DE634723C

DE634723C - Watercraft

Info

Publication number: DE634723C
Application number: DEG90421D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-05-12
Filing date: 1935-05-12
Publication date: 1936-11-03

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wassergleitfahrzeuge, deren Rumpf beim Übergang aus der Ruhelage zur Geschwindigkeit vollständig austaucht und deren dynamischen Auftrieb erzeugende Organe vollständig in das Auftriebsmedium tauchen.The present invention relates to water planing vehicles, the hull of which during transition completely emerges from the rest position to the speed and its dynamic Completely immerse the organs generating buoyancy in the buoyancy medium.

Die bereits vorgeschlagenen Wassergleitfahrzeuge dieser Art bieten schwerwiegende Übelstände, infolge derer sie nur schwierig verwendbar sind.The water planing vehicles of this type that have already been proposed offer serious problems Evil conditions that make them difficult to use.

So ist bei gewissen Fahrzeugen dieser Gattung nichts vorgesehen, um ein ständiges Gleichgewicht zwischen dem Tragvermögen und den anderen veränderlichen auf den Rumpf wirkenden Kräften (wie Gewicht, aerodynamische und hydrodynamische Druckkräfte, Schraubenzugkraft usw.) zu sichern. Bei anderen vorgeschlagenen Fahrzeugen sind zur Sicherung dieses Gleichgewichtes nur Mittel vorgesehen, die den in der Flugzeugtechnik angewandten ähnlich sind. Aber sowohl im Falle, daß es sich um eigenes Gleichgewicht, als auch im Falle, daß es sich um ein durch Steuerung erzieltes Gleichgewicht handelt, hat das Flugzeug die Möglichkeit, sich von einer genau waagerechten Bahn zu entfernen, bevor es das Gleichgewicht wiedergefunden hat, während die Wasserfahrzeuge diese Möglichkeit nicht haben. Daher sind diese Mittel für die letzteren nicht geeignet.With certain vehicles of this type, nothing is provided for a permanent Balance between the buoyancy and the other variable forces acting on the trunk (such as weight, aerodynamic and hydrodynamic pressure forces, screw tensile force, etc.). In other proposed vehicles are to ensure this balance only means are provided which are similar to those used in aircraft technology. but both in the event that it is a matter of one's own equilibrium and in the event that it is itself If there is a balance achieved by steering, the aircraft has the possibility of to stray from a perfectly level path before it has regained equilibrium while the craft do not have this option. Therefore, these funds are not suitable for the latter.

Andere Wassergleitfahrzeuge sehen besondere Mittel zur selbsttätigen Regelung der Tragfähigkeit der Austriebsorgane vor; diese Mittel sind aber ungenügend oder sehr umständlich und können unter gewissen Umständen derart in Unordnung geraten, daß die Steuerung sichi umschaltet und hierdurch die Sicherheit des Wasserfahrzeuges beeinträchtigt. Other planing boats see special means for the automatic regulation of the Carrying capacity of the budding organs; however, these means are insufficient or very cumbersome and under certain circumstances they can get into such disorder that the control switches itself over and thereby the Safety of the watercraft impaired.

Jene Wassergleitfahrzeuge schließlich, bei denen zur Entlastung derselben Luft- oder Wassertragflächen vorgesehen sind, aber außerstande sind, den Rumpf vollständig herauszuheben, ergeben keine befriedigende Lösung der gestellten Aufgabe, den Rumpf und die Auftriebsorgane aus dem Wellenbereich zu bringen.Those water-planing vehicles, finally, in which to relieve the same air or Hydrofoils are provided, but are unable to lift the hull completely out, do not provide a satisfactory solution to the task at hand, the hull and the buoyancy organs from the wave range bring to.

