DE886420C

DE886420C - Speedboat, especially planing boat, with jet propulsion

Info

Publication number: DE886420C
Application number: DES14770D
Authority: DE
Inventors: Hermann Ellinghausen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-01-25
Filing date: 1938-01-25
Publication date: 1953-08-13

Description

Schnellboot, insbesondere Gleitboot, mit Strahlantrieb Der Antrieb von Schnellbooten erfolgte bisher regelmäßig durch Wasserschrauben am hinteren Bootsende. Die Erfindung betrifft demgegenüber einen Strahlantrieb für Schnellboote, insbesondere Gleitboote, der gegenüber dem bekannten Schraubenantrieb den Vorteil hat, daß einerseits die Trimmlage des Bootes bei laufendem Antrieb nicht verändert und an Antriebskraft sehr erheblich gespart wird.Speedboat, especially planing boat, with jet propulsion The propulsion system of speed boats has so far been carried out regularly by means of water screws at the rear end of the boat. In contrast, the invention relates to a jet propulsion system for speedboats, in particular Gliding boats, which has the advantage over the known screw drive that on the one hand the trim position of the boat does not change while the drive is running and the propulsion power is saved very considerably.

Strahlantriebe für Schiffe sind bekannt. Man hat z. B. krumme Rohrleitungen angeordnet, deren Ein saugöffnungen in der Schiffswand mittschiffs oder in der hinteren Schiffshälfte und deren Ausstoßöffnungen ein Stück dahinter lagen. In diese Leitungen hat man Pumpen eingeschaltet, ganz abgesehen davon, daß man längs durch das ganze Schiff durchlaufende kreisrunde Tunnels mit darin befindlichen Schrauben zum Schiffsantrieb vorgeschlagen hat. Man hat auch schon. zur Herabminderung des Fahrwiderstandes vorgeschlagen, das austretende Wasser von Strahlantrieben so an der Außenhaut von Schiffen entlang laufen zu lassen, daß die sogenannte Grenzschicht, das ist die Wasserschicht unmittelbar an der Außenhaut des Schiffes, mit in Bewegung versetzt wird. Sogar die Ausstoßung warmen Wassers entlang der Schiffshaut aus den Schiffskondensatoren ist vorgeschlagen worden..Jet propulsion for ships are known. One has z. B. crooked pipes arranged, the intake openings in the hull amidships or in the aft Half of the ship and its discharge openings were a bit behind. In these lines one has switched on pumps, quite apart from the fact that one runs lengthways through the whole Circular tunnels running through the ship with screws inside for the ship's propulsion system suggested. One already has. proposed to reduce the driving resistance, the escaping water from jet propulsion along the outer skin of ships to let run that so-called boundary layer, that is the water layer immediately on the outer skin of the ship, is set in motion. Even the expulsion warm water along the hull from the ship's condensers is suggested been ..

Alle diese Antriebe und Maßnahmen zur Verminderung des Schiffswiderstandes und Erhöhung der Antriebskraft relativ zum Fahrwiderstand haben bisher aber keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil sie sich offenbar nicht ausreichend bewährt haben.All of these drives and measures to reduce the ship's drag and an increase in the driving force relative to the driving resistance have so far not had any Found in practice because it apparently has not proven itself sufficiently to have.

Die Erfindung baut auf den geschilderten bekannten Maßnahmen auf, besteht ihnen gegenüber aber in einer besonderen Kombination des Strahlantriebes mit der Schiffsform: Auch die verwendete Schiffsform ist an sich bekannt, und zwar handelt es sich um Gleitboote mit einer muldenförmigen Vertiefung im Bootsboden, die sich über die Bootsbreite erstreckt, wobei die Vertiefung vor einer Stufe im Bootsboden liegen kann oder nicht.The invention is based on the described known measures, opposed to them, however, consists in a special combination of jet propulsion with the shape of the ship: The shape of the ship used is also known per se, namely, is they are planing boats with a trough-shaped recess in the bottom of the boat, which is Extends across the width of the boat, the recess in front of a step in the boat bottom may or may not be.

