DE69719183T2

DE69719183T2 - Bodeneffekt-schiffsrumpf

Info

Publication number: DE69719183T2
Application number: DE69719183T
Authority: DE
Inventors: Howard D Harley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: AU1986797A; AU705766B2; JP2000506814A; PT898543E; IL126302A0; NZ331956A; CN1216508A; DE69719183D1; ATE232807T1; KR20000064732A; CA2249242A1; CA2249242C; US5570650A; CN1071665C; EE03558B1; DK0898543T3; WO1997034796A1; NO984400L; EE9800359A; JP4050319B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Schiffsrümpfe, bei denen Druckgaskissen eingesetzt werden, die in einer Aussparung in einem Teil des Bodens des Rumpfes aufrechterhalten werden, um Wasserwiderstand an dem Rumpf zu verringern und so die Geschwindigkeit und die Kraftstoffausnutzung des Schiffes zu verbessern. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Schiff mit einem Katamaranaufbau, wobei jeder Katamaran-Seitenrumpf ein Druckgaskissen aufweist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine der Hauptaufgaben bei der Bootkonstruktion besteht darin, das Maß des Strömungswiderstandes zu verringern, der durch die Grenzfläche des Rumpfes an der Wasseroberfläche verursacht wird. Frühe Gleitrümpfe waren so konstruiert, dass durch Vorwärtsbewegung des Rumpfes das Schiff angehoben wurde, so dass es auf einem kleineren Teil seiner Rumpfoberfläche glitt, wodurch sich die Reibung zwischen Rumpf und Wasser verringert. Durch die Konstruktion von Tragflügelschiffen wurde der Kontakt des Rumpfes mit dem Wasser weiter verringert, indem Tragflächen an den Rümpfen angebracht wurden, auf denen die Boote bei hoher Geschwindigkeit gleiten. Bei einigen Schiffen wird ein Luftfilm zwischen den Rumpf des Schiffes und das Wasser geschoben, um die Reibung zwischen Rumpf und Wasser zu verringern. Ein Beispiel ist im United States Patent 3.191.572 dargestellt, das H. A. Wilson erteilt wurde, und bei dem bei einem mit drei Rümpfen versehenen Schiff Luft am Boden jedes Rumpfes eingeleitet wird. Diese Luft kann vom Heck des Schiffes ungehindert wegströmen. Das US-Patent 4,031,841, das Bredt erteilt wurde, offenbart ebenfalls die Technologie eines Luftfilm-Rumpfes. Die Rümpfe von Bredt und Wilson gleiten nach wie vor so, dass sich der Rumpf relativ niedrig im Wasser befindet, so dass ein Großteil der Seiten der Rümpfe weiter in Kontakt mit dem Wasser bleibt, der Strömungswiderstand zwischen einem Teil des Bodens jedoch durch einen mit Wasser vermischten Luftfilm im gewissen Maße reduziert wird.