Die vorliegende Erfindung hilft allen diesen Übelständen ab und kennzeichnet sich hauptsächlich dadurch, daß hinter der Angriffslinie der durch die dynamischen Auftrieb erzeugenden Organe im Gleichgewicht zu haltenden Kräfte, vorzugsweise in kurzem Abstand von derselben, die gegenüber dem Rumpf oder gegenüber einem den Rumpf tragenden Gerüst nicht verstellbar ausgebildeten, dynamischen Auftrieb erzeugenden Organe und vor der genannten Angriffslinie, möglichst im großen Abstand von derselben, die Stabilisierungsorgane angeordnet sind, deren Auftriebswirkung gegenüber der jenigenThe present invention remedies and features all of these deficiencies mainly because behind the line of attack by the dynamic buoyancy generating organs to be kept in equilibrium, preferably at a short distance from the same, opposite the Fuselage or designed to be non-adjustable with respect to a frame supporting the fuselage, dynamic buoyancy generating organs and in front of said line of attack, if possible at a great distance from the same, the stabilizing members are arranged, their buoyancy effect compared to those

der dahinterliegenden Auftriebsorgane nur gering gehalten- ist, derart, daß der Rumpf oder das mit diesem verbundene Gerüst zur selbsttätigen Einstellung des Neigungswittkels der Auftriebsorgane Schwenkbewegun-■ gen um eine durch die Stabilisierungsorgane' hindurchgehende ideele Querachse ausführen" kann.the buoyancy organs behind it is only kept low, in such a way that the fuselage or the scaffolding connected to this for automatic adjustment of the angle of inclination of the buoyancy organs swiveling movements ■ by a through the stabilization organs' continuous ideal transverse axis can run ".

Die Erfindung wird an Hand der nur beispielshalber beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. In diesen stellen dar:The invention is illustrated with reference to the schematic drawings enclosed by way of example only explained. In these represent:

Fig. ι im Aufriß ein Wassergleitfahrzeug mit einer in das Wasser tauchenden Tragfläche, bei Fahrt, mit austauchendem Rumpf, Fig. 2 dasselbe im Grundriß, von unten gesehen, Fig. Ι a plan view of a water gliding vehicle with a wing plunging into the water, while driving, with the fuselage emerging, Fig. 2 the same in plan, seen from below,

Fig. 3 dasselbe in Vorderansicht, Fig. 4 eine Ausführungsform des Stabilisators in zwei Ansichten,3 shows the same in front view, FIG. 4 shows an embodiment of the stabilizer in two views,

Fig. 5 ein Wassergleitfahrzeug mit einer in die Luft ragenden Tragfläche und . Fig. 6 eine Anlenkanordnung zwischen dem Rumpf und den gesamten Auftriebs- und Stabilisierungsorganen.5 shows a water gliding vehicle with a wing protruding into the air and . 6 shows an articulation arrangement between the fuselage and the entire buoyancy and Stabilizing organs.

Bei -dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht das den dynamischen Auftrieb besorgende Organ aus einer vollständig in das Wasser tauchenden Fläche 2/ die mit dem Rumpf mittels eines Auslegers 3 verbunden ist, der beispielsweise in Form eines Kiels gestaltet ist und als Auftriebsfläche dient. Sie trägt die Anlenkung des Richtuugssteuers 4.In the embodiment according to FIG. 1 the organ providing the dynamic buoyancy consists of a completely inserted into the Water-diving surface 2 / which is connected to the hull by means of a boom 3 is, which is designed for example in the form of a keel and serves as a buoyancy surface. It carries the linkage of the directional control 4.

Der Vorderteil 1' stützt einen Querbalken 5 ' 35 ab, welcher die Anschlüsse der seitlichen Stabilisierungsschwimmer oder Hüllen 6 aufnimmt, die mit Bezug auf den Schwerpunkt der Vorrichtung weit nach vorn zu angeordnet sind.The front part 1 'supports a transverse beam 5 '35, which receives the connections of the stabilizing floats or sheaths 6 on the side, which are arranged far forward with respect to the center of gravity of the device are.

40. Die wesentliche Bestimmung dieser Stabilisierungsschwimmer besteht darin, das Auftriebsorgan 2 in einem entsprechenden Angriffswinkel unter Wasser zu halten. Andernteils sichern die Schwimmer, wenn sie, wie dargestellt, doppelt zu beiden Seiten der Längsebene des Fahrzeugs angeordnet sind> die seitliche Stabilität der- Konstruktion.40. The essential function of these stabilizing swimmers is the buoyancy system 2 to hold under water at an appropriate angle of attack. On the other hand secure the floats if, as shown, they are arranged twice on both sides of the longitudinal plane of the vehicle> the lateral stability of the construction.

