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Ich
Eugenio Lattanzio, italienischer Staatsbürger, wohnhaft in Floralienlaan
310 Berchem Antwerpen Belgie, melde ich hiermit die vorliegende
Erfindung an, welche ich ersuche auf meinen Namen einzutragen, sowie
auch das Verfahren zu ihrer Ausführung,
das insbesondere in vorliegendem Schriftsatz beschrieben wird:
Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Schiffsrumpf, insbesondere
auf einen Gleitrumpf, wie auch einen Gleitrumpf für hohe Geschwindigkeiten.
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Bisher
waren die Gleitrümpfe
und die Gleitrümpfe
für Hochgeschwindigkeiten,
sowie die motorbetriebenen, zweierlei Arten:
Die ursprünglichen
flachbodigen Schiffsrümpfe
gleiten vor allem in ruhigen Gewässern
leichter und wirksamer.
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In
bewegtem Gewässer
ergeben sich jedoch mehrere Nachteile: sie sind manövrierunbeständig (selbst
auch bei hohen Geschwindigkeiten in ruhigen Gewässern), und es liegen ebenso
einige Schwierigkeiten in Bezug auf die Richtungsbeständigkeit
vor, sowie auf das seitliche Schliddern, das unter diesen Umständen (ruhige
Gewässer)
in Erscheinung tritt.
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Eine
andere Art von Rumpfböden
ist gleich einem tiefeingeschnittenen V in einem Aufkimmungswinkel
zum Heck von über
20° ausgebildet
(unter Aufkimmung wird der Winkel der Bodenflächen zur Waagerechten verstanden),
und zwar mit oder ohne ständigen
Unterteilungen, jedoch mit längsseitigen Deflektoren
und Kantleisten, welche auch zur Festigkeit des Rumpfes beitragen.
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Bei
dieser Art von Rumpfböden
(tiefeingeschnittenes V) fallen die meisten Schwierigkeiten bezüglich des
flachen Bodens weg. Der Hauptnachteil ist die erforderliche große Antriebsstärke, damit
es dem Schiff möglich
wird, eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen.
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Bei
den motorbetriebenen Schiffen erlauben die effektiven Tragbereiche
der flachen Gleitoberfläche
(bei den flachbodigen Schiffsrümpfen)
zu Beginn der Gleitbewegung ein schnelleres Gleiten als bei den
V-förmigen
Rümpfen.
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Dieser
Gleitzustand wird leichter und brennstoffsparender erreicht. Bei
höherer
Geschwindigkeit verringern sich diese Einwirkungen und Vorteile
im Falle der flachbodigen Rümpfe
und werden instabil, vor allem beim Manövrieren, und weisen eine Tendenz
zum seitlichen Schliddern auf und büßen ihre Richtungsbeständigkeit
insbesondere in unruhigen Gewässern
ein.
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Bei
hoher Geschwindigkeit ruft der typische Gleitrumpf einen starken
Wellengang und Sprühregen
um und hinter sich hervor. Diese durch die Deflektion einer bestimmten
Wassermasse bedingte Wellenbildung erfordert und verbraucht einen
Prozentsatz an Energie, die durch die Antriebsvorrichtung mittels
Gebrauch von gespeichertem Brennstoff erzeugt wird.
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Die
bei der Wellenbildung freigesetzte Energie geht verloren, ruft für die Wasserfahrzeuge
störende
Wasserturbulenzen hervor und erodiert die Küste. Der Brennstoffverbrauch
steigt entsprechend der Wellenbildung mit dem selbstverständlichen
Ergebnis höherer
operativer Aufwendungen für
das Schiff. Auch wird die potentielle Geschwindigkeit gesenkt. In
zahlreichen Wasserarealen sind Geschwindigkeitsbegrenzungen festgelegt,
um den Störungen durch
die Wellenbildung vorzubeugen.
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Demgemäß besteht
die allgemeine Zielsetzung vorliegender Erfindung in der Bereitstellung
eines Schiffsrumpfes für
den Gleitbetrieb und vor allem für
das Gleiten bei hohen Geschwindigkeiten, wobei hohe Leistungsfähigkeit
und Seetüchtigkeit,
Richtungsbeständigkeit
und geeignete Steuerbarkeit insbesondere bei Abdrehmanövern in
unruhigen Gewässern
vereinbar sein sollten. Dieser Schiffsrumpf von hoher Leistungsfähigkeit
weist den Vorteil auf, schnell, einfach und brennstoffeinsparend
einen Gleitstatus zu erreichen, wie auch unter geringer Wellenbildung
im gesamten Bereich von minimalen bis maximalen Geschwindigkeitswerten.