Luftkissenschiffe stellten eine Verbesserung gegenüber den Luftfilm-Rümpfen dar, da die Rümpfe von Luftkissenschiffen durch ein Druckluftkissen aus dem Wasser gehoben werden, das teilweise innerhalb des Rumpfes des Schiffes eingeschlossen ist. Bei den Konstruktionen des Rumpfes von Luftkissenschiffen nach dem Stand der Technik wurde das Luftkissen mit flexiblen Dichtungen eingeschlossen, bei denen es sich um einen gummierten Vorhang handelt, und zwar entweder um den gesamte Schiffraum wie dies bei dem Hovercraft-Luftkissenschiffen der Fall ist, oder über die Vorderseite und die Rückseite des Schiffes mit dünnen parallelen Seitenrümpfen, die eine seitliche Dichtung für das Luftkissen bilden, wie dies bei Bodeneffektschiffen der Fall ist. Die flexiblen Dichtungen verringern die Menge an Luft, die aus dem Luftkissen verloren geht, bewirken jedoch selbst auf glattem Wasser ein unsanftes Gleiten, eine sogenanntes "Pflasterstein-Gleiten". Wenn die Oberfläche des Wassers unebener wird, können die flexiblen Dichtungen voneinander getrennt werden, wodurch die Qualität des Gleitens weiter abnimmt. Auch in rauem Wasser gelingt es den flexiblen Dichtungen häufig nicht, das Luftkissen aufrechtzuhalten, so dass der Rumpf des Schiffes tiefer in das Wasser sinkt, bis die Dichtung wieder hergestellt ist und das Luftkissen wieder ausgebildet ist. Der Verlust des Luftkissens bewirkt eine Zunahme des Kontaktes des Rumpfes mit dem Wasser, wodurch die Reibung zwischen Rumpf und Wasser zunimmt und das Schiff erheblich langsamer wird. Die Dichtungen stellen ein erhebliches Wartungsproblem dar, da sie häufig beschädigt werden, was zum dauerhaften Verlust des Luftkissens und zu einer langsamen Fahrt zum Reparaturhafen führt. Derartige Luftkissen werden von den US-Patenten 5,415,120 und 4,392,455, die Donald E. Burg erteilt wurden, und US-Patent 4,523,536 offenbart, das Mark H. Smoot erteilt wurde. De Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 beruht auf dem US-Patent 1,877,380 (Edward E. Baldwin).
Trotz des Vorhandenseins derartiger Luftkissenschiffe nach dem Stand der Technik bleibt klar, dass ein Bedarf nach einem Katamaran-Schift besteht, mit dem ein relativ sanftes Gleiten aufrechterhalten wird und das Luftkissen unabhängig davon, ob das Wasser glatt oder rau ist, ohne den Einsatz flexibler Dichtungen aufrechterhalten wird. Des Weiteren besteht ein Bedarf danach, die Stabilität von Luftkissenschiffen zu verbessern, die in unebenem Wasser bekanntermaßen instabil sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die oben aufgeführten Bedürfnisse zu erfüllen, wird die Lösung gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angeboten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftkissenschiff mit einem Paar V-förmiger Rümpfe, die Luftkissenaussparungen aufweisen, die Druckluft aufnehmen, um ein wirkungsvolles, stabiles, sanftes Gleiten mit hoher Geschwindigkeit zu gewährleisten. Der Rumpf des Luftkissenschiffs umfasst zwei Katamaranrümpfe, die durch eine Deckfläche verbunden sind, wobei jeder Katamaranrumpf eine Längsabmessung aufweist. Jeder Katamaranrumpf umfasst einen Boden mit einer Außenfläche und einander gegenüberliegende Seiten, die erste und zweite Enden aufweisen, die in dem Boden angebracht sind und sich von ihm aus nach oben strecken, wobei die Seiten nach innen gekrümmt sind und an dem ersten Ende ineinander übergehen, so dass ein Bug entsteht, und an dem zweiten Ende durch einen sich quer erstreckenden Eckspiegel miteinander verbunden sind. Ein Absatz, eine im Allgemeinen plane Fläche, erstreckt sich von dem Boden im Allgemeinen senkrecht zur Längsabmessung nach innen, so dass eine Ebene, die durch den Absatz gebildet wird, jeden Katamaranrumpf in zwei Teile trennt, d. h. einen Bugabschnitt, der sich vor der Ebene erstreckt, und einen Luftkissenabschnitt, der sich hinter der Ebene erstreckt.
Der Bugabschnitt des Bodens umfasst eine erste Fläche und eine zweite Fläche, die miteinander verbunden sind, so dass eine V-Form entsteht, die sich von nahe an dem Bug zu dem Absatz erstreckt. Der Scheitel der V-Form bildet den Kiel des Bugabschnitts. Die erste und die zweite Flächen bilden jeweils einen Winkel zu einer horizontalen Ebene, der als der Aufkielungswinkel des Rumpfes definiert ist. Ein Querschnitt des Rumpfes im Allgemeinen senkrecht zu der Längsabmessung bildet einen Aufkielungswinkel, der innerhalb eines Bereiches von 45°–65° liegen kann. Der Aufkielungswinkel nimmt, durch den Schnittpunkt zwischen dem Absatz und dem Boden des Bugabschnitts bestimmt, auf weniger als 25° ab.
