FI93188C - Vehicle with improved hydrodynamic performance - Google Patents

Vehicle with improved hydrodynamic performance Download PDF

Info

Publication number
FI93188C
FI93188C FI886007A FI886007A FI93188C FI 93188 C FI93188 C FI 93188C FI 886007 A FI886007 A FI 886007A FI 886007 A FI886007 A FI 886007A FI 93188 C FI93188 C FI 93188C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
vessel
bow
ship
hull
longitudinal
Prior art date
Application number
FI886007A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI93188B (en
FI886007A (en
Inventor
Ulf Harry Stanford
Original Assignee
Horton Corwin R
Ulf Harry Stanford
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horton Corwin R, Ulf Harry Stanford filed Critical Horton Corwin R
Publication of FI886007A publication Critical patent/FI886007A/en
Publication of FI93188B publication Critical patent/FI93188B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI93188C publication Critical patent/FI93188C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/22Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type with adjustable planing surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/009Wind propelled vessels comprising arrangements, installations or devices specially adapted therefor, other than wind propulsion arrangements, installations, or devices, such as sails, running rigging, or the like, and other than sailboards or the like or related equipment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

931 88931 88

Parannetun hydrodynaamisen suorituskyvyn omaava alusA vessel with improved hydrodynamic performance

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista alusta ja patenttivaatimuksen 26 mukaista mene-5 telmää aluksen suorituskyvyn parantamiseksi.The invention relates to a vessel according to the preamble of claim 1 and to a method according to claim 26 for improving the performance of a vessel.

Vedessä liikkuvaan alukseen kohdistuu aina tietty kitkavastus sen veteen koskettavaan pintaan vesiviivan alapuolelle. Aluksen nopeuden kasvaessa sen rungon synnyttämä pyörteisyys lisääntyy nopeasti, kunnes kitkavoimat 10 muodostavat esteen suuremman nopeuden kehittymiselle. Aluksen käyttämiseen tarvittava energia lisääntyy myös vastaavasti. Suurempaa nopeutta ja tehoa pidetään päätavoitteina ja -toimintoina laivanrakennuksessa ja kitkavas-tuksen pienentäminen onkin ratkaiseva tekijä näihin ta-15 voitteisiin pääsemiseksi. Lisätavoitteena on ollut aluksen toimintakyvyn parantaminen voimakkaasti virtaavassa vedessä ja kovassa aallokossa, jolloin aluksen pituuskallistus ja aaltojen iskut, veden roiskuminen sekä aluksen luisuminen ja kallistuminen vaikeuttavat tuntuvasti sen ohjatta-20 vuutta.A vessel moving in water is always subjected to a certain amount of friction on its surface in contact with water below the waterline. As the speed of the vessel increases, the turbulence generated by its hull increases rapidly until the frictional forces 10 constitute an obstacle to the development of a higher speed. The energy required to operate a ship also increases accordingly. Higher speed and power are considered to be the main goals and functions in shipbuilding, and reducing frictional resistance is a crucial factor in achieving these goals. An additional goal has been to improve the ship's performance in high-flowing water and hard waves, where the ship's longitudinal tilt and wave impacts, water splashes, and the ship's slipping and tilting make it significantly more difficult to steer.

Nopeuden lisäksi toinen tärkeä tekijä, joka vaikuttaa aluksen suorituskykyyn, on sen kyky säilyttää tasapainotilansa. Tasapainotila on se asento, jossa alus on suunniteltu olemaan silloin, kun se on paikallaan. Uppouma-. 25 aluksissa tämä on tavallisesti sama asento, joka aluksella on sen ollessa vauhdissa. Sekä mukavuuden että käytännöllisyyden kannalta on tärkeää, että aluksen kannet, käyttöalueet, laitteet ynnä muut rakenteet ovat samassa suhteessa vaakatasoon nähden (ts. että ne ovat vaakasuoria) 30 sekä aluksen ollessa paikallaan että sen liikkuessa.In addition to speed, another important factor that affects a ship’s performance is its ability to maintain its balance. The equilibrium state is the position in which the vessel is designed to be when it is stationary. Displacement. In 25 vessels, this is usually the same position that the vessel is in when it is in motion. It is important for both comfort and practicality that the ship's decks, areas of use, equipment, and other structures are in the same proportion to the horizontal (i.e., that they are horizontal) 30 both when the ship is stationary and in motion.

Pintaliukualukset on kuitenkin tavallisesti suun-* niteltu toimimaan (ja niiden täytyy toimia) tietyssä posi tiivisessa pitkittäiskaltevuuskulmassa, joka on tavallisesti 2° - 10°, niin että laivan perä pysyy tarpeeksi sy-35 väliä vedessä aluksen vakavuuden säilyttämiseksi sivukal- 93188 2 listumiseen ja luisumiseen nähden ja myös niitä pituuskal-listusvoimia vastaan, jotka voivat painaa sen keulaa alaspäin ja potkurien pitämiseksi veden alla. (Tasapainotilan menetys mitataan tavallisesti aluksen vaakasuoran paino-5 pisteviivan kulmapoikkeamana todellisesta vaakatasosta täydellisen tasapainotilan ollessa 0°). Tällainen poikkeama tasapainotilasta aiheuttaa huomattavan kitkan ja vastuksen lisääntymisen aluksen perän painuessa syvemmälle, suuremman pituuskallistuksen, aaltojen iskuvaikutuksen ja 10 aluksen luisumisen tuulen vaikutuksesta sekä ilman kerääntymisen ylöspäin nousseen keulan alle ja huomattavan rois-keenmuodostuksen keulassa ja useimmissa tapauksissa myös käyttölaitteiden tehon alenemisen. Näin ollen tasapainotilan säilyttäminen on lisätavoite, joka edistää aluksen 15 nopeuden ja tehon parantamiseen liittyvän päätavoitteen toteuttamista.However, surface skidders are usually designed (and must operate) to operate at a certain positive longitudinal angle of inclination, usually 2 ° to 10 °, so that the stern of the vessel remains sufficiently clear in the water to maintain the stability of the vessel to roll and slip. and also against those longitudinal tilting forces that can push its bow down and keep the propellers under water. (The loss of equilibrium is usually measured as the angular deviation of the ship's horizontal weight-5 dotted line from the actual horizontal plane at full equilibrium 0 °). Such a deviation from equilibrium results in a significant increase in friction and resistance as the stern sinks deeper, greater longitudinal heeling, wave impact and wind slippage, as well as air accumulation under the rising bow and significant Rois formation at the bow and in most cases also under the propulsion. Thus, maintaining a state of balance is an additional goal that contributes to the main goal of improving the speed and power of the ship 15.

Vastuksen vähentämiseksi on ehdotettu lukuisia aluerakenteita. Pintaliukurunkoja käytetään yleisesti keskikokoisissa ja pienemmissä aluksissa. Rungossa olevat 20 pintaliukupinnat saavat aikaan aluksen nousemisen osittain ylös vedestä aluksen nopeuden kasvaessa, jolloin aluksen veteen koskettava pinta pienenee ja myös kitkavastus ja pintakitkan aiheuttama vastus pienenevät. Tämä pienentyminen voi olla varsin merkittävä. Alukseen jää tällöin kui-25 tenkin vielä huomattavan suuri veteen koskettava pinta ja siihen liittyvä kitkavastus, pintakitkan aiheuttama vastus ja tasapainotilaan liittyvät rajoitukset saavatkin aikaan edellä mainitut huomattavat aluksen tehoa vähentävät vaikutukset. Tasapainotilaan liittyvien probleemien lisäksi 30 aluksen nopeuden kasvaessa vesivirtauksesta, joka suuntautuu myös parhaiten aerodynaamisesti muotoiltuihin pinta-liukupintoihin, tulee pyörteinen. Tämä pyörteisyys onkin ollut toinen este aluksen nopeuden ja tehon lisäämiselle ja sitä on pyritty eliminoimaan jo kauan.Numerous regional structures have been proposed to reduce resistance. Surface skids are commonly used on medium and smaller vessels. The surface sliding surfaces 20 in the hull cause the vessel to partially rise out of the water as the speed of the vessel increases, whereby the surface in contact with the water of the vessel decreases and also the frictional resistance and resistance caused by surface friction. This decrease can be quite significant. However, the ship will still have a considerably large surface in contact with water and the associated frictional resistance, surface frictional resistance and equilibrium constraints, which will have the above-mentioned significant effects on reducing the ship's power. In addition to the problems associated with equilibrium, as the speed of the 30 vessels increases, the water flow, which is also directed to the best aerodynamically shaped surface sliding surfaces, becomes turbulent. Indeed, this turbulence has been another obstacle to increasing the speed and power of the vessel and has long been sought to be eliminated.

3 931 883,931 88

Kantosiivet ja kantopinnat (esimerkiksi siivet), joita käytetään ilmailussa, ovat aerodynaamisesti muotoiltuja osia, jotka synnyttävät edullisen reaktion ("nostovoiman") niihin kohdistuvasta nestevirtauksesta. Käytän-5 nössä kantosiipien vastakkaisilla pinnoilla on erilainen kaarevuus (kallistuskulma). Näin muodostuvan epätasapainoisen profiilin tarkoituksena on saada aikaan tehokas nostovoima vedessä käytettäessä tiettyä kantosiiven tulo-kulmaa, ts. sitä kulmaa, joka on kantosiiven jänteen (siilo ven etureunan ja takareunan yhdistävä suora viiva) ja aluksen liikesuunnan välissä. Kantosiivet kiinnitetään aluksen runkoon ja ne ovat tavallisesti poikittain laivan keskiosassa rungon pohjassa ja/tai sen alapuolella.Carrying wings and carrying surfaces (e.g., wings) used in aviation are aerodynamically shaped parts that generate a favorable reaction ("buoyancy") from the fluid flow to them. In practice, the opposite surfaces of the wing blades have different curvatures (heeling angles). The purpose of the unbalanced profile thus formed is to provide an effective lifting force in the water when using a certain angle of entry of the carrier wing, i.e. the angle between the carrier wing tendon (a straight line connecting the front and rear edges of the silo) and the direction of ship motion. The hydrofoils are attached to the hull of the vessel and are usually transverse to the center of the ship at the bottom and / or below the hull.

Kantosiivet pystyvät nostamaan aluksen melkein ko-15 konaan ylös vedestä ja vähentävät tällöin sitä kitkaa ja vastusta, joka kohdistuu alukseen siinä vielä olevan, suhteellisen pienen veteen koskettavan pinnan vaikutuksesta (ne ovat pääasiassa tiettyjä osia käyttölaitteissa ja hyd-rodynaamisesti suhteellisen tehokkaassa peräsimessä ja 20 kantosiivissä). Kuitenkin ne erittäin suuret rakenne- ja muut suunnitteluprobleemat, jotka liittyvät koko aluksen nostamiseen kantosiipien varaan ja sen kuljettamiseen tässä asennossa jatkuvasti eteenpäin, rajoittavat kantosiipien käyttöä pienemmissä aluksissa. Näihin aluksiin liit-... 25 tyy myös muita vakavia epäkohtia. Niiden vakavuus on huono ja niitä on vaikea käsitellä. Niillä on myös rajoitettu käyttönopeus. Kantosiivet ovat lisäksi hyvin herkkiä aluksen kantokykytasossa esiintyville eroille. Lisäksi kantosiivet on suunniteltu ja sijoitettu niin, että ne voivat 30 suorittaa vain nostotoiminnon, joten niillä ei ole sanottavaa aluksen aaltoilun ja tasapainotilan ohjaustoimintoa, ne eivät pysty vaikuttamaan paljon myöskään aluksen luisuun tai pituuskallistukseen eivätkä vähennä veden aluksen runkoon kohdistamaa kitkaa tai pyörteisyyttä, kun osa 35 aluksen rungosta on veden alla pienempiä nopeuksia käytet- • 93188 4 täessä. Sen sijaan kantosiivet lisäävät hyvin todennäköisesti pyörteisyyttä ja vastusta rungon ollessa vedessä.The hydrofoils are able to lift the vessel almost entirely out of the water, thereby reducing the friction and drag exerted on the vessel by the relatively small surface in contact with the water (these are mainly parts of the propulsion and hydrodynamically relatively efficient rudder and 20 hydrofoils). . However, the very large structural and other design problems associated with lifting the entire vessel onto the hydrofoils and continuously advancing it in this position limit the use of hydrofoils on smaller vessels. There are other serious disadvantages associated with these vessels. Their severity is poor and they are difficult to handle. They also have a limited operating speed. In addition, the hydrofoils are very sensitive to differences in the ship's carrying capacity level. In addition, the hydrofoils are designed and positioned so that they can only perform the lifting function, so they do not have much to say about the ship's ripple and balance control, they do not have much effect on the ship's slip or tilt, and do not reduce friction or turbulence on the hull when part 35 the hull of the vessel is submerged at lower speeds when • 93188 4. Instead, the carrier wings are very likely to increase turbulence and resistance when the hull is in the water.

