DE6812634U

DE6812634U - Wasserfahrzeug

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Publication number: DE6812634U
Application number: DE6812634U
Authority: DE
Original assignee: Hovermarine Ltd
Current assignee: Hovermarine Ltd
Priority date: 1967-12-23
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1969-05-08
Also published as: US3511204A; GB1212380A

Description

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Augsburg, den 20. Dezember 1968

Hovermarine Limited, Clifford House, New Road, Six Dials, Southampton, Hampshire, England

Wasserfahrzeug

Die Neuerung betrifft Wasserfahrzeuge.

Es sind bereits Doppelrumpf-Wasserfahrzeuge vorgeschlagen worden, die unterhalb der Rümpfe jeweils seitlich und symmetrisch Steuerflächen in Form von Rudern aufweisen, welche jeweils um im wesentlichen horizontale, zur Längsachse des Wasserfahrzeuges parallele Achsen geneigt sind, und die Mittel zur Verschwenkung dieser Steuerflächen um Achsen aufweisen, welch letztere in den Ebenen dieser Steuerflächen liegen und

senkrecht zu den horizontalen bzw. im wesentlichen horizontalen Achsen verlaufen.

Dieser ältere Vorschlag bezieht sich insbesondere auf sogenannte "Seitenwand"-Luftkissenfahrzeuge, d.h. auf Wasserfahrzeuge, die durch ein Druckgaskissen, beispielsweise durch ein Druckluftkissen,über Wasser gehalten werden, welches zwischen der Fahrzeugkabine und der Wasseroberfläche gebildet wird. Dieses Luftkissen wird in Längsrichtung beiderseits durch längslaufende Rumpfteile bzw. "Seitenwände" begrenzt, die an beiden Längsseiten des Kabinenteiles nach unten ragen und insWasser eintauchen und so das Luftkissen gegenüber der Außenatmosphäre abdichten. Die Steuerflächen haben dia Form von Rudern, die jeweils unterhalb der Seitenwände angeordnet sind.

Die Ruder sind jeweils um nach innen geneigte Achsen schwenkbar und die Ruderschäfte sind durch die Unterkanten der beiden Rumpfteile so hindurchgeführt, daß sie diese jeweils an Stellen oberhalb der Steuerflächen durchstoßen.

In Fällen, in welchen die Ruder stärker zur Horizontalen hin geneigt sind oder in welchen die Rumpfteile weit nach unten ragen»müssen die RuderSchäfte durch die Innenflächen der Rumpfteile hindurchgeführt werden. Eine derartige Anordnung

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ist ungünstig, weil dann außer den an den Rumpfunterkanten angeordneten Ruderschaftstopfbuchsen auch noch an den Rumpfinnenwänden solche Stopfbuchsen angeordnet werden müssen und weil die Rudermaschine dann an einer Stelle angeordnet werden muß, an welcher man sie normalerweise nicht haben will.

Durch die Neuerung soll die Aufgabe gelöst werden, bei solcher Auslegung der Wasserfahrzeugkonstruktion die Anordnung zusätzlicher, an den Rumpfinnenflächen angeordneter Stopfbuchsen -ar die Ruderschäfte zu vermeiden und eine günstigere Rudermaschinenanordnung zu ermöglichen.

Im Sinne der LÖ3ung dieser Aufgabe geht die Neuerung von einem Wasserfahrzeug aus, dessen Steuereinrichtung zwei unterhalb des Fahrzeugs symmetrisch zu dessen Längsachse angeordnete, um im wesentlichen horizontale, zur Fahrzeuglängsachse parallele Achsen geneigte Steuerelemente aufweist, die jeweils mittels entsprechender Ruderschäfte um in ihrer Steuerflächenebene liegende, im wesentlichen senkrecht zu den genannten Horizontalachsen verlaufende Achsen schwenkbar sind. Ein derartiges Wasserfahrzeug ist gemäß der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptteile dieser Ruderschäfte oberhalb der genannten Steuerelemente eine hauptsächlich vertikale Richtungskomponente aufweisen.

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In Anwendung auf Wasserfahrzeuge mit zwei durch eine mittlere Kabinenkonstruktion in Abstand voneinander gehaltenen Rumpf-Längskonstruktionen ist die Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente unterhalb dieser Rumpfkonstruktionen angeordnet sind und daß sich die Ruderschäfte hauptsächlich jeweils innerhalb dieser Rumpfkonstruktionen erstrecken.