Der Luftkissenabschnitt des Bodens weist eine darin ausgebildete Vertiefung auf, wobei sich die Vertiefung von der Außenfläche des Bodens nach innen erstreckt und den Ab satz als eine Seite der Vertiefung einschließt, und sich die Vertiefung von dem Absatz zu dem Heckspiegel nach hinten erstreckt. Die Vertiefung bildet sekundäre Katamaran-Rumpfabschnitte, die sich von dem Absatz zu einem Punkt an den Heckspiegel angrenzend erstrecken. Eine Drucklufterzeugungseinrichtung, die in der Technik bekannt ist, ist in Fluidstromverbindung mit der Luftkissenvertiefung verbunden.
Die Erfindung umfasst dementsprechend ein Erzeugnis, das die Strukturen, Eigenschaften und die Beziehung von Elementen aufweist, die in dem im Folgenden beschriebenen Erzeugnis verkörpert sind, und der Schutzumfang der Erfindung wird in den Ansprüchen dargestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis des Wesens und der Aufgaben der Erfindung ist auf die folgende ausführliche Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu verweisen, wobei:
1 eine Perspektivansicht des Luftkissenschiffs der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine Draufsicht auf die Erfindung in 1 von unten ist.
3 eine rechte Seitenansicht des Luftkissenrumpfes ist.
4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 2 ist.
5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in 2 ist.
6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in 2 ist.
7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in 2 ist.
8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in 2 ist.
9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in 2 ist.
10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in 2 ist.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen durchgängig auf gleiche Teile.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine bevorzugte Ausführung für den Luftkissen-Schiffsrumpf ist in den 1–10 dargestellt, in denen das Luftkissenschiff allgemein mit 10 gekennzeichnet ist. In 1 ist zunächst zu sehen, dass der Schiffsrumpf 10 ein Paar Katamaranrümpfe 12 umfasst, die durch ein Deck 14 miteinander verbunden sind.
Jeder Katamaranrumpf hat, wie in 2 dargestellt, eine Längsabmessung A und umfasst einen Boden 16, der eine Außenfläche 18 und ein Paar einander gegenüberliegender Seiten 20 aufweist, die an dem Boden 16 angebracht sind und sich von ihm aus nach oben erstrecken. Für die Zwecke der vorliegenden Patentbeschreibung bildet die Kimm 22 die Linie der Anbringung der Seiten 20 an dem Boden 16. Die ersten Enden 24 jeder Seite 20 sind verbunden und bilden den Bug 26, und die zweiten Enden 28 sind miteinander durch einen Heckspiegel 30 verbunden, der sich quer zwischen ihnen erstreckt. Ein Absatz 32, der am deutlichsten in 3 und 8 zu sehen ist, erstreckt sich vom Bug 12 aus im Allgemeinen senkrecht zu der Längsabmessung A nach innen. Der Absatz 32 liegt, wie in 2 zu sehen ist, in einer Ebene B, die einen Bugabschnitt 34, der sich nach vorn erstreckt und den Bug 26 enthält, sowie einen Luftkissenabschnitt 36 bildet, der sich von der Ebene aus nach hinten erstreckt und den Heckspiegel 30 enthält. In einer bevorzugte Ausführung umfasst der Bugabschnitt 34 50 Prozent der Gesamtlänge des Schiffs vom Bug 24 zum Heckspiegel 30, d. h. der Absatz 32 liegt im Allgemeinen am Mittelpunkt zwischen dem Bug 26 und dem Heckspiegel 32. In anderen Ausführungen kann der Absatz 32 zwischen 42 Prozent und 80 Prozent der Länge des Schiffs 10 in Längsrichtung vom Bug 26 aus gemessen angeordnet sein und dennoch ein Schiff mit annehmbaren Eigenschaften bilden. Der Bugabschnitt 34 des Bodens 16 umfasst eine erste Fläche 38 und eine zweite Fläche 40, die am Kiel 42 entlang verbunden sind, so dass eine V-Form entsteht. Jede Fläche 38 und 40 bildet einen Winkel C zu einer horizontalen Ebene, wobei der Winkel C als die Aufkielung des Rumpfes definiert ist. An einem Querschnitt des Bodens 16 nahe am Bug 26 beträgt der Winkel C, wie in 5 dargestellt, vorzugsweise 55 Grad, bei anderen Ausführungen kann der Winkel C nahe am Bug 26, jedoch innerhalb des Bereiches von 30 Grad bis 65 Grad, liegen und dennoch zufriedenstellend funktionieren. In einer bevorzugten Ausführung nimmt der Winkel C allmählich auf 16–20 Grad am Heckspiegel 30, d. h. Winkel C' ab, wie dies in 8 dargestellt ist. Bei anderen Ausführungen kann der Winkel C' innerhalb des Bereiches von 25 Grad bis 0 Grad liegen und dennoch zufriedenstellend funktionieren.
