FI103568B - Venerunko - Google Patents

Description

103568

VENERUNKO

Keksinnön kohteena on venerunko nopeita, liukuvia liikennevälineitä varten, joiden alapuolella ainakin pituusleikkauksen 5 osalta tai keskitason suuntaisesti on profiili, joka kaarevuudeltaan on lentokoneen kantosiipitason profiilin kaltainen, jolloin profiilin pituusleikkauksen lakipiste suhteessa profiilin pituusleikkauksen jänteen keulanpuoleiseen päätepisteeseen on sijoittunut koko jänteen pituuden etummaiselle 10 puoliskolle, jolloin perän puoleinen profiilin päätepiste on sijoittuneena perän tai peilin alempaan päätepisteeseen veden pinnan alle.

Samanlainen venerunko on tunnettu esim DE-PS 30 22 966:sta tai 15 FR-PS 515 361:stä: tässä tunnetussa venerungossa on kuitenkin joukko haittapuolia. DE-PS mukaisen venerungon profiilin etuosan suhteellisen voimakas profiilin kaarevuus nopeuttaa virtausta veneenrungon ympärillä tällä kohdalla, jolloin syntyy alipaine-vyöhyke ja vesi "imee" tällä alueella venerunkoa. Tällöin puhu-20 taan "käänteisestä kantosiipivaikutuksesta", joka esiintyy myöskin silloin, kun on kyse lentokoneen kantosiiven alapuolesta. Vähentämällä profiilin kaarevuutta profiilin taaemmassa osassa vähennetään virtausnopeutta tällä alueella etummaisen profiilialueen suhteen, jolloin saadaan aikaan ylipainealue, 25 joka painaa profiilin taaempaa päätä ylös päin, siis pois vedestä. Näiden molempien voimien vuoksi, profiilin etuosassa alaspäin vaikuttavan imuvoiman ja profiilin taaemmassa päässä : ylöspäin suuntautuvan painevoiman vuoksi, syntyy keulapainoinen vakausmomentti, ts. momentti, joka vaikuttaa pisteeseen, joka 30 on nostavan voiman ja imevän voiman keskellä ja joka painaa veneen keulaa alaspäin ja saa aikaan siten keulapainoisen vakauksen. Tämä keulapainoinen vakausvaikutus on yleisesti profiilimuodon funktio samoin kuin virtausnopeuden ja profiilin . tai profiilin jänteen säätökulman. DE-PS 30 22 966 mukaisen 35 venerungon profiilin säätökulma veneen ollessa paikallaan lastaamatta on viimekädessä 0°, niin että tähän asti kuvattua vaikutusta voidaan olennaisilta osin pitää profiilimuodon ja virtausnopeuden funktiona. Juuri kuvattu, venerungon profiili-muotoon perustuva vaikutus peittyy lopulta vinottain vastavir- 2 103568 taan asetetun levyn vaikutuksesta, jolloin "vinottainen vasta-virtalevy" on ymmärrettävä Terminus Technicukseksi.

Jos vesiliikenneväline nostaa nopeuttaan, suurenee sen keula-5 aalto. Jos vesiliikennevälineen nopeus käy suuremmaksi kuin keula-aallon aallonetenemisnopeus, nousee venerunko pystyyn, tämä tarkoittaa, se tasapainottuu peräpainoisesti; yksinkertaisesti ilmaistuna, alus yrittää nousta oman keula- aaltonsa päälle. Näin vakautettuna, kuten jo esitetty, venerunko perä-10 painoisesti, muuttuu profiilin säätökulma ja siten muuttuu myös profiilin imuvoima. Venerungon suuria osia vasten ei vesi virtaa vinottain niin kuin "profiilia" vasten vaan kuin "tasaista levyä" vasten, jolloin veneen etuosassa on tuloksena nostokom-ponentti, joka vaikuttaa keulapainoista vakausmomenttia vastaan.

15 Olettaen, että vene voi saavuttaa riittävän suorituksen, saavuttaa vene liukumistilan, jolle kuitenkin verrattuna perinteisiin liukuvenemuotoihin veneen etuosan profiilin kaarevuuden seurauksena on luonteenomaista suurempi vastus suuremman kostutettavan pinnan sekä suuremman muotovastuksen seurauksena.

20

Edelleen on tämän tunnetun veneen profiilin kohdalla profiilin etuosan profiilin kaarevuuden aiheuttama imukomponentti vaakasuoran profiilivirtauksen seurauksena niin voimakas, että siirtyminen liukumavaiheeseen on tosin mahdollinen, mutta siihen 25 kuluu selvästi enemmän energiaa kuin, jos esim. vähentämällä .* ' profiilin kaarevuutta ja samalla profiilia säätämällä vähennet täisiin imutaipumusta veneen etuosassa sellaiseen määrään, joka tuntuu tarpeelliselta aluksen eli venerungon liian vinottaisen asennon eli kallistuman välttämiseksi sinä hetkenä, jolloin alus 30 tai vene ajaa oman keula-aaltonsa päälle, kuten on tapaus tunnetun rungon kohdalla.

Samanlaisia ongelmia on FR-PS 515361 mukaisen venerungon kohdalla, jossa on pituusleikkausprofiilin matkalla huomattava 35 venerunkoa pitkin kulkevaan virtaukseen haitallisesti vaikuttava polveke. Sen vuoksi on kulma, jonka jänne saa aikaan vedenpinnan kanssa liian pieni mahdollistaakseen optimaalisen liukuun lähdön ja energiaa säästävän liu'un.

3 103568

Lopuksi "Navel Architecture of Planing Hulls", Lindsay Lors, 1946:sta on tunnettu mahdollisuus laskea liukuvan veneen tai tasaisen liukulevyn vastus, jolloin erityisesti perehdytään liukumiskulmaan. Tässä julkaisussa esitetään 2°:en liukumiskulma 5 optimaaliseksi, yli 2°:en kulmalla voisi aallonvastus nousta, alle 2°:en kulmalla voisi kostutettu pinta kasvaa. Tämä on tosin yleisesti pätevä kaiken muotoisiin liukuviin veneisiin, joissa on tasainen liukumispinta, ei kuitenkaan liukupintoihin, joiden profiili on lentokoneen kantotason muotoinen.

10

Kaikkien liukuvien liikennevälineiden periaatteellinen ongelma on se, että perän täytyy voida nousta vedestä vauhdin aikana; tämä on mahdollista joko muotoon perustuvan dynaamisen nosteen avulla tai nostoavusteen kuten esim. trimmerin, kantotasojen 15 jne. avulla.

DE-PS:stä tunnettu venerunko on tarkoitettu erityisesti purje-jollille tai -jahdeille, siis vesiliikennevälineille, jotka liikkuvat ilman koneellista pääkäyttövoimaa ja joiden pitää 20 tavalliset peräpainoiset vakaustilat nopean uppoumavauhdin aikana kompensoida keulapainoisella vakausmomentilla ja siten vähentää muotovastuksen osuutta, joka tässä vaiheessa uppouma-ja liukumavauhdin välillä on luonnollisesti hyvin suuri. Samanaikaisesti tulee, erityisesti mainitulla nopeusalueella, 25 muotovastuksen lisääntymisiä vähentää painamalla peili aivan .· liian alas. Tältä näkökannalta, nimittäin jotta vastus raja- alueella uppouma- ja liukumavauhdin välillä on mahdollisimman pieni, on tämä tunnettu venemuoto teknisesti mielekäs.

30 Keksinnön päämääränä on nostaa venerungon perän nostokom-ponenttia, erityisesti dynaamista nostoa nopeassa liukuvauhdis-sa. Liukuominaisuuksien parantamiseksi tulee nopean liukuvauhdin energian tarvetta laskea. Erityisesti on keksinnön tarkoituksena valmistaa suhteellisen kompromisseista vapaa liukurunko, jolla 35 siirtyminen uppouma- ja liukuvauhdin välillä voidaan muodostaa ajaltaan niin lyhyeksi kuin mahdollista ja suoritukseltaan mahdollisimman vähän tuhlaavaksi.

4 103568 Nämä päämäärät saavutetaan alussa mainitunlaisella venerungolla yhdessä vaatimuksen 1 tunnusmerkillisten piirteiden kanssa.

Keksinnön mukaisen venerungon profiili on lentokoneen kantotason 5 profiilin kaltainen muodostuen yhdestä yhtenäisestä linjasta ilman polvekkeita ja epätasaisuuksia siten, että jokaisen profiilin pisteen kohdalla on vain yksi selkeä tangentti profiilikäyrään mahdollinen. Siten profiilin pituusleikkauksen kärkipiste on profiilin pituusleikkauksen jänteen keulan puolei-10 nen päätepiste koko jänteen pituuden etummaisella puoliskolla ja jänne muodostaa venerungon ollessa lastaamatta tai lastattuna vedenpinnasta määritetyn vaakatason kanssa kulman a. Veneen peräosassa ei ole liukupintaa; varsinaisia tai tasaisia liukupintoja ei venerungossa ole varustettuna; siten vältetään ilma 15 veneeseen liitettyjen liukupintojen alla. Liukuominaisuuksia tukee, jos veneen etuosan kaaripuut on muodostettu U-muotoisiksi tai pyöreiksi eli jos veneen etuosa on muodostettu sisään ja ulos vedettyjen kaaripuiden mukaan.

20 Jänteen kulma veden pinnan kanssa voidaan säätää joko vakauttamalla lastaamaton vene (vakautuspainot, ketjut, painolasti) tai lastaamalla vene vastaavasti. Jos toivottu kulma on säädetty vakauttamalla lastaamaton vene, sitä ei pitäisi muuttaa tai saisi muuttaa vain annetuissa rajoissa.

25

Keksinnön mukaisesti tarkoitetaan lisäksi, että polvekkeeton lentokoneprofiili on muodostettu mahdollisimman vapaaksi poikki-virtauksista ja että veneen etuosan aikaansaama, poikittain poispäin kulkeva uppoumavirtaus ohittaa veneen rungon vapaasti 30 sivusta ja hydrodynaamisesti vaikuttamatta. Tämä rakenne välttää sen, että veneen etuosan aikaansaama virtaus vaikuttaisi veneen peräosan käyttäytymiseen haitallisesti ja veneen takaosan liuku-ominaisuudet ovat optimaalisesti käytettävissä, koska veneen peräosaan nostoon siten ainakin suurimmaksi osaksi voi vaikuttaa 35 veneen pitkittäisakselin suuntaisesti kulkeva virtaus.

Edelleen tarkoitetaan keksinnön mukaisesti, että profiilin pitkittäisleikkauksessa on käännekohta keulan puoleisesta profii lin päätepisteestä vähintään 30 %:n mielellään vähintään 50 %:n, 5 103568 erityisesti vähintään 60 %:n etäisyydellä laskettuna koko jänteen pituudesta.

Keksinnön suositeltavassa suoritusmuodossa tarkoitetaan, että 5 profiilin pitkittäisleikkaus leikkaa jänteen ainakin yhden kerran jänteen peränpuoleisen puoliskon alueella.

Profiilia kaartamalla profiilin etummaisessa osassa nopeutetaan virtausta keksinnön mukaisen venerungon ympärillä täällä koh-10 dalla, jolloin syntyy alipainealue, joka "imee" veneen runkoa kyseessä olevalla alueella. Vähentämällä profiilin kaarevuutta taemmalla profiilialueella tai tekemällä tunneli taempaan profiilialueeseen (tämä Terminus Technicus kuvaa rungon vedenalaista muotoa, joka syntyy siten, että muodostetaan pystyleik-15 kaukset venerungon lävitse rungon keskipituusakselin suuntaisesti kantosiipitasona, jossa on käännekohta) vähennetään virtausnopeutta etummaisen profiilialueen suhteen, jolloin tuloksena on ylipainealue, joka painaa profiilin takapäätä ylöspäin, siis pois vedestä. Näiden molempien voimien vaikutuksesta syntyy 20 vakausmomentti, joka tuntuu sopivalta vesiliikennevälineen vakauttamiseksi keulapainotteisesti.

Tätä vakausmomenttia vastaan vaikuttavat kuitenkin "kappaleeseen vinottain virtaavien voimien" nostovoimat, kun veneen runko 25 paikallaan ollessa lastaamatta tai lastattuna on säädetty jänne .· · kallistuneena, ainakin keskipituusakselin osalta. Nämä nosto- voimat eivät ainoastaan liukuvauhdin aikana neutralisoi keula-painoista vakausmomenttia, vaan saavat aikaan dynaamisen lisä-noston veneen etuosaan, niin että syntyvän takapainoisen vakaus-30 momentin seurauksena vesiliikennevälineen kostutettu pinta vähenee minimiin; samanaikaisesti vähentää peräpainoinen vakautus muotovastusta liukuvauhdin aikana.

On huomattava, että keksinnön mukainen profiili, jossa on 35 käännekohta, loppuu peränpuoleiseen loppupisteeseen, joka on vedenpinnan alapuolella. Keksinnön mukaisesti tarkoitettu staattinen vakautus (lastattuna tai lastaamatta paikallaan), ts.

• pituussuunnassa lentokoneen kantosiipitason muotoisen venerungon profiilijänteen kallistuma vedenpintaan nähden, jonka venerungon 6 103568 peräpainotteisuus aikaansaa liikennevälineen ollessa lastattuna tai lastaamatta, on erityisesti noin 1,8° - 2,2° kulma; mitä kulmaa on laivanrakennuksessa pidettävä erittäin tärkeänä. Tavallisesti nopean vesiliikennevälineen vakaustila mitataan 5 tarkasti sadasosa asteen tarkkuudella ja kymmenesosa asteen poikkeamat määritetään ja tasoitetaan monimutkaisten vakaus-toimenpiteiden ja mittalaitteiden avulla. Käytännössä on keksinnön mukaisessa venerungossa lastatun ja/tai lastaamattoman veneen jänteen kallistuman vuoksi huomattava veden alla oleva 10 peilin alareuna, jolloin syväys vastaa kallistuskulman tangenttia kerrottuna jänteen pituudella arvo, joka esim 5 m pitkän veneen kohdalla merkitsee 15 cm. Tunnetut lentokoneen kanto-siipitason muotoiset venerungot osoittavat vakausarvoja, jotka poikkeavat huomattavasti näistä keksinnön mukaisista arvoista. 15

Keksinnön mukaisessa venerungossa on nostokomponentti perän alueella huomattava, koska pituusprofiilileikkauksessa on tällä alueella käännekohta ja profiilin pituusleikkaus voi jopa leikata jänteen ja kulkee jänteen yläpuolella, jolloin tunnelivaikutus 20 tulee olennaisesti voimakkaammaksi ja toivottu nosto veneen peräosassa tehokkaammaksi. Juuri profiilin pituusleikkauksen jännettä säätämällä veden pinnan suhteen veneen ollessa paikallaan lastaamatta tai lastattuna, vahvistetaan veneen peräosan dynaamista nostoa vauhdin aikana huomattavasti, josta on 25 seurauksena suotuisat ominaisuudet liukumisominaisuuksien ja .· ' energian tarpeen suhteen.

Keksinnön mukaisia edullisia suoritusmuotoja on esitetty seuraa-vassa kuvauksessa, patenttivaatimuksissa ja piirustuksissa.

30

Seuraavassa selvitetään keksinnön mukaisia venerunkoja piirustusten avulla esimerkinomaisesti.

Kuvat 1, 2 ja 3 esittävät erilaisia, keksinnön mukaisten venerunkojen suoritusmuotoja, 35 Kuvat 4-6 erilaisia leikkauksia ja

Kuvat 7 ja 8 venerungon nuolimaisuuden mahdollisuuksia.

• Kuvassa 1 on kaavamainen leikkaus pitkin keksinnön mukaista venerunkoa 2. Venerungon 2 keskileikkauksessa on vedenalainen 7 103568 profiili, joka on muodostettu kaarevasta profiilin osasta, jota yleensä merkitään 8. Taaemmasta profiilin päätepisteestä 4 vie ylöspäin vedenpintaan 3 osa peilin osa 5'. Profiililinja 8 jatkuu keulaosassa vedenalaisen profiilin 8 etummaiseen profii-5 Iin päätepisteeseen 4' joka tapauksessa kaartuen vedenpinnan 3 yläpuolelle keulaosaan 2' edullisesti yhtenä jatkuvana keskeytymättömänä profiililinjana; perässä jatkuu veden alla oleva osa 5' vedenpinnan 3 yläpuoliseksi perälinjaksi 5 edullisesti suorana. Profiilin 8 jänne 1 kulkee keulanpuoleisesta päätepis-10 teestä 4', ts. profiilin 8 etummaisesta leikkauspisteestä vedenpinnan 3 kanssa, perän puoleiseen profiilijänteen 1 päätepisteeseen 4, joka profiilijänne 1 on vedenpinnan 3 alla ja jota kallistuneena tai pystysuorassa vedenpintaan nähden kulkeva pintalinja 5, 5' leikkaa kulmassa γΗ (kuvat 1, 7). Jänne 1 15 muodostaa vedenpinnan 3 muodostaman vaakatason kanssa kulman a, joka on 1° - 3° välillä, mielellään noin 2°:tta. Venerungon 2 ollessa lastaamatta paikallaan on siten koko jänne 1, erityisesti peräosa tai siis jänteen 1 ts. profiilin pituusleikkauksen 8 päätepiste 4 vedenpinnan 3 alla, kun taas jänteen 1 keulan-20 puoleinen päätepiste 4' on mahdollisimman tarkasti vedenpinnassa. Katkoviiva 80 täydentää profiilin 8 lentokoneen kantosiiven kaltaiseksi.

Kuvassa 1 esitetty profiili 8 kulkee keulan puoleisesta pääte-25 pisteestä 4' kaarevana lakipisteeseen 9, jossa jänteen etäisyys • on suurimmillaan y^, vähenee sitten taitekohtaan 6 saakka, joka on vähän jänteen 1 alapuolella, leikkaa jänteen leikkauskohdassa 7, jatkuu edelleen osana 8' jänteen 1 yläpuolella ja päättyy siitä leikaten, ts. ei sivuten jänteeseen 1 päätepisteessä 4. 30

Kuvassa 3 on esitettynä samanlainen profiili, jossa profiililin-jalla 8 on toinenkin leikkauskohta 7' jänteen 1 kanssa. Siinä tapauksessa, että leikkauskohtia 7, 7' on kaksi, kulkee profii-lilinjan 8 taaempi loppuosa alhaalta päin leikaten jänteeseen 35 1 päätepisteessä 4.

Kuvassa 2 on profiili, joka lähtee vedenpinnan 3 korkeudella : päätepisteestä 4' paksuuntuen ensin lakipisteeseen 9 saakka, väheten sitten taitekohtaan 6, josta edelleen kaventuen kulkee 8 103568 leikaten, ei sivuten, jänteen 1 perän puoleiseen päätepisteeseen 4, johon profiilin osa 5' liittyy.

Peilin alareuna, joka vaakasuoralta osaltaan yhtenee piirustuk-5 sessa päätepisteeseen 4, on venerungon 2 ollessa lastaamatta koko keskileikkaukseen nähden poikittain kulkevalta osaltaan vedenpinnan alla.

On edullista, jos, kuten kuva 2 osoittaa, profiilin pitkittäisit) leikkauksen korkeus y jänteen 1 alapuolella vähenee jänteen 1 peränpuoleisen päätepisteen 4 ja 20 % - 40 %, mielellään 20 % -30 % koko jänteen pituudesta käsittävän alueen välillä verrattuna profiilin korkeuteen lakipisteessä 9 vähemmän kuin 20 %, mielellään vähemmän kuin 15 % ja päättyy vaakatason 3 alapuo-15 lella sijaitsevaan jänteen 1 päätepisteeseen 4 alhaaltapäin leikaten. Näin saadaan tasapainoinen vakaussuhde nopeassa liukuvauhdissa.

Yleensä on tarkoituksenmukaista, että profiilin pituusleikkauk-20 sen 8 lakipiste 9 sijaitsee suhteessa jänteen keulanpuoleiseen päätepisteeseen 4' alueella, joka on 20 % - 40 %, erityisesti 25 % - 35 % koko jänteen pituudesta. Tällä toimenpiteellä saavutetaan se, että venerungon keula-alueen niin sanottu "imeytyminen" pysyy rajoissa ja kulkukäyttäytyminen liikkeelle lähdet-25 täessä on tasaista. Tässä suhteessa on tarkoituksenmukaista, j· että profiilin pituusleikkauksen 8 korkeus y^* on lakipisteessä 9 vähemmän kuin 20 %, mielellään vähemmän kuin 15 %, jänteen pituudesta.

30 Tunneloinnin suhteen ovat arvot erityisen tarkoituksenmukaiset silloin, kun jänteen 1 yläpuolella kulkevaan pituusleikkaus-profiilin 8 kohdan 8' korkeus on 20 %:iin, edullisesti 15 %:iin saakka, jänteen pituudesta.

35 Eteenpäin jatkuu venerungon 2 alapuolen pituusleikkauksen profiili vaakatason 3 (veden pinnan) yläpuolella edullisesti kaarevuudeltaan muuttumattomana tai vain hiukan muuttuneena ; pisteeseen 24. Loppuosa muodostuu keulan muodon mukaan, jolle on erilaisia mahdollisuuksia.

9 103568

On mahdollista valmistaa venerunkoja, joissa profiilijänteen taso 42 (vierekkäisistä jänteistä 1 jännitetty taso) leikkaa vesilinjan 3 edeltäkäsin määrätyssä kulmassa, mikä on esitetty kuvissa 4 ja 5. Kuvan 4 vasen puolisko osoittaa pystysuoran 5 poikkileikkauksen venerungosta, jossa venerungon 2 keksinnön mukainen profiilin tai jänteen kulku on rajoitettu pitkittäiskeskitasoa 38 kuvaavaksi vyöhykkeeksi 40. Sen mukaisesti pätee nyt vain tälle vyöhykkeelle 40, että jänteen 1 etummainen päätepiste 4' on vaakatasossa 3; jänne 1 on 10 kuitenkin edelleen edullisesti kallistuneena vaakatasoon nähden kulmassa a. Kauempana pitkittäiskeskitasosta 38 kulkevat venerungon alapuolen pitkittäisprofiilit ovat tosin muodoltaan samanlaiset kuin vyöhykkeen 40 pitkittäisprofiili, mutta niiden korkeustaso on kuitenkin erilainen. Niiden jänteet sijaitsevat 15 nimittäin tasoissa 42, jotka nousevat venerungon sivujen 44, 46 mukaisesti. Suoritusmuodot, jotka kuvassa 4 oikealla ja vasemmalla on esitetty, esittävät pinnat 42 tasaisina. Venerungon sivuilla voi olla suorat kaaripuut 44, kuten kuvassa 4 vasemmalla tai myös kaarevat kaaripuut 46 kuten kuvassa 4 20 oikealla on esitetty.

Kuvassa 5 on esitetty kaksi suoritusmuotoa, joissa pinnat 42 eivät ole tasaiset vaan kaarretut. Tällöin kaarroslinjat 48 muodostavat suorat, jotka kulkevat venerungon pystysuoran 25 pitkittäiskeskitason 38 suuntaisina.

Lisää taivutettuja, useampaan otteeseen taitettuja pihajärjestelyjä on esitetty kuvassa 6. Siinä annetut tunnuslinjat esittävät pintoja 42, joissa kulloinkin sijaitsevat venerungon ala-30 puolen pystysuorien pitkittäisleikkausprofiilien jänteet 1. Linja A on taitettu kahdesti, nimittäin kohdissa 48 ja 50. Linja B on samoin taitettu kahdesti ja kulkee pystysuorasta pitkit-

• I

täiskeskitasosta 38 lähtien ensin vähän, sitten voimakkaammin ylöspäin ja sitten taitelinjan 50 ulkopuolella joko ylös- tai 35 alaspäin. Linja C esittää pinnan 42, joka kulkee pystysuorasta pitkittäiskeskitasosta 38 ensin vähän alaspäin ja sitten taite-linjan 48 ulkopuolella ylöspäin. Linja D muistuttaa linjaa C, : mutta siinä on toinen taitelinja 50, ja se voi kääntyä kolmeen eri suuntaan tämän linjan toisella puolella.

10 103568

Kuvan 6 oikealla puolella on esitettynä suoritusmuotoja, joissa pinnat 42, joissa veneen alapuolen profiilien jänteet 1 sijaitsevat, ovat kaarevia. Näiden kaarevilla pinnoilla 42 on suorat (edullisesti kallistetut) vaippaviivat, jotka kulkevat vene-5 rungon pystysuoran pitkittäiskeskitason 38 suuntaisesti. Kaarevat pinnat 42 on yksinkertaisuuden vuoksi esitetty ottamatta huomioon vedenpinnan 3 vaakatasoa.

Kuva 7 esittää altapäin kuvassa 2 selvitettyä venerunkoa 2, 10 jonka kantavat pinnat on taakse päin muodostettu nuolen muotoon. Venerungon pystysuora pitkittäiskeskitaso 38 yhtyy vaakatasoon 3 ja on merkitty kuvassa 7 suoralla, jonka alla on katkoviivalla ja pisteillä merkittynä profiilin pituusleikkaus 8 ja katkoviivalla merkittynä kulmaan a säädetty jänne 1. Lakipiste 9 15 sijaitsee pystysuorassa poikkitasossa 52 etäisyydellä y^* jänteestä 1.

Pituustasossa 54, joka kulkee pitkittäiskeskitason 38 suuntaisesti, on venerungon vedenpinnan alla olevalla alapuolella 20 lyhyempi profiilin pitkittäisleikkaus 8 ja lyhyempi jänne 1 kuin keskitasossa 38; myös lakipisteen 9 korkein arvo y^x, joka sijaitsee poikkitasossa 60, joka kulkee lähempänä perää kuin poikkitaso 52. Syynä siihen on, että keulan puoleiset profiili-linjojen 8 tai jänteiden 1 päätepisteet 4', 4" sijaitsevat 25 suoralla (kaarella), joka kääntyy kohti keskitasoa 38 kulmassa .· ‘ 90° - γν tai vaihtoehtoisesti tasossa (kaarevassa linjassa) 74, niin että ulkopuolella sijaitsevat profiilit pienenevät samassa mittakaavassa. Pystysuorassa pitkittäistasossa 62, joka kulkee samansuuntaisesti pitkittäistason 54 ja pitkittäiskeskitason 38 30 kanssa on venerungon 2 vedenpinnan alla olevalla alapuolella vielä lyhyempi profiili 8, jossa on lakipiste 9", jonka y^ on pienempi kuin lakipisteen 9' y^x- Lakipiste 9" sijaitsee poikkitasolla 66, joka on lähempänä perää kuin poikkitaso 60.. Kolme lakipistettä 9, 9', 9" sijaitsevat pystysuoralla tasolla 35 (kaarevalla pinnalla) 51, joka muodostaa poikkitason 52 kanssa kulman γ. Keksinnön mukaisesti on siten järjestetty, että lähtien keskitasossa olevasta profiilin pitkittäisleikkauksesta 8 ulospäin seuraavaan profiilin pitkittäisleikkaukseen 8 tai jänteisiin 1 ja/tai kulmiin a vaakatason 3 kanssa samankal- 11 103568 taisuuden lakia noudattaen nämä lyhenevät tai pienenevät. Vaikkakin jänteen 1 kulma a voi pienentyä ulospäin mentäessä, se ei saavuta arvoa 0°. Tärkeä arvo profiilin nuolimaisuudelle tai samankaltaisuudelle ovat kulmat γ ja γν; jotka pinnat 51 5 ja 74 muodostavat veneen pituussuunnassa olevien poikkitasojen kanssa.

Vedenpinnan 3 vaakatason yläpuolella on venerungossa 2 perässä tausta 70, joka voi päättyä pystysuoraan pitkittäiskeskitasoon 10 38 kulmassa γΗ kallistuneena, kuten kulmilla y kuvassa 7 on esitetty.

Kun kuvan 7 suoritusmuodossa pinta 51 on taso, on olemassa myös mahdollisuus antaa sen kulkea taitettuna tai kaarrettuna. Se 15 tarkoittaa, että päätepisteiden 4', 4" tai lakipisteiden 9, 9', 9" yhdyslinja on taitettu tai kaareva. Jos pitkittäistasojen (esim. 38, 54, 62) profiililinjojen pituuden suhde paksuuteen on sama ja jos niiden jänteiden 1 pituus vähenee etäisyyden lisääntyessä pitkittäiskeskitasoon 38, pienenevät profiilien tai 20 jänteiden pituuksien absoluuttiset arvot ja lakipisteen paksuus Ymax veneen sivuille päin mentäessä. Siten voi veneen pohja ulospäin nousta, vaikka jänteet 1 ovat samassa vaakatasossa. Tätä vaikutusta voidaan lisätä siten, että jänteet saman korkeustilan sijasta järjestetään tasoon 42 kuvien 4 ja 6 mukaisesti.