Angewendet auf derartige Wasserfahrzeuge, welche eine Einrichtung zur Erzeugung eines das Fahrzeug tragenden Druckgaskissens unterhalb der Kabinenkonstruktion aufweisen, ist die Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß dieses Druckgaskissen seitlich durch die genannten beiden Rumpfkonstruktionen begrenzt wird. Ein derartiges Wasserfahrzeug stellt also ein sogenanntes "Seitenwand"-Luftkissenfahrzeug dar.

Die beiden Steuerelemente können gemäß der Neuerung LIs um etwa 60° ι
achsen geneigt sein.

C jeweils um etwa 60° mit Bezug auf die genannten Horizontal-

Die Neuerung wird nunmehr in ihren Einzelheiten anhand einiger Raumformen unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines

"Seitenwand"-Gaskissenfahrzeuges,

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Fig. 2 eine schematische, gebrochene Rück

ansicht des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeuges in etwas größerem Maßstab,

Fig. 3 eine weitere schematische, gebrochene

Rückansicht dieses Fahrzeugs in noch größerem Maßstab,

Fig. 4 eine schematische Rückansicht der

Unterteile der Rümpfe des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Fahrzeuges, welche die Kräfte zeigt, die von den Steuerelementen ausgeübt «erden.

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4,

welche jedoch eine abgewandelte Raum-

r form des neuerungsgemäßen Fahrzeuges

zeigt, und

die Fig. 6

und 7 schematische Ansichten der Hinterenden

der Rümpfe des neuerungsgemäßen Fahrzeuges, welche dessen Steuerelemente einerseits in neutraler und andererseits in Steuerstellung zeigen.

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Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte "Seitenwand"-Gaskissenfahrzeug 1 fährt über eine Wasserfläche 2 und wird über dieser durch ei η Tragkissen 3 gehalten, welches zwischen der Fahrzeugkabine H und dem Wasser 2 durch Druckluft gebildet wird. Die beiden Seiten des das Fahrzeug haltenden Luftkissens «erden durch beiderseits angeordnete Rumpf-Längsteile bzw. Seitenwände 5 fester Konstruktion begrenzt, welche sich an beiden Seiten der Fahrzeugkabine 4 so weit nach unten ert trecken, daß sie ins Wasser eintauchen und dadurch das Luftkissen gegen die Außenatmosphäre abdichten. Bugseitig wird das Tragkissen durch eine mehrteilige flexible Wandung bzw. eine mehrteilige flexible Schürze 6 und heckseitig wird dasselbe durch eine einstückige Schürze begrenzt, welche die Form eines aufgeblasenen Sackes ? hat.

Die zur Bildung des Tragkissens 3 benötigte Luft wird aus der umgebenden Atmosphäre genommen und gelangt durch seitliche O Einlasse 8 in einen Verdichter 9» welcher durch eine Antriebsmaschine 10 veränderlicher Drehzahl angetrieben wird. Die Druckluft wird über einen Kanal 11 in den Luftkissenraum eingeleitet und der Luftsack 7 wird mittels Druckluft aufgeblasen, welche von dem Kanal 11 über einen Zweigkanal 12 in den Luftsack gelangt. Der Antrieb des Wasserfahrzeuges 1 erfolgt mittels Schrauben 13, welche durch schrägliegende Wellen 14, die innerhalb der Seitenwände 5 gelagert sind, angetrieben

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werden. Diese Wellen werden über Getriebe 15 von einer Antriebsmaschine mit veränderlicher Drehzahl angetrieben. Die Steuerung des Wasserfahrzeugs 1 erfolgt mittels zweier Steuerflächen bzw. Ruder, welche gemeinsam arbeiten. Jedes dieser beiden Ruder 20 hat keilförmigen Querschnitt und ist unterhalb des Fahrzeugs etwas seitlich angeordnet. Die Ruderanordnung ist im wesentlichen symmetrisch und die beiden Ruder 20 sind jeweils um eine im wesentlichen horizontale, zur Fahrzeuglängsachse 27 parallele Achse 21 um jeweils etwa 60°, d.h. zwischen etwa 55° und 65° geneigt. Die beiden Ruder 20 sind jeweils um Achsen 22 schwenkbar, welche in der Ruderebene liegen und im wesentlichen senkrecht zu den Horizontalachsen 21 verlaufen. Diese beiden Achsen 22 schneiden sieh an einer Stelle ziemlich weit oberhalb der Ruder 20 und schließen zusammen einen spitzen Winkel ein.