Der Luftkissenabschnitt 36 des Bodens 16 weist eine Luftkissenvertiefung 44 auf, die darin ausgebildet ist und sich von der Außenfläche 18 des Bodens 16 aus nach innen erstreckt und sich nach hinten bis nahe an den Heckspiegel 30 erstreckt. Die Vertiefung 44 wird durch den Absatz 32 am vorderen Ende, abgeschrägte Vertiefungsseiten 46, die sich nach hinten zum Heckspiegel 30 erstrecken, und eine nach unten gekrümmte Oberseite 48 begrenzt, die sich bei der offenbarten Ausführung, wie in 9 und 10 dargestellt, vollständig verjüngt. In anderen Ausführungen kann die Luftkissenvertiefung 44 viele verschiedene Formen umfassen, die in der Technik bekannt sind, wobei die dargestellte Form lediglich ein Beispiel für eine Form ist, die wirkungsvoll funktioniert. Die Vertiefungsseiten 46 und die Seiten 20 des Katamaranrumpfes 12 bilden ein Paar sekundäre Katamaran-Rumpfabschnitte 50, die sich von dem Absatz 32 zu dem Eckspiegel 30 erstrecken. Jeder sekundäre Katamaran-Rumpfabschnitt 50 weist eine daran ausgebildete Flosse 52 auf, die sich im Allgemeinen über die Länge des sekundären Katamaran-Rumpfabschnitts 46 erstreckt. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Länge der Vertiefung 44 (die Länge der Vertiefungsseiten 46 in Längsrichtung) größer als die Breite (die Querschiffabmessung) der Vertiefung 44 gemessen zwischen den Flossen 52 im rechten Winkel zur Längsabmessung A.
In einer bevorzugten Ausführung erstrecken sich die Flossen 52 von nahe an dem Heckspiegel zu einem Punkt vor dem Absatz 32 auf die Bodenfläche 18 des Bugabschnitts 34, wobei der Punkt vor dem Absatz in einem Abstand zu dem Absatz liegt, der innerhalb des Bereiches von 2,9 Prozent bis 7,1 Prozent der Gesamtlängsabmessung des Schiffes 10 liegt. In einer bevorzugten Ausführung erstrecken sich die Flossen 52 über 5 Prozent der Gesamtlängsabmessung des Schiffes 10, bei einem 100-Fuß-Schiff erstrecken sich die Flossen 52 beispielsweise fünf Fuß über den Absatz 32 hinaus. Verlängerung der Flossen 52 über 5 Prozent hinaus bewirkt, dass sich das Gleiten des Schiffes verschlechtert, ohne dass stärkerer Schutz der Luftkissenvertiefung 44 erreicht wird. Die vertikale Abmessung der Flosse 52, gemessen im Allgemeinen senkrecht zu dem Rumpf, erstreckt sich vorzugsweise über 0,5 bis 1 Prozent der Gesamtlängsabmessung des Schiffrumpfes 10 von der Bodenfläche 18, beispielsweise ungefähr 9 bis 12 Inch bei einem Schiff 10 mit einer Längsabmessung von 100 Fuß.
