DE69208337T2

DE69208337T2 - Multihull

Info

Publication number: DE69208337T2
Application number: DE69208337T
Authority: DE
Inventors: Eilev Instanes; Jens Herman Jorde
Original assignee: Kvaerner Fjellstrand AS
Current assignee: Kvaerner Fjellstrand AS
Priority date: 1991-12-05
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2012-11-25
Also published as: NO175199B; CN1072894A; KR100216452B1; NO175199C; NO914789L; EP0545878B1; JPH05238470A; AU2982192A; AU656247B2; DE69208337D1; CN1040308C; NO914789D0; ZA929389B; KR930012508A; EP0545878A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrrumpfschiff mit zwei schlanken, symmetrisch angeordneten Rümpfen, an denen sich untergetauchte, quer verlaufende Tragflügel oder -flächen befinden, die bei normalen Betriebsgeschwindigkeiten zur Bestimmung von Tiefgang und Trimmung des Schiffs sowie der Bewegungen in allen sechs Freiheitsgraden beitragen.The invention relates to a multihull vessel with two slender, symmetrically arranged hulls on which are submerged, transversely extending wings or surfaces which contribute to determining the draft and trim of the vessel as well as the movements in all six degrees of freedom at normal operating speeds.

Das sehr hohe Entwicklungstempo auf dem gesamten Gebiet der Schnellboote, d.h. der Einrumpfboote, Tragflächenboote, Katamarane, Luftkissenboote, Luftkissenkatamarane usw. sowohl für zivile als auch militärische Zwecke macht das Bedürfnis nach höheren Geschwindigkeiten und verbesserter Seetüchtigkeit deutlich.The very high pace of development in the entire field of speed craft, i.e. monohulls, hydrofoils, catamarans, hovercrafts, hover catamarans, etc., for both civil and military purposes, highlights the need for higher speeds and improved seaworthiness.

Schnellboote des oben erwähnten Typs erreichen Geschwindigkeiten von mindestens 25 Knoten und sind mindestens 20 Meter lang.Speedboats of the type mentioned above reach speeds of at least 25 knots and are at least 20 metres long.

Bei einem sich im Wasser bewegenden Schiff wirkt ein Reibungswiderstand an der nassen Oberfläche unterhalb der Wasserlinie. Mit wachsender Schiffsgeschwindigkeit erhöht sich die durch die Bewegung des Rumpfs durch das Wasser erzeugte Reibung bis zu einem Grenzwert, bei dem die Reibungskräfte eine weitere Steigerung der Geschwindigkeit praktisch verhindern. Die Vortriebsenergie für das Schiff wächst entsprechend.When a ship moves in water, frictional resistance acts on the wet surface below the waterline. As the ship's speed increases, the friction generated by the movement of the hull through the water increases to a limit at which the frictional forces practically prevent any further increase in speed. The propulsion energy for the ship increases accordingly.

Ein zweiter wichtiger Faktor des Wirkungsgrads des Schiffs neben der Geschwindigkeit ist die Fähigkeit des Wasserfahrzeugs, die sogenannte Trimmung aufrechtzuerhalten. Unter Trimmung versteht man den Zustand, den das Schiff in unbewegter Stellung einnehmen soll. Bei Wasserverdrängung variiert die Trimmung sehr stark in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des sich durch das Wasser bewegenden Schiffs. Aus praktischen Gründen sollten das Deck, die Ausrüstungen usw. günstigerweise sowohl bei Stillstand als auch in der Bewegung ihre horizontale Lage im wesentlichen beibehalten.A second important factor in the efficiency of the ship, in addition to speed, is the ability of the vessel to maintain what is known as trim. Trim is the condition that the ship should assume when stationary. In the case of displacement, trim varies greatly depending on the speed of the ship moving through the water. For practical reasons, the deck, equipment, etc. should ideally maintain their essentially horizontal position both when stationary and when moving.

Das ständig steigende Bedürfnis nach höheren Geschwindigkeiten auch bei größeren Booten hat zur Entwicklung eines mehr oder weniger gleitenden Rumpfs geführt. In der Praxis eignen sich gleitende Rümpfe jedoch nur für relativ kleine Wasserfahrzeuge. Die gleitende Rumpf oberfläche verursacht das Anheben des Schiffs im Wasser bei ansteigender Geschwindigkeit.The ever-increasing need for higher speeds, even for larger boats, has led to the development of a more or less planing hull. In practice, however, planing hulls are only suitable for relatively small watercraft. The planing hull surface causes the boat to lift in the water. at increasing speed.