Das Fahrzeug ist nach vorn zu zentriert, d. h. der Schwerpunkt ist nach vorn mit Bezug auf den Angriffspunkt aller auf das Fahrzeug sich äußernden Kräfte gelegen, wobei nicht nur der hydrodynamische, auf die Fläche 2 wirkende Druck, sondern auch die aerodynamischen auf das Fahrzeug sich ■55 äußernden Druckkräfte sowie der Zug der Schrauben usw. in Betracht kommen. Nur die Auftriebskraft der Schwimmer, aber nicht ihr Gewicht, ist aus dieser Kraftbestimmung ausgeschlossen."The vehicle is centered forwards, i. H. the focus is forward related located on the point of application of all forces expressing themselves on the vehicle, whereby not only the hydrodynamic pressure acting on the surface 2, but also the aerodynamic pressure forces exerted on the vehicle as well as the train of the Screws, etc. come into consideration. Only the buoyancy of the swimmer, but not their weight is excluded from this determination of strength. "

Das Fahrzeug wird also das Bestreben haben, in das Wasser zu kippen, bis die teilweise Eintauchung der Schwimmer 6 ein Aufbäum- bzw. Gegenmoment erzeugt, das dem Kippmoment gleich ist. Ist die Fläche 2 :_; ,entsprechend bestimmt, um bei der Fahrt und ^tm eingetauchten Zustand den erforderlichen .«Auftrieb bzw. die erforderliche Tragfähigkeit '"•;zu sichern, so ergibt sich ein Wassergleitfahrzeug mit stabilem dynamischem Gleichgewicht. Nimmt man nämlich an, daß aus irgendeinem zufälligen Grund das Wassergleitfahrzeug seine Gleichgewichtslage verlassen hat und kippt, so wächst die Tragfähigkeit der Schwimmer 6, während jene der Fläche 2 kleiner wird, so daß sich ein Aufrichtungsmoment ergibt, welches alsbald das Fahrzeug in seine normale Lage zurückführt. Das gleiche ist der Fall, wenn durch eine gegenteilige Wirkung das Vorderteil sich aufbäumt. The vehicle will therefore tend to tip over into the water until the partial immersion of the floats 6 generates a rearing or counter-torque which is equal to the overturning torque. If the area is 2 _:; determined according to the required "lift or the required carrying capacity '' • during travel and ^ tm immersed state;.. to secure, the result is a Wassergleitfahrzeug with stable dynamic equilibrium Taking namely that random for any reason the water gliding vehicle has left its equilibrium position and tilts, the load capacity of the floats 6 increases, while that of the surface 2 becomes smaller, so that a righting moment results which immediately returns the vehicle to its normal position. The same is the case when through an opposite effect the front part rears up.

Änderungen des Gewichts, der Geschwindigkeit —τ- in. .zulässigen und gegebenenfalls sehr großen Grenzen — schaffen jedesmal einen neuen Zustand des stabilen Gleichgewichts, dem sich das Wassergleitfahrzeug selbsttätig anpaßt. Nimmt beispielsweise die Geschwindigkeit ab, so taucht die Fläche 2 tiefer als die Schwimmer ein (weil die Tragfähigkeit hinten und nicht vorn kleiner wurde), und die Auftriebskraft steigt durch Änderung des Angriffswinkels bis der Gleichgewichtszustand neuerlich erreicht wird.Changes in weight, speed —t— in ... permissible and where appropriate very large limits - each time create a new state of stable equilibrium, to which the watercraft adapts automatically. For example, if the speed decreases, surface 2 is submerged deeper than the float (because the carrying capacity is smaller at the back and not at the front was), and the lift force increases by changing the angle of attack until the state of equilibrium is reached again.