Alusten runkoja suunniteltaessa on pyritty hyödyntämään niitä dynaamisia voimia, jotka syntyvät pintaliuku-5 aluksen liikkuessa vedessä, jotta voitaisiin vähentää aluksen perän painumista syvemmälle veteen aluksen keulan noustessa ylöspäin pintaliu'ussa. Tarkemmin sanottuna on ehdotettu sellaisia kantopintoja, jotka kohdistavat alukseen tietyn nostovoiman, joka vaikuttaa sen tasapainoti-10 laan. US-patentin nro 4 569 302 mukaan kantopinta on kiinnitetty proomun perän takimmaisiin osiin ja se pyrkii tässä asennossa nostamaan perää ylöspäin. Tämä voi kompensoida hinausköyden aiheuttamaa proomun keulan nousemista ylöspäin ja edistää näin ollen aluksen tasapainotilaa.When designing hulls, efforts have been made to utilize the dynamic forces generated by the surface slide-5 vessel moving in the water in order to reduce the sinking of the stern deeper into the water as the bow of the vessel rises upward in the surface slide. More specifically, bearing surfaces have been proposed which apply a certain lifting force to the ship which affects its balance-10. According to U.S. Patent No. 4,569,302, the carrying surface is attached to the rear portions of the stern of the barge and in this position tends to raise the stern upward. This can compensate for the upward rise of the bow of the barge caused by the tow rope and thus contribute to the equilibrium of the vessel.

15 Teoksessa Hydrodynamics of Ship Design, joka on kolme osaa käsittävä teos - tekijä Harold E. Sauders ja julkaisija The Society of Naval Architects and Marine Engineers, 74 Trinity Place, New York 6, N.Y., 1957 (seu-raavassa tästä teoksesta käytetään nimitystä "Hydro-20 dynamics”), selostetaan 1. osassa sivuilla 428 - 431 ja 563 - 4 laitteita aluksen tasapainottamiseksi nostamalla sen perää ylöspäin. Näihin kuuluvat kulmapotkurit, jotka nostavat aluksen perää ylöspäin, nostotasot potkurin lavoissa, alaspäin suuntautuvat roiskedeflektorit, jotka on ... 25 sijoitettu aluksen perään ja synnyttävät ylöspäin suuntau- m tuvan voiman muuttamalla potkurisuihkujen suuntaa, suuret aluksen perään sijoitetut vesitasot ja stabilaattorit tai vedenalaiset, aluksen perässä olevat kantosiivet, jotka synnyttävät vastaavasti ylöspäin suuntautuvan voiman, niin 30 että pintaliukualus saadaan melkein vaakasuoraan asentoon. US-patentissa 4 138 130 tehdään toinen ehdotus, jonka mukaan kaulan vanavesi ohjataan aluksen keskellä olevan nielun kautta aluksen perään, jolloin saadaan tietty ylöspäin suuntautuva voima. Vaikka näillä laitteilla pystytäänkin 35 saamaan aikaan tietty ylöspäin suuntautuva voima (nosto), li ; 5 931 88 joka nostaa aluksen perää ylöspäin ja parantaa sen tasapainotilaa, niistä johtuen aluksen vakavuus ja ohjattavuus muodostavat kuitenkin vastaprobleeman.15 Hydrodynamics of Ship Design, a three-part work by Harold E. Sauders and The Society of Naval Architects and Marine Engineers, 74 Trinity Place, New York 6, NY, 1957 (hereafter referred to as " Hydro-20 Dynamics ”), Part 1, pages 428 - 431 and 563 - 4, describes devices for balancing a ship by lifting its stern upwards, including angular propellers that lift the stern upwards, lifting levels on propeller blades, downward splash deflectors that are ... 25 stern and generate upward force by changing the direction of the propeller jets, large stern water levels and stabilizers, or underwater stern carrier wings that generate upward force, respectively, so that the surface slider is brought in an almost horizontal position. 4 138 130 are made second terms us, according to which the wake of the neck is directed through the drain in the middle of the vessel to the stern of the vessel, whereby a certain upward force is obtained. Although these devices are able to provide a certain upward force (lifting), li; 5,931 88 which raises the stern of the vessel and improves its equilibrium, however, the stability and maneuverability of the vessel constitute a counter-problem.

Sukellustasoja tai -pintoja käytetään sekä sukel-5 lusveneiden keulassa että perässä. Säätämällä näiden tasojen tulokulma tietyllä tavalla ne muodostavat joko ylöspäin tai alaspäin suuntautuvan voiman sukellusveneen keulaan ja perään sen liikkuessa vedessä aluksen asennon muuttamiseksi vaaka-asennosta sukellus- tai pintaannousu-10 asentoon (ks. Hydrodynamics, osa I, s. 569). Sukellusveneen liikkuessa pinnalla nämä kantotasot pidetään neutraa-liasennossa, jolloin nostotoimintoa ei ole.Dive levels or surfaces are used both in the bow and stern of submarine-5 submarines. By adjusting the angle of incidence of these planes in a certain way, they generate either an upward or downward force to the bow and stern of the submarine as it moves in the water to change the position of the vessel from horizontal to dive or ascent-10 (see Hydrodynamics, Part I, p. 569). As the submarine moves on the surface, these carrying levels are kept in the neutral position, in which case there is no lifting function.

Purjeveneisiin on kohdistettu alaspäin tai sivulle suuntautuvia voimia niiden rungon alla olevilla pinnoilla, 15 joiden tehtävänä on kumota purjeveneeseen kohdistuvat luisumista ja kallistumista aiheuttavat voimat, kuten US-pa-tenteissa 4 193 366 ja 4 058 076 selostetaan. Vaikka näissä patenteissa ei olekaan mainittu, alaspäin suuntautuva voima voi vaikuttaa myös jonkin verran aluksen pituussuun-20 täiseen tasapainotilaan vaimentamalla niitä pituuskallis-tusvoimia, joita vesi Ja tuuli synnyttävät. Kuitenkin se alaspäin suuntautuva voima, joka voidaan saada aikaan, on suhteellisen pieni ja tällöin saatu hyöty on myös melko vähäinen. Huomattavan suuri alaspäin suuntautuva voima, . 25 joka kohdistuu uppouma-alukseen, kallistaa taas aluksen tuntuvasti sille suunnitellun tasapainotilan alapuolelle ja vähentää tällöin rakenteen tehoa sekä aiheuttaa aluksen uppoamisvaaran. Lisäksi pintaliukualuksesta poiketen up-pouma-aluksen runko säilyttää yleensä tasapainotilansa ja 30 vakavuutensa aluksen liikkuessa, joten alukseen kohdistuneesta lisävoimasta on vain vähän hyötyä, nimenomaan verrattaessa sitä tällöin syntyvään lisäkitkaan ja -vastukseen.Downward or lateral forces are applied to the sailboats on the surfaces below their hulls, the function of which is to cancel the forces causing the sailboat to slip and tilt, as described in U.S. Patents 4,193,366 and 4,058,076. Although not mentioned in these patents, the downward force may also have some effect on the longitudinal equilibrium of the vessel by damping the longitudinal heeling forces generated by the water and wind. However, the downward force that can be produced is relatively small and the benefit obtained in this case is also quite small. Significant downward force,. 25 which targets the sinking vessel, again tilts the vessel considerably below the designed equilibrium state, thereby reducing the power of the structure and creating a risk of the vessel sinking. In addition, unlike a surface glider, the hull of an up-and-down vessel generally maintains its state of equilibrium and stability as the vessel moves, so that the additional force applied to the vessel is of little use, specifically when compared to the additional friction and resistance that arises.

Suuremmalla nopeudella liikkuvat uppouma-alukset, 35 kuten hävittäjät, risteilijät, taistelulaivat ja muut • 93188 6 sota-alukset on varustettu terävillä ja suuren syväyksen omaavilla keulaosilla, tavallisesti koveran ja suoran välimuodon omaavilla looringeilla, jotka on sijoitettu keu-laosaan sekä keulavantaan ja kölin yhtymäkohtaan. Näiden 5 ja vastaavien keulaosien profiilit esitetään Hydrodynamics- julkaisun kohdassa 26.10 (sivut 394 - 5, osa I). Tällaiset tilavuudeltaan pienet ja tästä johtuen pienen kantokyvyn omaavat keulaosat ovat tosin erittäin tehokkaita, mutta niitä pinnan muoto pyrkii aiheuttamaan imua loo-10 ringeissä ja aluksen pohjassa, joten keulaan kohdistuu huomattava negatiivinen nostovoima. Koska aluksen kantokyky on rajoitettu eikä siinä ole riittävästi sellaista pintaa, joka saisi aikaan kompensoivan, ylöspäin suuntautuvan voiman, tämä keularakenne voi muodostaa alusta vaarantavan 15 epävakaisuusasteen. Tätä rakennetta olevissa uppouma-aluk-sissa aluksen keulasta sen perään ulottuva vakavuus pituuskallistuksen ja luisumisen ollessa kyseessä ei ole kuitenkaan suuri rakenteellinen ongelma, koska tällaisten alusten nopeus on normaalisti pienempi kuin pintaliuku-20 alusten nopeus ja lisäksi, koska niiden vakavuus on saatu aikaan niiden paljon suuremmalla veteen koskettavalla pinnalla niiden koko pituudelle ulottuvan kantokyvyn tukema na. Edellä esitettyjen aluksen vakavuusongelmien vuoksi on kuitenkin yleistä, että pintaliukualuksen keulavantaan ja 25 kölin yhtymäkohta katkaistaan jyrkästi, niin että keula-aalto tulee rungon alle ja vähentää aluksen luisua ja pituuskallistusta, jotka voivat aiheuttaa keulan työntymisen syvälle aaltoihin ja kaataa aluksen (ks. Hydrodynamics, kohta 30.4, sivu 426, osa 1).Submersibles moving at higher speeds, 35 such as fighter jets, cruisers, battleships and others • 93188 6 warships are equipped with sharp and deep draft bow sections, usually concave and straight intermediate veils placed in the bow section and at the bow joint . The profiles of these 5 and corresponding bow sections are shown in Hydrodynamics, Section 26.10 (pages 394-5, Part I). Although such small-volume and consequently low-carrying bow parts are very efficient, their surface shape tends to cause suction in the loo-10 rings and at the bottom of the vessel, so that the bow is subjected to considerable negative lifting force. Since the carrying capacity of the vessel is limited and it does not have a sufficient surface to produce a compensating, upward force, this bow structure may constitute a degree of instability endangering the vessel. However, in submersible vessels of this design, the stability from the bow to the stern in terms of longitudinal heeling and slipping is not a major structural problem, as the speed of such vessels is normally lower than that of surface-skid-20 vessels and, in addition, on a larger water-contacting surface supported by their full-length bearing capacity. However, due to the ship's stability problems described above, it is common for the interface between the surface glider's bow rig and the 25 keel to be sharply cut so that the bow wave enters the hull and reduces skidding and tilting, which can cause the bow to sink deep into the waves and capsize (see Hydrodynamics). 30.4, page 426, part 1).

30 Kuten Hydrocynamics-julkaisun kohdissa 77.15 ja 77.16 (sivut 835 - 7, osa 2) on esitetty, pintaliukualuk-sia varten on ehdotettu sellaisia keularakenteita, joiden pohja nousee keulan etuosassa tuntuvasti ylöspäin (ts. keula on kapeampi ja suipompi) ja joissa on koveran ja 35 suoran välimuodon omaavat looringit keulan terävässä osas- 7 931 88 sa vesirajan alapuolella. Tämän rakenteen rajoitukset aluksen liikkuessa voimakkaasti virtaavassa vedessä on kuitenkin todettu pituuskallistuksen ja luisun ollessa kyseessä. Lisäksi ehdotetut keularakenteet ovat suhteel-5 lisen leveitä keulan terävässä osassa vesirajan alapuolella ja suhteellisen matalia (ts. lyhyitä pystysuunnassa vesirajan alapuolella). Tämä liittyy siihen yleiseen käsitykseen, että pintaliukualuksessa on vältettävä ehdottomasti sellaisten voimien syntymistä, jotka voivat aiheut-10 taa aluksen "tasapainottumisen perään" (pitkittäiskalte-vuuskulman oletetaan olevan negatiivinen) ja tästä johtuen sen vaaran, että keula työntyy voimakkaasti virtaavaan veteen, jolloin alus mahdollisesti kaatuu. Tästä syystä pintaliukualuksissa on perinteisesti huomattava tilavuus 15 ja sivupinta keulassa kantokykyä ja ylöspäin suuntautuvaa pintaliukuvoimaa varten.30 As described in Hydrocynamics, paragraphs 77.15 and 77.16 (pages 835 to 7, part 2), bow structures have been proposed for surface skids which have a substantially raised bottom at the front of the bow (i.e. a narrower and narrower bow) and a concave and 35 straight intermediate veils in the sharp part of the bow - below the waterline. However, the limitations of this structure when the vessel moves in high-flowing water have been found in the case of longitudinal tilt and slip. In addition, the proposed bow structures are relatively wide in the sharp part of the bow below the waterline and relatively low (i.e., short vertically below the waterline). This is related to the general perception that it is essential to avoid the generation of forces on the surface glider that could cause the vessel to "balance" (the longitudinal angle is assumed to be negative) and consequently the risk of the bow pushing into the flowing water, possibly crashes. For this reason, surface slides traditionally have a substantial volume 15 and a side surface at the bow for load-bearing capacity and upward surface sliding force.

