DE9000582U1 - Längs-Stufen-Boden-Kanal-Boot (LSBK-Boot) - Google Patents

Description

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(LSBK-Boot)

Stand der Technik

Gleitboote haben in hydrodynamischer Hinsicht ganz blondere Anforderungen »u erfüllen.

^ ' Heben dem an jeden Sch"ff vorhandenen hydrostatischen Auf-

ti'^b wirkt bei Gleitbooten ei;:.' weitere,- der Gewichtskraft entgegengerichtete Große, es. hydrodynamische Auftrieb. Dfsse Größe entsteht im wesentlichen durch die Schräganstrcnung d^r it Wasser eingetauchten Rumpfform. Eine genauere Beschreibung des hydrodynamischen Auftriebs läßt sich mit Hilfe der Tragflächenwirbeltheorie erzielen, wobei der im Wasser eingetauchte Rumpfteil als die Unterseite einer Tragfläche angesehen werden kann.

Da der hydrodynamische Auftrieb bei Gleitbooten eine zusätzliche (zum hydrostatischen Auftrieb) der Gewichtskraft

/ _] entgegengerichtete Komponente darstellt, das Kräftegleichgewicht jedoch erhalten bleibt, vermindert eich demzufolge die Größe des hydrostatischen Auftriebs.

Die Verringerung des hydrostatischen Auftriebs zeigt sich bei einem Gleitboot, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, durch eine Reduzierung des Tiefganges der im Wasser eingetauchten Rumpfform.

Die benetzte Oberfläche und die geometriechen Verhältnisse in der Wasserlinienebene eines Gleitbootes ändern sich deshalb mit wechselnder Geschwindigkeit.

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STAACKMERFT

Die je nach Fahrtstufe geänderte Unterwasserschiffsform des Gleitbootes beeinflußt auch weitere Eigenschaften des Rumpfes. So liegt eine direkte Abhängigkeit der Quer- und Längs-Si.abiiitat, sowie der SehK»?-?u..ktslage (Gewichtsschwerpunkt= Verdrängungsschwerpunkt) vor.

Dia Berücksichtigung unterschiedlichster Gesichtspunkte, zu denen auch der Widerstand einer Rumpfform für die angestrebte Geschwindigkeit gehört, haben zu verschiedenen Rumpfkonzepten gefünrt:

- Knickspantboote mit zum Teil tiefer V-Form im Vorschiff sbereich, Wasserabrlükanten im Bereich der Schwimmwasserlinie und Triomklappen im Heckbereich.

- Mehrrumpfboote (Katamarane, Trimarane) mit unterschiedlichsten Rumpfformen.

Die Mehrrunpfboote nutzen dabei durcnweg die Verbindung der Ruopfe als zusätzliches Hilfsmittel für den dynamischen Auftrieb. Es werden dabei zum Teil Effekte des aerodynamischen Auftriebs, oder die eines künstlich erzeugten Luftkissens (Surface-EfIect-Ship) au&^eschöpft.

Beim LSBK-Boot werden zusätzliche hydrodynamische Auftriebskräfte im Tunnelbereich in Verbindung mit einem ausgeprägten Stromungeabriß an den Stufenkanten der Gleitstufenkörper genutzt.

- Tragflächenboote nit im Ruhezustand tief getauchten Tragflachen, die im Fahrtzustand das Boot aus dem Wasser heben .

- Luftkissenboote die im Fahrtzustand auf einem duich

einen (iiimm iwu 1 s t eingeschlossenem Luftkissen schweben .

Bei ^iien Entwicklungen schneller Gleitboote wird aus wirtschaftlichen Gründen als Priorität ui© maximal mögliche Geschwindigkeit in Verbindung mit der nötigen Antriebsleistung betrachtet..

Beim Seegangsverhalten werden ganz bewußt Zugeständnisse
gemacht, da daß maßgebende Abnahmekriterium der Geschwindigkeitsnachweis ist.

Im praktischen Fahrbetrieb bestätigt sich dann oftmals, daß die auf Höchstgeschwindigkeit optimal abgestimmte Rumpfform nicht immer genügendes Seeverhalten fiir alle Fahrstufen beinhaltet .

Aufgabe

Um den Gebrauchswert eines Gleitbootes im alltaglichen Einsatz zu erhohen ist es dehalb nötig, die Seegangstauglichkeit und Schwimnstabilität eines solchen Bootes in a;ien
Fahrstufen, auch im nicht Gleitzustand, sicher zu stellen.
Dabei dürfen die wichtigen Hilfsmittel (die Komponenten für die Erzeugung des dynamischen Auftriebs) an einen Gleitboot nicht beeinträchtigt werden.

Vorteile

Das der Erfindung zugrundegelegte LSBK-Boot weist neben be-

kannten lierkmaien einige Neuerungen auf, die in einem beson deren MatJe die Bedingungen der Aufgabenstellung erfüllen. Das Vorschiff des Bootes ermöglicht in aJJjan Fahrstufen ein angenehmes Einsetzen in die See; d.h. die vertikalen Beschleunigungen werden erheblich vermindert. Der dynamische Auftrieb des Bootes wird dabei keineswegs beeinträchtigt. Neben einem bßsseren oöögäMHSVerhäiten ermöglicht der hochgezogene Tunnel im Vorschiffsbereich eine größere Luftzuführung zum Unterwasserteil des Tunnels. Der Rumpfwiderstand vermindert sich dadurch. Die Einhaltung eines bestimmten Verhältnisses von Stufenbreite zu Stufenhohe gewährleistet einen optimalen Wasserabriß. Die benetzte Oberflache im Gleitzustand verkleinert sich son 11.