Das Fahrzeug paßt sich also durch seine Schwenkung um eine durch die Schwimmer gehende Querachse mit seinem Angriffswinkel den jeweiligen Erfordernissen an. Der Angriffswinkel kann ohne Nachteil zwei äußerste Werte erreichen, von denen der eine der Lage,der Fläche2 ungefähr am Wasserspiegel und der andere beinahe dem Eintauchen des Rumpfes entspricht. Die jeweiligen Gebrauchsbestimmungen sind bei der Konstruktion zur Wahl dieser äußersten Werte, nämlich des größten Winkels, der die Fahrt bei voller Belastung und bei kleiner Geschwindigkeit sichert, und des kleinsten Winkels, der der Höchstgeschwindigkeit des entlasteten Fahrzeugs entspricht, zu berücksichtigen. The vehicle adapts itself by swiveling around one by the float going transverse axis with its angle of attack to the respective requirements. Of the Attack angle can reach two extreme values without disadvantage, one of which the location, the area2 approximately at the water level and the other almost corresponds to the immersion of the hull. The respective conditions of use are at the Construction to choose these extreme values, namely the largest angle that the Driving at full load and at low speed secures, and the smallest Angle corresponding to the maximum speed of the unloaded vehicle must be taken into account.

Die Schwimmer können um eine lotrechte oder wesentlich lotrechte und mit Bezug auf ihren seitlichen Druckmittelpunkt - (Abtrieb) nach vorn gelegene Achse x~χ angelenkt sein. In dieser Weise wird erreicht, daß die Schwimmer keine störende Wirkung auf die Richtungsstabilität des Fahrzeugs bei der Fahrt ausüben. Die Drehung der Schwimmer um diese Achse kann gleichfalls gesteuert werden. Die Schwimmer können also als Steuer und gegebenenfalls als Bremsen durch Schwenkung dienen.The floats can be articulated around a vertical or substantially vertical axis x ~ χ located to the front with respect to their lateral pressure center point - (output). In this way it is achieved that the floats do not have a disruptive effect on the directional stability of the vehicle when driving. The rotation of the float around this axis can also be controlled. The floats can therefore serve as a steering wheel and, if necessary, as brakes by pivoting.

Die Anlenkung der Schwimmer um eineThe articulation of the swimmers around a

waagerechte Achse y-y, die (Fig. 2) transversal nahe ihrem Auftriebsschwerpunkt gelegen ist, sichert ihnen eine feine Einstellbarkeit und schützt sie gegen den Anprall der Wogen.horizontal axis yy, which (Fig. 2) is located transversely close to its center of lift, ensures you a fine adjustability and protects you against the impact of the waves.

Durch Herstellung einer elastischen Verbindung, die bei 13 durch eine Dämpferverschalung angedeutet ist (Fig. 4), zwischen den Schwimmern und dem Rumpf werden die vonBy making an elastic connection, which at 13 by a damper casing is indicated (Fig. 4), between the swimmers and the hull are those of

to den Schwimmern aufgenommenen Stöße bei ihrer Übertragung gedämpft.shock absorbed by the swimmers during their transmission.

Es ist von Belang, daß die Tragfähigkeit des bzw. der Schwimmer 6 mit Bezug auf die Tragfähigkeit der Fläche 2 im allgemeinen klein ist, da die Schwimmer nicht etwa deshalb vorgesehen sind, um zu dem allgemeinen Auftrieb beizutragen, sondern um die Stabilität der Vorrichtung durch Erzeugung von Aufrichtmomenten und durch Wahl entsprechender Angriffswinkel zu sichern.It is important that the carrying capacity of the float or 6 with reference to the Carrying capacity of the area 2 is generally small, because the float is not about it are intended to contribute to the general buoyancy, but to the stability of the device by generating righting moments and by choosing appropriate ones Secure angle of attack.