Der Abschnitt jeder Flosse 52, der sich vorn am Boot 10 befindet, umfasst einen Flossen-Kielabschnitt 54. Die Flossen-Kielabschnitte 54 jeder Flosse 52 liegen im Allgemeinen in der gleichen Ebene und im Allgemeinen in der gleichen Eben wie ein Abschnitt des Kiels 42 des Bugabschnitts 34 des Rumpfes 10, der nahe an dem Absatz 32 liegt.
Eine Drucklufterzeugungseinrichtung, die allgemein mit 58 dargestellt ist, ist vorzugsweise in dem Schiff 10 angebracht und durch eine Leitung 60 mit Auslassen 62 verbunden, die an der Oberseite 48 der Vertiefung 44 ausgebildet sind. Vorrichtungen 58, die Druckluft zuführen, sind in der Technik bekannt, und können als separate Einheiten vorhanden sein, wie dies in 3 dargestellt ist, oder eine einzelne Einheit kann eingesetzt werden, die durch verlängerte Leitungen 60 mit jedem Auslass 62 verbunden ist. Die Vorrichtungen können mit ihren eigenen Motoren betrieben werden oder können durch Abtriebe von Innbordmotoren betrieben werden.
Der Luftkissenrumpf 10 kann aus Glasfaser, Kunstharzen, Verbundstoffen, Aluminium, Stahl oder jedem beliebigen anderen Material bestehen, das für den Zweck geeignet ist. Boote oder Schiffe, die unter Verwendung der offenbarten Luftkissen-Rumpfkonstruktion gebaut werden, können jedes beliebige Antriebsverfahren einschließlich normaler Außenbordmotoren für kleinere Boote und größere Innenbord-, Benzin- oder Dieselmotoren oder Turbinenmotoren für größere Schiffe nutzen. Die Kraft, die benötigt wird, um ein derartiges Schiff zu betreiben, ist erheblich geringer als die für ein herkömmliches Boot oder Schiff erforderliche.
Hiermit wurde eine bevorzugte Konstruktion für den Luftkissenrumpf 10 der vorliegenden Erfindung dargelegt, wobei daran zu erinnern ist, dass es sich lediglich um eine bevorzugte Ausführung handelt. Keinerlei Aufmerksamkeit wird einer Beschreibung des Einsatzes des Luftkissenrumpfes 10 gewidmet. Es können je nach dem Einsatz, für den das Schiff bestimmt ist, viele verschiedene Aufbauten auf den Rumpf 10 aufgesetzt werden, wobei dazu Rennfahrzeuge, Vergnügungsjachten und Fracht- und/oder Passagierschiffe gehören.
Der Luftkissenrumpf 10, der im Folgenden erläutert wird, wird unter Bezugnahme auf einen Rumpf 10 erläutert, der eine Längsabmessung von 100 Fuß hat. Es können unterschiedliche große Rümpfe 10 mit im Allgemeinen proportionalen Abmessungen konstruiert werden, diese Abmessungen können jedoch von dem Fachmann in Abhängigkeit vom speziellen Einsatz eingestellt werden, für den das Schiff, bei dem der Luftkissenrumpf eingesetzt wird, bestimmt ist. Der Luftkissenrumpf 10 enthält keinerlei flexible Dichtungen, wodurch die damit verbundenen Probleme, wie unsanftes Gleiten, aufwendige Wartung, Steuerprobleme, starker Schwellenwiderstand (d. h. Schiffe mit flexiblen Dichtungen sind schwer auf das Kissen zu bringen, d. h. über die Schwelle, wodurch viel Energie benötigt wird, die nicht erforderlich ist, wenn sich das Schiff auf dem Kissen befindet) wegfallen. Der Luftkissenrumpf 10 ist ein Katamaran mit zwei Rümpfen, die jeweils ein Druckluftkissen über ungefähr 50 Prozent ihrer Länge aufweisen. Jeder Rumpf 12 weist einen Bugabschnitt 34 auf, der die verbleibenden 50 Prozent der Längsabmessung umfasst. Der