DE691005C - Vorschiffsform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschiffsform und bezweckt die Herabsetzung des Schiffswiderstandes, insbesondere des wellenbildenden Widerstandes, und damit 'eine Geschwindigkeitserhöhung durch eine solche Ausbildung des Vorschiffs, die einer virtuellen Verlängerung des Schiffskörpers entspricht. Es ist schon vorgeschlagen worden, das Vorschiff so zu gestalten, daß die Konstruktions-Wasserlinie und die benachbarten Wasserlinien, 'eine Verschärfung unter Abstumpfung der Einlaufe in den Steven der unverlängerten Schiffsform erfuhren, um auf diese Weise die Wirkungen einer virtuellen Verlängerung· der Schiffslänge nutzbar zu machen. Die bekannte Vorschiffsform verlangte aber einen Umbau des Stevens ,auf ganzer Länge und war zudem' hauptsächlich für langsam fahrende Frachtdampfer gedacht.

Die Erfindung wurzelt in der Erkenntnis, daß sich; die Vorteile einer virtuellen Verlängerung der Schiffsform auch dann schon ergeben, wenn das Vorschiff in einer nurbegrenzten Zone um- oder neugestaltet wird,

so daß erhebliche Kosten beim Um- und Neubau eingespart werden können, ganz abgesehen von einer weiteren Verringerung- des Reibungs- und wellenbildenden Widerstandes mit der Folge einer Erhöhung der Geschwindigkeit bei gleichbleibender Leistung.

Das neue Vorschiff erzwingt in der Zone, in der normalerweise die Bugwelle erscheint, einen Unterdruck, der die Bildung eines doppelten Bugwellensystems zur Folge hat, d.h.

jenes der normalen Bugwelle und ein zweites, das durch das erfindungsgemäß gestaltete Vorschiff hervorgerufen wird. Die beiden Bugwellensysteme interferieren derart, daß das Tal der vordersten Bugwelle (Stevenstauwelle) mit einem großen Teil des Kammes der dahinterliegenden eigentlichen Bugwelle (Hauptbugwelle) praktisch übereinstimmt. Durch das Einsinken des Wellenberges .der Hauptbugwelle in das Stevenstauwellental tritt infolge der teilweisen Vernichtung der Hauptbugwelle eine Verringerung des wellenbildenden. Widerstandes ein.

Um diesen Wellenverlauf zu sichern, ist das Vorschiff gemäß der Erfindung· ,derart gestaltet, daß hinter dem' abgestumpften Teil der KonstruktLons-Wasserlinie und der benachbarten Wasserlinien eine bezüglich ihrer Tiefe höchstens bis zur normalen Wasserlinie reichende Einziehung, die zusammen mit der Abstumpfung eine auf die Zone der Konstruktions-Wasserlinie unmittelbar am Steven beschränkte Anschwellung bildet, an der Stelle des dem ersten Wellentale folgenden Wellenbergs der durch die Anschwellung hervorgerufenen Stevenstauwelle angeordnet ist.

Zur besseren Verdeutlichung ist die Entwicklung der Erfindung und die Erfindung selbst auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι zeigt, TOe die Bugwellensysteme zueinander verlaufen müssen, um die geschilderten. Vorteile herbeizuführen.

Fig. 2 zeigt die zu Fig. ι gehörige Wasserlinie.

Fig. 3 zeigt den durch die Erfindung ver» besserten Verlauf der Wasserlinie. Fig. 4 ist ein Wellenbild, wie es mit einer; ' Wasserlinie nach Fig·. 3 entsteht. _ ^

Fig. 5 ist ein Spantriß zu Fig. 3. "*

Fig. ι zeigt das Wellenbild am Bug. W₂ wäre die normale Bugwelle, wenn das Schiff einen, normalen Bug hätte. Durch Schaffung der Anschwellung gemäß der Erfindung wird die Stevenstauwelle W₁ erzeugt, in deren Tal die eigentliche Bugwelle, also die Hauptwelle, teilweise einsinkt, so daß die neue Bugwelle W₃ entsteht. Es ist aber auch gleichzeitig ersichtlich; wie der Bugwellenkamm W₃ in seinem Auslauf über den zweiten Kamm der Stevenstauwelle If₁ zu liegen, kommt, wobei er an jener Stelle um den Betrag d etwas höher, also um etwas ungünstiger liegt als beim normalen Bug. Treten derartige Wellenbildungen auf, dann hat die Wasserlinie die Form nach Fig. 2, also eine ■ langhingezogene, nahezu gerade Angleichung der neuen Schwimmlinie nach Verlassen, der Anschwellung am vorderen Bugende.