Als herausragende Eigenschaft der Erfindung gilt, daß gegenüber bisherigen Gleitbooten ein außergewöhnlich gutes Seegangsvernalten und große Schwimmstabilitat fur alia Fahrstufen erzielt wird.

Weiterbildungen der Erfindung

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht eine gezielte Beeinflußung des Seegangsverhaltens und des Längstrimms, wodurch die hydrodynamischen Eigenschaften des Rumpfes verbessert werden.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 bietet die Möglichkeit Offnungen für Wasserstrahlantriebe vorzusehen.

Darstellung der Erfindung

Ein Ausfuhrungsbeispiel wird anhand der Figur 1 bis 5 erHu tert. Es zeigen:

Fig.l: die Seitenansicht des Bootskörpers mit der Schwimmwasserlinie (9)

Fig.2: die Draufsicht auf dns Unterwasserschiff

Fig.3: ein Schnitt durch den Bootskörper im Hinterschiffsbereich

Fig.4: ein Schnitt durch den Bootskörper im Mittschiffsbereich

Fig.5: ein Schnitt durch den Bootskörper im bereich

In Fig. 1 ist die Seitenansicht des Bootskörpers mit dem Verlauf der einzelnen Stufen (1 bis 5) dargestellt. Die Stufen 1 u. 2 laufen dabei im Hinterschiffsbereich zusannen um eine größere Fläche für den Wasserstrahlantrieb zu erhalten.

Die Stufe 5 ist im Vorschiff, gemeinsam mit der Kanaldecke 7, bis kurz unter das Hauptdeck hochgezogen und übernimmt dort die Funktion einer Spritzerleiste. Die Stufen 1 bis 4 sind weiterhin im Vorschiff nochmals unterteilt und laufen in die Stufe 5 ein.

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Der M &igr;1. t.n i iangsstuf enkörper vprringert im Vorschi ffsbere Mh clio G r &oacgr; ti e des Tunnels.

Die Fig. 2 zeigt die Drtufsicht mit den einzelnen LänKR-stufen 1 bis 5, die Kanaldecke 7 und den Mittellängsstufenkörper 10. Darüberhinaus ist zu sehnn, daß die Stufen symmetrisch zur M i LLeI 1 in ie des Schiffes sngsordrist sind.

Bei der Fig. 3 handelt es sich um eine Schnittdarstellung des Hinterschiffsbereichs.

Der M j. t te 1 längsstuf enkorper ist hier nicht mehr vorhanden und dis Kanaldecke 7 ist bis in fi-.wa auf die Hohe der Stufe 3 heruntergefuhrt.

Die Stufen Iu. 2 sind in diesem Bereich zusammengeführt.

Die Fig. 4 stelit einen Schnitt im Hauptspantbereich dar. Die Kanaldecke 7 befindet sich dort ^areits auf dem Niveau der Stufe 5.
Zwischen der Stufe 2 und der Stufe 3 li«gt eine größere Hühciidxf L crciii während der nüätlng VOH Stüfs 3 bl3 5 gls^c raaßig mit einem Verhältnis von B/H=2 erfolgt. Dadurch wird ein Stömungsabriß während der Gleitfahrt gewährleistet.

In Fig. 5 ist ein Schnitt im Vorschiffsbereich dargestellt Hier ist deutlich die Aufteilung des K: r₍r .ss 6 durch den Mittellängsstufenkörper 10 zu sehen.

Weiterhin ist die halbierte Breite der Langsstufen i bis 4 zu erkennen.

Claims (1)

1. Anspruch 1

   dadurch gekennzeichnet, daß

   - die Stufe (5) den oberen Abschluß des abgestuften Unterwasserschiffes mit der Außenhaut bildet, auf ca. 3/4 Lpp parallel zur Hitschiffslinie verlauft und im Vorschiff in Höhe der Kanaldecke (7) in den Steven mundet

   die Längsstufen (1,2,3,4) im Vorschiffsbereich auf halber Breite zusätzlich abgestuft sind und auf der Höhe der Kanaldecke (7) in die Stufe (5) auslaufen

   - im Vorschiffsbereich die Kanaldecke (7) und die Stufe (ö) in einer Ebene liegen, in die die Stufen (1) bis (4) munden, und die Stufe (5) zur Außenhaut durch das Überragen gegenüber den restlichen Stufen einen Spritzwasserabweiser bildet

   - das B/H Verhältnis der Langsstufen (3,4,5), ausgenommen davon sind der Vorschiffsbernicn und die

   ST AACKWKRFT Schutzansprüche

   beiden untersten Stufen (1.2), 2/1 beträgt

   der Kanal-Boden (7) im Vorschiffsbereich bis kurz unter das Hauptdeck (8) hochge&zgr;&ogr;&xgr;&egr;&eegr;, ana iäi Hinte schiff sbereioh bis unter die Schwia-awasserlinie <" heruntergeführt ist.

   Anspruch 2

   LSBK-ßoot nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6) in Vorschiffsbereich durch einen Mittellängsstufenkörper (10) aufgeteilt ist, dessen Langsstufen in bezug zur Schwinnwasserlinie (9) und Fahrtrichtung eine negative Anstellung aufweisen.

   Anspruch 3

   LSBK-Boot nach Anspruch 1 und 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß die beiden untersten stufen (1,2) im Hinterschiffsbereich zusammenlaufen.