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Zu
diesem Zweck besteht die vorliegende Erfindung aus einem Schiffsrumpf
für den
Gleitbetrieb, sowie für
den Gleitbetrieb bei hohen Geschwindigkeiten, einschließlich einem
Heck und Flankenteilen, die sich von diesem bis zum V-förmigen Bug
erstrecken und die eine aus einem tiefeingeschnittenen V mit Kantleisten,
sowie Deflektoren mit einem Abkimmungswinkel von zwischen 20° und 26° zum Heck bestehende
Bodenfläche
einschließen.
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Dieser
tief-V-förmige
Boden wird von einer Fläche
geschnitten, die in ihrem ganzen Umfang einen flachen Boden bildet,
der quer unterteilt ist. Diese Fläche erstreckt sich vom Heck
bis nach vorne, um dann bei etwa 67% bis 70% der Schwimmlinienlänge des
Rumpfes zu verschwinden. Von diesem Punkt bis zum Bug erstreckt
sich weiterhin der V-förmige Boden,
und ungefähr
hier beginnt der Kiel, der in Richtung Heck verläuft und im Allgemeinen bei
18% bis 25% der Schwimmlinienlänge
des Rumpfes entfernt vor dem Heck abschließt.
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Diese
Fläche
weist am Heck eine Breite von 6% bis 12% der Rumpfbreite auf. Gleichzeitig
verkleinern sich sanft und gradweise die Höhe (rechtwinkelige Entfernung
ab Grundfläche)
und Breite der besagten Fläche
vom Heck an bis zu ihrem Ende. Ab 50% der Länge besagter Fläche bis
zu ihrem Abschluss (Fläche)
erweitert sich diese Verkleinerung von Breite und Höhe.
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Die
Kantleisten sind flach und quer gespannt und erstrecken sich vom
Heck bis zum Bug, wobei ihre Höhe
von der Grundfläche
ab progressiv wächst, bis
beide Kantleisten an einem Punkt über der Wasserlinie zusammentreffen.
Der äußere Rand
jeder Kantleiste weist ganzlängs
einen Deflektor auf. Der innere Rand jeder Kantleiste von etwa 50%
der Schwimmlinienlänge
bis zum Heck nähert
sich progressiv der Mittschiffslinie, wobei sich die Kantleiste am
Heck bei ungefähr
12% bis 16% der Wasserlinie (jeweils) verbreitert. Die Deflektoren
(es sind 2 bis 4 je Flanke) erstrecken sich vom Heck bis zum Bug. Die
Deflektoren mit dem äußeren Rand
jeder Kantleiste (einschließlich
des Deflektors) erstrecken sich parallel zur Mittschiffslinie ab
50% der Schwimmlinienlänge
des Rumpfes in Heckrichtung.
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Die
Tunnel (nur falls erforderlich) beginnen am Heck und erstrecken
sich von 18% bis 25% der Schwimmlinienlänge des Rumpfes. Sie bestehen
aus zwei Teilen: der obere und der seitliche. Der obere ist flach
und quer unterteilt. Vom Heck aus sind die ersten 25% des Tunnels
flach, und von da an verkleinert sich progressiv seine Höhe (Tunnel)
bis er verschwindet.
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Die
Größe der Tunnel
im Heck hängt
vor allem vom Durchmesser der Schraube und vom Winkel der Antriebswelle
ab. Die Deflektoren werden von den Tunneln unterbrochen.
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Zum
besseren Verständnis
dieser Erfindung werden nachfolgend die den beigelegten Zeichnungen
entsprechenden Beschreibungen angegeben:
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1 zeigt eine Aufwärtssicht auf die Rumpfseite
eines nach den Maßgaben
dieser Erfindung konstruierten Schiffes.
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2 zeigt den Schiffsrumpf der 1 aus umgekehrter Sicht.