Nach der Erfindung wird die Austrittsöffnung des Treibstrahlers am vorderen Rand dieser Mulde angeordnet. Der Austritt des Strahles erfolgt dabei durch flache Düsen. Die Eintrittsöffnungen für den Strahlantrieb; durch welche das Wasser für den Strahl angesaugt wird, befinden sich ungefähr an der Stelle des beim Fahren des Bootes entstehenden Stauhügels. Die Ein- und Austrittsöffnungen sind in üblicher Weise durch einen Kanal verbunden., in den eine Pumpe, vorzugsweise eine Schleuderpumpe, eingebaut ist.According to the invention, the outlet opening of the propellant is on arranged front edge of this trough. The exit of the beam takes place through flat nozzles. The inlet openings for the jet propulsion; through which the water for the jet to be sucked in are located roughly at the point of when driving damming mound created by the boat. The inlet and outlet openings are common Connected by a duct, into which a pump, preferably a centrifugal pump, is built in.

Der an der Vorderkante der- Mulde austretende, fast die ganze Bootsbreite bestreichende Strahl läuft zunächst am Schiffsboden über die Mulde hinweg, Dabei kommt es nicht darauf an, daß sich der Strahl der Wölbung der Mulde anschmiegt, vielmehr genügt es, wenn er überhaupt auf die abwärts geneigte Fläche am hinteren Muldenende auftrifft. Hierdurch wird ein zusätzlicher dynamischer Auftrieb erzielt und der Gleitbooteffekt erhöht. Diese Erhöhung ist insofern von besonderer Bedeutung, als die Strömungsgeschwindigkeit des Strahles größer ist als die Fahrgeschwindigkeit des Bootes.The one emerging at the leading edge of the hollow, almost the entire width of the boat The wiping jet first runs across the trough on the ship's bottom, thereby it doesn't matter that the beam hugs the curve of the hollow, rather, it is sufficient if it is even on the downward sloping surface at the rear The end of the trough. In this way, an additional dynamic lift is achieved and increases the gliding effect. This increase is of particular importance insofar as than the flow velocity of the jet is greater than the driving speed of the boat.

Ferner wird der Schiffswiderstand in an sich bekannter Weise dadurch herabgesetzt, daß die Grenzschicht des Wassers am Bootskörper in Bewegung versetzt wird.Furthermore, the ship resistance is thereby in a manner known per se reduced that the boundary layer of the water on the hull set in motion will.

Bei Schraubenantrieb bewirkt der große Hebelarm der Vortriebskraft der Schraube zusammen mit dem Sog der Schraube am Hinterteil des Bootes, insbesondere bei Schnellbooten, eine unerwünschte Vertrimmung, derart, daß das Heck eine tiefere Lage einnimmt als der Bug. Gegenüber.einem solchen Schraubenantrieb hat der geschilderte Antrieb den bereits erwähnten Vorteil, die Trimmlage des Bootes nicht oder nicht wesentlich zu verändern. Es ist nämlich erfindungsgemäß möglich, den Antriebsstrahl so zu legen, daß das Drehmoment, welches sich aus der Lage der Antriebskraft und der Resultierenden des Schiffswiderstandes ergibt, einen sehr kleinen oder gar keinen Hebelarm hat. und deshalb gering ausfällt oder verschwindet. Das Zentrum des dynamischen Auftriebes kann so gelegt werden, daß es praktisch mit dem Verdrängungsschwerpunkt zusammenfällt. Infolgedessen hebt sich das Boot nahezu parallel zu sich selbst aus dem Wasser.In the case of screw drives, the large lever arm produces the propulsive force of the screw together with the suction of the screw on the back of the boat, in particular in the case of speedboats, an undesirable trim, such that the stern is deeper Occupies position as the bow. Compared to such a screw drive, the one described has Drive the already mentioned advantage of not or not the trim position of the boat to change significantly. According to the invention it is possible to use the drive jet to put in such a way that the torque, which results from the position of the driving force and the resultant of the ship's resistance is very small or none at all Has lever arm. and therefore fails or disappears. The center of the dynamic Buoyancy can be placed so that it practically coincides with the center of gravity coincides. As a result, the boat rises almost parallel to itself the water.

Die Eintrittsöffnungen, durch die die Pumpe das Strahlwasser ansaugt, liegen an der Stelle des Stauhügels. Durch sie findet ein teilweises Absaugen des Stauhügels statt, wodurch der Fahrwiderstand des Bootes verringert und ein starkes seitliches Ausbreiten der Bugwelle vermieden wird. Die Bugwelle wird einerseits schmaler, und andererseits erfolgt ihr Abströmen mehr in der Längsrichtung,des Bootes.The inlet openings through which the pump draws in the water jets, lie at the point of the waterfall. Through them there is a partial suction of the Congestion mound takes place, which reduces the resistance of the boat and a strong one lateral spreading of the bow wave is avoided. The bow wave becomes one hand narrower, and on the other hand, their outflow is more in the longitudinal direction, of the boat.

Das Boot selbst kann einen flachen Boden oder eine gewisse Kielung haben. Vorzugsweise soll aber der Charakter eines Gleitbootes, insbesondere Stufengleitbootes, gewahrt bleiben.The boat itself can have a flat bottom or some keel to have. Preferably, however, the character of a planing boat, in particular a stepped planing boat, should be preserved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Bootes nach der Erfindung dargestellt.In the drawing is an embodiment of a boat according to the Invention shown.

Fig. i zeigt das Boot im Wasser in Seitenansicht, Fig. 2 den Bootskörper von unten gesehen; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Bootskörper nach der Linie III-III in Fig. i und zeigt insbesondere die Strahlaustrittsöffnung.Fig. I shows the boat in the water in side view, Fig. 2 shows the boat body seen from below; Fig. 3 is a cross-section through the hull along the line III-III in Fig. I and shows in particular the jet exit opening.

Das Boot i hat eine schwache Kielung (Fi.g. 3). In das Boot ist eine Schleuderpumpe 2 eingebaut, die durch einen oder zwei Kanäle 3 mit Eintritts-oder Ansaugöffnungen 4 Wasser ansaugt und dieses Wasser durch einen oder mehrere zweite Kanäle 5 mit Austr ittsöifnungen 6 ausstößt. Die Ansaugöffnungen 4 sind länglich gestaltet und liegen etwa an der Stelle des Stauhügels 7 in der Schiffslängsrichtung; während die Ausstoßöffnung 6 am vorderen Rand einer Mulde 8 im Schiffsboden liegt, an die sich eine Bodenstufe 9 anschließt. Der austretende Wasserstrahl fließt über die Mulde 8 und die Stufe 9 hinweg. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß das Bootsende io auf dem Wasser wieder aufliegt.The boat i has a weak keel (Fig. 3). There's one in the boat Centrifugal pump 2 built in, through one or two channels 3 with inlet or Suction openings 4 suck in water and this water through one or more second Channels 5 with outlet openings 6 ejects. The suction openings 4 are elongated designed and are located approximately at the location of the mound 7 in the longitudinal direction of the ship; while the discharge opening 6 is located on the front edge of a trough 8 in the ship's bottom, which is followed by a floor step 9. The emerging water jet overflows the trough 8 and the step 9 away. The proportions are chosen so that the end of the boat io rests on the water again.