Die beiden Ruder 20 werden jeweils mittels Ruderschäften * um ihre Achsen 22 gedreht, welche an einer Stelle in der Nähe der Oberkante der Ruder 20 "abgeknickt" sind, so daß die Ruderschäfte jeweils die Unterkanten der zugehörigen Rumpf- bzw. "Seitenwand"-Konstruktionen oberhalb der Ruder in im wesentlichen vertikaler Richtung durchbrechen und sodann innerhalb dieser Rumpfkonstruktionen nach oben verlaufen, wo sie an elektrische Rudermasehinen 24 angeschlossen sind, welche über nicht dargestellte elektrische Leitungen vom

Steuerstand des Pahrzeugs aus jeweils erregt werden.

Die Achsen der Ruderschäfte 23 ändern also ihre Richtung aus mit den Achsen 22 koaxialen Richtungen auf Achsen 22, die hierzu einen im wesentlichen stumpfen Winkel bilden, wobei der "Knick" jeweils an Stellen in der Nähe der Ruder 23 liegt. Obwohl also die Ruder 20 nach unten und nach außen unter den jeweils gewünschten Winkeln geneigt sind, erstrecken sich die Hauptteile der Ruderschäfte 23 innerhalb der Rumpfkonstruktionen in im wesentlichen vertikaler Richtung, d.h. mit einer hauptsächlich vertikalen Richtungskomponente.

Bei derartiger Anordnung der Ruderschäfte braucht für jeden Ruderschaft nur jeweils eine einzige Stopfbuchse 23 vorgesehen zu sein und die betreffende Rudermaschine kann unmittelbar oberhalb des betreffenden Ruders an einer Stelle des Fahrzeuges angeordnet sein, wo sie weiter nicht stört. Bezeichnet OC den Winkel, welchen die Ruderebene mit der Vertikalen einsehließt und bezeichnet θ den Winkel, um welchen der vertikale Teil des Ruderschaftes 23 gedreht werden kann, dann bewegt sich das Ruder unter einem Winkel θ · cos Ο*· mit Bezug auf die Wasserströmung, innerhalb welcher das Ruder verschwenkt wird.

Wie Fig. 4 zeigt, hat die geneigte Ruderanordnung eine Horizontalkomponente X und eine Vertikalkomponente Y der Kraft

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zur Folge, wobei die letztgenannten Kraftkomponenten Y der beiden Ruder in einander entgegengesetzten Richtungen wirken, wodurch ein Moment Y · d erzeugt wird, welches versucht, das Wasserfahrzeug um seine Längsachse 22 zu krängen, wobei d den Seitenabstand der beiden Ruder 20 bezeichnet. Fährt das Wasserfahrzeug eine Kurve, so versucht dieses Kräftepaar, wie durch den Pfeil 30 angedeutet ist, das Fahrzeug zum Krümmungsmittelpunkt der dux'chfahrenen Kurve hin zu neigen. Dieser Krängungseffekt ist ein für die Steuerung des Fahrzeuges wünschenswertes Merkmal. Die Pfeile 36 geben die Richtungen an, in welchen die Rumpfkonstruktionen Kräfte auf das Wasser ausüben.

Bei der in Fig. 5 gezeigten abgewandelten Raumform der Neuerung sind die Innen- und Außenflächen 31 und 32 der beiden Rumpfkonstruktionen 5 parallel zueinander angeordnet. Die Innenflächen 31 der beiden Rumpfkonstruktionen 5 erstrecken sich weiter nach unten als die Außenflächen 32 der Rumpfkonstruktionen. Die Bodenflächen 33 der beiden Rumpfkonstruktionen 5 verlaufen also von außen nach innen unter Winkeln von etwa 45° von den Außenflächenunterkanten schräg zu den Innenflächenunterkanten abwärts.

Erfährt also das Wasserfahrzeug während der Kurvenfahrt eine Krängung zur Kurveninnenseitö, so unterstützt der auf die geneigte Außenfläche 33 der hochgehenden Rumpfkonstruktion

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wirkende Wasserdruck, welcher durch Pfeile 34 eingedeutet ist, dieses auf das Fahrzeug ausgeübte Krängungsmoment. Der Wasserdruck erzeugt bezüglich der niedergehenden Rumpfkonstruktion keine merkliche Aufwärtskomponente, da infolge des seitlichen Slips des Wasserfahrzeugs dort Turbulenzerscheinungen auftreten.