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3 zeigt
eine der Querunterteilungen längs
des nach den Maßgaben
dieser Erfindung konstruierten Schiffes.
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4 zeigt
einen Querschnitt der Unterteilung 6 des nach den Maßgaben dieser
Erfindung konstruierten Rumpfes der 1 und 2.
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5 zeigt
vom Rückteil
aus eine Sicht des nach den Maßgaben
dieser Erfindung konstruierten Schiffsrumpfes der 1 und 2 (links auf der 1, wo
es möglich
ist, die Tunnel zu erkennen; der Kiel wird nicht gezeigt).
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6 zeigt
vom Rückteil
aus eine Sicht des nach den Maßgaben
dieser Erfindung konstruierten Schiffsrumpfes der 1 und 2 (links auf der 1, wahlweise
ohne die Tunnel; der Kiel wird nicht gezeigt).
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7 zeigt
einen Querschnitt der Unterteilung 2 des nach den Maßgaben dieser
Erfindung konstruierten Schiffsrumpfes der 1 und 2.
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8 zeigt
perspektiv eine Sicht des nach den Maßgaben dieser Erfindung konstruierten Schiffsrumpfes
der 1 und 2,
sowie des sichtbaren Bodens (tiefeingeschnittenes V und die dieses schneidende
Fläche),
Kantleisten und Tunnel, jedoch Kiel und Deflektoren werden nur zwecks
besserer Ansicht der anderen Teile nicht gezeigt.
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Alle
Zeichnungen sind skalierte Wiedergaben der Originale.
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Die
Zeichnungen zeigen einen Rumpf von einem motorbetriebenen Freizeit-,
Handels oder Patrouillenschiff.
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Das
Schiff ist für
Innenbordmotoren geeignet (sie werden in Anzahl von zweien empfohlen).
Im Falle der Anwendung von Innen-/Außenbordmotoren, Water Jets
oder einer Übertragung
mittels Schraube am Heck werden die Tunnel nicht empfohlen. Ebenso ist
es möglich,
bei kleineren Wasserfahrzeugen Außenbordmotoren zu benutzen.
Auch hier werden die Tunnel nicht empfohlen, wie auch nicht, wenn
nur ein einziges Antriebswerk eingebaut ist.
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In
selbigen Fällen
und gemäß den Vorgaben des
Designs und der Antriebswellenwinkel, kann selbst bei zwei Innenbordmotoren
auf die Tunnel verzichtet werden, jedoch wird dies nicht empfohlen.
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Zu
diesem Zweck besteht die vorliegende Erfindung aus einem Schiffrumpf
zum Gleiten und zum Hochgeschwindigkeitsgleiten, einschließlich einem Heck
(12), Flankenteilen (14), die sich vom Heck (12) bugwärts erstrecken
und einem V-förmigen
Bug (16) enden. 1 und 2.
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Sowie
eine Kiellänge
und Schiffsbreite, die von der Wasserlinie (53) bezeichnet
sind.
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Eine
Bodenfläche,
die aus einem tiefeingeschnittenen V (35) mit Kantleisten
(18) und Deflektoren (30) besteht.
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Mit
einem Aufkimmungswinkel (Bodenwinkel) von 20° bis 26° am Heck, doch es werden Winkel von
23° bis
25° zwecks
besserer Leistungen empfohlen. 3, 5, 6,
und 8.
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Der
tiefe V-förmige
Boden (35) ist von einer Fläche (24) geschnitten,
die sich vom Heck vorwärts über etwa
67% bis 70% der Schwimmlinienlänge
erstreckt, um dann an einem Punkt zu verschwinden. Diese Fläche bildet
einen flachen Boden mit Querunterteilungen, wobei der tiefe V-förmige Boden
unterbrochen wird (35).
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Diese
Fläche
beginnt am Heck (12) mit einer Breite einer Größenordnung
von 6% bis 12% der Rumpfbreite und erstreckt sich etwa auf 67% bis
70% der Schwimmlinienlänge
nach vorne (diese Wasserlinie (53) wird bei stillstehendem
einfach schwimmendem Schiff vermerkt). Diese Fläche bildet einen tiefliegenden
Boden, der stets flach ist (in Querunterteilungen) und den tiefen
V-förmigen
Boden unterbricht (35).