Diese Schwimmer sind also horizontalen Flugzeugflossen vergleichbar, wobei ihre stabilisierenden Wirkungen sich auch weiter erstrecken. Eine Flugzeugflosse ist keinesfalls dazu bestimmt, das Flugzeug zu tragen. Die Schwimmer mit statischem Auftrieb können durch Organe mit dynamischem Auftrieb im Zustand des teilweisen Eintauchens ersetzt werden, z. B. durch in der Wasserspiegelhöhe liegende Flächen 6' (Fig. 4). Infolge des Umstands, daß die Tragfähigkeit dieser Organe mit der Geschwindigkeit und mit dem Einfallswinkel sich ändert, muß die Einrichtung, wie dies jedem Fachmann geläufig ist, so getroffen werden, daß in jedem Fall relativ geringer lotrechter Verstellungen eine merkliche Änderung ihrer Tragfähigkeit entspricht. Die Schwenkachse des Ganzen wird sich so nicht merklich in der Höhe verstellen. These swimmers are thus comparable to horizontal airplane fins, with their stabilizing effects also extend further. An airplane fin is by no means intended to carry the aircraft. The swimmers with static buoyancy can move through organs with dynamic buoyancy be replaced in the state of partial immersion, e.g. B. by in the water level lying surfaces 6 '(Fig. 4). As a result of the fact that the carrying capacity of these organs with the speed and with the angle of incidence changes, the device must, as is familiar to any person skilled in the art is to be made so that in each case relatively small perpendicular adjustments corresponds to a noticeable change in their carrying capacity. The pivot axis of the whole will not change noticeably in height.

Zur Erleichterung von Wendungen und der Abfahrt sowie zur Ermöglichung der Änderung der Zentrierung des Wassergleitfahrzeugs können Hilfsorgane, z. B. Flügel 10 mit veränderlichen Einstellwinkeln, die von dem Träger 5 abgestützt sind, vorgesehen sein.To facilitate turns and departures and to enable change the centering of the watercraft can auxiliary organs such. B. wing 10 with variable setting angles, which are supported by the carrier 5, may be provided.

Eine gleiche und gleichzeitige Betätigung der beiden Flügel, wobei ihr Angriffswinkel vergrößert oder verkleinert wird, sichert die gewünschte Änderung der Zentrierung; eine verschiedene Beeinflussung der beiden Flügel gestattet das Fahrzeug zu' neigen.An equal and simultaneous actuation of the two wings, with their angle of attack is enlarged or reduced, ensures the desired change in centering; one Different influencing of the two wings allows the vehicle to tilt.

In Anbetracht der vorgerückten Lage dieser Flügel können dieselben unter Umständen eine das Gleichgewicht störende Wirkung ausüben, aus welchem Grund ihre Abmessungen entsprechend dem von den Schwimmern ausgeübten Stabilisierungseffekt geregelt werden müssen, wofern nicht diese Flügel nach hinten mit Bezug auf den Schwerpunkt versetzt werden.In view of the advanced position of these wings, the same may exert a disturbing effect on the balance, for whatever reason their dimensions regulated according to the stabilizing effect exerted by the swimmers must, unless these wings are offset backwards with respect to the center of gravity will.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 ist bei 12 mit einem Satz von Antriebsmotoren ausgestattet, aber es kann natürlich jede andere beliebige Antriebsart zur Anwendung gelangen. The device of Figs. 1 to 3 is equipped at 12 with a set of drive motors, but of course any other drive type can be used.

Selbstverständlich kann die Art und Weise der Stabilisierungsorgane wie auch jene der statischen oder dynamischen Auftriebs- bzw. Tragorgane, der Lenkerorgane, der Organe für die seitliche Stabilisierung, für die Richtungsstabilisierung usw. im Rahmen der Erfindung beliebig entsprechend geändert werden. Of course, the manner of the stabilizing organs as well as that of the static or dynamic buoyancy or support organs, the control organs, the organs for lateral stabilization, for directional stabilization, etc. within the scope of the invention can be changed accordingly.

So können beispielsweise andere Mittel zur Sicherung des dynamischen Auftriebs, z. B. · Auftriebsschrauben 2" (Fig. 6), zur Anwendung gelangen, die entweder zwangsläufig angetrieben werden oder sich selbsttätig drehen.For example, other means of securing dynamic buoyancy, e.g. B. · Buoyancy screws 2 "(Fig. 6) are used, which are either positively driven or turn by itself.