Bugabschnitt 34 jedes Katamaranrumpfes 12 weist einen V-Boden 16 mit einer starken Zuschärfung nahe dem Bug 26, und einer Aufkielung von ungefähr 55 Grad auf, wobei die Aufkielung nahe an dem Absatz 32 auf weniger als 25 Grad abnimmt, so dass leicht dynamischer Auftrieb entsteht, wenn die Geschwindigkeit des Schiffes zunimmt, so dass das Schiff leicht zu gleiten beginnt, so wie Boote ohne Luftkissen seit Jahren funktionieren. Der Bugabschnitt 34 mit starker Zuschärfung ist so konstruiert, dass er die sich nähernden Wellen über einen erheblichen Teil der Höhe des Schiffes zunehmend sowohl nach unten als auch seitlich ablenkt. Das Wasser, das unter dem Luftkissen hindurchtritt, wird daher so modifiziert, dass es im Wesentlichen horizontal ist, und zwar selbst dann, wenn das Luftkissenschiff 10 bei erheblichem Seegang fährt. Die Vorteile dieser Konstruktion, durch die der Strom der ankommenden Wellen modifiziert wird, bevor sie die Luftkissenabschnitte 36 des Rumpfes 12 erreichen, sind erheblich. Flexible Dichtungen, die bei herkömmlichen Luftkissenschiffen eingesetzt werden, sind nicht notwendig, so dass die hohen Wartungskosten und die Stillstandszeit wegfallen, die für die Reparatur flexibler Dichtungen erforderlich sind. Ohne die Modifizierung der Wellen zu im Wesentlichen horizontaler Form schlagen die Wellen auf die flexiblen Dichtungen herkömmlicher Luftkissenschiffe auf, wodurch es zu einer Verringerung des Kissenvolumens und Schwankungen des Kissendrucks kommt, durch die zu sätzliche Auftriebs-Kraftanforderungen entstehen, und zusammen mit dem Schlagen des Bugs sind sie die Hauptfaktoren, die zu einem unsanften Gleiten führen können. Die starke Zuschärfung des Bugabschnitts 34 der zwei Katamaranrümpfe 12 führt zu einer erheblichen Verringerung von Stampfen, Seeschlag und Spritzen im Vergleich mit dem herkömmlichen Luftkissenschiff.
Jedoch bleibt, wenn der Gleitzustand erreicht ist, ein großer Abschnitt des Schiffbodens 12, der benetzt bleiben würde, in Kontakt mit dem Wasser, so dass es zu Strömungswiderstand kommt. Indem ein Druckluftkissen unter diesen Abschnitt des Rumpfes gebracht wird, wird der Strömungswiderstand erheblich verringert, da der Luftkissenabschnitt 36 des Luftkissenrumpfes 10 auf Luft gleitet. Daher kombiniert der Luftkissenrumpf 10 dynamischen Auftrieb mit Auftrieb durch ein Druckluftkissen, so dass das Schiff leicht den Gleitzustand erreichen kann und dennoch der Strömungswiderstand an den Rümpfen 12 erheblich verringert wird. Der Bugabschnitt 34 des Rumpfes 12 weist aufgrund des sehr wirkungsvollen dynamischen Auftriebs, der durch den Bugabschnitt 34 erzeugt wird, einen sehr geringen benetzten Bereich auf, der Strömungswiderstand verursacht. Die Druckluftkissen, die den Auftrieb durch die Luftschicht bewirken, decken den Großteil der Rumpffläche des Luftkissenabschnitts 36 des Rumpfes 12 ab, der in direktem Kontakt mit dem Wasser ist, wodurch der Strömungswiderstand verringert wird. Durch diese Kombination werden die besten Eigenschaften von dynamischem Auftrieb und Luftschichtauftrieb genutzt, so dass eine sehr effektive Rumpfkonstruktion geschaffen wird, wie sie bisher bei der erfolgreichen Konstruktion von Booten und Schiffen nicht erreicht wurde.