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Gleichzeitig
und ab Heck (12) beginnt diese Fläche sanft und gradweise an
Höhe (Entfernung
ab Grundfläche
(23)) und Breite zu verlieren; von 50% der Länge besagter
Fläche
bis zu dem Punkt an dem diese Fläche
(24) verschwindet, reduzieren sich Höhe und Breite immer mehr. Der
V-förmige
Boden erstreckt sich ab diesem Punkt bis zum Bug. 7.
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Der
Kiel (25) beginnt ungefähr
an jenem Punkt, an welchem die Fläche (24), die das
tiefe V (35) schneidet, sich an einem Punkt mit dem tiefen
V vereint, sich von diesem Punkt bis zum Heck erstreckt und in einer
Entfernung von meistens zwischen 18% und 25% der Schwimmlinienlänge des Rumpfes
vor Erreichen des Heckes endet. 1, 2 und 8.
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Der
untere Teil des Kiels (25) kann auch flach ausgebildet
sein. Dies ist zwar empfehlenswert, jedoch nicht immer erforderlich. 4.
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Die
Deflektoren (30) erstrecken sich zu beiden Seiten des Bodens
vom Heck bis zum Bug und zwar in einer Anzahl von zwei bis vier
je Flanke und etwa ab 50% der Schwimmlinienlänge am Rumpf bis zum Heck und
verlaufen parallel zur Mittschiffslinie (40). 2.
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Die
Kantleisten (18) sind flach und quer unterteilt, wobei
sie am Heck (12) beginnen (wo sie sich unter der Wasserlinie
(53) befinden), vom Heck bis zum Bug (16) verlaufen
und sich progressiv ihre Höhe
von der Grundfläche
(23) aus vergrößert, bis beide
Kantleisten an einem Punkt über
der Wasserlinie (53) im Bereich des Bugs (16)
zusammentreffen.
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Der äußere Rand
einer jeden Kantleiste weist auf seiner ganzen Länge einen Deflektor (20) auf
(wobei als der äußere Rand
der Kantleiste jener erachtet wird, der durch den Schnitt von Kantleiste (18)
und Flanke (14) ausgebildet wird).
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Der
innere Rand einer jeden Kantleiste (der der Mittschiffslinie (40)
am nächsten
liegende) nähert sich
der Mittschiffslinie progressiv ab 50% der Schwimmlinienlänge und
dem Heck, wobei sich am Heck eine Kantleistenbreite von je etwa
12% bis 16% der Schiffsbreite am Heck herausbildet.
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Die
Deflektoren (30) erstrecken sich zusammen mit dem äußeren Rand
einer jeden Kantleiste parallel zur Mittschiffslinie (40)
ab etwa 50% der Schwimmlinienlänge
bis zum Heck (12).
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Die
Fläche
(24), welche das tiefausgeschnittene V unterbricht, verbleibt
stets flach und quer unterteilt, bei Draufsicht der Form einer bestimmten
Art von Dreieck ähnelnd.
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Die
Tunnel (22) (nur falls notwendig) beginnen am Heck (12)
und verlaufen vorwärts
bis 18% bis 25% der Schwimmlinienlänge.
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Diese
bestehen aus zwei Teilen, der obere und der seitliche. Der obere
ist auch flach und ganzlängs
quer unterteilt. Von der Grundfläche
aus (23) hängen
Breite und Höhe
der Tunnel am Heck vom Durchmesser der Schraube, sowie vom Winkel
der Antriebswelle ab. Vom Heck (12) an und über die
ersten 25% der Tunnellänge
ist die Oberseite des Tunnels flach. 1 und 8.
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Und
von hier ab, verkleinert sich die Höhe (Entfernung von der Grundfläche (23)
aus) eines jeden Tunnels, bis er verschwindet.
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Die
Deflektoren (30) werden in den Tunneln unterbrochen. 2.
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Der
andere Teil der Tunnel, das heißt
ihre jeweiligen Flanken, beginnt an jenem Punkt an dem der tiefe
V-förmige
Boden (35) durch die Fläche
(24) geschnitten wird und verläuft senkrecht bis zum oberen
winkeligen Teil des Tunnels (bezüglich
der Senkrechten, ist er z.B. dem Durchmesser der Schrauben unterworfen).
