DE4311051A1

DE4311051A1 - Ship's bow

Info

Publication number: DE4311051A1
Application number: DE4311051A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dipl Ing Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-03
Filing date: 1993-04-03
Publication date: 1994-10-06

Abstract

In a ship's bow with a conventional above-water area (2) and a bow bulb (5) in the underwater area (3), the bow bulb (5) has the shape of an ellipsoid (E) which is symmetrical to the midships plane (MS) and the axes of which are orientated essentially horizontally and vertically and the horizontal axial sections (a, b) of which are considerably greater than its vertical axial section (c). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiffsbug mit herkömmlichem Überwasserbereich und einem Bugwulst im Unterwasserbereich.The invention relates to a bow with a conventional Above-water area and a bulge in the underwater area.

Zur Verringerung des Strömungswiderstands von Schiffen ist es bekannt, den Unterwasserbereich des Schiffsbugs mit einem Bugwulst zu versehen, der im wesentlichen die Form einer Halbkugel hat, die durch einen Übergangsbereich aus zylindrischen oder kegeligen Flächenabschnitten an die Außenkontur des Schiffsrumpfs angeschlossen ist. Der Größe eines solchen Bugwulstes sind durch den begrenzten Tiefgang der Schiffe erhebliche Grenzen gesetzt, so daß die Strö mungsvorteile einer solchen im Idealfall tropfenförmigen Bugform nur in eingeschränktem Maße ausgenutzt werden kön nen.To reduce the drag of ships it is known to have the underwater area of the ship's bow to provide a bulge that is essentially the shape has a hemisphere that is characterized by a transition area cylindrical or conical surface sections to the Outer contour of the hull is connected. The size of such a bulge are due to the limited draft the ships set considerable limits, so that the Strö Advantages of such an ideal drop-shaped Bow shape can only be used to a limited extent nen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Ver besserung der Formgestalt des Bugwulstes den Strömungswi derstand weiter zu reduzieren.The invention has for its object by a Ver Improvement of the shape of the bow bulge the flow wi to further reduce the level.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bugwulst die Form eines zur Mittschiffsebene symmetrischen Ellipsoids hat, dessen Achsen im wesentlichen horizontal und vertikal ausgerichtet sind und dessen horizontale Ach senabschnitte erheblich größer sind als sein vertikaler Achsenabschnitt.The object is achieved in that the Bow bulge in the form of a symmetry to the midships plane Ellipsoids has whose axes are essentially horizontal and are aligned vertically and its horizontal axis Sections are significantly larger than its vertical Intercept.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schiffsbugs erhält man einen außerordentlich strömungsgünstigen Unter wasserschwimmkörper in Strebenform von beliebigem, auch sehr geringem Tiefgang, der sich in günstiger Weise in ein Überwasserschiff herkömmlicher Formgestalt integrieren läßt. Die Steuerbarkeit des Schiffes sowie seine Wind- und Strömungsempfindlichkeit werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bugs nicht beeinträchtigt.The inventive design of the bow of the ship you get an extremely aerodynamic sub water float in strut shape of any, too very shallow draft, which is favorably in one Integrate surface ship of conventional shape leaves. The controllability of the ship as well as its wind and Flow sensitivity are due to the invention The design of the bug was not affected.

Neben der Verringerung des Strömungswiderstands bietet die erfindungsgemäße Bugform eine Reihe weiterer Vorteile. Der Bau ist einfach, da hauptsächliche gerade Flächen oder Flä chen mit geringer Krümmung zur Anwendung kommen. Stampf- und Schlingerbewegungen des Schiffes werden verringert, da bis zu einer Wellenhöhe, die dem Tiefgang des Schiffes ent spricht, ein annähernd konstanter Auftrieb am Bug wirksam ist. Auch bei höheren Geschwindigkeiten kann mit dem erfin dungsgemäß gestalteten Schiffsbug eine annähernd laminare Strömung erreicht werden, so daß die Wellenbildung des Schiffes gering ist. Bei Kollisionen schneidet kein scharf kantiger Bug in das Hindernis, sondern die Aufprallenergie wird auf eine große Fläche verteilt bzw. durch die runde Form des Bugs durch Richtungsänderung seitlich abgeleitet. Laderaum und Tragfähigkeit werden bei sonst gleicher Länge und Breite des Schiffes vergrößert.In addition to reducing the flow resistance, the bow shape according to the invention a number of other advantages. Of the Construction is easy because the main straight surfaces surfaces with little curvature. Ramming and lurching movements of the ship are reduced because up to a wave height that corresponds to the draft of the ship speaks, an almost constant lift on the bow effective is. Even at higher speeds you can use the erfin According to the ship bow designed an almost laminar Flow can be achieved so that the wave formation of the Ship is low. In the event of collisions, no sharp cuts angular bug in the obstacle, but the impact energy is distributed over a large area or through the round The shape of the bow is derived laterally by changing the direction. Load space and load capacity are otherwise the same length and width of the ship increased.