25 , Kuvassa 8 esitetyssä venerungon 2 muodossa vähenevät venerungon alapuolen profiililinjojen jänteet sisältä ulospäin nollaan pisteessä 4"'. Profiilien etummaiset päätepisteet sijaitsevat pystysuoralla tasolla 74, joka leikkaa tason 51 (jossa ovat 30 lakipisteet) perässä 70 kohdassa 4"'. Mitä ulompana jokin pystysuorista pituusleikkausprofiileista sijaitsee, sitä pienemmäksi tulee tämän profiilin etummaisen päätepisteen 41 etäisyys lakipisteistä 9, 9’, kunnes ne yhtyvät pisteessä 4'".

35 Keksinnön mukaisesti on kulma a enemmän kuin l,3°:tta. Ylöspäin on myöskin rakenneteknisistä syistä asetettu raja. Edullisesti ovat a-kulmat 1,7° - 3°. Alle 1,3° α-kulmat osoittautuivat ; vähemmän edullisiksi. 1,5° - 2,5° välillä olevilla kulmilla voitiin saavuttaa oikein hyviä tuloksia.

12 103568

Keksinnön mukaisia venerunkoja käytetään edullisesti moottorikäyttöisissä, nopeissa, liukuvissa liikennevälineissä. Vene-rungot sopivat yksi- tai useampirunkoisiin (katamaraanit) liikennevälineisiin.

5

Seuraavassa annetaan yleinen kaava keksinnön mukaiselle profiilin pituusleikkauksen käyrälle (f(x)): f(x) = a +Σ a coskx + Σ b sinkx 0 *· = 1 k Jt = 1 k v* h y'

a =j_g^ y cosJL£H

k 2m g._Q g m b y sin^Il * 2m g=0 ? “ 10 jossa m:n tulee olla parillinen luku ja antaa puolitukipis-telukumäärän. Kertoimet ak kulkevat k=l:stä n:ään ja kertoimet bk k=l:stä n:ään.

Tukipisteillä ymmärretään kutakin abskissan arvoa pitkin venet-15 tä, joiden järjestetyt ordinaatta-arvot annetaan empiirisesti ja määrätään käyrän kulku siten.

Claims (17)

13 103568

1. Venerunko nopeita, liukuvia liikennevälineitä varten, joiden pohjassa, joka on kokonaisuudessaan muodostettu 5 liukupinnaksi, on keskitason kautta tai suuntaisesti kulkeva lentokoneen kantosiipitason kaarretun alapuolen kaltainen profiili, jonka lakipiste (9) on suhteessa keulan puoleiseen jänteen päätepisteeseen koko jänteen pituuden etummaisella puoliskolla, jolloin perän puoleinen profiilin päätepiste (4) 10 on perän tai peilin alemmassa päätepisteessä veden pinnan alle, tunnettu siitä, että polvekkeettoman tai epätasaisuuksista vapaan tai kaarevan profiilin pituusleikkauksen (8) jänne (1) venerungon (2) ollessa lastattuna ja vakautettuna tai lastaamatta ja vakautettuna muodostaa vedenpinnasta (3) määritetyn 15 vaakatason kanssa kulman (a), joka on 1,3° - 4° edullisesti 1,5° - 2,5°, erityisesti 1,8° - 2,2°, sekä myös, että profiilin pituusleikkauksessa (8) on käännekohta (6), joka sijaitsee keulanpuoleisesta profiilin päätepisteestä (4') vähintään 30 %, edullisesti vähintään 50 %, erityisesti vähintään 60 % koko jän-20 teen pituudesta käsittävällä etäisyydellä lakipisteen (9) ja taaimmaisen profiilin päätepisteen (4) välissä, ja että veneen etuosa työntää itse aiheuttamansa poikittain kulkevan uppouma-virtauksen ts. keula-aallon vapaasti sivuun ja hydrodynaamisesti vaikuttamatta. 25

2. Vaatimuksen 1 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että profiilin pituusleikkaus (8) leikkaa jänteen (1) ainakin yhden kerran jänteen (1) peränpuoleisen puoliskon alueella.

3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että peilin alareuna venerungon (2) ollessa lastaamatta on koko pituudeltaan vedenpinnan (3) alla.