Die Größe der nassen Oberfläche verkleinert sich, und damit auch der Reibungswiderstand. Dabei kann es zu einer wesentlichen Verringerung des Widerstands kommen. Jedoch ist immer eine nasse Oberfläche von beträchtlicher Größe mit einem entsprechenden Widerstand vorhanden. Hier spielen die Grenzen der Trimmung auch eine Rolle in negativer Hinsicht. Mit wachsender Geschwindigkeit ist auch das Wasser, das an selbst sehr stromlinienförmigen gleitenden Oberflächen entlangfließt, Reibung ausgesetzt. Die Reibung erhöht sich mit der Geschwindigkeit und begrenzt deren erreichbares Niveau. Der größte Nachteil gleitender Schiffe ist jedoch der Druck, der unter dem Boden des sich bewegenden Fahrzeugs wirkt. Dieser Druck kann sehr hoch sein und starke Bewegungen im Schiff verursachen. Unter besonders ungünstigen Bedingungen kann sogar der Rumpf selbst beschädigt werden.The size of the wet surface decreases, and with it the frictional resistance. This can lead to a significant reduction in resistance. However, there is always a wet surface of considerable size with a corresponding resistance. Here the limits of trim also play a role in a negative way. As speed increases, the water flowing along even very streamlined planing surfaces is also subject to friction. Friction increases with speed and limits the level that can be reached. The biggest disadvantage of planing vessels, however, is the pressure acting under the bottom of the moving vessel. This pressure can be very high and cause strong movements in the vessel. In particularly unfavorable conditions, even the hull itself can be damaged.

In den letzten Jahrzehnten hat sich besonders die Entwicklung von Tragflächenbooten und Katamaranen wesentlich beschleunigt. Charakteristisch für Tragflächenboote ist, daß sie wie Flugzeuge mit Tragflügeln ausgerüstet sind, die bei der Bewegung durch das Wasser eine Auftriebskraft erzeugen. Der Bootsrumpf selbst wird dabei schließlich von der Wasseroberfläche abgehoben, und das Tragflächenboot "fliegt" dann mit Reisegeschwindigkeit über dem Wasser.In recent decades, the development of hydrofoils and catamarans in particular has accelerated significantly. A characteristic of hydrofoils is that, like airplanes, they are equipped with wings that generate a lifting force when moving through the water. The hull of the boat itself is ultimately lifted off the water surface and the hydrofoil then "flies" over the water at cruising speed.

Bei Mehrrumpfschiffen, z.B. Katamaranen, kann jeder Rumpf so entworfen sein, daß dabei die wichtigen hydrodynamischen Bedingungen in Betracht gezogen werden, während die hydrostatischen Gesichtspunkte durch eine geeignete Trennung der Rümpfe beachtet werden. Das ist bei Einrumpfschiffen nicht möglich, da die hydrodynamischen und hydrostatischen Bedingungen durch denselben Rumpf gewährleistet werden müssen, wodurch bei der Auswahl der Hauptparameter Konflikte auftreten. Es ist auch versucht worden, den Luftstrom, der durch den Tunnel zwischen den Katamaranrümpfen bei der Bewegung des Fahrzeugs gepreßt wird, zur Erzeugung einer gewissen Auftriebskraft zu benutzen. Der Hauptvorteil von Mehrrumpfschiffen besteht in ihrer hoher Stabilität.In multihull vessels, e.g. catamarans, each hull can be designed taking into account the important hydrodynamic conditions, while the hydrostatic aspects are taken into account by a suitable separation of the hulls. This is not possible in monohull vessels, since the hydrodynamic and hydrostatic conditions must be ensured by the same hull, which creates conflicts in the selection of the main parameters. Attempts have also been made to use the air flow forced through the tunnel between the catamaran hulls as the vessel moves to generate a certain buoyancy force. The main advantage of multihull vessels is their high stability.

Es ist nur natürlich, daß im Lauf der weiteren Entwicklung verschiedene Kombinationen von Tragflächenbooten und Katamaranen vorgeschlagen worden sind, also Schiffe mit einem Katamaranrumpf, an dem sich vorn und hinten untergetauchte, quer verlaufende Tragflügel befinden, die bei Reisegeschwindigkeit Tiefgang und Trimmung des Schiffs bestimmen. Hierbei soll eine Möglichkeit gefunden werden, die ausgezeichneten Stabilitätseigenschaften des Katamarans mit der Technologie des Tragflächenboots zu vereinen, so daß bei hohen Geschwindigkeiten die Katamaranrümpfe über der Wasseroberfläche "fliegen", während sich bei geringeren Geschwindigkeiten oder vollem Stopp das Fahrzeug wie ein herkömmlicher Katamaran verhält.It is only natural that in the course of further development various Combinations of hydrofoils and catamarans have been proposed, that is, vessels with a catamaran hull with submerged transverse hydrofoils at the front and rear, which determine the draft and trim of the vessel at cruising speed. The aim is to find a way of combining the excellent stability properties of the catamaran with the technology of the hydrofoil, so that at high speeds the catamaran hulls "fly" above the water surface, while at lower speeds or when fully stopped the vessel behaves like a conventional catamaran.

