DE613208C - Hinterschiffsform fuer Mehrschraubenschiffe - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. MAI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M613208 KLASSE 65 a¹ GRUPPE

W85242 Xlfo^a¹ Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 18. April

Hinterschiifsform für Mehrschraubenschiffe

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. März 1931 ab

Um die Maschinenleistung der Schiffe möglichst gut auszunutzen, hat man neuerdings den Strömungsvorgängen des Wassers vor, in, und hinter der Schraube besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Man konnte durch Einführung von Gegenpropellern, Stromlinienrudern wie auch Schraubentunneln und -mänteln gute Erfolge besonders bei Einschraubern erzielen. Bei Zweischraub ern machen sich jedoch die Eigenwiderstände der erwähnten Hilfsmittel in einem Maße bemerkbar, daß die erzielten Gewinne vollkommen wieder aufgezehrt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Mittel, das zusätzliche Widerstände vollkommen vermeidet und den Propulsionsgewinn durch einfache Veränderung der Schiffslinien entweder durch Änderung des Schiffskörpers selbst oder durch Anbau von zusätzlichen Tei-

ao len' bestimmter Form erzielt. Der Gewinn ergibt sich nicht aus einer besonderen Führung des Schraub en wasser s oder einer Aufhebung des schädlichen Dralls, sondern durch Ausfüllen, von Unterdruckgebiet.en im Bereich der Schiffsaußenhaut, welche den Schraubenabstrom stören bzw. zerstören und damit den· Wirkungsgrad der Schraube verringern können.

Es ist an sich nicht neu, das Hinterschiff im Bereich des Propellers mit Anbauten zu versehen., -welche z. B. geeignet sind, den Zustrom zum Propeller im Bereich der Schiffsaußenhaut zu beschleunigen, so daß das zuströmende Wasser überall im Propellerkreis gleiche Geschwindigkeit 'hat, wodurch eine gleichmäßige Bielastung der Propellerflügel sowie auch gleiche Anstellwinkel für jeden Teil derselben zu erreichen ist. Anordnungen dieser Art müssen aber entsprechend ihrem Zweck so geformt sein, daß ihr höchster Punkt im Bereich des Spitzenkneises liegt, während sie davor und dahinter in die normalenLinien des Schiffes hinein verlaufen. Bei solcher Ausbildung sind' die Anbauten aber für den Abstrom des Schraubenwassiers eher schädlich als nützlich, da durch sie zusätzlicheUnterdruckgebiete geschaffen werden., welche mit entsprechendem Abfall des Schraubenwirkungsgrades gleichzusetzen sind.

Demgegenüber lehnen sich die Veränderun· gen der Schiffslinien nach vorliegender Erfindung an ein Prinzip an, wie es bereits für Radschiffe bekannt ist und angewandt wurde. Durch die Beschleunigung des Wassers entsteht nämlich eine ihr .entsprechende Querzusammenziehung des Schraubenstromes, und diese Kontraktion erzeugt, falls freies· Wasser nicht von allen Seiten zuströmen kann, an den beengten Stellen, besonders an der Schiffsaußenhaut und liier in dem Bereich,,

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Paul Matthießen in Blankenese und Otto Freistadt in Harburg-Wilhelmsburg.

wo die Spitzedkreise der Propeller der Außenhaut am nächsten sind, Gebiete mit Unterdruck, die sich von irgendeiner Seite aufzufüllen suchen und dazu das abströmende Schraubenwasser benutzen, wodurch eine wesentliche Schwächung des Propellersehubes bzw. eine Verminderung seines Wirkungsgrades entsteht. Je dichter die Spitzenkreise der Propeller an die Außenhaut rücken, desto

ίο größer ist die Gefahr solcher Unterdruekgebiete, welche sich in· starken Korrosionserscheinungen an Propeller und Schiff auswirken und den Anlaß zu Vibrationen mit allen unliebsamen Folgeerscheinungen bilden. Die Auffüllung dieser Unter druckgebiete geschieht dadurch, daß die Schiffslinien hinter der Schraube möglichst genau den Konturen des durch die Querkontraktion beeinflußten Schraubenabstromes folgen.

