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Schnellboot, insbesondere Gleitboot, mit Wasserstrahlantrieb Im Patent
886420 ist ein Schnellboot, insbesondere ein Gleitboot mit Wasserstrahlantrieb,
unter Schutz gestellt, bei dem die Austrittsöffnung oder -öffnungen des Treibstrahles
am vorderen Rand einer Mulde im Schiffsboden angeordnet sind. Dabei werden die Treibstrahlen
,gegen .die hintere, entgegengesetzt zur Fahrtrichtung schräg nach unten geneigte
Fläche der Mulde gespritzt. Durch die Erfindung wird eine weitere Ausgestaltung
des Schnellbootes nach dem Patent 88642o vorgesehen: Es wird nicht nur eine Fläche
angeströmt, sondern zwei oder mehrere, oder, anders ausgedrückt, das Boot wird mit
mehr als einer Antriebsmulde ausgestattet. Hierbei sind, ähnlich wie nach dem Patent
886q.20, die Austrittsöffnungen und Richtungen der Treibstrahlen einerseits und
die Bootsform andererseits derart aufeinander abzustimmen, daß das die Trimmlage
des Bootes beeinflussende Drehmoment der Antriebskräfte und der Resultierenden des
Schiffswiderstandes durch Verkleinerung der Gesamtwirkung der Hebelarme verringert
oder aufgehoben wird. Auch ist erfindungsgemäß die Lage der von den. Treibstrahlen
angespritzten Flächen gegenüber dem Verdrängungsschwerpunkt so zu wählen, daß die
resultierende Auftriebskraft sämtlicher Treibstrahlen an den angespritzten Flächen
durch -den Verdrängungsschwerpunkt geht.
Durch die Anordnung von
zwei oder mehreren Antriebseinrichtungen ergibt sich: erfindungsgemäß die Anordnung
einer entsprechenden Zahl von Mulden im Bootsboden, wobei jeweils die Austrittsöffnungen
für den Treibstrahl am vorderen Rand der Mulde mit dem Erfolg vorgesehen sind, daß
das hintere, abwärts geneigte Muldenende angeströmt wird.
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Weiterhin ist nach der Erfindung auch besonders darauf geachtet worden,
für einen möglichst störungsfreien Durchlauf des Wassers zu sorgen. Demgemäß sind
die Antriebseinrichtungen erfindungsgemäß mit Axialpumpen ,ausgestattet, welche
für eine derartige Führung des Wassers besonders gut geeignet sind.
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Die nach der Erfindung vorgesehenen zwei oder mehr Antriebseinrichtungen
sind am Boot hintereinander angeordnet. In dem Fall, daß zwei Antriebseinrichtungen
hintereinander vorgesehen sind, eine Ausführung, die für die Praxis geeignet sein
dürfte, empfiehlt es sich, den Schwerpunkt in, der Mitte zwischen den beiden Antriebseinrichtungen
anzuordnen.
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Die an der Vorderkante der Mulden austretenden, fast die .gesamte
Bootsbreite bestreichenden Strahler. laufen am Schiffshoden über die jeweilige Mulde
hinweg. Dabei kommt "es, wie nach dem Patent 886 4.2o, nicht darauf an, daß sich
die Strahlen der Muldenwölbungen anschmiegen, vielmehr genügt es, wenn die Strahlen
überhaupt auf die abwärts geneigten Flächen an den hinteren Enden der Mulden auftreffen.
Hierdurch werden zusätzliche dynamische Auftriebswirkungen erzielt, und es wird
der Gleitbooteffekt erhöht. Diese Erhöhung ist von besonderer Bedeutung, da die
Strömungsgeschwindigkeit der Strahlen auch in diesen Fällen größer ist als die Fahrtgeschwindigkeit
des Bootes.
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Daß der Schiffswiderstand auch bei der Anordnung nach der Erfindung
dadurch herabgesetzt wird, daß die Grenzschicht des Wassers am Bootskörper in Bewegung
versetzt wird, bedarf keiner näheren Darlegungen.
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Auch die insbesondere bei Schnellbooten -auf den Schraubenantrieb
,zurückzuführende unerwünschte Vertrimmung kommt in Fortfall, da die erfindungsgemäße
Antriebseinrichtung .die Trimmlage des Bootes nicht oder nicht wesentlich verändert.
Dies liegt insbesondere an der weiter oben erläuterten Lage der Antriebsstrahlen
und, damit verbunden, an dem Drehmoment, welches sich aus der Lage der Antriebskräfte
und der Resultierenden des Schiffswiderstandes ergibt. Auch hier läßt sich das Zentrum
des dynamischen Auftriebes so legen, daß es praktisch mit dem Verdrängungsschwerpunkt
zusammenfällt. Infolgedessen hebt sich das Boot nahezu parallel zu sich selbst aus
dem Wasser.
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Das Boot selbst kann einen flachen Boden oder eine gewisse Kielung
haben. Vorzugsweise soll aber der Charakter eines Gleitbootes, insbesondere eines
Stufengleitbootes, gewahrt bleiben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Bootes gemäß der
Erfindung .dargestellt. 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.