Der Einsatz von zwei Rümpfen 12, die jeweils ein separates Druckluftkissen aufweisen, verstärkt die Stabilität, ohne dass der Strömungswiderstand nennenswert zunimmt. Die separaten Rümpfe sowie separate Luftkissen erzeugen eine starke Schlingerdämpfungskraft, durch die ein Luftkissenschiff entsteht, das nicht sehr schwerpunktempfindlich ist. Steifigkeit und Dämpfung des Schlingerns werden erheblich verbessert, da jedes Luftkissen auf den Kissen-Trennarm wirkt, so dass Schlingerstabilität gewährleistet wird. Die Brückenspannweite zwischen den doppelten Rümpfen 12 ist erheblich geringer als die Brückenspannbeite an einem herkömmlichen Luftkissenschiff mit der gleichen Deckbreite. Eine derartige große Spannbreite bei dem herkömmlichen Luftkissenschiff führt zu einem sehr schweren Schiff, da großer Abstand zwischen den Rümpfen erhebli che strukturelle Verstärkung erforderlich macht. Doppelrümpfe 12 führen auch zu einer Verbesserung der Leistung bei allen Geschwindigkeiten im Vergleich mit der Konstruktion eines Schiffs mit einem einzelnen Luftkissen, das nur für Effektivität bei einer Geschwindigkeit ausgelegt werden kann. Die Leistungsverbesserungen sind auch auf Luftkissenvertiefungen zurückzuführen, die eine Längsausdehnung haben, die erheblich größer ist als die Querschiffabmessung.
Anordnung der Luftkissenvertiefung 44 zu weit vorn führt zu einer Verringerung des dynamischen Auftriebs und legt die Luftkissenvertiefung 44 frei, wobei dann der Einsatz eines flexiblen Vorrangs erforderlich wäre, wie dies bei den herkömmlichen Luftkissenschiffen nach dem Stand der Technik der Fall ist. Würde die Luftkissenvertiefung 44 zu weit von dem Bug 26 entfernt beginnen, würde dadurch der Strömungswiderstand erheblich zunehmen. Ein Bugabschnitt 34 von 50 Prozent in Kombination mit einem Luftkissenabschnitt 36 von 50 Prozent hat sich als eine bevorzugte Ausführung für den Luftkissenrumpf 10 erwiesen.
Die Luftkissenvertiefung 44 muss geschützt werden, so dass Wasser nicht in Vertiefung 44 eindringt oder eine unannehmbare Menge an Luft nach vorn entweicht. Die starke Zuschärfung, die sich allmählich auf eine Aufkielung von weniger als 25 Grad verringert, lenkt die ankommenden Wellen sowohl nach unten als auch zur Seite ab und modifiziert das Wasser, wenn es sich der Luftkissenvertiefung 44 nähert, zu einem im Wesentlichen horizontalen Strom. Die Flossen 52, die sich vor der Luftkissenvertiefung 44 erstrecken, schirmen die Luftkissenvertiefung 44 ab und verhindern das Austreten von Luft sowie das Eindringen von Wasser in die Vertiefung 44, so dass das Luftkissen aufrechterhalten wird.
Es ist daher zu sehen, dass die oben aufgeführten Aufgaben unter den aus der vorangehenden Beschreibung hervorgehenden wirkungsvoll erfüllt werden, und da bestimmte Veränderungen an dem oben beschriebenen Erzeugnis vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er beansprucht wird, sind alle in der oben stehenden Beschreibung enthaltenen oder in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Gegenstände als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu verstehen.
Es versteht sich des Weiteren, dass die folgenden Ansprüche alle allgemeinen und speziellen Merkmalen der hier beschriebenen Erfindung einschließen und alle Erklärungen zum Schutzumfang der Erfindung, wie er beansprucht wird, als sprachlich darunter fallend bezeichnet werden könnten.