Pituuskallistus, liukuminen, aaltojen iskeytyminen ja roiskuminen, jotka johtuvat kovasta merenkäynnistä, ovat lisäksi haitanneet aluksen suorituskykyä synnyttämäl-20 lä huomattavasti kitkaa ja pyörteisyyttä ja vaikeuttamalla näin aluksen ohjaamista. Tämän kovasta merenkäynnistä johtuvan vaikutuksen kompensoimiseksi onkin ehdotettu erilaisia laitteita. On ehdotettu muutoksia aluksen keulaosaan vesiviivan alapuolelle, jotta aaltojen iskeytyminen rungon . 25 pohjaan aluksen kallistuessa pituussuunnassa kovassa aal-lokossa saadaan pienemmäksi, esimerkiksi torpedotyyppinen runko köliviivan alapuolella US-patentissa 3 885 514 julkistetulla tavalla. Tällaiset muutokset lisäävät kuitenkin huomattavasti alukseen kohdistuvaa kitkaa ja vastusta ei-30 vätkä ne pysty vaimentamaan tehokkaasti aluksen pituuskallistusta.In addition, the longitudinal heeling, slip, shock and splashes caused by rough seas have severely impaired the vessel's performance, creating considerable friction and turbulence, making it difficult to steer the vessel. Various devices have been proposed to compensate for this effect due to rough seas. Modifications have been proposed to the bow of the vessel below the waterline to prevent waves from hitting the hull. As the vessel tilts longitudinally in the hard aal lock, for example, a torpedo-type hull below the keel line is made, as disclosed in U.S. Patent 3,885,514. However, such changes significantly increase the friction and drag on the vessel and are not able to effectively dampen the ship's longitudinal tilt.

Aluksen takimmaisia osia, jotka ovat erilaisia ulokkeita tai lisäosia aluksen vedenalaisessa rungossa, on käytetty aluksen peräosassa eri tarkoituksia varten, myös 35 keinumisen vaimentamiseksi ja siis aluksen kulkuvakavuuden * 93188 8 parantamiseksi. Hydrodynamics-julkaisussa kohdassa 25.15 (sivu 379) ehdotetaan myös, että "kölin takimmaista osaa vastaava ulokeosa voidaan kiinnittää tai muodostaa keulan terävään osaan vesirajan alapuolelle ---", vaikka aluksen 5 tyyppiä ja sen käyttötarkoitusta ei mainitakaan. Tiettävästi tällaisia kölin takimmaisia osia vastaavia ulokeosia ei ole käytetty pintaliukualuksen keulassa eikä etenkään sellaisessa pintaliukualuksessa, joka on suunniteltu toimimaan tasapainotilassa tai lähellä tasapainotilaa.The rear parts of the vessel, which are different projections or attachments in the underwater hull of the vessel, have been used in the stern of the vessel for various purposes, including damping the rocking and thus improving the stability of the vessel * 93188 8. Hydrodynamics, paragraph 25.15 (page 379), also suggests that "a protrusion corresponding to the rearmost part of the keel may be attached or formed to a sharp part of the bow below the waterline ---", although no mention is made of the type of vessel 5 and its intended use. It is known that such protruding parts corresponding to the rear parts of the keel have not been used in the bow of a surface glider, and in particular in a surface glider designed to operate in or near equilibrium.

10 Pintaliukualuksen pintaliukupinnoissa on jo kauan käytetty ulokkeita. Uloke on tällöin pystysuunnassa epäyhtenäinen osa, joka on tavallisesti terävä ja ulottuu aluksen pohjan yli. Ulokkeet ovat yleensä tasomuodoltaan suoria tai V-muotoisia. Kuitenkin, koska ulokkeiden sisällyt-15 täminen aluksen rakenteeseen aiheuttaa huomattavia vaikeuksia ja koska ei olla aina varmoja niiden vaikutuksesta tietyssä rakenteessa, kilpaveneitä lukuun ottamatta käytännöllisesti katsoen kaikissa alusrakenteissa on nykyään ilman porrasulokkeita valmistettu runko.10 Protrusions have long been used on the surface sliding surfaces of surface vessels. The cantilever is then a vertically non-uniform part which is usually sharp and extends over the bottom of the vessel. The protrusions are generally straight or V-shaped. However, due to the considerable difficulties involved in incorporating the cantilevers into the ship's structure and not always being certain of their effect in a particular structure, virtually all substructures, with the exception of racing boats, now have a hull without step projections.

20 Keksinnön yhtenä päätavoitteena on saada aikaan pa rannetun suorituskyvyn omaava alus, nimenomaan sellainen alus, joka synnyttää vähemmän pyörteitä, jolla on aikaisempaa pienempi kitkavastus ja jonka suorituskyky on parempi voimakkaasti virtaavassa vedessä ja kovassa aallo-25 kossa aluksen vakavuuden ja toimintakyvyn pysyessä tällöin ennallaan. Tällaisista parannuksista johtuen päästään suurempaan polttoaineen hyötysuhteeseen ja/tai aluksen nopeuteen, alus kulkee tasaisemmin, sen rakenteeseen liittyvät vaatimukset ovat pienempiä ja se toimii voimakkaasti 30 virtaavassa vedessä tehokkaammin.One of the main objects of the invention is to provide a vessel with improved performance, in particular a vessel which generates fewer vortices, has lower frictional resistance and has better performance in high-flowing water and hard waves, while maintaining the stability and performance of the vessel. As a result of such improvements, higher fuel efficiency and / or vessel speed are achieved, the vessel runs more smoothly, has fewer structural requirements, and operates more efficiently in high-flowing water.

Tämä tavoitteeseen päästään keksinnön mukaisella aluksella, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa, ja keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista patentti-35 vaatimuksen 26 tunnusmerkkiosassa esitetyt tunnusmerkit.This object is achieved by a vessel according to the invention, which is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1, and by a method according to the invention, which is characterized by the features set forth in the characterizing part of claim 35.

9 931 88 Käsiteltävän keksinnön mukaan pintaliukualusten suorituskykyä voidaan parantaa tuntuvasti kohdistamalla alukseen sen liukuessa tietty dynaaminen, alaspäin suuntautuva voima, joka on pääasiassa samassa linjassa pituus-5 suuntaisen, pystysuoran keskiviivan tason kanssa, tiettyyn kohtaan tai tiettyihin kohtiin aluksen koko pituudella. Dynaamisella voimassa tarkoitetaan sellaista voimaa, joka syntyy aluksen liikkuessa vedessä, vastakohtana staattiselle voimalle, esimerkiksi niille painovoimille, jotka 10 aiheutuvat aluksen painosta, kuormasta, painolastista ynnä muista tekijöistä ja jotka vähentävät huomattavasti aluksen tehoa sen liikkuessa ja voivat lisäksi aiheuttaa vaikeuksia pyrittäessä saamaan alukselle tyydyttävä tasapainotila sekä säilyttämään se sekä aluksen ollessa paikal-15 laan että sen liikkuessa.According to the present invention, the performance of surface gliders can be significantly improved by applying to the vessel as it slides a certain dynamic, downward force substantially in line with the plane of the longitudinal vertical centerline at a particular point or points along the entire length of the vessel. Dynamic force refers to the force generated by a vessel's movement in water as opposed to static force, such as gravity due to the vessel's weight, load, ballast, etc., which significantly reduces the vessel's power while moving and may also cause difficulties in satisfying the vessel. and to maintain it both when the ship is stationary and in motion.

Toisena käsiteltävän keksinnön tärkeänä tavoitteena on, että dynaaminen, alaspäin suuntautuva voima järjestetään vastustamaan pintaliukupintojen pyrkimystä suurentaa aluksen pitkittäiskaltevuuskulmaa ja kallistaa alus epäva-20 kaaseen tilaan sen nopeuden kasvaessa ja myös vastustamaan niitä voimia, jotka aiheuttavat aluksen luisumista ja pituuskallistusta, niin että aluksen tasapainotila tulee aluksen liikkuessa yleensäkin paremmaksi. Kun dynaaminen voima sijoitetaan sopivalla tavalla, aluksen tasapainotila , 25 voidaan pitää aluksen liikkuessa sellaisena, että se vas-taa suunnilleen tai täysin aluksen tasapainotilaa aluksen ollessa paikallaan varsinkin sellaisissa aluksissa, jotka on suunniteltu nimenomaan tällaisen voiman soveltamista varten.Another important object of the present invention is that a dynamic, downward force is provided to resist the tendency of surface sliding surfaces to increase the vessel's longitudinal angle and tilt the vessel to an unstable state as its speed increases and also to resist forces causing the vessel to slip and tilt. when moving generally better. When the dynamic force is suitably positioned, the equilibrium state of the vessel, 25, can be maintained as the vessel moves to approximately or completely correspond to the equilibrium state of the vessel when the vessel is stationary, especially in vessels specifically designed to apply such force.

30 Tarkemmin sanottuna dynaamisen, alaspäin suuntautu van voiman ja/tai muiden ylöspäin ja alaspäin suuntautu-" vien, aluksen keulaan ja perään vaikuttavien staattisten ja dynaamisten voimien sijainti ja suuruus säädetään toisiinsa nähden niin, että kaikkien tällaisten ylöspäin 35 suuntautuvien voimien sijaintipaikka ja kaikkien tällais- t 93188 10 ten alaspäin suuntautuvien voimien sijaintipaikka saadaan lähemmäksi toisiaan Ja mieluimmin niin, että tällaiset paikat tulevat keskenään samalle kohdalle tiettyä nopeutta käytettäessä, nimenomaan nopeuden kasvaessa aluksen uppou-5 ma-asennosta pintaliukuasentoon noin 10 - 20 solmulla. Käytännössä tämä merkitsee sitä, että dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voiman kohdistumispiste tai -pisteet sijoitetaan niin Ja myös itse alus suunnitellaan siten, että sen paino, kantokyky, pintaliuku- Ja muut nostopinnat, potku-10 rin veto tai imu alaspäin looringeissa ja pohjassa ja muut sellaiset tekijät, jotka vaikuttavat erittäin tehokkaasti dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voiman kanssa, saavat aikaan aluksen tasapainotilan sen koko nopeusalueella. Alaspäin suuntautuva voima on mieluimmin yleensä 1 - 50 % 15 ja enemmän, kuitenkin mieluimmin 5 - 25 % aluksen uppouma-painosta.30 More specifically, the position and magnitude of the dynamic downward force and / or other upward and downward "static and dynamic forces acting on the bow and stern of the vessel are adjusted relative to each other so that the location of all such upward forces and all such t 93188 The position of the downward forces is brought closer to each other, and preferably so that such positions come into contact with each other at a given speed, specifically as the speed increases from the ship's submerged position 5 to the surface sliding position by about 10 to 20 knots. , the point or points of application of the downward force shall be located so And also the vessel itself shall be designed so that its weight, load-bearing capacity, surface sliding and other lifting surfaces, kick-10 traction or suction down the veils and bottom and other such factors very efficiently with a dynamic, downward force, bringing the ship to equilibrium over its entire speed range. The downward force is preferably generally 1 to 50% 15 and more, however, preferably 5 to 25% of the ship's draft weight.

Tämän keksinnön toinen näkökohta liittyy aluksen veteen koskettavan pinnan muotoilemiseen niillä erikoismenetelmillä, jotka toimivat ainutlaatuisella tavalla tä-20 män keksinnön mukaisesti dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voiman kanssa ja joita voidaan lisäksi käyttää toisistaan riippumattomina edullisella tavalla. Näitä ovat suuri syväys, suippo keula, keulauloke, keulasiipi, keulan ja perän pintaliukupinnan ja kölin muoto, perän virtauksen ero-. 25 tusvyöhyke ja peräpaarteen erotusevät ja kaksoisperära-kenne.Another aspect of the present invention relates to the shaping of the water-contacting surface of a vessel by those special methods which operate in a unique manner in accordance with the present invention with a dynamic, downward force and which can furthermore be used independently of each other in an advantageous manner. These include large draft, tapered bow, bow projection, bow wing, bow and stern surface sliding surface and keel shape, stern flow differential. 25 zone and stern separating fins and double rudder structure.