Die höhere Geschwindigkeit, mit der ein Tragflächenkatamaran betrieben werden könnte, wirft jedoch eine Reihe von Funktions- und Strukturproblemen auf, die im folgenden näher erläutert werden.However, the higher speed at which a hydrofoil catamaran could be operated raises a number of functional and structural problems, which are explained in more detail below.

US-A-2,709,979 offenbart ein Tragflächenboot mit schlanken, symmetrisch angeordneten Rümpfen, an denen sich untergetauchte, quer verlaufende Tragflügel oder -flächen befinden, die bei normalen Betriebsgeschwindigkeiten Kräfte erzeugen, die zur Bestimmung von Tiefgang und Trimmung des Schiffs sowie der Bewegungen in allen sechs Freiheitsgraden beitragen, wobei die Flügel mit Hilfe von sich nach unten erstreckenden Streben unterhalb der Kielfläche und im Abstand zu dieser angeordnet und die Rümpfe am Heck mit einem gemeinsamen Heckflügel verbunden sind, der von Streben, die sich von jedem Rumpf nach unten erstrecken, getragen wird. Es wird ein einzelner Flügel gemeinsam für die Rümpfe geschaffen, getragen von einer sich nach unten erstreckenden Strebe pro Rumpf.US-A-2,709,979 discloses a hydrofoil boat with slender, symmetrically arranged hulls carrying submerged, transverse hydrofoils or surfaces which, at normal operating speeds, generate forces which contribute to determining the draft and trim of the vessel and the motions in all six degrees of freedom, the wings being arranged below and spaced from the keel surface by means of downwardly extending struts and the hulls being connected at the stern by a common stern wing supported by struts extending downwardly from each hull. A single wing is provided common to the hulls, supported by one downwardly extending strut per hull.

Erfindungsgemäß wird daher ein Mehrrumpfschiff mit schlanken, symmetrisch angeordneten Rümpfen vorgeschlagen, an denen sich untergetauchte, quer verlaufende Tragflügel oder -flächen befinden, die bei normalen Betriebsgeschwindigkeiten Kräfte erzeugen, die zur Bestimmung von Tiefgang und Trimmung des Schiffs sowie der Bewegungen in allen sechs Freiheitsgraden beitragen, wobei die Flügel mit Hilfe von sich nach unten erstreckenden Streben unterhalb der Kielfläche und im Abstand zu dieser angeordnet und die Rümpfe am Heck mit einem gemeinsamen Heckflügel verbunden sind, der von Hinterstreben, die sich von jedem Rumpf nach unten erstrecken, getragen wird, wobei jeder Rumpf einen separaten Vorderflügel hat, der mit Hilfe einer entsprechenden gesteuerten Strebe, die sich vom Rumpf nach unten erstreckt, begrenzt um eine senkrechte Achse geschwenkt werden kann und jeder separate Vorderflügel und der Heckflügel durch Schalter zu bedienende Klappen haben.According to the invention, therefore, a multihull vessel is proposed with slender, symmetrically arranged hulls on which are located submerged, transverse wings or surfaces which, at normal operating speeds, generate forces which contribute to determining the draft and trim of the vessel and the movements in all six degrees of freedom, the wings being arranged below and at a distance from the keel surface by means of downwardly extending struts and the hulls being connected at the stern by a common stern wing which is supported by rear struts extending downwards from each hull. each fuselage having a separate front wing which can be pivoted to a limited extent about a vertical axis by means of a corresponding controlled strut extending downwards from the fuselage, each separate front wing and the rear wing having flaps operated by switches.

In der Theorie und in Versuchen hat sich eine kleinere Flügelstreckung (Verhältnis zwischen Flügellänge und Flügeltiefe) für die vorderen Tragflächen als günstig erwiesen, da dies bedeutet, daß ein bestimmter Trimmungswinkel am Heckflügel eine größere Auftriebskraft erzeugt als an den Vorderflügeln, wodurch zur Reduzierung dieses Trimmungswinkels beigetragen wird. Durch eine Zweiteilung der vorderen Tragfläche wird dieser Vorteil weiter unterstrichen. Diese Teile können die Gestalt von zwei unabhängigen Tragflächen oder -flügeln haben, von denen jede(r) durch ihre/seine eigene begrenzte, schwenkbare Strebe getragen wird. Die separaten Streben mit ihren dazugehörigen Tragflügeln können sich auf vorteilhafte Art und Weise auf Belastungen einstellen, die nicht nur aus der möglichen Kollision mit im Wasser schwimmenden Gegenständen resultieren, sondern auch aus der Einwirkung des Meeres und der Beschleunigungskräfte. Eine normale Winkelablenkung läge im Bereich zwischen ± 5º und maximal ± 10º, dann mit stoßdämpf ender Wirkung, genau zum Zweck des Aushaltens vanierender Belastungen. Bei Normalbetrieb würden diese 5º nicht überschritten werden. In der Praxis dienen die Vorderstreben als Vorderruder. Solche Vorderruder verleihen dem System zwar per se Instabilität, doch die Tatsache, daß sie gesteuert und schwenkbar sind, ermöglicht die Einbeziehung dieser Vorderruder in das Gesamtgleichgewichtssystem des Schiffs, wodurch eine wirksame Lenkfunktion erreicht wird.In theory and in experiments, a smaller aspect ratio (the ratio between the length of the wing and the depth of the wing) for the front wings has been shown to be advantageous, as this means that a given trim angle produces a greater lift force on the rear wing than on the front wings, thus helping to reduce this trim angle. This advantage is further emphasized by dividing the front wing into two parts. These parts can take the form of two independent airfoils or wings, each supported by its own limited, pivoting strut. The separate struts with their associated airfoils can advantageously adapt to loads resulting not only from possible collision with objects floating in the water, but also from the action of the sea and acceleration forces. A normal angular deflection would be between ± 5º and a maximum of ± 10º, with a shock-absorbing effect, precisely for the purpose of withstanding varying loads. In normal operation, these 5º would not be exceeded. In practice, the front struts serve as front rudders. Such front rudders in themselves impart instability to the system, but the fact that they are controlled and pivotable allows these front rudders to be included in the overall balance system of the ship, thereby achieving an effective steering function.

Die gesteuerte, begrenzte Schwenkbewegung der Vorderstreben kann auch auf vorteilhafte Art und Weise hinsichtlich der Geschwindigkeit in Kurven eingesetzt werden und ist somit nicht nur für die Lösung der Gleichgewichtsprobleme des Schiffs auf gerader Strecke von Nutzen. Die Fahrt des neuen Schiffs in Kurven wird auf vorteilhafte Art und Weise gestaltet, indem die Schlingerbewegung mit der Wirkung der Ruder kombiniert wird, d.h., das Boot wird zum Schlingern gebracht, damit es seine Fahrtrichtung ändert.The controlled, limited pivoting movement of the front struts can also be used advantageously in terms of speed in curves and is therefore not only useful for solving the problems of the ship's balance on a straight course. The new ship's travel in curves is made advantageous by combining the rolling movement with the action of the rudders, i.e. the boat is made to roll in order to change its direction of travel.

Der Radius der Richtungsänderung kann beträchtlich reduziert werden, weil die Vorderstreben schwenkbar sind. Die Benutzung separater Vorderflügel, die jeweils mit ihrem eigenen Rumpf verbunden sind, löst ein Festigkeitsproblem, da die gesamten Drehkräfte nicht auf die schlanken, hydrodynamisch konstruierten Streben und Flügel übertragen werden. Ein besonderer Vorteil der Existenz von zwei separaten Streben und Flügeln besteht darin, daß im Fall eines Schadens an einer der Streben-/Flügeleinheiten das Schiff seine Lage beibehalten und somit "auf drei Punkten fliegen" könnte. Außerdem können kurze Streben zur Reduzierung der Belastungen beitragen.The radius of change of direction can be reduced considerably because the front struts are pivotable. The use of separate front wings, each connected to its own hull, solves a strength problem since the entire rotational forces are not transferred to the slender, hydrodynamically designed struts and wings. A particular advantage of having two separate struts and wings is that in the event of damage to one of the strut/wing units, the ship could maintain its attitude and thus "fly on three points". In addition, short struts can help reduce stresses.

Bei Hochgeschwindigkeitsschiffen des hier beschriebenen Typs ist es wichtig, die senkrechte Bewegung steuern zu können. Das kann auf vorteilhafte Art und Weise durch die gemeinsame Tragfläche (Flügel) am Heck erreicht werden, die den Auftrieb am hinteren Teil des Schiffs beeinflußt bzw. reguliert. Durch Schalter zu bedienende Flügelklappen an den Heckflügeln verbessern die Betriebsbedingungen der Flügel. Gleichzeitig schützt die gemeinsame hintere Tragfläche wirksam gegen die befürchtete, wenn auch überbewertete Gefahr des Auseinanderbrechens der Rümpfe. Diese Gefahr ist, sofern sie besteht, am Heck am offensichtlichsten.For high-speed vessels of the type described here, it is important to be able to control vertical movement. This can be achieved in an advantageous manner by the common wing at the stern, which influences or regulates the lift at the rear of the vessel. Switch-operated flaps on the rear wings improve the operating conditions of the wings. At the same time, the common rear wing effectively protects against the feared, albeit overestimated, danger of the hulls breaking apart. This danger, if it exists, is most obvious at the stern.

Erfindungsgemäß ist die Existenz einer durch Schalter zu bedienenden/zu lenkenden Klappe für jeden der separaten Vorderflügel besonders vorteilhaft. Dadurch kann die Auftriebswirkung der Vorderflügel vorteilhaft beeinflußt, der hydrodynamische Widerstand verringert und eine höhere Schlinger- und Stampfstabilität erreicht werden. Die vorderen und hinteren Flügelklappen verbessern die Schiffsbewegungen im Meer beträchtlich. Es ist vorteilhaft, die Schalter im Übergangsbereich zwischen Strebe und Flügel anzuordnen. Dadurch entsteht ein kürzerer und wirksamerer Kraftwirkungskanal.According to the invention, the existence of a flap for each of the separate front wings that can be operated/controlled by switches is particularly advantageous. This can advantageously influence the lift effect of the front wings, reduce hydrodynamic resistance and achieve greater rolling and pitching stability. The front and rear wing flaps significantly improve the ship's movements at sea. It is advantageous to arrange the switches in the transition area between the strut and the wing. This creates a shorter and more effective force channel.

Bei Reisegeschwindigkeit soll der Schiffsrumpf angehoben werden und geringfügig über der unbeeinflußten Wasseroberfläche liegen. Die Vortriebskraft kann in diesem Zusammenhang auf vorteilhafte Art und Weise durch hochwirksame Wasserstrahlaggregate erzeugt werden. In diesem Zusammenhang wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Einlässe der Aggregate jeweils in den untersten untergetauchten Abschnitten der Hinterstreben anzuordnen. Es ist besonders vorteilhaft, daß die Hinterstreben nach vorn gerichtet sind, d.h., daß sie im Wasser schräg nach unten und nach vorn verlaufen. Die Verbindung des Wasserströmungskanals in der Strebe mit einer für die Strömung günstigen Strebenkonfiguration wird durch die Tatsache ermöglicht, daß das Schiff entsprechend den oben genannten besonderen Merkmalen in der Lage ist, sich niedrig über der Wasseroberfläche zu bewegen. Somit kann die Gefahr des Ansaugens von Luft während des Betriebs auf See fast völlig beseitigt werden, weil die Wassereinlässe so tief wie möglich unter Wasser angeordnet sind und die nach vorn gerichteten Streben gleichzeitig eine günstige Wasserströmung ermöglichen, bei der sich die Geschwindigkeit zwischen Einlaß und Auslaß des Wasserstrahlaggregats nur minimal ändert.At cruising speed, the ship's hull should be raised and should be slightly above the unaffected water surface. In this context, the propulsive force can be generated in an advantageous manner by highly effective water jet units. In this context, the invention proposes to arrange the inlets of the units in the lowest submerged sections of the rear struts. It is particularly advantageous that the rear struts are directed forward, i.e. that they run obliquely downwards and forwards in the water. The connection of the water flow channel in the strut with a strut configuration favorable for the flow is made possible by the fact that the ship is able to move low above the water surface in accordance with the special features mentioned above. Thus, the risk of air being sucked in during operation at sea can be almost completely eliminated because the water inlets are arranged as deep under water as possible and at the same time the forward-facing struts enable a favorable water flow in which the speed between the inlet and outlet of the water jet unit changes only minimally.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, jede Hinterstrebe am dazugehörigen Rumpf mit Hilfe eines Adapterrahmens zu montieren. Diese Konstruktionslösung ist besonders vorteilhaft, wenn der Rumpf aus Aluminium oder einem anderen Material mit einem niedrigen Elastizitätsmodul besteht, weil ein z.B. aus Stahl hergestellter Adapterrahmen die entsprechenden Hinterstreben sicher am Rumpf befestigt und dabei die wirkenden Kräfte effektiv einbezieht.According to the invention, it is advantageous to mount each rear strut on the associated fuselage using an adapter frame. This design solution is particularly advantageous if the fuselage is made of aluminium or another material with a low modulus of elasticity, because an adapter frame made of steel, for example, securely fastens the corresponding rear struts to the fuselage and effectively incorporates the forces acting.

Erfindungsgemäß kann jeder Rumpf außerdem vorteilhafterweise einen sogenannten "Absatz" im unteren Bereich des hinteren Abschnitts haben. Solche Absätze dienen dem sanften Übergang hinsichtlich der Druckgradienten, die bei einem herkömmlicheren Rumpf zu negativen Druckwirkungen und senkrechten Kräften in den Situationen führen, in denen sich der hintere Rumpfteil teilweise im und teilweise über Wasser befindet. Mit Hilfe dieser Absätze ist es möglich, die Auftriebskraft schrittweise zu reduzieren oder das Heck schrittweise sanft anzuheben. Bekanntlich neigt ein Heck dazu, sich in das Wasser einzugraben, während die Geschwindigkeit bis zum Erreichen der Gleitgeschwindigkeit ansteigt.According to the invention, each hull can also advantageously have a so-called "step" in the lower part of the rear section. Such steps serve to provide a smooth transition in terms of the pressure gradients which, in a more conventional hull, lead to negative pressure effects and vertical forces in situations where the rear part of the hull is partly in and partly above the water. By means of these steps it is possible to gradually reduce the buoyancy force or to gradually raise the stern gently. As is well known, a stern tends to dig into the water while the speed increases until the planing speed is reached.

Im folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile detaillierter unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobei:In the following, the invention and its advantages are explained in more detail with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Katamarans zeigt,Fig. 1 shows a side view of a catamaran according to the invention,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Katamarans in Fig. 1 zeigt,Fig. 2 shows a front view of the catamaran in Fig. 1,

Fig. 3 eine Hinteransicht des Katamarans zeigt,Fig. 3 shows a rear view of the catamaran,

Fig. 4 eine Unteransicht eines Adapterrahmens zeigt undFig. 4 shows a bottom view of an adapter frame and

Fig. 5 einen schematischen Schnitt eines hinteren Rumpfabschnitts zeigt, wo sich der Adapterrahmen in Fig. 4 befindet.Fig. 5 shows a schematic section of a rear fuselage section where the adapter frame in Fig. 4 is located.

Der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Katamaran hat zwei Katamaranrümpfe 1, 2, die sich von einem zentralen, gemeinsamen Rumpfbrückenglied 3 nach unten erstrecken. Jeder der beiden Katamaranrümpfe 1, 2 hat einen spitzzulaufenden Bug. Die Wasserlinien sind sehr schlank, und der Winkel steigt von unten stark an, besonders im am weitesten vorn liegenden Teil jedes Rumpfs.The catamaran shown in Figures 1 to 3 has two catamaran hulls 1, 2 extending downwards from a central, common hull bridge member 3. Each of the two catamaran hulls 1, 2 has a tapered bow. The waterlines are very slender and the angle increases sharply from below, especially in the forwardmost part of each hull.

Jeder Rumpf 1, 2 hat vorn einen separaten quer verlaufenden, symmetrischen Vorderflügel 4, 5, befestigt mit Hilfe einer entsprechenden nach unten verlaufenden Strebe 6, 7. Jede Strebe 6, 7 ist auf geeignete Art und Weise (nicht gezeigt) um eine senkrechte Achse schwenkbar angebracht und daher mit ihrem eigenen Schalter 8 verbunden. Der Schalter kann bei Normalbetrieb die dazugehörige Strebe 6 oder 7 in eine gelenkte Schwenkbewegung von ± 5º um die senkrechte Achse versetzen und gleichzeitig eine extern verursachte Schwenkbewegung der Strebe von mehr als ± 10º dämpfen.Each fuselage 1, 2 has a separate transverse, symmetrical forewing 4, 5 attached by means of a corresponding downwardly extending strut 6, 7. Each strut 6, 7 is mounted in a suitable manner (not shown) for pivoting about a vertical axis and is therefore connected to its own switch 8. The switch can, in normal operation, place the associated strut 6 or 7 in a controlled pivoting movement of ± 5º about the vertical axis and at the same time dampen an externally induced pivoting movement of the strut of more than ± 10º.