Um nun ein Tiefereinsinken des zweiten Kammes der Stevenstauwelle W₁ herbeizuführen und gewissermaßen den Höhenunter schied d verschwinden, zu lassen, ist bei A', d. h. an der Stelle des dem ersten Wellentale folgenden zweiten Wellenbergs der durch die Anschwellung hervorgerufenen Stevenstauwelle W₁ eine Einziehung vorgesehen, die,' was ihre Tiefe anbetrifft, höchstens bis zur normalen. Wasserlinie reicht. Die neue Schwimmlinie sieht dadurch schwanenhalsförmig aus und weist einen spitzbogenförmigen Eintritt in den Steven auf. Fig. 3 bringt diese* Vorkehrung zum Ausdruck.

Jegliches Einziehen der ursprünglichen Wasserlinien, in der Zone der Angleichung Ä oder wo auch immer ist danach vollkommen unnötig. Infolgedessen ist es möglich, in einfächer Weise Schiffe normaler Bugform auf die neue Bugform umzubauen.

Fig. 4 gibt das neugeschaffene Wellenbild wieder. Der neue Bugwellenkamm W₃ liegt in seinem Auslauf in der Zone des zweiten Kammes der Stevensitauwelle W₁ 'tiefer, also günstiger als es der Bugwelle w_z des normalen Buges entsprechen würde.

Fig. 5 zeigt einen entsprechenden Spantenriß, wobei die Wellensysteme in ihrer vorderen Ansicht wiedergegeben sind: IV₁ ist die Stevenstauwelle, W₂ die eigentliche normale Bugwelle, w_s die durch die Erfindung geschaffene reduzierte Bugwelle.

Die Vorschiffs- bzw. Schwimmlinienform nach der Erfindung beläßt die Form der Ipantflächenkurve vollkommen in ihrer nor-

len Ausbildung, d.h. die Spantfiächembraucht nicht eine der neugeschaffenen iwimmlinie ähnliche Form zu haben.

Die zweckmäßige Lage des Einlauf s der neuen Schwimmlinie in die normale ist versuchsweise folgendermaßen ermittelt worden:

Für Schiffe mit Völligkeitsgraden δ = 6o 0/0 wird die Lage der Angleichung durch deren Entfernung von der vordersten Stevenkante ab ,angegeben mit: /—0,^25 ·1\ν, wobei Iw= 0,64 p/n², die normale Länge einer gewöhnlichen Schwingungswelle auf tiefem Wasser bedeutet, wenn vtn die Schiffsgeschwindigkeit in m/sec. darstellt. (Es ist Iw die genaue Länge einer Welle aus dem Wellensystem, welches sich längsschiffs während der Fahrt als Silhouette abwickelt.) Für Schiffe mit Völligkeitsgraden von 0 = 750/0 wird I vorteilhaft etwa 0,20 Iw.

Versuche haben des weiteren ergeben: Wenn, der Winkel, den die Tangente an die normale Schwimmlinie mit der Symmetrieebene des Schiffs bildet, mit α bezeichnet wird, soll erfahrungsgemäß der Winkel, den die Tangente an die spitzbogenförmige Wulstausbildung mit der Symmetrieebene einschließt, β =3» sein.

Die neue Vorschiffsform bietet die geschilderten Vorteile für alle Geschwindigkeitsbereiche, sie ist also nicht auf langsam fahrende Schiffe beschränkt, sondern kann auch insbesondere für Um- und Neubauten schnell fahrender Schiffe angewendet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorschiffsform, bei der die Konstruktions-Wasserlinie und die 'benachbarten Wasserlinien, eine .einer virtuellen Verlängerung der Schiffslänge entsprechende >°° Verschärfung unter Abstumpfung der Einlaufe in den, Steven der unverlängerten Schiffsform aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem abgestumpften Teil der genannten Wasserlinien eine bezüglich ihrer Tiefe, d.h. ihrer Quererstreckung in dem Schiffskörper, höchstens bis zur normalen Wasserlinie reichende Einziehung, die zusammen mit der Abstumpfung eine auf die Zone der Konstruktion®-Wasserlinie unmittelbar am Steven beschränkte Anschwellung bildet, an der Stelle des dem ersten Wellentale folgenden Wellenbergs der durch die Anschwellung hervorgerufenen Stevenstauwelle angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen