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Gleit- oder Abwasservorrichtung für Wasserflugzeuge oder Schnellboote
An Schwimmern und Rümpfen für Flugzeuge und Schnellboote wird die Ablösung von der
Wasseroberfläche zum Zweck des Abwasserns oder zur Steigerung der Fahrgeschwindigkeit
gewöhnlich durch eine stufenförmige Oberflächenänderung im Boden herbeigeführt,
die zwar das Boot von der anhängenden Wasserschleppe befreit, jedoch auch den Nachteil
hat, daß ein zusätzlicher Widerstand auftritt, der sich nach dem Abheben des Flugzeuges
in der Luft nachteilig bemerklich macht. Man hat daher einziehbare Stufen erdacht,
die nur im Wasser wirksam sind, in der Luft aber in dem Boden des Rumpfes verschwinden,
so daß der Boden in der Luft glatt ist. Solche einziehbare Stufen beeinträchtigen
die Festigkeit des Bootskörpers und ergeben im ausgefahrenen Zustand einen Knick
im Boden, der die Startgeschwindigkeit herabsetzt.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleit- oder Abwasservorrichtung
für Wasserflugzeuge oder Schnellboote, und das wesentliche besteht darin, daß im
Boden und an anderen Unterdruckstellen Düsen zum Ausstoßen von Wasserstrahlen unter
Druck vorgesehen sind, die eine Ablösung der Wasserströmung vom Boden des Fahrzeugs
bewirken. Dies hat den Vorteil, daß die zum schnellen Gleiten oder Abwassern dienende
Ablösung der Wasserströmung nach Bedarf in Anpassung an die jeweilige Geschwindigkeit
des
Fahrzeugs bewirkt werden kann und daß die vom Wasser benetzte Oberfläche des Fahrzeugs
im Wasser und in der Luft praktisch vollkommen glatt bleibt, so daß beim Schwimmen
im Wasser und beim Flug in der Luft keine zusätzliche Widerstände entstehen, und
daß schließlich die Festigkeit des Fahrzeugkörpers praktisch fast gar nicht beeinträchtigt
wird, da die Konstruktionsglieder, wie insbesondere Längsträger ungeknickt durchlaufen
können.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Öffnung der
Düsen quer zum Boot größer ist als in Längsrichtung des Bootes, so daß mit einem
kleinen Wasserstrahl eine verhältnismäßig große Breite bestrichen werden kann. Die
Düsenöffnungen sind zweckmäßig durch Klappen, Deckel oder Schieber dicht gegenüber
der Luftströmung oder auch wasserdicht verschließbar.
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Das Wasser kann durch eine Pumpe oder durch eine vom Druckteil der
Außenhaut unmittelbar nach der Ausstoßstelle führende Leitung der Düse zugeführt
werden. Im letzteren Falle wird eine besondere Pumpe erspart.
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Das Druckwasser für die Düsen kann auch aus einem Ballasttank des
Bootsinnern entnommen werden, der dann bei besonders tiefer Anordnung im Boot gleichzeitig
dazu dienen kann, das in Ruhe schwimmende Flugboot oder Schnellboot durch vollständiges
Füllen des Ballastraumes auf die größte Schwimmfläche mit maximaler Stabilität zu
senken.
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Die Wasserausstoßdüsen können außer im Boden auch an anderen Stellen,
z. B. an den Kimmseiten des Bootes vorgesehen sein, um auch hier insbesondere den
Reibungswiderstand des Bootes im Wasser zu verringern.
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Mit Vorteil sind die Düsen bzw. ihre Zuleitungen mit pulsierenden
Ventilen versehen, so daß das ausgestoßene Wasser stoßweise auf die äußere Wasserströmung
wirkt und dadurch die ablösende Wirkung verstärkt wird.
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Mit besonderem Vorteil können je zwei dicht nebeneinanderliegende
Düsen mit von hinten nach außen drehendem Drall versehen sein, so daß das von dem
drehenden Ausstoßwasser mitgerissene das Boot umgebende Wasser von den Düsen aus
beiderseits nach außen geschleudert und dadurch die Wirkung der Düsen in Breitenrichtung
des Bootes vergrößert wird.
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Die Düsen sind zweckmäßig zwecks Trimmung des ganzen Fahrzeugs über
die Bootslänge verteilt, so daß es möglich ist, das Boot auch beim Gleiten auf annähernd
ebenem Kiel zu halten.
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Dies ist besonders für Schnellboote von Wert, die sich also nicht
aus dem Wasser erheben. Wird die Wirkung der vorderen Düsen gegenüber den hinteren
Düsen verstärkt, so wird das Boot vorn mehr angehoben, und dies ist besonders für
Flugboote beim Abwassern von Wert.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an Ausführungsbeispielen.
Es zeigt Abb. I eine Versuchsanordnung zur Darstellung der gemäß der Erfindung erzeugten
Strömung, Ab. 2 einen Längsschnitt durch einen Flugbootkörper im Schema, Abb. 3
einen Querschnitt dazu.
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Gemäß Abb. I fließt ein Wasserstrom g über ein schräg angeordnetes
Brett oder ein Gerinne p, und ein von einem hoch liegenden Wasserbehälter t durch
einen Schlauch strömender Wasserstrahl w ist durch eine Bohrung des Brettes p etwa
senkrecht hindurchgeleitet, so daß er den Wasserstrom g erfaßt und dadurch von dem
Brett p ablöst, so daß er in einer Wurfparabel frei durch die Luft weiterströmt
und erst in einem tiefer gelegenen Punkt wieder auf das Brett p auftritt und dort
abprallt und in einer flacheren Wurfparabel weiterströmt.
