DE7802290U1

DE7802290U1 - Flexible Steuerflächen für Wasser- und Luftfahrzeuge

Info

Publication number: DE7802290U1
Application number: DE19787802290
Authority: DE
Original assignee: Oehlmann Kurt Ing(grad) 2401 Warnsdorf
Current assignee: Oehlmann Kurt Ing(grad) 2401 Warnsdorf
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1978-07-13

Description

Kurt Oehlmann
Schiffbauing. grad.
Ringstr. 12
2401 Warnsdorf

Beschreibung

Flexible Steuerflächen für Wasser- und Luftfahrzeuge

Angeströmte Steuerflächen bei Wasserfahrzeugen und Luftfahrzeugen sind bisher als Platten oder Hohlkörper mit geraden und ^: parallelen Seitenflächen oder auch mit stromlinienmäßig geformten Querschnitten bekannt. Wenn sie als Steuerorgane bei Wasserfahrzeugen und bei Luftfahrzeugen in einem Medium wirksam

II sein sollen, sind sie meist achtern angebracht, d. h. mit

$ großem Abstand (Hebel) zum Drehpunkt, um die Steuerwirkung

durch Legen der Steuerfläche (Ruder) zu erreichen. Durch die-

\ ses Ruderlegen wird die Strömung abgelenkt und es wird - wie

bekannt bei einer Tragfläche (Flugzeug oder Tragflächenboot) durch die Beaufschlagung ein Auftrieb (Druck an der angeströmten Seite und Unterdruck an der anderen Seite) erzeugt, der

J dann die Seitwärtsbewegung (Drehkreis) einleitet.

Zur Erhöhung des Auftriebs sind verschiedene Rudersysteme besonders bei Wasserfahrzeugen - bekannt, die durch Leitbleche, Ruderklappen seitlich und an der Abströmkante eine Erhöhung der Ruderwirkung erreichen. Diese Klappen werden zwangsläufig oder durch Anströmung bewegt. Aber auch Ruderflächen, zweifach und dreifach - neben- und hintereinander angeordnet - sind bekannt und bewirken eine Erhöhung der Steuerfähigkeit. Die Wirkung dieser Systeme ist z. T. sehr gut. Sie wird aber stets mit starren Elementen (Ruderkörper, Klappen u. a. ) bewirkt. Als Steuerfläche in diesem Sinne sollen hier auch die Kiel- und Seitenflossen, die Dreh-, Senk- und Hubschwerter - seitlich und mittschiffs - sowie sonstige zur Kursbeständigkeit,

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Erhöhung der Steuerfähigkeit und Stabilisierung notwendige
Flossen eingeschlossen werden» Bekannt sind weiterhin Trimmklappen an Kielflossen, insbesondere bei Regatta-Segelyachten zur Verminderung der Abdrift beim Segeln hoch am Wind.

Ein starres, unveränderliches, bewegliches Steuerprofil ergibt beim Legen an der angeströmten Seite bzw. in Leie bei
Kielflossen einen Auftrieb. Weil dieses Profil aber nur für I

parallele Anströmung von vorn die günstigste Form beisitzt, ]

besteht der Nachteil, daß bei Lage nicht die optimale Anströmwirkung erzielt werden kann wie bei einer echtem Tragfläche (Flugzeug oder Tragflächenboot), die nur von einer . ' Seite angeströmt wird und daher gleich den richtigem optima- ? len Tragflächeneffekt hat. Nachteilig wirkt sich hier beson- \ ders der Umstand aus, daß ein hinter dem Totholz, einer Flos- ? se oder eines Kiels gelegtes Stromlinienruder weiter ausgelegt werden muß als ein Plattenruder, um den notwendigen Auftrieb für die Drehkreisbewegung zu erhalten. Dadurch entsteht dann meist eine Bremswirkung, die den Vorteil der
Stromlinienform bei Flossen und Rudern nicht nur aufhebt. i