Falls gewünscht, können in Abwandlung der Neuerung die von ( I den geneigten Bodenflächen 33 und den Seitenflächen 31 der Rumpfkonstruktionen gebildeten scharfen Kanten längs horizontaler Flächen abgeflacht sein, wie dies in der Zeichnung bei 35 in gestrichelten Linien angedeutet ist. Durch eine derartige abgewandelte Raumform ist es noch leichter, die Propellerwellenstopfouchsen in den beiden Rumpfteilen anzuordnen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen jeweils die relativen Stellungen der Ruder 23 in neutraler Stellung und wenn das Fahrzeug eine Drehung nach Backbord ausführt, wie dies in Fig. 7 durch den Pfeil 30 angedeutet ist.

Gemäß einer nicht dargestellten Raumform der Neuerung sind die Seitenflächen 31 und 32 der Rumpfteile 5 nicht im wesentlichen parallel zueinander, sondern laufen nach unten geringfügig zusammen.

Nach einer anderen, ebenfalls nicht dargestellten Raum-

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form der Neuerung sind die in Pig. 3 dargestellten Zwillingsrudermaschinen 24 durch eine einzige hydraulische Rudermaschine mit doppeltwirkender Zylinder-Kolbenanordnung ersetzt, welche zwischen den oberen Enden der beiden Ruderschäfte 23 angeordnet ist, wobei die in entgegengesetzten Seitenrichtungen ragenden Kolbenstangen über Ruderquadranten auf die Oberenden der Ruderschäfte 23 einwirken.

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Claims

tu» fr« "«nil «· '· S chut zansprüche

1. Wasserfahrzeug, dessen Steuereinrichtung zwei unterhalb Ces Fahrzeugs symmetrisch zu dessen Längsachse angeordnete, um im wesentlichen horizontale, zur Fahrzeuglängsachse parallele Aelisen geneigte Steuerelemente aufweist, die jeweils mittels entsprechender Ruderschäfte um in ihrer Steuerflächenebene

r ) liegende, im wesentlichen senkrecht zu den genannten Horizontalachsen verlaufende Achsen schwenkbar sind, dadureh gektinzeichnet, daß die Hauptteile dieser Rudersehäfte (23) oberhalb der genannten Steuerelemente (20) eine hauptsächlich vertikale Richtungskomponente aufweisen.

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 mit zwei durch eine mittlere Kabinenkcnstrukticn in Abstand voneinander gehaltenen Rumpf-Längskonstruktionen, dadureh gekennzeichnet, daß die

_ Steuerelemente (20) unterhalb dieser Rumpfkonstruktionen (5)

angeordnet sind und daß sich die Rudersehäfte (23) hauptsächlich jeweils innerhalb dieser Rumpfkonstruktionen erstrecken.

3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines das Fahrzeug tragenden Druckgaskissens unterhalb der Kabinenkonstruktion, dadureh gekennzeichnet, daß dieses Druckgaekissen (3) seitlich durch die genannten

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beiden Rumpfkonstruktionen (5) begrenzt wird.

4. Wasserfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerelemente (20) jeweils um etwa 60° mit Bezug auf die genannten Horizontalachsen (21) geneigt sind.

5· Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen beide Rumpfkonstruktionen jeweils innere und äußere Seitenflächen und jeweils eine Bodenfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden inneren Seitenflächen (31) dieser Rumpfkonstruktionen (5) weiter nach unten ragen als deren äußere Seitenflächen (32) und daß die beiden Bodenflächen (33) jeweils zwischen ihren Anschlußkanten an den äußeren und inneren Seitenflächen von außen nach innen jeweils schräg von oben nach unten verlaufen (Pig. 5).

O 6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils unteren Partien der schräg verlaufenden Bodenflächen (33) der beiden Rumpfkonstruktionen (5) jeweils eine Horizontalkomponente (35) aufweisen (Fig. 5).

7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg verlaufenden Bodenflächen (33) der

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beiden Rumpfkonstruktionen (5) jeweils unter etwa 45° geneigt sind (Fig. 5).

8. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren (31) und äußeren (32) Seitenflächen der beiden Rumpfkonstruktionen (5) jeweils parallel zueinander verlaufen.

9. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsebenen der beiden Steuerelemente (20) sich an einer Stelle oberhalb dieser Steuerelemente derart schneiden, daß sie einen spitzen Winkel ( <>C ) zwischen sich einschließen.

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