Während die bekannten Bugwulstformen nur einen vergleichs weise klein bemessenen Ansatz im vorderen Bereich des Unterwasserschiffs bilden können, bietet der erfindungsge mäße Schiffsbug die vorteilhafte Möglichkeit die Breite des Bugwulstes an die Breite des Unterwasserschiffs anzupassen. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, daß die Länge des Bugwulstes in Fahrtrichtung bis zur Erreichung seiner größten Breite der Breite des Ellipsoids entspricht.While the well-known bow bead shapes are only a comparison wise small approach in the front area of the Invention can offer underwater ships ship bow the advantageous possibility the width of the Adjust bow bulge to the width of the underwater ship. A preferred embodiment of the invention therefore sees before that the length of the bow in the direction of travel to Reaching its greatest width the width of the ellipsoid corresponds.

Bei entsprechender Gestaltung des Überwasserschiffs - das Fallen der Anker muß ohne Berührung des Bugwulstes möglich sein - kann die Länge des Bugwulstes auf die halbe Breite des Ellipsoids reduziert werden, so daß der Horizontal schnitt des Bugwulstes ein Halbkreis wird. Sowohl eine wei tere Verkürzung als auch eine Verlängerung des Bugwulstes über eine der Breite des Ellipsoids entsprechende Länge hinaus verschlechtern die Strömungseigenschaften. Die Ide alform wird erreicht, indem in den größten Unterwasserquer schnitt eines Schiffes die größtmögliche Ellipse einbe schrieben wird. Aus den Maßen dieser Ellipse und der Fest legung der Länge des Bugwulstes ergeben sich die Umrisse des ellipsoidförmigen Schwimmkörpers. Tangentiale Übergänge auf Rundspanten oder rechteckige Spantenformen beeinträch tigen die günstigen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bugwulstes nur unwesentlich. Durch das auf dem ellipsoid förmigen Schwimmkörper befindliche Überwasservorschiff wird das bei Fahrt nach oben drängende Wasser wie mit einem Plug nach beiden Seiten abgeleitet. Für die Erreichung eines niedrigen Strömungswiderstands ist es weiterhin vorteil haft, wenn der die Form des Bugwulsts bestimmende Ellipsoid vollständig unterhalb der Ebene der Konstruktionswasserli nie liegt, wobei die Oberseite des Ellipsoids die Ebene der Konstruktionswasserlinie berühren kann.With a corresponding design of the surface ship - that The anchor must fall without touching the bow - the length of the bow bulge can be half the width of the ellipsoid are reduced so that the horizontal the bow bulge becomes a semicircle. Both a white further shortening as well as an extension of the bow bulge over a length corresponding to the width of the ellipsoid furthermore, the flow properties deteriorate. The ide alform is achieved by crossing the largest underwater cut the largest possible ellipse of a ship is written. From the dimensions of this ellipse and the hard the outline results from the length of the bow of the ellipsoidal float. Tangential transitions on round frames or rectangular frame shapes the favorable properties of the invention Bead bulges only marginally. By that on the ellipsoid shaped floating body is located above the water the water pushing up when driving like with a plug derived on both sides. To achieve one low flow resistance, it is still advantageous if the ellipsoid that determines the shape of the bulge completely below the level of the construction water never lies, the top of the ellipsoid being the plane of the Construction waterline can touch.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigenThe invention is illustrated below with the aid of an embodiment game explained in more detail, which is shown in the drawing is. Show it

Fig. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Schiffsbugs von unten, Fig. 1 is a view of the ship's bow according to the invention from below,

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schiffs bugs, Fig. 2 is a side view of the ship according to the invention bugs,

Fig. 3 Spantenrisse entlang der Linien A-A und B-B. Fig. 3 frame cracks along the lines AA and BB.