Tämän keksinnön mukainen keula on pintallukualusta varten sekä syvä että suippo tavanomaisten pintaliukualus-ten keulaan verrattuna ja yleensä sen muoto vaihtelee ta-30 saisesta koveraan keulan terävässä osassa vesirajan alapuolella. Aluksissa, joissa on V-pohjan käsittävä pinta-liukupinta, keulan vesirajan alapuolella olevassa terävässä osassa niissä pisteissä, jotka ovat 10 % ja 20 % keulan kohtisuoran tason ja perän kohtisuoran tason välisestä 35 etäisyydestä, rakenteen paarreleveyden suhde köliviivan i 93188 11 syväykseen on vastaavasti enintään 3 tai 4. Vastaavasti keskisyväys on sillä etäisyydellä, joka on keulan kohtisuorasta tasosta niihin pisteisiin, jotka ovat 10 % ja 20 % etäisyydestä perän kohtisuoraan tasoon, mieluimmin aina-5 kin 80 % aluksen suurimmasta syväyksestä keulan vesirajan alapuolella olevan terävän osan takana ja se voi olla yhtä suuri tai suurempi kuin perän syväys.The bow of the present invention is both deep and tapered for a surface skid compared to the bow of conventional surface skids and generally varies in shape from flat to concave in the sharp portion of the bow below the waterline. In vessels with a V-bottom surface sliding surface, in the sharp part below the bow waterline at points 10% and 20% of the distance 35 between the perpendicular plane of the bow and the perpendicular plane of the stern, the ratio of the girder width to the draft of the keel line i 93188 11 shall not exceed 3 or 4. Respectively, the central draft is at a distance from the perpendicular plane of the bow to points 10% and 20% of the distance from the perpendicular plane of the stern, preferably at least 80% of the maximum draft of the vessel behind the sharp part below the waterline of the bow and may be equal to or greater than the draft of the stern.

Tavanomaisista pintaliukualusten keuloista poiketen tämän keksinnön mukainen keulan vesirajan alapuolella ole-10 va terävä osa synnyttää vain rajoitetun nostovoiman, mikä johtuu mainitun osan muodosta. Sen sijaan tämä keulamuoto synnyttää huomattavat imuvoimat aluksen nopeuden kasvaessa, niin että keula painuu alaspäin, jolloin estetään keulan nouseminen positiiviseen pitkittäiskaltevuuskulmaan, 15 mikä on ominaista tavanomaisille pintaliukualusten keuloille. Tämä alaspäin suuntautuva voima vaikuttaa yhdessä sen dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voiman kanssa, joka kohdistuu aluksen pintaliukupintojen painopisteen taakse, tämän keksinnön mukaisen dynaamisen tasapainotilan saavut-20 tamiseksi. Alaspäin suuntautuvat voimat aluksen keulan vesirajan alapuolella olevassa terävässä osassa ja perässä "tasapainottavat" aluksen, niin että se tulee tasapainotilaan mainittujen voimien välissä vaikuttavan, ylöspäin suuntautuvan pintaliukuvoiman "tukipisteen" ympäri. Aluk-.. 25 sen perän dynaamisella voimalla on lisäksi estävä vaikutus keulan alaspäin suuntautuvaan pituuskallistukseen nähden vaikuttamalla nytkin ylöspäin suuntautuvan pintaliukuvoiman tukipisteen kautta, jolloin keula pystytään stabiloimaan, koska se voi muuten muodostaa vaaratekijän voimak-30 kaasti virtaavassa vedessä tasapainotilan ollessa nolla.Unlike conventional surface skid bows, the sharp part of the bow below the waterline of the present invention generates only a limited lifting force due to the shape of said part. Instead, this shape of the bow generates considerable suction forces as the speed of the vessel increases, so that the bow is depressed, thereby preventing the bow from rising to a positive longitudinal angle of inclination, which is characteristic of conventional surface skid bows. This downward force, together with the dynamic downward force exerted behind the center of gravity of the surface sliding surfaces of the vessel, acts to achieve the dynamic equilibrium state of the present invention. The downward forces in the sharp part below and below the waterline of the bow of the ship "balance" the ship so that it enters a state of equilibrium around the "fulcrum" of the upward surface sliding force acting between said forces. In addition, the dynamic force of the stern has an inhibitory effect on the downward longitudinal tilt of the bow by still acting through the support point of the upward surface sliding force, allowing the bow to stabilize, as it may otherwise constitute a danger in strongly flowing water at zero equilibrium.

Keksinnön toinen rakenne koskee alusta, jossa on keulauloke ja keulasiipi seuraavassa selostettavia tarkoituksia varten. Sekä uloke että siipi on sijoitettu laivan keskiosan eteen, mieluimmin aluksen pituussuunnassa aluk-35 sen pitkittäiskeskiviivalle keskitettynä. Ulokeosa on 93188 12 kiinnitetty aluksen pohjaan ja suuntautuu siitä alaspäin runkoiinjaa pitkin. Tavanomaisiin aluksen perän ulokeosiin verrattuna keulauloke on sijoitettu niin, että se pitää aluksen tehokkaammin liikeradallaan (suuntavakavuus) ja 5 vähentää luisumista voimakkaassa virtauksessa. Tässä keksinnössä käytettynä, kun alus voi toimia sen tasapainotilan ollessa nolla, keulaulokkeen tärkeänä tehtävänä on halkaista alukseen suuntautuva virtaus, mikä jakaa paremmin ja vapauttaa osittain veteen koskettavaan alukseen, 10 perässä olevaan pintaan kohdistuvan virtauspaineen, mikä edistää taas virtauksen pitämistä laminaarisena ja vähentää tällöin pyörteenmuodostusta ja kitkaa. Tämä on ainutlaatuinen toiminto, jolla on ollut hyvin vähän tai ei lainkaan merkitystä aikaisemmissa pintaliukualuksissa, 15 jotka ovat pintaliu'ussa keulan kohdalla ja itse asiassa "ratsastavat" veden päällä.Another structure of the invention relates to a base having a bow projection and a bow wing for the purposes described below. Both the protrusion and the wing are located in front of the center of the ship, preferably in the longitudinal direction of the ship, centered on its longitudinal centerline. The protrusion 93188 12 is attached to the bottom of the vessel and extends downwards along the hull line. Compared to conventional stern cantilever parts, the bow cantilever is positioned so that it keeps the vessel more efficiently in its trajectory (directional stability) and 5 reduces slippage in high flow. As used in the present invention, when a vessel can operate at zero equilibrium, an important function of the bow projection is to split the flow to the vessel, which better distributes and partially releases the flow pressure to the trailing surface of the vessel 10, which in turn promotes laminar flow and reduces vortex formation. friction. This is a unique function that has had very little or no relevance to previous surface gliders, 15 which are surface gliders at the bow and in fact "ride" on the water.

Etusiipi voidaan kiinnittää edullisesti keulaulokkeen alareunaan ja tukea siihen. Etusiipi suunnitellaan yleensä niin, että sillä on aerodynaamisesti muotoiltu ja 20 matala vastusprofiili aluksen pituussuunnassa ja suhteellisen korkea kitka- ja vastusprofiili pystysuunnassa. Tästä johtuen se pystyy saamaan aikaan tietyn nostovoiman ja vaimentamaan pituuskallistusta dynaamisesti kitkan ja vastuksen kasvaessa vain minimimäärän, nimenomaan staattisiin 25 vaimentimiin, esimerkiksi painolastisäiliöihin verrattuna. On edullista, ett käytetään nuolen muotoista tai deltasii-peä, joka suuntautuu aluksen keulasta perän suuntaan etu-lakipisteestään 5 - 30 % aluksen vesiviivan pituudesta uloketta pitkin. Tässä siivessä on sen etureunojen välinen 30 kulma kummallakin puolella 1 - 15°.The front wing can preferably be attached to the lower edge of the bow projection and supported thereon. The front wing is generally designed to have an aerodynamically shaped and low resistance profile in the longitudinal direction of the vessel and a relatively high friction and resistance profile in the vertical direction. As a result, it is able to provide a certain lifting force and dampen the longitudinal tilt with dynamic increase of only a minimum amount of friction and resistance, specifically compared to static dampers, for example ballast tanks. It is preferred that the arrow-shaped or used Deltas-liquor, which extends the bow to the stern of the vessel in the direction of the front-law point be 5 to 30% of the length of the projection along the waterline. This wing has an angle 30 between its leading edges on each side of 1 to 15 °.

Kun siipi on suunniteltu ja sijoitettu sopivalla tavalla veden virtaukseen nähden, sitä voidaan käyttää edullisesti myös dynaamisen nosto- tai laskuvoiman kohdistamiseksi alukseen aluksen keskiosan eteen aluksen pituus-35 kallistuksen säätämiseksi joko erikseen tai yhdessä tämän 951 88 13 keksinnön muiden rakennepiirteiden kanssa, pituuskallistuksen ohjaus mukaan luettuna.When designed and positioned appropriately with respect to water flow, the vane can also be advantageously used to apply a dynamic lifting or lowering force to the vessel in front of the center of the vessel to adjust the vessel's length tilt 35, either alone or in combination with other features of this invention. .

Keksinnön eräänä piirteenä on pintaliukupohjan rakenne aluksen keskiosasta sen perään aluksen vakavuuden 5 lisäämiseksi nollatasapainoa käytettäessä. Tavanomaiset pintaliukualukset, jotka on "tasapainotettu perästä", ts. ne käyttävät huomattavaa pitkittäiskaltevuuskulmaa, on suunniteltu niin, että niiden syväys on aluksen keskiosan takana yhtä suuri kuin keskiosassa ja monessa tapauksessa 10 jopa suurempi. Tästä rakenteesta poiketen käsiteltävän keksinnön mukainen pohja nousee aluksen keskiosasta sen perään ainakin 25 % aluksen keskiosan syväyksestä ja pohjan nousu voi olla 50 - 100 % suurempi kuin aluksen keskiosan syväys.One aspect of the invention is the structure of the surface sliding base from the center of the vessel thereafter to increase the stability 5 of the vessel when using zero balance. Conventional surface gliders, which are "balanced stern", i.e., use a considerable longitudinal angle of inclination, are designed so that their draft behind the center of the vessel is as great as in the center and in many cases 10 even greater. In contrast to this structure, the bottom of the present invention rises from the center of the vessel at least 25% of the draft of the center of the vessel, and the rise of the bottom may be 50-100% greater than the draft of the center of the vessel.

15 Keksinnön eräänä piirteenä on vielä sellainen tämän keksinnön mukaan tasapainotettua alusta varten kehitetty rakenne, joka minimoi sen vastuksen, joka muodostuu normaalisti pintaliukualusten perään. Paineenpäästövyöhyke tai -pohja on järjestetty rungon veteen koskettavaan pin-20 taan aluksen perään ja se ulottuu peräpeiliin ja on muotoiltu ja sijoitettu niin, että se vähentää asteittain virtauspainetta rungon pintaliukupinnassa synnyttämättä itse samalla liikaa lisäpyörteitä ja -kitkaa. Paineenpääs-töpohja on tasainen tai kovera, ylöspäin suuntautuva lop-25 puosa rungon pohjan pintaliukupinnasta ja se menee ristiin aluksen perän kanssa, niin että se muodostaa poikittaisen takareunan. Aluksen keulasta sen perään suuntautuva pai-neenpäästöpohja on mieluimmin 5 - 25 % aluksen vesiviivan pituudesta ja 10 - 50 % aluksen keskiosan syväyksestä. 30 Poikittaisuloke voidaan sijoittaa laivan keskiosaan ja se muodostaa mieluimmin paineenpäästövyöhykkeen etuosan tai -reunan sen tehon lisäämiseksi. Paineenpäästöpohjan takareuna on suora, suuntautuu perän yli yhdensuuntaisesti perusviivan tason kanssa ja on kohtisuora aluksen pysty-35 suoraan, pituussuuntaiseen keskiviivatasoon nähden, edel- • 931 88 14 leen mainittu takareuna kohoaa ylös ulokkeesta ja on sijoitettu suunnilleen aluksen rakennevesiviivan kohdalle, mieluimmin alle 15 % etäisyydelle aluksen keskiosan syväyksestä rakennevesiviivan ylä- tai alapuolelle.Another aspect of the invention is a structure developed for a balanced vessel in accordance with the present invention that minimizes the resistance that normally builds up behind surface slippers. The pressure relief zone or base is arranged on the water-contacting surface of the hull at the stern of the vessel and extends into the transom and is shaped and positioned so as to gradually reduce the flow pressure at the hull sliding surface without creating excessive additional vortices and friction. The pressure relief base is a flat or concave, upwardly directed end-25 piece from the surface sliding surface of the hull bottom and intersects with the stern of the vessel so as to form a transverse trailing edge. The pressure relief bottom from the bow of the vessel to the rear is preferably 5 to 25% of the length of the vessel's waterline and 10 to 50% of the draft of the center of the vessel. The transverse protrusion may be located in the center of the vessel and preferably forms the front or edge of the pressure relief zone to increase its power. The rear edge of the pressure relief bottom is straight, extends over the stern parallel to the plane of the baseline and is perpendicular to the vertical, longitudinal centreline of the vessel, said rear edge rises above the projection and is located approximately below the ship's structural waterline, preferably 15% below the waterline from the draft of the middle of the vessel above or below the structural waterline.

5 Keksinnön erään näkökohdan mukaan on kehitetty sel lainen kaksoisperärakenne, jossa on aluksen kummallakin puolella taaksepäin ja ylöspäin suuntautuva paarteen evä-jatke, joka saa aikaan virtauksen tasaisen ja asteittaisen erottumisen evien takapäässä, jolloin vältetään muuten 10 syntyvä vastus.According to one aspect of the invention, there is provided a double stern structure having a rearward and upward flap fin extension on each side of the vessel that provides a smooth and gradual separation of flow at the rear end of the fins, thus avoiding otherwise generated resistance.

Sovellettaessa tämän keksinnön periaatetta aluksiin, saadaan suurempi pintaliukupinta ja kansileveys sekä suurempi peräosa ilman aluksen vakavuuteen (nimenomaan sen pituuskallistukseen ja sivukallistumiseen nähden) ja aluk-15 sen ohjattavuuteen liittyviä ongelmia tai kitkan ja vastuksen lisääntymättä kohtuuttomasti, jolloin hyötykuormat ovat suurempia ja aluksen suorituskyky paranee. Keksinnön eräs näkökohta liittyy siis aluksiin, joiden pintaliuku-pinnan muoto on sellainen, että se olisi epävakaa tavan-20 omaisissa pintaliukualuksissa ja myös sellaisiin aluksiin, joiden pintaliukupinnan muoto on ainutlaatuinen, kun on kysymys tällaisen pinnan koosta ja/tai sen jakautumisesta aluksen rungossa.Applying the principle of the present invention to ships results in a larger surface sliding surface and deck width and a larger stern without problems with ship stability (specifically with respect to its length and heel) and ship maneuverability or unreasonable increase in friction and drag, resulting in higher payloads and improved ship performance. Thus, one aspect of the invention relates to vessels having a surface sliding surface shape that is unstable in conventional surface sliding vessels, and also to vessels having a unique surface sliding surface shape when it comes to the size of such a surface and / or its distribution in the hull.

Tämän keksinnön eräs tärkeä näkökohta on, että käy-... 25 tetään kantopintoja aluksen rungon alla tai sen sivuilla sellaisessa kohdassa tai sellaisissa kohdissa, että saadaan sopiva alaspäin suuntautuva dynaaminen voima. Kanto-pintojen etureunat on sijoitettu aluksen liikesuuntaan ja suunnattu niin, että ne muodostavat veden kanssa sellaisen 30 tulokulman, joka synnyttää halutun alaspäin suuntautuvan voiman aluksen liikkuessa. Tällöin voidaan käyttää tavanomaisia kantopintoja, joilla on joko symmetrinen profiili tai huomattava kaltevuus nostosuunnan puolella. On kuitenkin suunniteltu nimenomaan tähän käyttötarkoitukseen sopi-35 vat, erikoisrakenteiset kantopinnat keksintöön liittyvien • 931 88 15 etujen optimoimiseksi ja ne muodostavatkin keksinnön erään rakennepiirteen.An important aspect of the present invention is to provide bearing surfaces below or on the sides of the hull at such a point or points as to provide a suitable downward dynamic force. The leading edges of the carrying surfaces are positioned in the direction of movement of the vessel and oriented so as to form an angle of entry with the water which generates the desired downward force as the vessel moves. In this case, conventional bearing surfaces with either a symmetrical profile or a considerable inclination on the lifting direction side can be used. However, specially designed bearing surfaces specifically designed for this purpose have been designed to optimize the advantages of the invention and constitute a structural feature of the invention.

Edellä mainittujen tavanomaisten kantopintojen eräänä rakennepiirteenä, johon ei ole kiinnitetty suurta 5 huomiota ja jolla ei ole sanottavaa merkitystä niiden tavanomaisessa käytössä, on että ne kääntävät virtauksen sen mennessä takareunan ohi alukseen kohdistuvaan nostovoimaan nähden vastakkaiseen suuntaan. Kuitenkin, kun niitä käytetään käsiteltävässä keksinnössä "ylösalaisin" alaspäin 10 suuntautuvan voiman, ts. negatiivisen nostovoiman, synnyttämiseksi, tällaiset tavanomaiset kantopinnat kääntävät virtauksen ylöspäin.One of the structural features of the above-mentioned conventional bearing surfaces, to which little attention has been paid 5 and which has nothing to say in their normal use, is that they turn the flow past the rear edge in the opposite direction to the lifting force on the vessel. However, when used in the present invention to generate an "upside down" downward force, i.e., a negative lifting force, such conventional bearing surfaces reverse the flow.

Tämä voi aiheuttaa pyörteitä aluksen rungon sivulla ja perässä, mikä rajoittaa jonkin verran tämän keksinnön 15 soveltamisesta muuten saatavia etuja. Tämä epäkohta vältetään kuitenkin käyttämällä sellaista kantopintaa, joka on etuosassaan kaareva, niin että se suuntaa tietyn voiman alaspäin ja joka on lisäksi erikoismuotoiltu takaosastaan, niin että se kääntää virtauksen takareunassa kantopinnan 20 synnyttämän voiman suuntaa vastaavaan suuntaan. Kantopinnan takaosan yläpinta on kupera alaspäin takareunan suuntaan. Tämän rakenteen synnyttämä, alaspäin suuntautuva virtaus tasaa myös jossain määrin virtaukseen kohdistuvaa painetta takareunassa ja vähentää vielä vastusta.This can cause eddies on the side and stern of the hull, which somewhat limits the benefits otherwise available from the application of this invention. However, this disadvantage is avoided by using a bearing surface which is curved at the front so as to direct a certain force downwards and which is further specially shaped at its rear so as to reverse the force generated by the bearing surface 20 at the rear edge. The upper surface of the back of the bearing surface is convex downwards in the direction of the rear edge. The downward flow generated by this structure also equalizes to some extent the pressure on the flow at the trailing edge and further reduces the resistance.

. 25 Lisäksi on kehitetty uutta rakennetta olevat kan- topinnat, joilla on pieni vastus nimenomaan suuremmilla nopeuksilla ja joissa on matalampi pinta niiden keskiosasta takareunaan mainitun pinnan kaareutuessa ylöspäin huomattavalla pituudella kantopinnan jännettä päin. Erittäin 30 suuria nopeuksia varten kantopinnassa on suhteellisen tasainen yläpinta, joka suuntautuu etureunan kohdalta kantopinnan keskipisteeseen. Jotta saadaan aikaan sellainen voima, joka on epälineaarinen nopeuteen nähden, kantopin-tarakenteen ylä- tai alapintaan voidaan järjestää uloke 35 jänteen suuntaisena, jolloin yläpintaan sijoitettu uloke • 93188 16 vähentää voiman lisääntymistä suuremmilla nopeuksilla ja alapinnassa oleva uloke lisää voimaa.. In addition, support surfaces of a new structure have been developed which have a low resistance, in particular at higher speeds, and which have a lower surface from their central part to the rear edge, said surface curving upwards for a considerable length towards the support surface tension. For very high speeds, the bearing surface has a relatively flat top surface that extends from the leading edge to the center of the bearing surface. In order to provide a force that is non-linear with respect to speed, a protrusion 35 can be provided on the upper or lower surface of the bearing structure parallel to the tendon, whereby the protrusion placed on the upper surface reduces the increase in force at higher speeds and the lower surface protrusion increases the force.

Voidaankin todeta, että täydellisesti toteutettuna tämä keksintö muuttaa pintaliukualuksen osittain uppouma-5 alukseksi siinä mielessä, että pintaliu'ussa tämän aluksen veteen koskettavan pinnan vähentyminen on huomattavasti vähäisempää kuin tavanomaisen pintaliukualuksen veteen koskettavan pinnan vähentyminen ja suhteellisesti ehkä vain murto-osa siitä. Tämä näyttää pintaliukupintojen pe-10 rustarkoitukseen nähden taas epänormaalilta ja täysin vastakkaiselta, koska niillä pyritään sopivalla tavalla vähentämään aluksen veteen koskettavaa pintaa. On kuitenkin todettu, että tätä keksintöä sovellettaessa aluksen teho paranee tavanomaisiin pintaliukualuksiin verrattuna ja 15 että tämä parannus on jopa huomattavasti suurempi kuin aluksen suorituskyvyn lisääntymisen perusteella voidaan olettaa, mikä johtuu tasapainotilan pysymisestä muuttumattomana aluksen ollessa paikallaan ja näin ollen pienemmästä kitkasta ja vastuksesta aluksen perässä sekä pintaliu-20 kupintojen kohdalla. Pyrkimättä esittämään mitään tiettyä teoriaa näiden tuloksien perusteeksi, vaatimuksena on, että pitkittäiskaltevuuskulman ollessa nolla, kapeat, syvät keulapinnat vaikuttavat yhdessä niiden asteittain suurentuvien pintaliukupintojen kanssa, jotka suuntautuvat 25 laivan perään, virtauksen ohjaamiseksi tasaisesti pääasiassa aluksen keulasta sen perään suuntautuvalla vir-tausviivalla siten, että pyörteisyys minimoituu ja vältetään nimenomaan ilmakuplien jääminen tai kulkeutuminen rungon alle ja vähennetään tuntuvasti niitä roisketeki-30 jöitä, joita esiintyy normaalisti tavanomaisissa pintaliu-kualuksissa tai että ne eliminoidaan mahdollisesti kokonaan. Aluksen peräosassa asteittainen ja tasainen paineen-päästö, joka liittyy edellä selostettuun pintaliukupintojen järjestelyyn, minimoi lisäksi aluksen perässä taval-35 lisesti esiintyvän kitkan ja vastuksen.Thus, when fully implemented, the present invention partially converts a surface slip to a sink-5 in the sense that the reduction in surface water contact of this surface in sliding is significantly less than the reduction in surface water contact of a conventional surface slip and relatively perhaps only a fraction thereof. This, in turn, appears to be abnormal and completely opposite to the basic purpose of the surface sliding surfaces, since they are intended to reduce the surface of the vessel in contact with water in a suitable manner. However, it has been found that the application of the present invention improves the power of the vessel compared to conventional surface sliders and that this improvement is even significantly greater than can be expected from the increase in vessel performance due to the steady state and thus lower friction and drag at the vessel. -20 for cups. Without attempting to present any particular theory to substantiate these results, it is required that with a longitudinal angle of zero, the narrow, deep bow surfaces act in conjunction with progressively increasing surface sliding surfaces directed to the stern of the vessel to control the flow uniformly from the bow to the stern. the turbulence is minimized and specifically the avoidance of air bubbles being trapped or transported under the hull and the reduction of splashes normally present in conventional surface skid vessels or being possibly eliminated altogether. In addition, the gradual and steady pressure release in the stern associated with the arrangement of the surface sliding surfaces described above further minimizes the friction and resistance normally present in the stern of the vessel.

17 951 8817,951 88

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 on alusta esittävä ääriviivapiirros, johon on liitetty voimakaavio, joka havainnollistaa voimien vai-5 kutusta alukseen sen pituussuunnassa käsiteltävään keksin töön liittyen.Fig. 1 is a contour drawing showing a vessel, to which is attached a force diagram illustrating the effect of forces on a vessel in its longitudinal direction in connection with the present invention.

Kuvio 2 on samanmittainen kuva keksinnön mukaisesta aluksesta oikealta puolelta.Figure 2 is a perspective view of a vessel according to the invention on the right side.

Kuvio 3 on sivukuva kuvion 2 esittämästä aluksesta 10 oikealta puolelta.Figure 3 is a side view of the vessel 10 shown in Figure 2 from the right side.

Kuvio 4 on pohjapiirros kuvion 2 mukaisesta aluksesta.Figure 4 is a plan view of the vessel of Figure 2.

Kuvio 5 on poikkileikkaus kuvion 3 esittämän aluksen peräosasta perän suuntaan linjaa 5-5 pitkin.Figure 5 is a cross-sectional view of the stern of the vessel shown in Figure 3 in the stern direction along line 5-5.

15 Kuvio 6 on poikkileikkaus kuvion 3 esittämän aluk sen peräosasta perän suuntaan linjaa 6-6 pitkin.Figure 6 is a cross-sectional view of the stern of the vessel shown in Figure 3 in the stern direction along line 6-6.

Kuvio 7 on poikkileikkaus kuvion 3 esittämän aluksen keulaosasta perän suuntaan linjaa 7-7 pitkin.Fig. 7 is a cross-sectional view of the bow portion of the vessel shown in Fig. 3 in the stern direction along line 7-7.

Kuvio 8 on poikkileikkaus kuvion 3 esittämän aluk-20 sen keulaosasta keulan suuntaan linjaa 8-8 pitkin ja katkoviiva esittää poikkileikkausta keulaosasta linjasta 8 - 8 keulan suuntaan kohdassa 1/2 (kuvion 3 esittämään alukseen pituussuunnassa merkittyjen kohtien 1 ja 2 puolivälissä ).Fig. 8 is a cross-sectional view of the bow portion of the vessel 20 shown in Fig. 3 in the bow direction along line 8-8 and the dashed line shows a cross-section of the bow portion line 8-8 in the bow direction at 1/2 (midway between points 1 and 2 in the longitudinally marked vessel of Fig. 3).

... 25 Kuvio 9 on samanmittainen kuva keulasta kuvioiden 1 - 3 leikkauslinjasta 8-8 keulan suuntaan alhaalta päin ja esittää uloketta ja keulasiipeä keulan pohjaan kiinnitettyinä .... 25 Fig. 9 is a similar view of the bow from the section line 8-8 of Figs. 1-8 in the bow direction from below and showing the protrusion and the bow wing attached to the bottom of the bow.

Kuvio 10 on suurennettu osakuva kuvion 8 esittämän 30 poikkileikkauksen alaosasta.Fig. 10 is an enlarged fragmentary view of the lower portion of the cross section 30 shown in Fig. 8.

Kuvio 11 on samanmittainen kuva kuviosta 9, mutta esittää keulassa olevan keulasiiven erästä rakennevaihtoehtoa .Fig. 11 is a view similar to Fig. 9, but showing an alternative construction of the bow wing in the bow.

Kuvio 12 on osakuva kuvion 2 esittämästä keulasta 35 ja esittää siihen kiinnitettyä keulasiiven erästä raken- 18Fig. 12 is a fragmentary view of the bow 35 shown in Fig. 2 and showing a structure of a bow wing attached thereto;

g 7 1 o Qg 7 1 o Q

J O \ 'JQJ O \ 'JQ

nevaihtoehtoa.nevaihtoehtoa.

Kuvio 13 on suurennettu poikkileikkaus kuvion 11 linjaa 13 - 13 pitkin ja esittää keulasiiven poikkileikkausta.Fig. 13 is an enlarged cross-sectional view taken along line 13-13 of Fig. 11 and showing a cross-section of the bow wing.

5 Kuvio 14 esittää kuvioiden 2-4 mukaisen aluksen perää.Figure 14 shows the stern of the vessel of Figures 2-4.

Kuvio 15 on osapoikkileikkaus kuvion 14 esittämästä perästä ulospäin linjaa 15 - 15 pitkin ja esittää kanto-pintaa ja sen liittymistä alukseen.Fig. 15 is a partial cross-sectional view of the stern shown in Fig. 14 taken along line 15-15 and showing the carrying surface and its connection to the vessel.

10 Kuvio 16 on suurennettu poikkileikkaus kuvion 15 linjaa 16 - 16 pitkin ja esittää kantopintaa poikkileikkauksena .Fig. 16 is an enlarged cross-sectional view taken along line 16-16 of Fig. 15 and showing the bearing surface in cross-section.

Kuvio 17 on suurennettu poikkileikkaus kantopinnan eräästä rakennevaihtoehdosta, joka kuuluu osana tähän kek-15 sintöön.Fig. 17 is an enlarged cross-sectional view of an alternative construction of the bearing surface that is part of this invention.

Kuvio 18 on ääriviivapiirros aluksesta ja esittää sen pintaliukupinnan muotoa ja alaspäin suuntautuvan voiman synnyttävien laitteiden keskinäistä sijaintia.Fig. 18 is an outline drawing of the vessel showing the shape of its surface sliding surface and the relative position of the downward generating devices.

Kuvio 19 on ääriviivapiirros aluksesta ja esittää 20 toista pintaliukupinnan rakennemuotoa sekä alaspäin suuntautuvan voiman synnyttävien laitteiden keskinäistä sijaintia.Fig. 19 is an outline drawing of the vessel and shows another structure of the surface sliding surface 20 and the mutual position of the devices generating a downward force.

Kuvio 20 on ääriviivapiirros aluksesta ja esittää vielä erästä pintaliukupinnan rakennemuotoa sekä alaspäin 25 suuntautuvan voiman synnyttävien laitteiden keskinäistä sijaintia.Fig. 20 is an outline drawing of the vessel and shows another embodiment of the surface sliding surface and the mutual location of the downward force generating devices 25.

Kuvio 21 on ääriviivapiirros aluksen perästä ja esittää kantopinnan erästä rakennevaihtoehtoa ja kiinnitys j ärj estelyä.Fig. 21 is an outline drawing of the stern of the vessel and shows an alternative construction and attachment arrangement of the carrying surface.

30 Kuvio 22 on suurennettu samanmittainen kuva alhaal ta päin kuvioiden 2-4 esittämän aluksen perästä (kanto-pintaa ja tukia ei ole esitetty) ja esittää pöhjaulokkeen ja paarre-evän erästä rakennevaihtoehtoa aluksen pohjan takaosassa.Fig. 22 is an enlarged perspective view from below of the stern of the vessel shown in Figs. 2-4 (bearing surface and supports not shown) and shows a structural alternative of the bottom projection and the beam fin at the rear of the bottom of the vessel.

93188 19 Tätä keksintöä sovellettaessa käsiteltävät pinta-llukualukset ovat aluksia, joissa niille suunnitellulla nopeudella dynaaminen nosto on huomattava ja vastaa ainakin viittä prosenttia aluksen painosta ja joiden painopis-5 te on käytettäessä niitä normaaliin tapaan, ainakin yhtä korkea kuin aluksen ollessa paikallaan. Mainittuihin aluksiin kuuluvat myös ns. puolipintaliukualukset, jotka synnyttävät uppoumapainoon nähden pienemmän nostovoiman, joka on 10 tai mahdollisesti jopa 20 tai 40 % uppoumapainosta 10 ja täyspintaliukualukset, joissa dynaaminen nosto voi olla 1/2 - 2/3 aluksen painosta tai jopa 90 %. Normaaliin tapaan käytettäessä täyspintaliukualuksen painopiste on suunnitellulla nopeudella korkeampi kuin aluksen ollessa paikallaan ja aluksen veteen koskettava pinta voi olla 15 vain kolmasosa aluksen lepotila-arvosta tai pienempikin. On huomattava, että tällä keksinnöllä saatavia etuja voidaan hyödyntää puolipintaliukualuksissa ja näiden etujen voidessa olla niissä yhtä huomattavia kuin sellaisissa aluksissa, joissa on suurempi pintaliukuvoimapotentiaali 20 aluksen painoon nähden.93188 19 For the purposes of this invention, surface vessels are vessels in which, at the speed designed for them, the dynamic lift is substantial and corresponds to at least 5% of the weight of the vessel and whose center of gravity is at least as high as when the vessel is stationary. These vessels also include the so-called half-surface gliders which generate less than 10 or possibly 20 or 40% of the draft 10 of the draft with a draft, and full-surface gliders with a dynamic lift of 1/2 to 2/3 of the weight of the vessel or even 90%. In normal use, the center of gravity of the full-surface slip vessel is higher at the designed speed than when the vessel is stationary and the surface in contact with the water of the vessel may be only one-third of the vessel's sleep value or less. It should be noted that the advantages provided by this invention can be utilized in semi-surface sliding vessels, and these advantages may be as significant therein as in vessels with a higher surface sliding potential relative to the weight of the vessel.

Tämän keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi kuvataan ensin niitä voimia, jotka vaikuttavat normaalisti pintaliukualukseen sen liikkuessa ja selostamalla sitten tämän keksinnön mukaan alukseen kohdistuvien voimien yh-25 teisvaikutusta. Kuvio 1 esittää pintaliukualukseen la vaikuttavien eri voimien luonnetta ja suuntaa. Näihin voimiin kuuluvat aluksen ja sen lastin paino W, joka vaikuttaa painopisteen kautta ja veden aluksen veteen koskettavaan pintaan kohdistama, ylöspäin suuntautuva kantovoima B, 30 joka vaikuttaa yhteisesti nestekeskiön kautta. Kun alus on paikallaan, painopiste ja nostekeskiö ovat yleensä samalla * kohdalla.To facilitate an understanding of the present invention, the forces that normally act on a surface skid vessel as it moves are first described, and then the combined effect of the forces applied to the vessel in accordance with the present invention will be described. Figure 1 shows the nature and direction of the different forces acting on the surface slide 1a. These forces include the weight W of the ship and its cargo, which acts through the center of gravity, and the upward Carrying Force B, 30 applied by the water to the surface in contact with the water, which acts together through the center of fluid. When the vessel is stationary, the center of gravity and center of gravity are usually at the same * position.

Aluksen liikkuessa pintaliukuvoima PF vaikuttaa ylöspäin pintaliukupintoja 2a pitkin ja yhteisesti tämä 93188 20 voima vaikuttaa painepisteeksi nimitetyn kohdan kautta. Myös tavanomaisten pintaliukualusten ollessa pintaliu-ussa, ne nousevat ylöspäin vedestä, kunnes pintaliukuvoima tasapainottuu nostovoiman vähentyessä, mikä johtuu aluk-5 sen veteen koskettavan pinnan pienentymisestä (tai vesi-viivan alentumisesta) noususta johtuen. Tavanomainen pin-taliukualus nousee tavallisesti ylöspäin niin kauan, että sen veteen koskettava pinta on vain kolmasosa tai vähemmän sen veteen koskettavasta pinnasta aluksen ollessa paikal-10 laan (kun aluksen kantokyky vastaa aluksen koko painoa). Tämän jälkeen kantovoima laskee pintaliu'ussa pintaliuku-voiman korvatessa sen. Näiden pintaliukuvoimien sijainti ja myös niiden suuruus voidaan säätää aluksen pituussuunnassa sijoittamalla tällaista pintaa enemmän tai vähemmän 15 aluksen keulaan tai perään ja muuttamalla tällaisten pintojen kaltevuus- tai tulokulmaa pituussuunnassa ja/tai V-pohja-alusten ollessa kyseessä muuttamalla niiden poi-kittaiskaltevuutta (sitä nimitetään "pohjan nostamiseksi tai laskemiseksi").As the vessel moves, the surface sliding force PF acts upwards along the surface sliding surfaces 2a and collectively this force 93188 20 acts through a point called the pressure point. Also, with conventional surface slides in surface solution, they rise upward from the water until the surface sliding force equilibrates as the buoyancy decreases due to a decrease in the surface (or waterline) of the surface of the vessel due to the rise. A conventional surface-sliding vessel usually rises upward until its water-contacting surface is only one-third or less of its water-contacting surface when the vessel is stationary (when the vessel's carrying capacity corresponds to the vessel's total weight). The bearing force then decreases in the surface slide as the surface sliding force replaces it. The position of these surface sliding forces, as well as their magnitude, can be adjusted longitudinally by placing such a surface more or less at the bow or stern of the vessel and changing the longitudinal angle or angle of incidence of such surfaces and / or V-bottom vessels by changing their transverse slope (called " to raise or lower the base ").

20 Aluksen rakenteesta riippuen muut voimat voivat vaikuttaa erisuuruisina aluksen keulaan ja perään, mikä vaikuttaa puolestaan sekä aluksen tasapainotilaan että sen nousuun ja laskuun. Eräs tärkeä voima on alaspäin suuntautuva imuvoima, joka johtuu negatiivisesta paine-erosta 25 (negatiivisesta nostosta) DP, joka syntyy aluksen pohjaan ja kylkiin vesiviivan (loorinkien) alapuolelle näitä pintoja pitkin tapahtuvan virtauksen vaikutuksesta. Yleensä, mitä suurempi aluksen veteen koskettava pinta on, nimenomaan pystysuunnassa, sitä suurempi on negatiivinen nosto 30 alaspäin suuntautuvasta imusta aluksen pohjassa ja loorin-geista. Liian suuri negatiivinen nosto keulapinnoista voi aiheuttaa aluksen kallistumisen keulaan päin, ts. alus joutuu negatiiviseen pitkittäiskaltevuuskulmaan. Tässä tilassa oleva alus, jota nimitetään "keulalastissa olevak-35 si", työntyy keulastaan herkästi veden alle ja kaatuu.20 Depending on the structure of the vessel, other forces may act differently on the bow and stern of the vessel, which in turn affects both the equilibrium of the vessel and its rise and fall. One important force is the downward suction force due to the negative pressure difference 25 (negative lift) DP generated by the flow along these surfaces to the bottom and sides of the vessel below the waterline (veins). In general, the larger the surface of the vessel in contact with water, specifically in the vertical direction, the greater the negative lift 30 from the downward suction at the bottom of the vessel and from the veins. Excessive negative lifting from the bow surfaces can cause the vessel to tilt towards the bow, i.e. the vessel will be exposed to a negative longitudinal angle. A vessel in this state, called a "bow-laden", will easily push its bow under water and capsize.

t 93188 21t 93188 21

Aluksen tasapainotila pintaliu'ussa vaihtelee pituussuuntaisten voimien keskinäisen jakautumisen, varsinkin aluksen nopeuden mukaan valhtelevlen dynaamisten voimien ollessa kyseessä. Esimerkiksi muuttamalla pintalluku-5 voimien muotoa, niin että aluksen keulaosaan (rungon etuosaan) saadaan suhteellisesti enemmän pintaliukuvoimaa plntallu'ussa, lisääntynyt keulavoima nostaa keulaa perään nähden ja suurentaa aluksen pitkittäiskaltevuuskulmaa. Lisäämällä keulan terävyyttä ja keulan pystysuoraa, veteen 10 koskettavaa pintaa (syvyyttä) imuvoimat saadaan kasvamaan näissä pinnoissa, jolloin muodostuu negatiivinen nosto ja keula saadaan laskemaan perään nähden.The equilibrium state of a vessel in surface sliding varies with the mutual distribution of longitudinal forces, especially with respect to the speed of the vessel in the case of dynamic forces lying. For example, by changing the shape of the surface number-5 forces so that a relatively more surface sliding force is obtained at the bow of the vessel (front of the hull), the increased bow force raises the bow relative to the stern and increases the longitudinal angle of inclination of the vessel. By increasing the sharpness of the bow and the vertical surface (depth) of the bow in contact with the water 10, the suction forces are caused to increase on these surfaces, whereby a negative lift is formed and the bow is lowered relative to the stern.

Tämän keksinnön mukaan aluksen keulasta sen perään suuntautuvia lisävoimia kohdistetaan alukseen niiden vai-15 kuttaessa aluksen tasapainoon ja niiden omatessa muita seuraavassa selostettavia toimintoja. Näihin voimiin kuuluvat dynaaminen, alaspäin suuntautuva voima NL (negatiivinen nosto), joka saadaan aikaan kantopinnalla 3a, joka nähdään kuvion 1 esittämän aluksen peräosassa ja keulasii-20 ven 35a, joka nähdään mainitun aluksen keulassa, ylöspäin kohdistama voima L (nosto). Nämä voimat voidaan säätää aluksen pituussuunnassa tämän keksinnön mukaan seuraavassa selostettavalla tavalla.According to the present invention, additional forces directed from the bow to the stern of the vessel are applied to the vessel as they affect the balance of the vessel and have other functions described below. These forces include the dynamic downward force NL (negative lift) provided by the bearing surface 3a seen in the stern of the vessel shown in Figure 1 and the upward force L (lift) exerted by the bow blade 35a seen in the bow of said vessel. These forces can be adjusted in the longitudinal direction of the vessel according to the present invention as described below.

Pintaliukualuksia suunniteltaessa on otettava huo-25 mioon tietyt pääasiat, joihin kuuluvat suuntavakavuus, aluksen vakavuus sen keulasta perään ja aluksen kyky kestää sivukallistus-, pituuskallistus-, luisumis- ja aalto-voima kovassa merenkäynnissä. Tämän vuoksi alukseen liittyvät voimat järjestetään yleensä niin, että alus on pin-30 taliu'ussa "perälastissa" tavallisesti 2-6“ aluksen vakavuuden säilyttämiseksi aallokossa, niin ettei keula pääse työntymään liikaa aaltoihin ja lisäksi aluksen suunta-ja poikittaisvakavuuden säilyttämiseksi. Kuten jo aikaisemmin mainittiin, tästä aiheutuu paljon kitkaa ja vas-35 tusta.When designing surface skid vessels, certain key issues need to be taken into account, including directional stability, the stability of the vessel from its bow to the stern and the vessel's ability to withstand the heeling, longitudinal, skidding and wave forces in rough seas. Therefore, the forces associated with the vessel are generally arranged so that the vessel is in the pin-30 tallow "stern load" usually 2-6 "to maintain the stability of the vessel in the wave so that the bow does not protrude too much into the waves and also to maintain the ship's directional and transverse stability. As mentioned earlier, this causes a lot of friction and resistance.

» t 93188 22»T 93188 22

Sen sijaan tätä keksintöä sovellettaessa pitkit-täiskaltevuuskulma voi olla alle 2° ja mieluimmin 0* tai se voi olla jopa pieni negatiivinen kulma, esimerkiksi-50, haluttaessa vähentää esimerkiksi pituuskallistusta 5 kovassa aallokossa aluksen säilyttäessä tällöin kuitenkin vielä vakavuutensa. Tavanomaisesta käytännöstä poiketen, jolloin alus pyritään nostamaan ylöspäin suuntautuvien voimien avulla maksimiarvoon, tässä keksinnössä alukseen kohdistetaan tietty alaspäin suuntautuva voima aluksen 10 saamiseksi lähemmäksi tasapainotilaa ja sen vakavuuden parantamiseksi. Kun alus on suunniteltu asianmukaisesti, se pystyy liikkumaan kovassa aallokossa vakaana, niin ettei sen keula työnny veden alle ja aluksen säilyttäessä suunta- ja poikittaisvakavuutensa. Monet tavanomaiset pin-15 taliukualukset voivat myös hyödyntää tätä keksintöä, joissakin tapauksissa kuitenkin vain vähän.Instead, in the practice of the present invention, the longitudinal angle of inclination may be less than 2 ° and preferably 0 * or may even be a small negative angle, e.g. -50, if desired to reduce, for example, longitudinal tilt 5 in a hard wave while still maintaining its stability. In contrast to the conventional practice of aiming to raise the vessel to the maximum value by means of upward forces, in the present invention a certain downward force is applied to the vessel to bring the vessel 10 closer to equilibrium and to improve its stability. When properly designed, a vessel is able to move stably in a hard wave so that its bow does not push underwater and the vessel maintains its directional and transverse stability. Many conventional pin-15 tallow boats can also take advantage of this invention, but in some cases little.

Koska nyt käsiteltävä keksintö koskee kaikkia pin-taliukualuksia - sekä erikoisrakenteisia että tavanomaisia aluksia - dynaaminen, alaspäin suuntautuva voima kohdis-20 tetaan strategisesti aluksen keulasta sen perään pituus-suuntaista, pystysuoraa keskiviivatasoa pitkin tietyssä suhteessa muihin alukseen vaikuttaviin voimiin ja erityisesti pintaliukuvoimiin nähden, niin että alus saadaan lähemmäksi sitä tilaa, jossa sen pitkittäiskaltevuuskulma 25 on nolla.Since the present invention relates to all surface vessels - both specially constructed and conventional vessels - a dynamic, downward force is strategically applied from the bow of the vessel along its longitudinal, vertical centerline in a certain proportion to other forces acting on the vessel, and in particular surface surface forces, the vessel is brought closer to the state where its longitudinal angle of inclination 25 is zero.

##

Kuviot 18 ja 19 havainnollistavat tätä periaatetta ja keskittyvät vain aluksen ylöspäin suuntautuviin pintaliukuvoimiin. Kuviossa 18 aluksen keulaosassa Ib olevat pintaliukupinnat 2b ovat melko kuperia, joten ne muodos-30 tavat alukseen kohdistuvalle virtaukselle huomattavan nou-• sun keulassa, mikä synnyttää suuret pintaliukuvoimat aluk sen keulaosaan ja vain pienemmät voimat kuperan osan taakse. Näin ollen pintaliukuvoimat ovat aluksen etuosassa, esimerkiksi kohdassa F-l. Näiden voimien tasapainottama-35 seksi ja näin ollen aluksen tasapainotilan säilyttämseksi 93188 23 kohdistetaan dynaaminen, alaspäin suuntautuva voima, joka on saatu aikaan mieluimmin kantopinnalla 3b, lähemmäksi aluksen keulaosaa kuviossa esitetyllä tavalla laivan keskikohtaan tai siitä hieman keulaan päin. Edellisestä ku-5 viosta poiketen kuviossa 19 esitetyn aluksen le pintaliu-kupinta 2c on paljon loivempi ja aluksen keulassa on pienempi nousu, niin että pintaliukuvoimat ovat nyt lähempänä aluksen perää, esimerkiksi kohdassa F-2. Kantopinnan 3c synnyttämä alaspäin suuntautuva voima on nyt siis taaem-10 pana, ts. jonkin verran laivan keskikohdasta perän suuntaan.Figures 18 and 19 illustrate this principle and focus only on the upward surface sliding forces of the vessel. In Fig. 18, the surface sliding surfaces 2b in the bow part Ib of the ship are quite convex, so that they form a considerable increase in the flow to the ship in the bow, which generates large surface sliding forces in the bow part of the ship and only smaller forces behind the convex part. Thus, the surface sliding forces are at the front of the vessel, for example at F-1. In order to balance these forces and thus maintain the equilibrium of the vessel, a dynamic, downward force, preferably provided by the carrying surface 3b, is applied closer to the bow of the vessel as shown in the figure or slightly towards the bow. Contrary to the previous figure, the surface sliding cup 2c of the vessel le shown in Fig. 19 is much gentler and has a smaller pitch at the bow of the vessel, so that the surface sliding forces are now closer to the stern of the vessel, for example at F-2. The downward force generated by the carrying surface 3c is thus now rearward, i.e. somewhat from the center of the ship towards the stern.

Monimutkaisempi tasapainorakenne esitetään kuviossa 20 ja nytkin tarkastellaan vain pintaliukuvoimia. Aluksen Id keulassa on pintaliukupinta 2d, joka muistuttaa kuvios-15 sa 18 esitettyä pintaliukupintaa ja synnyttää sellaisen pintaliukuvoiman, jonka sijainti- tai painepiste on lähempänä keulaa, sekä uloke, joka toimii aluksen perässä olevan paineenpäästövyöhykkeen kanssa (selostetaan yksityiskohtaisesti myöhemmin) ja jonka tehtävänä on myös keskit-20 tää tietty pintaliukuvoima ulokkeen 4d eteen. Ylöspäin suuntautuvien pintaliukuvoimien tasapainottamiseksi, niin että alus saadaan pysymään tasapainotilassa pintaliu'un aikana, alaspäin suuntautuvat dynaamiset voimat voidaan jakaa kahdeksi komponentiksi, siis keulakomponentiksi, .. 25 jonka kantopinta 3d-l synnyttää keulan ja aluksen keskiosan väliin ja peräkomponentiksi, jonka aluksen perässä oleva kantopinta 3d-2 synnyttää. Kummankin komponentin voima ja tarkka sijainti voidaan säätää keskenään ja yhdessä alukseen vaikuttaviin pintaliuku- ja muihin voimiin 30 nähden aluksen tasapainotilan ja vakavuuden säilyttämiseksi' si pintaliu'un aikana.A more complex equilibrium structure is shown in Figure 20, and even now only surface sliding forces are considered. The bow of the vessel Id has a surface sliding surface 2d resembling the surface sliding surface shown in Fig. 15a-18 and generating a surface sliding force whose position or pressure point is closer to the bow, and a protrusion acting with the stern pressure relief zone (described in detail later). the center-20 places a certain surface sliding force in front of the protrusion 4d. In order to balance the upward surface sliding forces so that the vessel remains in equilibrium during the surface slip, the downward dynamic forces can be divided into two components, i.e. the bow component, .. the bearing surface 3d-1 generates between the bow and the ship's center and the stern component at the stern 3d-2 gives birth. The force and exact position of each component can be adjusted relative to each other and together with respect to the surface sliding and other forces acting on the vessel to maintain the equilibrium and stability of the vessel during surface gliding.

Alukseen kohdistettavan alaspäin suuntautuvan voiman suuruus vaihtelee lähinnä aluksen painon, tilavuuden (kantokyvyn) ja sen veteen koskettavan pinnan sekä aluksen 35 pintaliukunopeudella synnyttämän pintaliukuvoiman suuruu- » · 24 931 88 den mukaan. Tämän keksinnön mukaan on toivottavaa, että pintaliukunopeudella aluksen veteen koskettavan pinnan todellinen pinta-alavähennys pidetään alle kahtena kolmasosana siitä vähennyksestä laskettuna aluksen veteen kos-5 kettavan pinnan määrästä aluksen ollessa paikallaan), johon aluksella päästään ilman alaspäin suuntautuvaa voimaa. Vakavuuden ja tasapainotilan pitäisi parantua jatkuvasti käytettäessä suurempaa alaspäin suuntautuvaa voimaa, joka pitää aluksen veteen koskettavan pinnan lisäyksen 50 % 10 pienempänä ja mieluimmin 5 ja 25 %:n välillä aluksen veteen koskettavan pinnan normaalista pienentymisestä (kun voimaa ei kohdisteta). Haluttaessa voidaan alaspäin suuntautuvaa voimaa kohdistaa riittävästi alukseen sen veteen koskettavan pinnan koon lisäämiseksi jopa 150 % ja 175 % 15 suuremmaksi kuin se pinta, joka aluksella on, kun se on paikallaan, mistä voi olla tiettyä etua suurilla nopeuksilla ja kovassa aallokossa liikkuville aluksilleThe magnitude of the downward force applied to the vessel varies mainly according to the weight, volume (carrying capacity) of the vessel and its surface in contact with water, as well as the magnitude of the surface sliding force generated by the vessel at a surface sliding speed of 35. According to the present invention, it is desirable that at the surface sliding speed the actual area reduction of the vessel's water contact area be kept less than two-thirds of the reduction in the amount of water contact surface with the vessel stationary) reached by the vessel without downward force. Stability and equilibrium should be continuously improved by the application of a higher downward force that keeps the increase in surface contact of the vessel 50% less than 10 and preferably between 5 and 25% of the normal decrease in surface contact with water (when no force is applied). If desired, a downward force can be applied sufficiently to the vessel to increase the size of its surface in contact with water up to 150% and 175% 15 larger than the surface of the vessel when stationary, which may have some advantage for high speed and high wave vessels.