Jeder vordere Tragflügel 4, 5 hat an der hinteren Kante eine Trimmungsklappe 9. Zur Steuerung der Bewegung der Klappe 9 befindet sich im unteren Teil der Strebe ein Schalter (nicht genauer gezeigt) in einem Gehäuse 10, das den unteren Teil der entsprechenden Streben 6 und 7 bildet. Jeder Tragflügel 4, 5 verläuft quer symmetrisch zur Längsmittelebene durch jede Strebe 6, 7 und hat eine Breite B.Each front wing 4, 5 has a trim tab 9 on the trailing edge. To control the movement of the tab 9, a switch (not shown in detail) is located in the lower part of the strut in a housing 10 which forms the lower part of the corresponding struts 6 and 7. Each wing 4, 5 runs transversely symmetrically to the longitudinal center plane through each strut 6, 7 and has a width B.

Jeder Rumpf 1, 2 hat am Heck einen gemeinsamen Heckflügel 11, der von einer sich nach unten erstreckenden Strebe 12, 13 pro Rumpf 1, 2 getragen wird und auch gesteuerte Flügelklappen hat, die den oben erwähnten- Klappen für die Vorderflügel entsprechen. Die beiden Hinterstreben 12, 13 verlaufen, wie gezeigt, schräg nach unten und nach vorn. Diese Konfiguration wurde gewählt, weil jede Hinterstrebe 12, 13 zusätzlich zu ihrer Strebenfunktion auch auf vorteilhafte Art und Weise als Einlaß eines Wasserstrahlaggregats genutzt wird. Somit wird im entsprechenden untersten untergetauchten Abschnitt jeder Hinterstrebe 12, 13 ein Wasserstrahleinlaß 14 gebildet, durch den Wasser in einen einheitlich gekrümmten Leitungskanal 15 in der Strebe nach oben zu einem entsprechenden Wasserstrahlaggregat 16 im Heckende strömen kann. Das Wasserstrahlaggregat 16 ist auf eine per se bekannte Art und Weise konstruiert und weist in dieser Hinsicht ein Flügelrad mit einer angeschlossenen Energiequelle 17 auf.Each fuselage 1, 2 has a common rear wing 11 at the rear, which is supported by a downwardly extending strut 12, 13 per fuselage 1, 2 and also has controlled wing flaps corresponding to the above-mentioned flaps for the front wings. The two rear struts 12, 13 extend obliquely downwards and forwards as shown. This configuration has been chosen because each rear strut 12, 13, in addition to its strut function, is also advantageously used as the inlet of a water jet unit. Thus, in the corresponding lowermost submerged section of each rear strut 12, 13, a water jet inlet 14 is formed through which water can flow up a uniformly curved duct 15 in the strut to a corresponding water jet unit 16 in the tail end. The water jet unit 16 is constructed in a manner known per se and in this respect comprises an impeller with a connected power source 17.

Jede Hinterstrebe 12, 13 ist über einen Adapterrahmen 18 fest mit dem dazugehörigen Rumpf 1 bzw. 2 verbunden. In der als Beispiel dargestellten Ausführungsform bestehen die Katamaranrümpfe 1, 2 aus Aluminium. Die Hinterstreben 12, 13 (wie auch die Streben 6, 7 für die separaten vorderen Tragflügel) bestehen aus Stahl. Die Befestigung der Hinterstreben an den entsprechenden Rümpfen wird durch die Benutzung eines solchen Adapterrahmens wesentlich erleichtert (siehe neben Fig. 1 auch Fig. 4 und Fig. 5). Der Adapterrahmen besteht aus Stahl und ist fest mit dem Rumpf 1 verbunden (Fig. 5), wobei eine Zwischenschicht aus einem geeigneten Füll- /Dämpfungsmaterial 19 einbezogen wird. Die Hinterstrebe 13 besteht ebenfalls aus Stahl und ist mit dem Adapterrahmen verbunden. Dieser Adapterrahmen löst auf ausgezeichnete Art und Weise das Problem der Befestigung/Anpassung zwischen dem Rumpf und der Hinterstrebe. Der Adapterrahmen ist natürlich mit einer geeigneten Öffnung 20 versehen, die dem Wasserströmungskanal 15 in der Hinterstrebe 13 angepaßt ist, damit das Wasser durch das Wasserstrahlantriebssystem geleitet werden kann.Each rear strut 12, 13 is firmly connected to the corresponding hull 1 or 2 via an adapter frame 18. In the embodiment shown as an example, the catamaran hulls 1, 2 are made of aluminum. The rear struts 12, 13 (as well as the struts 6, 7 for the separate front wings) are made of steel. The attachment of the rear struts to the corresponding hulls is made much easier by using such an adapter frame (see Fig. 1, also Fig. 4 and Fig. 5). The adapter frame is made of steel and is firmly connected to the hull 1 (Fig. 5), with an intermediate layer of a suitable filling/damping material 19 being included. The rear strut 13 is also made of steel and is connected to the adapter frame. This adapter frame solves the problem of attachment/adaptation between the hull and the rear strut in an excellent way. The adapter frame is of course provided with a suitable opening 20 which is adapted to the water flow channel 15 in the rear strut 13 so that the water can be guided through the water jet propulsion system.