Der dargestellte Schiffsbug 1 weist einen Überwasserbereich 2 und einen Unterwasserbereich 3 auf, die durch die Kon struktionswasserlinie CWL voneinander getrennt sind. Der Überwasserbereich 2 ist in herkömmlicher Weise keilförmig gestaltet und weist zur Konstruktionswasserlinie hin einen durch eine Kante gebildeten Steven 4 auf, der unterhalb der Konstruktionswasserlinie CWL in Fahrtrichtung gekrümmt ist. Die Deckslinie ist mit D bezeichnet. Der Unterwasserbereich 3 ist mit einem Bugwulst 5 versehen, dessen Form durch einen Ellipsoid E bestimmt wird, der zur Mittschiffsebene MS symmetrisch ist und dessen größte Halbachse a parallel zur Konstruktionswasserlinie CWL in der Mittschiffsebene MS liegt. Die zur Mittschiffsebene MS senkrechte Halbachse b des Ellipsoids E entspricht der Breite des Unterwasser schiffs im Bugbereich und ist halb so lang wie die Halbachse a. Die vertikale Achse 2c des Ellipsoids E ent spricht dem Tief gang des Schiffes. Der Abstand der Halbachse a von der Ebene der Konstruktionswasserlinie CWL entspricht der Länge der Halbachse c. Die nur als Konstruk tionslinie dargestellte Oberseite des Ellipsoids E berührt somit am Endpunkt der Halbachse c die Ebene der Konstruktionswasserlinie CWL.The ship's bow 1 shown has an above-water area 2 and an underwater area 3 , which are separated from one another by the structural water line CWL. The overwater area 2 is designed in a conventional manner in a wedge shape and has a stern 4 formed by an edge toward the construction water line, which is curved in the direction of travel below the construction water line CWL. The deck line is labeled D. The underwater area 3 is provided with a bow bead 5 , the shape of which is determined by an ellipsoid E, which is symmetrical to the midships plane MS and whose largest semi-axis a lies parallel to the construction water line CWL in the midships plane MS. The semi-axis b of the ellipsoid E perpendicular to the midships plane MS corresponds to the width of the underwater ship in the bow area and is half as long as the semi-axis a. The vertical axis 2 c of the ellipsoid E corresponds to the draft of the ship. The distance of the semiaxis a from the plane of the construction water line CWL corresponds to the length of the semiaxis c. The top of the ellipsoid E shown only as a construction line thus touches the plane of the construction water line CWL at the end point of the semi-axis c.

Die durch den Ellipsoid E bestimmte Form des Bugwulstes 5 schließt sich unmittelbar an den keilförmigen Überwasserbe reich 2 an. Die Durchdringungskurve d veranschaulicht, wo der Bugwulst 5 mit dem keilförmigen Überwasserbereich 2 zusammentrifft. Wie aus dem Spantenriß B-B zu ersehen, ist der Schiffsbug entlang der Durchdringungskurve d teilweise eingeschnürt. Zur Vermeidung spitzwinkeliger Übergänge wird dieser eingeschnürte Bereich vorzugsweise als konkav gekrümmte Hohlkehle ausgebildet.The shape of the bow bulge 5 determined by the ellipsoid E directly adjoins the wedge-shaped surface 2 above. The penetration curve d illustrates where the bow bead 5 meets the wedge-shaped surface area 2 . As can be seen from the rib tear BB, the bow of the ship is partially constricted along the penetration curve d. In order to avoid acute-angled transitions, this constricted area is preferably designed as a concavely curved fillet.

Claims

1.Bow bow with conventional overwater area and a bow bulge in the underwater area, characterized in that the bow bulge ( 5 ) has the shape of an ellipsoid (E) symmetrical to the midships plane (MS), the axes of which are essentially horizontal and vertical and the horizontal axes of which sections (a, b) are considerably larger than its vertical intercept (c).

2. Bow of the ship according to claim 1, characterized in that the greatest horizontal width of the ellipsoid (E) corresponds to the greatest width of the ship in the underwater area ( 3 ).

3. Bow of a ship according to one of claims 1 or 2, characterized characterized that the lie in the midships level horizontal axis intercept (a) of the ellipsoid (E) is 1 to 2 times longer than that to the middle ship plane (MS) vertical intercept (b).

4. Bow of a ship according to one of the preceding claims, characterized in that the ellipsoid (E) is complete dig is below the construction water line (CWL).

5. bow of a ship according to one of the preceding claims, characterized in that the top of the ellipso ids (E) the level of the construction waterline (CWL) touched.