Die Austrittsöffnungen 6 und die Richtung des aus ihnen austretenden Treibstrahles einerseits und die Bootsform andererseits sind derart abgestimmt, daß das vertrimmende Drehmoment der Antriebskraft einerseits und der Resultierenden des Schiffswiderstandes andererseits so klein wie möglich oder, wenn es geht, ganz aufgehoben wird. Das Drehmoment verschwindet, wenn sein Hebelarm Null wird, d. h. die Antriebskraft durch den Mittelpunkt des Schiffswiderstandesgeht. Inanaloger Weisekann die Lage des vom Treibstrahl angeströmten Endes der Mulde 8 gegenüber dem Verdrängungszentrum so gewählt werden, daß die zusätzliche Auftriebskraft, die der Treibstrahl an der Endfläche der Mulde 8 erzeugt, durch deal Verdrängungsschwerpunkt geht. Dann wird auch dieses vertrimmende Moment aufgehoben.The outlet openings 6 and the direction of the emerging from them The propulsion jet on the one hand and the boat shape on the other hand are coordinated in such a way that that the trimming torque of the driving force on the one hand and the resultant the ship's resistance on the other hand as small as possible or, if possible, entirely will be annulled. The torque disappears when its lever arm becomes zero, i.e. H. the driving force goes through the center of the ship's drag. Inanalog In this way, the position of the end of the trough 8 against which the propellant jet flows can be opposite the center of displacement can be chosen so that the additional lift force that the propulsion jet generated at the end face of the trough 8, due to the center of gravity goes. Then this trimming moment is also canceled.

Die Wirkungsweise des Antriebes ist folgende: Durch Einsaugen des Strahlwassers durch die Öffnungen 4 wird der Stauhügel 7 verringert und die Bugwelle schmaler. Das Wasser des Stauhügels strömt durch die Beschleunigung der Grenzschicht durch den bei 6 austretenden Strahl auch mehr parallel nach hinten. Ferner strömt der austretende Strahl über die Mulde 8 hinweg und übt auf deren Hinterende, also »die Schiffsmitte, eine erhebliche Hubwirkung aus. Der Wasserspiegel hinter der Stufe 9 verläuft nicht mehr wie früher nach der punktierten Linie i i, sondern nach der ausgezog,°-nen Linie 12, so daß er gerade noch das Hinterende io des Bootes erreicht und dieses bei geringster Reibungsfläche abstützt. Dazu kommt noch die an sich bekannte Wirkung der Verminderung des Fahrwiderstandes durch die Beschleunigung der Grenzschicht und ferner die Tatsache, .da@ß die Resultierende des Fahrwiderstandes nahezu oder ganz zusammenfällt mit der Vortrizbskraft. Die Gemeinschaft dieser Vorteile ergibt ein fast waagerecht im Wasser liegendes und besonders schnelles Boot.The operation of the drive is as follows: By sucking in the Water jets through the openings 4 reduce the accumulation hill 7 and the bow wave narrower. The water from the dam flows through the acceleration of the boundary layer due to the beam exiting at 6, it is also more parallel to the rear. Furthermore flows the exiting beam over the trough 8 and exercises on the rear end, so »The center of the ship has a considerable lifting effect. The water level behind the Stage 9 no longer runs along the dotted line i i as it used to be, but along it which pulled out, ° -nen line 12, so that it just barely reached the rear end of the boat reached and this is supported with the lowest friction surface. Then there is the known effect of reducing the driving resistance through acceleration the boundary layer and also the fact that .da @ ß is the resultant of the driving resistance almost or completely coincides with the ventricular force. The community of these advantages results in a particularly fast boat lying almost horizontally in the water.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Speedboat, especially planing boat, with jet propulsion, characterized in that the outlet opening or openings (6) of the propulsion jet are arranged at the front edge of a trough (8) in the boat floor. z. Boat according to claim i,. characterized in that the outlet openings (6) as low, are transverse slots extending across the width of the boat bottom are formed. 3rd boat according to claim i and a, characterized in that the outlet openings (6) open the rear, downward sloping end of the bowl are directed. q .. boat according to claim i to 3, characterized in that the outflow opening and direction of the propulsion jet on the one hand and the boat shape on the other hand are tuned in such a way that trimming of the boat causing torque of the propulsive force and the resultant of the ship's drag reduced or eliminated by reducing the lever arm to a minimum will. 5. Boat according to claim i to 3, characterized in that the location of the from Propulsion jet against the end of the trough (8) against the center of gravity is chosen so that the additional buoyancy force at the end of the trough is caused by the center of gravity goes. 6. Boat according to claim i to 3, characterized in that the appropriate Suction openings designed as a slot (d.) approximately at the location of the at Driving the resulting accumulation hill (7) lie.