Dies ist der Grund, weshalb die Trimmklappen an Kielflossen f

I bei Segelyachten sich nicht eingeführt haben. |

Die Neuerung dieser Erfindung besteht darin, daß sich die ji

Steuerflächen bei Wasser- und Luftfahrzeugen bei einer Druck- f

erhöhung an einer Seite durch Ruderlegen oder beim Segeln |

durch die schräge Anströmung der Flosse in ihrem Querschnitt i

tragflächenartig verformt und daß die der beaufschlagten ge- j

genüberliegende Saugseite (Unterdruck) durch Druckausgleich \

entgegengesetzt verformt. \

Der Zweck dieser Erfindung ist, die Erhöhung der Auftriebswirkung an der beaufschlagten Seite zu erreichen, um dadurch
die nachteilige Bremswirkung bei vergrößertem Ausschlag bei
Stromlinienquerschnitt zu vermindern. Aber auch bei den Kielflossen von Segelyachten (Lang- oder Kurzkieler) soll diese

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Erfindung eingesetzt werden, um die Abdrift beim Segeln am und hoch am Wind - zu vermindern. Durch die Schräganströmung der Kielflosse (Schwert u. a.) wird auf der Leeseite die Flosse bzw. das Schwert tragflächenartig verformt und der Druck bzw. der Auftrieb erhöht und die Abdrift vermindert.

An der Luvseite wird der Querschnitt durch Druckausgleich nach außen verformt und der Unterdruck und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß diese Anhänge am Rumpf wesentlich günstiger stromlinienförmig gestaltet werden können für die Geradeausfahrt und für die Kursänderung. Sie wirken dadurch geschwindigkeitsfördernd oder antriebsleistungsmxndernd.

Die Erfindung besteht weiter darin, daß ein Ruder, eine Flosse o. a. an Wasser- und Luftfahrzeugen zunächst ein tragendes Gerüst (l) erhält, das so ausgelegt sein muß, daß die auftretenden statischen und dynamischen Kräfte einwandfrei aufgenommen werden können. Als Material sind Holz, GFK u. a. und alle Metalle mit ihren Legierungen möglich. Dieses tragende Gerüst (l) wird mit einer elastischen Haut (2) aus Gummi, flexiblen Kunststeffen, textilgebunden o. a. überzogen, und zwar derart, daß sie mit stromlinienförmigem Querschnitt dieses tragende Gerüst (l) umhüllt und dabei einen Hohlraum (3) bildet, der dann mit Luft erhöhten Drucks gefüllt wird. Wenn sich diese Haut (2) dann durch Ruderlegen und durch die einseitige Anströmung tragflächenartig einbeult, muß die Gegenseite durch Druckausgleich ausbeulen. Auf diese Weise entsteht dann eine ideale Tragfläche, die beim Anstellen aus der Mittellinie eine sehr viel bessere Antriebswirkung zeigt, aber auch den Gesamtwiderstand des Fahrzeuges günstig beeinflußt.

Bei der Kielflosse und dem Schwert eines Segelbootes ist die Ausführung ähnlich. Hier wird das Schwert oder die Kielflosse durch die Schräganströmung in ihrer Querschnittsform trag-

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flächenartig verformt und der Auftrieb ohne nennenswerten Geschwindigkeitsverlust vergrößert und damit die Abdrift. Das tragende Gerüst (l) kann in seinem Querschnitt noch zweckmäßig so geformt werden, daß an der Jeweils beaufschlagten Seite die ideale Anlage einer Tragfläche entsteht (Abb. 2).

In der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt.

Abb. 1 zeigt einen Querschnitt der Steuerfläche mit Gerüst und Haut, z. B. ein Ruder mit Stromlinienquerschnitt von vorn parallel zur Längsachse angeströmt.

Abb. 2 zeigt den gleichen Querschnitt schräg angeströmt und tragflächenartig verformt.

Abb. 3 zeigt eine mögliche Ausführung des Gerüstes beispielsweise für ein Ruder.

Claims

Schutzanspruch1

Flexible Steuerflächen für Wasser- und Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß über ein tragendes Gerüst (l) eine elastische Haut (2) gezogen wird.

Schutzanspruch 2

Flexible Steuerflächen für Wasser- und Luftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Haut (2) einen inneren Hohlraum (3) luf td·*-;ht abschließt, der eine ausreichende Bewegung der Haut (2) zuläßt.

S chutza; .spruch 3

Flexible Steuerflächen für Wasser- und Luftfahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der elastischen Haut (2) umschlossene Hohlraum (3) über ein Ventil (4) mit Luftüberdruck aufgefüllt werden kann.

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