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Das Boot i hat eine schwache Kielung (Fig. 3). In das Boot sind Axialpumpen
2 eingebaut, die durch einen oder zwei Kanäle 3 mit Eintritts- oder Ansaugeöffnungen
q. Wasser ansaugen und dieses Wasser durch einen oder mehrere Kanäle 5 mit Austrittsöffnungen
6 ausstoßen. Die Ansaugöffnungen q. sind länglich gestaltet, während .die Austoßöffnungen
6 am vorderen, Rand @derMulden 8 im Schiffsboden liegen, an die sich eine Bodenstufe
g anschließt. Die austretenden Wasserstrahlen fließen über die Mulden 8 und die
Stufe g hinweg. Die Verhältnisse sind so gewählt, .daß das Bootsheck io auf dem
Wasser wieder aufliegt.
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Die Austrittsöffnungen 6 und die Richtung der aus ihnen austretenden
Treibstrahlen einerseits und die Bootsform andererseits sind derart abgestimmt,
daß .das vertrimmende Drehmoment der Antriebskräfte und der Resultierenden des Schiffswiderstandes
soweit als möglich aufgehoben wird. Das Drehmoment verschwindet, wenn sein Hebelarm
Null wird, d. h. die Antriebskraft durch den Mittelpunkt des Schiffswiderstandes
geht. In analoger Weise kann die Lage der von den Treibstrahlen angespritzten Flächen
gegenüber dem Verdrängungsschwerpunkt so .gewählt werden, daß der mittlere Angriffspunkt
sämtlicher Treibstrahlen an den Enden der angespritzten Flächen durch den Verdrängungsschwerpunkt
geht.
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Die Wirkungsweise des Antriebes ist folgende: Durch Einsaugen des
Strahlwassers durch. .die Öffnungen 4. wird der Stauhügel verringert und die Bugwelle
schmaler. Das Wasser des Stauhügels strömt durch die Beschleunigung der Grenzschicht
durch die bei 6 austretenden Strahlen auch mehr parallel nach hinten. Ferner strömen
die austretenden Strahlen über die Mulden 8 hinweg und üben auf deren Hinterende,
also in ihrer Gesamtwirkung etwa auf die Schiffsmitte, eine erhebliche Hubwirkung
aus. Der Wasserspiegel hinter den Stufen 9 verläuft nicht mehr wie früher nach der
punktierten Linie ii, sondern nach der ausgezogenen Linie 12, so daß er gerade noch
das Heck io des Bootes erreicht und dieses bei geringster Reibungsfläche abstützt.
Dazu kommt noch die an sich bekannte Wirkung der Verminderung des Fahrtwiderstandes
durch die Beschleunigung der Grenzschicht und ferner die Tatsache, daß die Resultierende
des Fahrtwiderstandes nahezu oder ganz zusammenfällt mit der Vortriebkraft. Die
Gemeinschaft dieser Vorteile ergibt ein fast waagerecht im Wasser liegendes und
besonders schnelles Boot.
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In demAusführungsbeispiel ist ein Boot mit zwei Antriebseinrichtungen
dargestellt. Es können aber auch mehr Antriebseinrichtungen, also mehr Mulden vorgesehen
sein. Die Mulden und dementsprechend auch die Antriebseinrichtungen sind zweckmäßig
hintereinander anzuordnen.
Die Einrichtung .gemäß .der Erfindung
läßt sich auch mit Erfolg zum Antrieb von Flugzeugen ausnutzen, wobei die Gebläse
oder die Luftschrauben in die Tragflächen des Flugzeuges nebeneinander verlegt werden
und als dazu gehörige Anströmflächen :die Unterseiten der Tragflächen anzusehen
sind. Man wird in einem solchen Fall .die Luft vorn in die Tragflächen des Flugzeuges
eintreten lassen, damit sie unter .der Einwirkung der Fördergebläse den geneigten
Anströmflächen zugeleitet wird. Die Anströmflächen würden sich über den größeren,
dem Rumpf des Flugzeuges nähergelegenen Teil der Tragflächen erstrecken. Die Stufe
am Ende der Mulde könnte wegfallen, und zwar so, daß der Luftstrom am Ende der Tragflächen
abreißt.
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In Fig.4 und 5 ist schematisch dargestellt, wie sich der Erfindungsgedanke
auf die Durchbildung von Flugzeugen auswirkt.
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Fig. 4 zeigt das Flugzeug mit je zwei Antriebseinrichtungen pro Flügel,
von unten gesehen, während Fig. 5 einen Schnitt durch die Tragfläche des Flugzeuges
nach der Linie I-I erkennen läßt. Die Vorderkante des Tragflügels a ist mit Einsauglöchern
b versehen, durch welche die Luft eintritt, um mittels der Gebläse c den Austrittsöffnungen
d und weiterhin gegen das Ende einer an der Unterseite e des Tragflügels angeordneten
Mulde geleitet zu werden. Zum Antrieb der Gebläse oder der Luftschrauben c dienen
.die ebenfalls im. Tragflügel untergebrachten besonderen Antriebseinrichtungen f,
die als Motor od. dgl. ausgebildet sein können.