Das den dynamischen Auftrieb sichernde Organ kann aus einer Tragfläche bestehen, welche, wie bei 2' (Fig. 3) gezeigt, vollstänstig in der Luft wirkt.The organ securing the dynamic buoyancy can consist of a wing, which, as shown at 2 '(Fig. 3), works completely in the air.

Die Steuerorgane können von den beschriebenen verschieden sein, so beispielsweise kann ein Luftsteuer a' (Fig. 5) benutzt werden, oder es kann der Wechsel der Fahrtrichtung durch unsymmetrisches Arbeiten der Antriebsorgane erzielt werden.The control elements can be different from those described, for example an air control a ' (FIG. 5) can be used, or the change of direction of travel can be achieved by asymmetrical operation of the drive elements.

Was die seitliche Stabilisation anbetrifft, so kann z. B. diese auch dadurch erhalten werden, daß die Tragflächen V-förmig angeordnet werden, wie das in der Luftschiffahrtstechnik üblich ist. In diesem Falle genügt ein einziger Schwimmer bzw. eine einzige Auftriebsfläche.As far as the lateral stabilization is concerned, z. B. also get this thereby be that the wings are arranged in a V-shape, as is common in aviation technology. In this case it is sufficient a single swimmer or a single buoyancy surface.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sichern die sog. Stabilität der Form des Fahrzeugs. Man kann auch eine solche Stabilität durch Antriebe erzwingen, so z. B., wenn man das Ganze (Fig. 6), Oberfläche 2, 2 (oder Schraube 2") ' und Schwimmer 6, mit dem Rumpf 1 unter Vermittlung einer Anlenkung 14 verbindet.The described embodiments ensure the so-called. Stability of the shape of the Vehicle. You can also enforce such stability through drives, such. B., if you have the whole (Fig. 6), surface 2, 2 (or screw 2 ") 'and float 6, with connects the fuselage 1 by means of a linkage 14.

Die Änderungen des Einstellwinkels des Organs 2 bzw. 2' würden nicht parallele Änderungen der Einstellung des Rumpfes 1 nach sich ziehen. Man könnte also die Schwimmer 6 als Organe zur selbsttätigen Regelung einer Vorrichtung mit Flächen ver- no änderlicher Winkellage betrachten. Bei dieser Ausführungsform empfiehlt es sich, den Rumpf mit einer waagerechten Flosse 15 auszustatten. The changes in the setting angle of the organ 2 or 2 'would not be parallel Changes in the setting of the fuselage 1 entail. So you could Floats 6 as organs for the automatic regulation of a device with surfaces ver no consider changing angular position. In this embodiment, it is recommended that the Equip the fuselage with a horizontal fin 15.

Claims

Patent claims:

i. Wassergleitfahrzeug whose fuselage by ¹ in each operating state completely in the on remaining dynamic lift operating medium producing organs whose angle of inclination with the aid of

6S4723

of stabilizing organs supporting themselves against the water - automatically in the In the sense of stabilizing the height of the trunk is controllable, it is lifted out of the water while driving, thereby characterized that behind the line of scrimmage by the dynamic Buoyancy-generating organs, forces to be kept in equilibrium, preferably at a short distance from them, the dynamic ones that are not adjustable with respect to the trunk or = with respect to a frame supporting the trunk Buoyancy-generating organs and in front of said line of attack, if possible in the large distance from the same, the stabilization members are arranged, whose buoyancy effect compared to that the underlying on driving organs is kept low, such that the Fuselage or the scaffolding connected to it for the automatic adjustment of the angle of inclination of the buoyancy organs Swiveling movements about an ideal transverse axis passing through the stabilizing elements can be carried out.

2. Vehicle according to claim i, characterized in that the stabilizing elements, which are either dynamic or can be designed to be statically supported against the water, shaped in this way are that a small change in depth corresponds to a noticeable change in load-bearing capacity.

3. Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that at choice a special, the buoyancy and stabilization members supporting structure of the hull with the structure articulated or is rigidly connected.

1 sheet of drawings