In Fig. 1 sind die Wasserlinie VL des Katamarans und die Basislinie BL eingezeichnet. Es ist offensichtlich, daß die Wasserlinie des unbewegten Katamarans VL ist. Beim Start und mit allmählich anwachsender Geschwindigkeit werden die Katamaranrümpfe 1, 2 angehoben und bewegen sich schließlich völlig frei, d.h., sie liegen mit ihrer Basislinie BL über der unbeeinflußten Wasserlinie. Jeder der Rümpfe 1,- 2 hat in seinem Heckabschnitt Absätze 21, 22, die beim notwendigen übergang zwischen der Wasserverdrängungs- und der Flugposition der Rümpfe von Vorteil sind und daher eine genauere Nutzung der Steuerkräfte ermöglichen. Sowohl beim Ansteigen wie auch beim Absinken tragen die Absätze 21, 22 zu einem sanften Übergang hinsichtlich des Auftriebs bei.In Fig. 1 the waterline VL of the catamaran and the baseline BL are drawn. It is obvious that the waterline of the stationary catamaran is VL. During take-off and with gradually increasing speed the catamaran hulls 1, 2 are lifted and finally move completely freely, ie they lie with its base line BL above the unaffected waterline. Each of the hulls 1, - 2 has shoulders 21, 22 in its stern section, which are advantageous in the necessary transition between the water displacement and the flight position of the hulls and therefore enable a more precise use of the steering forces. Both when climbing and sinking, shoulders 21, 22 contribute to a smooth transition in terms of buoyancy.

Die Erfindung wird oben als Katamaran gezeigt und beschrieben. Der Katamaran wird als beste praktische Ausführungsform betrachtet, jedoch kann die Erfindung natürlich auch mit beispielsweise drei Rümpfen, d.h., mit einem dritten, zentralen Rumpf realisiert werden. Die gestrichelte Linie in Fig. 3 deutet an, daß der Hinterflügel zusätzlich auch eine zentrale Strebe haben kann.The invention is shown and described above as a catamaran. The catamaran is considered to be the best practical embodiment, but the invention can of course also be realized with, for example, three hulls, i.e. with a third, central hull. The dashed line in Fig. 3 indicates that the hind wing can also have a central strut.

Claims

1. Multihull vessel with slender, symmetrically arranged hulls (1, 2) on which are located submerged, transversely extending wings or surfaces (4, 5, 11) which, at normal operating speeds, generate forces which contribute to determining the draft and trim of the vessel and the movements in all six degrees of freedom, the wings (4, 5, 11) being arranged below and at a distance from the keel surface (BL) by means of downwardly extending struts (6, 7, 12, 13) and the hulls (1, 2) being connected at the stern by a common stern wing (11) which is supported by rear struts (12, 13) extending downwards from each hull, characterized in that each hull (1, 2) has a separate front wing (4, 5) which, by means of a corresponding controlled Strut (6, 7) which extends downwards from the fuselage, is pivotable to a limited extent about a vertical axis and each separate front wing (4, 5) and the rear wing have flaps (9) which can be operated by switches (8).

2. Multi-hull ship according to claim 1, characterized in that the switches (8) for the flaps of the separate front wings are arranged in the transition area between the strut and the wing.

3. Multihull ship according to claim 1 or 2 with water jet propulsion (16), characterized by a water jet inlet (14) in the respective lowermost submerged sections of the rear struts (12, 13).

4. Multihull ship according to claim 3, characterized in that each rear strut (12, 13) extends obliquely downwards and forwards in the water and has a water line channel (15) from the water jet inlet (14) upwards to the water jet unit (16).

5. Multihull ship according to claim 3 or 4, characterized in that each rear strut (12, 13) is connected to the associated hull (1, 2) via an adapter frame (18).

6. Multi-hull ship according to claim 5, characterized in that an intermediate layer made of a damping material (19) is located between the adapter frame (18) and the associated hull (1, 2).

7. Multihull ship according to one of claims 1 to 6, characterized in that one or more hulls (1, 2) has/have a step (21, 22) in the lower region of the stern section.