren früher noch keine geeigneten Antriebsanlagen mit hoher Leistung verfüg­ bar.

Schließlich wird auch heute noch das Argument benutzt, daß bei Zweischraubern die Betriebsbereitschaft bei Ausfall einer Antriebsanlage weitgehend erhalten bleibt, und daß der Zweischrauben-Antrieb bessere Manövrier-Eigenschaften ermögliche.

In der Handelsschiffahrt wurde der Mehrschrauben-An­ trieb in den letzten zehn bis fünfzehn Jahren nahezu vollständig aufgegeben, weil von dem Einschrauber etwa 10% Einsparung in dem Bereich des Investments und 15% Einsparung in dem Bereich der Brennstoff-Kosten er­ wartet werden. Außerdem sind die Steuereigenschaften des Schiffes bei langsamer Fahrt wesentlich besser als bei Zweischraubern, wenn diese mit einem Mittelruder ausgestattet sind.

Ein häufiges Problem bei der Konstruktion von Schiffen besteht in der Vermeidung von schädlichen Kavitationen und der daraus entstehenden Geräusche sowie Vibra­ tionen. Als Lösungen zur Vermeidung der Kavitation sind bekannt:

• 1. Die Erzeugung eines in axialer, radialer und tangentialer Richtung gleichförmigen Nachstrom­ feldes,
• 2. Die Vermeidung einer Schräganströmung,
• 3. Die Wahl eines großen Propellerdurchmessers mit einem großen Flächenverhältnis, sowie
• 4. Die Verteilung der Leistung auf zwei hintereinander angeordnete Propeller (Contra-Rotating-Propeller).

Aus der US 234 794 ist bereits ein Schiffsrumpf be­ kannt, der einen sich über den wesentlichen Bereich der Schiffslänge erstreckenden wulstförmigen Verdrängungs­ körper aufweist. Der Verdrängungskörper ist unterhalb der Schwimmwasserlinie angeordnet und weist im Vor­ schiffbereich eine schlanke Gestaltung auf. Ausgehend vom Vorschiff dickt sich der Verdrängungskörper zu­ nächst auf, um sich dann in Richtung auf das Schiffs­ deck hin wieder zu verjüngen. Nach oben schließt sich an den Verdrängungskörper eine Schiffsform mit v-förmigem Spantcharakter an. Es wird ein Mehrschrauber ohne abgedeckten Strömungstunnel beschrieben.

Aus der US-38 22 661 ist ein Schiffsrumpf mit wulst­ förmigem Verdrängungskörper bekannt, der sich in Rich­ tung auf das Schiffsheck hin verjüngt und mit einem Mittelpropeller versehen ist.

Die DE-PS 896 775 zeigt einen Schiffsrumpf, der im Be­ reich eines Mittelpropellers eine tunnelartige Gestal­ tung aufweist. Ein in lotrechter Richtung höchster Bereich des Tunnels ragt dabei ähnlich wie bei einem Katamaran aus der Wasserlinie heraus.

Aus der DE-PS 948 033 ist ein Schiffsrumpf bekannt, bei dem ein Mittelpropeller innerhalb einer muldenartigen Schiffsrumpfgestaltung angeordnet ist. Auch die DE-OS 18 03 058 zeigt muldenförmig gestaltete Schiffs­ rumpfkonturen gemäß dem Stand der Technik.

In der DE-AS 10 34 060 wird ein Heckwulst für Ein­ schraubenschiffe beschrieben. Auch dieser Wulst ver­ jüngt sich in Richtung auf die Schraube.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schiffsrumpf der einleitend genannten Art derart zu gestalten, daß verbesserte Strömungseigenschaften be­ reitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmals­ kombination des Hauptanspruches gelöst.

Durch die Verbesserung der Strömungseigenschaften des Schiffsrumpfes und die hierdurch hervorgerufene Ver­ ringerung des Strömungswiderstandes wird es insbe­ sondere unterstützt, Zweischraubenantriebe durch einen Einschrauben-Antrieb auch bei schnellen und kleinen Schiffen zu ersetzen. Eine derartige Konstruktion ist deshalb besonders bei Motorbooten und Kriegsschiffen vorteilhaft.

Als durch die Erfindung bedingte Vorteile und Ver­ besserungen, insbesondere bei schnellen Booten, sind zu erwarten:

• 1. Eine Reduzierung des Rumpfwiderstandes wegen Ver­ lagerung des Verdrängungsschwerpunktes nach hinten, d. h. durch Erzeugung kleiner Einlaufwinkel im Vor­ schiff.
• 2. Fortfall des Widerstandes für die Lagerung der seitlichen Propellerwellen (10-15% des Gesamt­ widerstandes).
• 3. Eine Verbesserung des Schiffsgütegrades durch Aus­ nutzung des Verdrängungsnachstromes (10-15%).
• 4. Eine Rückgewinnung der Rotationsenergie aus dem Abstrom des ersten Propellers bei Anordnung eines CR-Propellers. (10%)

Diese Verbesserungen erbringen z. B. eine Vergrößerung der Reichweite (Aktionsradius) und/oder der Nutzlast für lose Ausrüstung, oder eine Verkleinerung des Schiffes.

Eine zeichnerische Darstellung, insbesondere in Form einer Seitenansicht und eines Linienrisses eines Motor­ bootes gemäß der Erfindung ist den Fig. 1-4 zu ent­ nehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schiffsform gemäß der Erfindung mit der Knicklinie B-B der Spanten gemäß Fig. 4.

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf den Schiffsboden gemäß der Erfindung mit einem Horizontal­ schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 und

Fig. 3 und Fig. 4 einen Wasserlinien- und Spanten-Riß einer Schiffsform gemäß der Erfindung.

Claims (2)

1. Schiffsrumpf für kleine Fahrzeuge und hohe Ge­ schwindigkeiten mit statischem und dynamischem Auf­ trieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiffsrumpf unter der Schwimmwasserlinie (CWL) aus einem sich nahezu über die gesamte Schiffslänge erstreckenden, wulstförmigen Verdrängungskörper besteht, der im Vorschiff schlank ist, sich dann nach hinten über etwa 2/3 der Schiffslänge gleichmäßig aufdickt, sich dann in Richtung auf einen großen Mittelpro­ peller (P) hin wieder verjüngt, und an den sich nach oben eine Schiffsform mit V-förmigem Spant­ charakter anschließt, die in ihrem hinteren Bereich in einen Tunnel übergeht, der den Wulstkörper und den Propeller überdeckt, so daß dort oberhalb des Wulstes eine stark konkave, muldenförmige Form ent­ steht.

2. Schiffskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Querschnittflächen des Schiffsrumpfes auf Höhe einer oder mehrerer Wasserlinien (z. B. WL 3) aus Einzelflächen bestehen.