Die Abb. I und II veranschaulichen die Strömungsverhältnisse bei normalen Schiffen, während die Abb. III und IV ein Hinterschiff nach der Erfindung kennzeichnen. Die Zeich-'nungen sind als Horizontalschnitte in Höhe der Propellerachse gedacht.

Werden die Propeller/? in Umdrehung versetzt, so saugen sie die vor ihnen befindliche Wassermenge, deren Grenze etwa durch die Stromfäden· α, α gekennzeichnet ist, an, beschleunigen und richten sie, so daß ihr Verlauf hinter den Propellern etwa in Richtung der Stromfäden b, b ist. Der im Propellersträhl vorhandene Drall wurde nicht angedeutet, da er für die Wirkung unserer Erfindung keine Rolle spielt. Durch die Beschleunigung erfährt die Wassermasse dicht hinter dem Propeller ρ eine Querzusammenziehung, bezeichnet durch die Buchstaben q, q. Man erkennt, daß zwangsläufig infolge der Querkontraktion· zwischen Prop eller strahl und Schiff bzw. Ruder ein Unterdruckgebiet entstehen muß, welches den Sdhraubenstrahl stört, da sofort eine Wirbelbildungar,ζ,ζ einsetzt, welche entweder die Propellerarbeit ungünstig beeinflußt oder einen erhöhten Schiffswiderstand erzeugt. Da sich beim normalen Schiff, I, II, die Ruder r vollkommen in,- der Wirbelstraße befinden, ist außerdem schlechte Steuerwirkung zu erwarten, wie sie aus der Praxis von Mehrschraubenscihiffen zur Genüge bekannt ist. Die Abb. III und IV veranschaulichen den Erfindungsgedanken und seine Auswirkungen. Es wird hier das ganze Unterdruckgebiet zwischen Propeller/; und Schiff durch entsprechende Veränderung des Hinterschiffs bzw. des Ruders oder beider Teile ausgefüllt, so daß sich die Umrisse dieser Teiler,/ im Längsschnitt weitgehend den Konturen des Propellerstrahles anpassen und die dem Schiff zugekehrten Stromfäden desselben derart umlenken, daß Wirbelbildung vermieden oder aber zur Zurückgewinnung von Schub ausgenutzt wird. Die Abbildungen zeigen, daß die Wahl zwischen, der Anordnung nach Fig. III oder nach Fig. IV davon abhängt, wie weit die Propellerkreise vor dem Ruder liegen, da das Maximum der Linienänderung im Bereich der größten Querkontraktion des Propellerstrahles liegen· muß. Die genauen Umrisse, die Abmessungen sowie auch die Spantformen des geänderten Hinterschiffes oder Ruders werden) zweckmäßig von Fall zu Fall an Hand von Schlepp- oder auch praktischen Versuchen ermittelt, bis genügend Unterlagen zur theoretischen· Errechnung vorliegen; sie sind im wesentlichen bestimmt durch den Zwischenraum zwischen Propeller und Schiff und durch die Umlenkungsfähigkeit der Wasserfäden, wobei natürlich Vereinfachung der Form zur Verbilligung der Konstruktion anzustreben ist. Die Erfindung kann auf Mehrschraubensöhiffe mit beliebiger Propellerzahl angewandt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. HinterschifEsfonn für Mehrschraubenschiffe, bei der im Wirkungsbereich der Schrauben Unterdruck- und Wirbelgebiete durch Anschwellungen an der Schiffsoberfläche, gesehen' von der Propellerachse aus, ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Form dieser Anschwellungen sich dar durch die Querkontraktion entstehenden Form des Propellerstrahles anpaßt.

2. Hinterschiffsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruder ganz oder teilweise .in die Anschwellungen einbezogen ist oder sie bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

IKt.