Claims

Luftkissen-Schiffsrumpf, der umfasst: Rumpfeinrichtungen, die eine Längsabmessung (A) aufweisen; wobei jede der Rumpfeinrichtungen einen Boden (16) mit einer Außenfläche (18), einander gegenüberliegende Seiten (20), die an dem Boden (16) angebracht sind und sich von ihm aus nach oben erstrecken, sowie einen Heckspiegel (30) umfasst, der die Seiten (20) verbindet, und an dem Boden (16) angebracht ist und sich von ihm aus nach oben erstreckt, wobei sich ein Absatz (32) von dem Boden (16) senkrecht zu der Längsabmessung (A) nach innen erstreckt, und der Absatz (32) in einer Ebene (B) liegt, die durch die Rumpfeinrichtung quer zu der Längsabmessung (A) verläuft, und einen Bugabschnitt (34) bildet, der sich vor der Ebene (B) erstreckt, sowie einen Luftkissenabschnitt (36), der sich hinter der Ebene (B) erstreckt; wobei in dem Luftkissenabschnitt (36) des Bodens (16) jeder der Rumpfeinrichtungen eine Vertiefung (44) ausgebildet ist und sich die Vertiefung (44) von der Außenfläche (18) des Bodens (16) nach innen erstreckt, und sich die Vertiefung (44) von dem Absatz (32) nach hinten zu dem Heckspiegel (30) erstreckt, und die Vertiefung (44) sekundäre Rumpfabschnitte (50) bildet, die sich von dem Absatz (32) zu dem Heckspiegel (30) erstrecken, eine Drucklufterzeugungseinrichtung (58), die in Fluidstrombeziehung mit der Luftkissenvertiefung (44) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Rumpfeinrichtungen um zwei Katamaran-Rümpfe (12) handelt, die durch ein Deck (M) miteinander verbunden sind, wobei jeder Katamaran-Rumpf (12) die Längsabmessung (A) bildet; dass der Bugabschnitt (34) des Bodens (16) jedes Katamaran-Rumpfes eine erste Fläche (38) und eine zweite Fläche (40) umfasst, die so verbunden sind, dass sie eine V-Form bilden, die sich von nahe an dem Bug (26) zu dem Absatz (32) erstreckt, wobei eine Linie, die durch die schneidenden Flächen (38, 40) gebildet wird, einen Kiel (42) des Bugabschnitts (34) bildet, wobei die erste und die zweite Fläche (38, 40) jeweils einen Winkel (C) zu einer horizontalen Ebene bilden, die durch den Kiel (42) hindurchverläuft, und der Winkel (C) in einem Querschnitt nahe an dem Bug (26) 30–65 Grad beträgt und der Winkel (C) an dem Absatz (32) sich auf weniger als 25 Grad verringert; und dass eine Flosse (52) sich von jedem sekundären Katamaran-Rumpfabschnitt (50) nach unten erstreckt, wobei sich die Flosse (52) von nahe an dem Heckspiegel (30) zu einem Punkt vor dem Absatz (32) erstreckt, und der Punkt vor dem Absatz (32) einen Abstand zu dem Absatz (32) hat, der in dem Bereich von 2,9 Prozent bis 7,1 Prozent der Gesamtlängsabmessung (A) des Schiffes liegt.
Luftkissen-Schiffsrumpf nach Anspruch 1, wobei der Bugabschnitt jedes Katamaran-Rumpfes (12) eine Längsabmessung von dem Bug (26) zu dem Absatz (32) hat, die innerhalb des Bereiches von 35 bis 80 Prozent der Längsabmessung (A) des Katamaran-Rumpfes (12) von dem Bug (26) zu dem Heckspiegel (30) liegt.
Luftkissen-Schiffsrumpf nach Anspruch 1, wobei sich der Winkel (C) von wenigstens 55 Grad nahe an dem Bug (26) auf 20 Grad oder weniger an dem Absatz (32) verringert.
Luftkissen-Schiffsrumpf nach Anspruch 1–3, wobei jede Flosse (52) einen Kielabschnitt (54) umfasst, und der Flossen-Kielabschnitt (52) jedes Katamaran-Rumpfabschnitts (46) in der gleichen Ebene liegt wie der andere und in der gleichen horizontalen Ebene wie der Kiel (42) des Bugabschnitts (34) des Rumpfes (12) nahe an dem Absatz (32).
Luftkissen-Schiffsrumpf nach Anspruch 4, der Katamaran-Rümpfe mit Längsachsen im Allgemeinen parallel zueinander umfasst, wobei die Katamaran-Rümpfe voneinander beabstandet sind.