4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen venerunko, 35 tunnettu siitä, että profiilin pituusleikkauksen (8) korkeus jänteen (1) alapuolella jänteen (1) peränpuoleisesta päätepis- 14 103568 teestä (4) lähtevällä alueella, joka on 20 % - 40 %, edullisesti 20 % - 30 % jänteen kokonaispituudesta, vähenee alle 30 %:iin, edullisesti alle 20 %:iin, erityisesti alle 15 %:iin verrattuna profiilin pituusleikkauksen profiilikorkeudesta lakipisteessä 5 (9) ja päättyy jänteen (1) vedenpinnan (3) alapuolella sijaitse vaan päätepisteeseen (4) leikaten.

5. Jonkin vaatimuksen 1-4 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että sekä profiilin pituusleikkauksen (8), 10 pystysuoran pitkittäiskeskitason jänne (1) että myös jotkin, edullisesti kaikki profiilin pituusleikkausten jänteet tämän tason suuntaisilla tasoilla kulkevat vedenpinnan (3) määrittämään vaakatasoon nähden kallistuneina kulmaan (a).

6. Jonkin vaatimuksen 1-4 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että vain pystysuorassa pitkittäiskeskitasossa tai aivan sen vieressä olevat pituusleikkausprofiilin (8) jänteet päätyvät vedenpinnasta (3) määritettyyn vaakatasoon kallistuneina kulmaan (a). 20

7. Jonkin vaatimuksen 1-6 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että pitkittäiskeskitason ulkopuolella olevien profiilin pituusleikkausten jänteet sijaitsevat korkeudeltaan eri pinnoilla (A, B, C, D, 42), jotka nousevat venerungon 25 sivujen mukaisesti vaakatason (3) yläpuolelle, jolloin pinnat ovat taitettuja tai kaarevia ja taitelinjat tai päällyslinjat muodostavat venerungon (2) pystysuoran pitkittäiskeskitason (38) samansuuntaisesti kulkevia suoria. .30 8. Jonkin vaatimuksen 1-7 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että venerungon (2) pystysuoran pitkittäiskes-kitasosta (38) eri etäisyyksillä kulkevien profiilin pitkittäisleikkausten (54, 62) keulanpuoleiset päätepisteet (4', 4") ja lakipisteet (9, 9', 9") sijaitsevat kulloinkin suoralla, 35 taitetulla tai kaarevalla linjalla (51, 74), joka yhtyy 15 103568 venerungon (2) pystysuoraan poikittaistasoon terävässä kulmassa (YfYv) -

9. Jonkin vaatimuksen 1-8 mukainen venerunko, 5 tunnettu siitä, että profiilin pitkittäisleikkauksen (8) lakipiste (9) suhteessa jänteen (1) keulanpuoleiseen päätepisteeseen (4') sijaitsee alueella, joka käsittää 20 % - 40 %, erityisesti 25 % - 35 % jänteen koko pituudesta.

10. Jonkin vaatimuksen 1-9 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että profiilin pitkittäisleikkauksen (8) korkeus lakipisteessä (9) on alle 25 %, edullisesti alle 20 %, erityisesti alle 15 % jänteen koko pituudesta.

11. Jonkin vaatimuksen 1-10 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että pitkittäisleikkausprofiilin (8) jänteen (1) yläpuolella kulkevan kohdan (8') korkeus on alle 20 %, edullisesti alle 15 % profiilin pituusleikkauksen (8) korkeudesta lakipisteessä (9). 20

12. Jonkin vaatimuksen 2-11 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että profiilin pitkittäisleikkaus (8) päättyy jänteen (1) perän puoleiseen päätepisteeseen (4) ylhäältä päin leikaten. 25

13. Jonkin vaatimuksen 1-12 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että lähtien profiilin pitkittäisleikkauksesta (8) keskitasossa (38) ulospäin seuraavat profiilin pitkittäisleikkaukset tai jänteet ja/tai kulma (a) lyhenevät tai piene- 30 nevät samankaltaisuuden lain mukaisesti.

14. Jonkin vaatimuksen 1-13 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että profiilin pitkittäisleikkauksen (8) käännekohta (6) ja profiilin pitkittäisleikkauksen (8) leikkauspiste 35 (6) jänteen (1) kanssa sijaitsevan toisistaan alle 30 %, edulli- 16 103568 sesti alle 15 % etäisyydellä tai mahdollisesti ovat olennaisesti yhtenevät.

15. Jonkin vaatimuksen 1-14 mukainen venerunko, 5 tunnettu siitä, että veneen peräosa, erityisesti keskilinjan suuntaisilta leikkauksilta ja pystysuoraan vedenpintaan nähden on ilman tasaisia liukupintoja.

16. Jonkin vaatimuksen 1-15 mukainen venerunko, 10 tunnettu siitä, että veneen etuosaan on muodostettu U-muotoiset kaaripuut tai pyöreät kaaripuut.

17. Jonkin vaatimuksen 1-16 mukainen venerunko, tunnettu siitä, että veneen etuosa on muodostettu sisään ja 15 päälle vedetyin kaaripuin. « 17 103568