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Der Wasserstrahl w kann auch unter einem spitzen Winkel auf den Wasserstrom
g gerichtet sein, und zwar mit einer Neigung in Richtung oder gar gegen den Strom
g. Je nach der Geschwindigkeit und Richtung des Strahles w wird der Wasserstrom
g mehr oder weniger von dem Brett p abgehoben.
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Diese Erscheinung ist im Sinne der Erfindung für Wasserflugzeuge und
Schnellboote nutzbar gemacht, um diese zum Gleiten bzw. zum Abheben vom Wasser zu
bringen.
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Gemäß Abb. 2 und 3 ist im Flugbootrumpf b ein hoch gelegener Wasserbehälter
t mit Ausflußleitungen a, c, d, e, f und h versehen, die Wasserstrahlen w senkrecht
zur Außenhaut durch diese hindurch ausfließen lassen. Der Behälter t kann unter
Luftdruck stehen und kann zweckmäßig im Gegensatz zu Abb.2 im untersten Teil des
Bootes b angeordnet sein. Die Wasserstrahlen w werden mit solchem Druck bzw. solcher
Geschwindigkeit ausgestoßen, daß das außen am Boot entlang strömende Wasser g sich
auf eine längere Strecke vom Boot ablöst.
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Die Ausflußleitungen a, c, d und gegebenenfalls auch e, f und h werden
gegebenenfalls über die ganze Breite des Bootskörpers mit geringen Abständen voneinander
angeordnet, so daß beispielsweise die austretenden Wasserstrahlen a, c, d ähnlich
wirken wie eine sich quer über den Bootsboden erstreckende Stufe.
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Um die Wirkung jedes einzelnen austretenden Wasserstrahles in Breitenrichtung
des Bootes zu vergrößern und dadurch eine Verringerung der Rohrleitungen in Querrichtung
des Bootes zu ermöglichen, erhalten die Austrittsöffnungen zweckmäßig eine elliptische
Querschnittsform mit der größten Ausdehnung in Querrichtung des Bootes.
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Es können auch je zwei Leitungen c; d mit ihren Austrittsöffnungen
dicht nebeneinander angeordnet und auf ihrer Innenwand mit schraubenförmig angeordneten
niedrigen Führungsblechen )a und m versehen sein, von denen die Führungsbleche k
den Führungsblechen in entgegengesetzt gewunden sind, und zwar derart, daß sie den
beiden austretenden Wasserstrahlen entgegengesetzte Drallbewegungen erteilen, die
die Wasserströmung g in Querrichtung des Bootes durch Reibung mitnehmen und nach
außen hin beschleunigen, so daß die Wirkung- der aus den Leitungen c und d austretenden
Wasserstrahlen
in Breitenrichtung des Bootes vergrößert wird. Je
zwei Leitungspaare c, d können dann in Querrichtung des Bootes in größeren Abständen
voneinander angeordnet sein, so daß die Bootshaut nicht unnötig durchbrochen wird.
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Da die Ablösung der Wasserströmung g über die ganze Bootsbreite nach
Bedarf durch die aus den Leitungen a, c, d, e, f, h austretenden Wasserstrahlen
bewirkt werden kann, kann der Bootskörper sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung
vollkommen stromlinienförmig ausgebildet werden, d. h. es brauchen keine Stufen
und auch keine scharfe Seitenkanten vorgesehen zu sein, und das Boot kann an der
Kimm mit Abrundungen u versehen sein. Die Düsenöffnungen selbst bewirken im Fluge
keinen wesentlichen Widerstand; sie können aber auch noch durch Klappen od. dgl.
verschließbar sein.
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Die vorderen Druckwasserleitungen a, c, d können im Zusammenwirken
mit hinteren Druckwasserleitungen h auch zum Trimmen des Flugbootes oder Schnellbootes
während der Fahrt bzw. während des Abwasserns benutzt werden, wobei die Verschlußklappen
zur Regelung der Wasserstrahlen benutzt werden können. Eine solche Trimmung kann
auch zur Erleichterung des Abwasserns benutzt werden.
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Der Wasserbehälter t kann bei tiefer Lage im Boot auch als Ballastbehälter
zur Erhöhung der Stabilität des Bootes benutzt werden.
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Das Druckwasser kann auch bei Schnellbooten und Gleitbooten, die sich
nicht vom Wasser erheben, an Druckstellen des Bootskörpers, z. B. im Bug, dauernd
dem umgebenden Wasser entnommen und unter Ausnutzung des statischen Druckes unmittelbar
den an den Unterdruckstellen des Bootskörpers angeordneten Düsen zugeführt werden,
so daß keine Pumpe notwendig ist.
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Das Wasser kann auch durch eine Pumpe den Düsen zugeführt werden.
Für Flugboote ist die Benutzung eines Wasserbehälters t vorteilhaft, da dadurch
Durchbrechungen der Außenhaut zum Ansaugen des Wassers erspart werden. Da zum Abwassern
nur eine begrenzte Wassermenge notwendig ist, genügt eine in einem solchen Behälter
befindliche Wassermenge, die bei Ruhelage des Flugbootes auf dem Wasser gleichzeitig
zur Erhöhung der Stabilität des Bootes dient. Im Fluge ist ein solcher Wasserbehälter
leer, da er während des Startes vollkommen entleert wird, so daß die Wassermenge
den Flug nicht behindert.
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Zur Erhöhung der Wirkung der Wasserstrahlen w kann der Ausstoß pulsierend
erfolgen, z. B. durch in die Leitungen eingebaute pulsierende Ventile oder durch
die Kolbenbewegungen einer Förderpumpe.
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Der Wasserbehälter t kann durch eine Druckluftpumpe o oder durch einen
Preßluftbehälter unter Druck gesetzt werden.