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Die
senkrechte Höhe
des Kiels (25) (Entfernung von der Grundfläche (23)
bis zur Fläche
(24)) und die Größenverhältnisse
der Tunnel (22) sind z.B. jeweils vom Motorentyp oder dem
Schraubendurchmesser abhängig.
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Der
Betrieb des Schiffsrumpfes ist folgender:
Das Schiff kann schneller
und einfacher zum Gleiten kommen, einen kleineren Gleitwinkel erreichen
und einen geringeren Wellengang hervorrufen, als mit den herkömmlichen
Rümpfen.
Die quer unterteilten Kantleisten, der Abschluss des Bodens (durch
die das tiefe V schneidende Fläche
herausgebildet) und der flache obere Teil der Tunnel (sollte das
Schiff über
Tunnel verfügen)
sind aus 3 und 5 ersichtlich
und ohne Tunnel aus 6.
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Diese
Erfindung erlaubt, schneller und brennstoffsparender zum Gleiten
zu kommen. Es ergibt sich eine höhere
Ersparnis an Brennstoffverbrauch, als bei den herkömmlichen
Rümpfen,
und die bei der Wellenbildung verlorengehende Energie wird nun reduziert
und zum Großteil
vermieden (bei jeder Geschwindigkeit), und diese Energie wird vom
Schiff zum Erreichen höherer
Geschwindigkeiten genutzt.
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Die
Fläche,
welche den tiefen V-förmigen
Boden schneidet, hat den größten Einfluss
auf das Erreichen eines frühen
Gleiters. Wenn das Schiff bei niedriger Geschwindigkeit betrieben
wird, fließt
das Wasser aufgrund der gemeinsamen Wirkung von Deflektoren, Kantleisten
und Kiel unmittelbar zum Heck. Die Wirkung wird ihrerseits durch
höhere
Geschwindigkeiten verbessert, was vor allem in bewegten Gewässern eine
geringe Wellenbildung und eine sehr gute Richtungsbeständigkeit
ermöglicht.
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In
den Fällen
jener Schiffe, die mit Tunneln (falls notwendig) ausgerüstet sind,
hat deren Form (1 bis 3, 5 und 8)
auch einen Wirkung auf die Vermeidung von Kavitation bei der Schraube.
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Wenn
das Schiff bei hoher Geschwindigkeit im Gleitmodus betrieben wird
oder einfach nur gleitet, verbleibt der Kiel immer unter Wasser,
sowie auch der hintere Teil des Bodens, was insbesondere die Richtungsbeständigkeit
fördert.
Dieser Umstand ist vor allem bei Abdrehmanövern des Schiffes erkennbar.
Die Eigenschaften einer guten Manövrierfähigkeit des Schiffes sind auch
besonders beim Abdrehen des Schiffes vor allem in bewegten Gewässern ersichtlich.
Der Kiel ist für
die Richtungsbeständigkeit sehr
wichtig und seine Höhe
(von der Grundfläche aus)
kann unterschiedlich sein, was z.B. vom Schraubendurchmesser oder
dem Betriebsbereich abhängt, denn
in einigen Fallen und je nach Triebwerk und Schraubendurchmesser,
schützt
der Kiel die Schrauben, sollte das Schiff auf Grund laufen, denn
jener liegt dann eher als die Schiffsschrauben auf.
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Die
Deflektoren tragen zur Richtungsbeständigkeit und zur Bodenfestigkeit
bei, sowie auch in gewissem Maße
(mit den Kantleisten im Bugbereich), um das Deck „trocken" zu erhalten.
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Der
bezüglich
der Zeichnungen beschriebene Schiffsrumpf kann schneller und einfacher
den Gleitzustand erreichen, als die bisherigen Rümpfe, sowie auch mit einer
geringeren Wellenbildung als diese und zwar auf der ganzen Geschwindigkeitsskala,
wobei auch an Brennstoff gespart wird. Er bietet die Eigenschaften
einer guten Manövrierfähigkeit, vermeidet
das seitliche Schliddern und zeigt eine gute Richtungsbeständigkeit
insbesondere in bewegten Gewässern.
Diese Eigenschaften werden besonders bei Abdrehmanövern bei
hohem Wellengang deutlich.