Hyvänä ohjeena täyspintaliukualusten ollessa kyseessä voidaan pitää sitä, että voima voidaan suhteuttaa 20 aluksen uppoumapainoon, ts. aluksen todelliseen painoon, kun alus ei ole vedessä. Alaspäin suuntautuva voima on mieluummin 1 - 15 % tai enemmän, mutta mieluimmin 5 -25 % uppoumapainosta. Puolipintaliukualuksissa alaspäin suuntautuva voima on yleensä pienempi, kuitenkin ainakin 25 5 % aluksen uppoumapainosta, mutta mieluimmin 8 - 25 %.A good guideline in the case of full-surface gliders is that the force can be related to the draft of 20 vessels, i.e. the actual weight of the vessel when the vessel is not in the water. The downward force is preferably 1 to 15% or more, but preferably 5 to 25% of the draft. In half-surface skid vessels, the downward force is generally less, however, at least 25 5% of the draft of the vessel, but preferably 8-25%.

Edellä esitetty yleisselostus aluksista, joiden pintaliukupinta, köliviivat ynnä muut osat ovat muodoltaan erilaisia, havainnollistaa, kuinka tämän keksinnön mukaista dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voiman käsitettä voi-30 daan soveltaa tavanomaisiin aluksiin siihen liittyvien etujen hyödyntämiseksi eriasteisena. Kuitenkin uusien alusten kohdalla suositetaan aluksen suunnittelemista kussakin tapauksessa "räätälintyönä", jolloin keksintö voidaan hyödyntää kokonaan, nimenomaan sisällyttämällä ti 25 931 88 aluksen rakenteeseen yksi tai useampia multa sellaisia piirteitä, jotka liittyvät osana tähän keksintöön.The above general description of vessels having different shapes of surface sliding surface, keel lines and other parts illustrates how the concept of dynamic downward force according to the present invention can be applied to conventional vessels to take advantage of the associated advantages to varying degrees. However, in the case of new vessels, it is recommended to design the vessel in each case as a "tailor-made" work, in which case the invention can be fully exploited, specifically by incorporating one or more mold features related to the present invention into the structure.

Eräs esimerkki erikoissuunnitellusta aluksesta esitetään kuvioissa 2, 3 ja 4, joissa dynaamisen, alaspäin 5 suuntautuvan voiman yksi komponentti on sijoitettu laivan perään, jolloin saadaan aluksen tehoon ja rakenteeseen liittyviä erikoisetuja, joita selostetaan seuraavassa. Alus 1 käsittää rungon 5, jonka keulassa on pystysuora keulaosa 6, joka rajaa keulan kärjessä sen pisteen, joka 10 on vesiviivan kohdalla aluksen ollessa kuormitettu aluksen rakenteesta riippuen, ja jonka perässä on pystysuora perä-osa 7 siinä takimmaisessa pisteessä, jossa aluksen perä liittyy rakennevesiviivaan. Näiden kahden pystysuoran osan välinen etäisyys muodostaa aluksen pituuden vesiviivan 15 kohdalla. Aluksen vesiviivan pituus on tässä esimerkissä 150 jalkaa (30,5 m). Rungon kuvaamiseksi lähemmin tämä pituus on jaettu esitetyllä tavalla 10 samanlevyiseksi asemaksi (kumpikin pystysuora osa muodostaa tällöin yhden aseman) jokaisen aseman ollessa siis 10 % aluksen pituu-20 desta.An example of a specially designed vessel is shown in Figures 2, 3 and 4, where one component of the dynamic downward force 5 is located at the stern of the vessel, providing special advantages related to the power and structure of the vessel, which are described below. The vessel 1 comprises a hull 5 with a vertical bow 6 at the bow, delimiting at the tip of the bow the point 10 at the waterline when the vessel is loaded depending on the structure of the vessel, followed by a vertical stern 7 at the rearmost point where the stern joins the structure . The distance between these two vertical parts forms the length of the vessel at waterline 15. The length of the waterline of the vessel in this example is 150 feet (30.5 m). To describe the hull in more detail, this length is divided as shown into 10 positions of equal width (each vertical part then forms one position), each position being thus 10% of the length of the vessel.

Vesiviivan yläpuolelle suuntautuvat rungon 5 sivu-seinämät 8 kohtaavat toisensa keulassa 9 ja suuntautuvat aluksen perään niiden maksimileveyden ollessa suunnilleen keulamittaluodin 6 kohdalla. Tämän jälkeen sivuseinämät 25 jatkuvat yhdensuuntaisina perään 10. Kummankin sivuseinä- män alareuna liittyy pintaliukupohjaan 11 rungon pohjaosassa ja muodostaa paarrelinjan 12, jota on mieluimmin nostettu ylöspäin muodostamalla siihen pieni uloke tai evä 13 (nähdään selvemmin kuvioissa 14 ja 22) vesivirtauksen 30 ohjaamiseksi pintaliukupohjaa 11 pitkin. Ulokkeen 13 sy- ·: vyys alittaa mieluimmin yhden jalan (30,5 cm) ja on mie luimmin 1/8" (3 mm) - 3" (75 mm). Nostettu paarrelinja 12 ulottuu aluksen pituussuunnassa suunnilleen asemalta 1 perään ja aseman 2 kohdalla edessä nostettu paarrelinja 35 toimii lähinnä roiskeosana ylöspäin suuntautuvan vesisuihkun kääntämiseksi. Vesiviivan yläpuolella oleva uloke 14The side walls 8 of the hull 5 extending above the waterline meet each other at the bow 9 and extend to the stern of the vessel with their maximum width approximately at the bow gauge 6. The side walls 25 then extend parallel to the rear 10. The lower edge of each side wall joins the surface sliding base 11 in the bottom portion of the body and forms a chord line 12, preferably raised upwardly by forming a small protrusion or fin 13 (seen more clearly in Figures 14 and 22) to control water flow 30 . The depth of the protrusion 13 is preferably less than one foot (30.5 cm) and is preferably 1/8 "(3 mm) to 3" (75 mm). The raised sling line 12 extends longitudinally from the station 1 to the stern in the longitudinal direction of the vessel, and at the station 2 the raised sling line 35 acts primarily as a splash portion to reverse the upward jet of water. Protrusion above the waterline 14

>« I> «I

93188 26 ulottuu myös kumpaakin sivuseinämää 8 pitkin suunnilleen asemalta 1 aluksen perään.93188 26 also extends along each side wall 8 approximately from station 1 to the stern of the vessel.

Pintaliukupohja 11, joka ulottuu suunnilleen aluksen vesiviivan koko pituudelle, on yleensä V-muotoinen sen 5 kärjen ollessa köliviivan kohdalla. Kuten varsinkin kuvioista 5-8 voidaan nähdä, pintaliukupohja 11 alkaa ensin hyvin terävänä V-muotona keulan pystysuoran osan 6 kohdalta ja levenee sitten asteittain ulospäin, kunnes se muodostaa keulamittaluodin 6 kohdalla 15,25° nousevan poh-10 jakulman. Nousevat pohjakulmat ovat asemilla 7-9 vastaavasti 13,5°, 9,75° ja 5,25°. Aluksen peräosassa suunnilleen keulamittaluodin 6 kohdalla köliviivan 15 rakennesy-väys on 51,7" (132 cm), ja köliviiva on suunnilleen vaakasuora, ts. yhdensuuntainen aluksen perustason kanssa, 15 vaikka se voi tarpeen mukaan olla myös jonkin verran kovera.The surface sliding base 11, which extends approximately the entire length of the vessel's waterline, is generally V-shaped with its tip 5 at the keel line. As can be seen in particular from Figures 5-8, the surface sliding base 11 first begins in a very sharp V-shape at the vertical part 6 of the bow and then widens gradually outwards until it forms a base angle of 10.25 ° rising at the bow measuring sphere 6. The rising bottom angles at positions 7-9 are 13.5 °, 9.75 ° and 5.25 °, respectively. At the stern of the ship, approximately at the bow gauge 6, the keel depth of the keel line 15 is 51.7 "(132 cm), and the keel line is approximately horizontal, i.e., parallel to the base plane of the vessel, although it may also be somewhat concave as needed.

Kolmion muotoinen ja yhdessä tasossa oleva keski-pohja 16 suuntautuu suunnilleen keulamittaluodin 6 kohdalla olevasta kärkipisteestään aluksen perään jonkin verran 20 nousevassa kulmassa aluksen perustasoon nähden. Poikit-taissuunnassa keskipohja 16 on likipitäen yhdensuuntainen aluksen perustason kanssa. Aluksen perustaso on se taso aluksen suurimman syväyksen kohdalla, joka on sekä kohtisuora aluksen pituussuuntaiseen pystysuoraan keskiviiva- .25 tasoon nähden että yhdensuuntainen aluksen rakennevesiviivan kanssa.The triangular and coplanar central base 16 extends approximately from its apex at the bow gauge 6 to the stern of the vessel at a somewhat rising angle to the base plane of the vessel. In the transverse direction, the center bottom 16 is approximately parallel to the base plane of the vessel. The base plane of a ship is the plane at the maximum draft of the ship which is both perpendicular to the longitudinal vertical centreline of the ship .25 and parallel to the structural waterline of the ship.

Keskipohjan 16 etukärki on mieluimmin aluksen suurimman syväyksen kohdalla tai siitä jonkin verran aluksen perään päin. Keskipohja 16 leikkaa pintaliukupohjan 11 30 harjaviivan tai kärkiosan ja muodostaa tällöin kaksi pro- • jektioviivaa 17, jotka poikkeavat toisistaan perän suuntaan. Sekä V-muotoinen pohja 11 että keskipohjaosa 16 päättyvät aseman 9 kohdalla poikittaisulokkeeseen 4, joka on paarteiden 12 välissä. Kun pohjan 11 ja pohjan 16 kal- 35 tevuudet säädetään sopivalla tavalla toisiinsa nähden, pohja 16 voidaan sijoittaa niin, että se katkaisee tarpeen • 93188 27 mukaan kokonaan pohjan 11 poikittaisulokkeen 4 kohdalla, kuten kuvion 22 kohdassa 16a esitetään. Ulokkeen 4 kohdalla pohjan 11 syväys on 11,8" (30 cm).The front tip of the midsole 16 is preferably at or about some of the ship's maximum draft. The central base 16 intersects the ridge line or tip portion of the surface sliding base 11 30 and then forms two projection lines 17 which differ from each other in the stern direction. Both the V-shaped base 11 and the central base part 16 terminate at the position 9 in a transverse projection 4 between the chords 12. When the slopes of the base 11 and the base 16 are suitably adjusted relative to each other, the base 16 can be positioned so as to completely cut off the base 11 at the transverse projection 4 of the base 11, as shown at 16a in Fig. 22. For the protrusion 4, the depth of the base 11 is 11.8 "(30 cm).

Tästä johtuen pohjan kokonalsmuoto on aluksen kes-5 klosasta alkaen sen pituussuunnassa pääasiassa tasainen ja nousee asteittain aluksen perän suuntaan mieluimmin ainakin 25 % aluksen keskiosan syväyksestä ja paremman vakavuuden saamiseksi alukselle aluksen pitkittäiskalte-vuuskulman ollessa nolla ainakin 50 % ja mieluimmin 75 % 10 aluksen keskiosan syväyksestä. Tässä esimerkissä nousu aluksen perään on keskiosan syväyksestä 100 % ja se voi tarvittaessa olla jonkin verran suurempikin (ts. vesivii-van yläpuolella). Pohjan nousu aluksen keskiosasta sen perään on pituussuunnassa mieluimmin suunnilleen lineaari-15 nen tai vähän kovera eikä suurta kuperuusastetta käytetä tällöin. Jos pohjassa on jonkin verran kuperuutta, pinta-liukupohja on aluksen keskiosan kohdalta perän suuntaan poikittaissuunnassa paarreviivojen välissä poikittaisessa pystytasossa keskisyväykseltään puolet aluksen keskiosan 20 ja perän takareunan välisestä etäisyydestä ja enintään 50 % suurempi kuin syväys linaarisen projektion kohdalla aluksen keskiosan (asema 5) suurimman syväyspisteen ja perän takareunan suurimman syväyspisteen välissä ja mieluimmin enintään 25 % suurempi.As a result, the overall shape of the bottom is substantially flat in the longitudinal direction from the center-5 of the vessel and gradually rises in the direction of the stern, preferably at least 25% of the ship's draft and for greater stability for the vessel with a longitudinal heel angle of zero at least 50% and preferably 75% . In this example, the ascent to the stern of the vessel is 100% of the draft of the central part and may be somewhat larger if necessary (i.e. above the waterline). The rise of the bottom from the center of the vessel behind it is preferably approximately linear or slightly concave in the longitudinal direction and no high degree of convexity is used. If there is some convexity at the bottom, the surface sliding bottom shall be halfway between the center of the ship transverse to the stern lines in a transverse vertical plane halfway between the center 20 and the stern edge and not more than 50% greater than the draft at the between the greatest point of draft of the rear edge of the stern and preferably not more than 25% larger.

.. 25 Poikittaissuunnassa asemalta 5 perän suuntaan tämän keksinnön mukaisten alusten paarreleveys on edullista tehdä suhteellisen suureksi ja mieluimmin yhtä suureksi tai suuremmaksi kuin aluksen keskiosan paarreleveys. Kuvioiden 2-4 esittämässä aluksessa paarreleveys on aluksen kes-30 kiosassa 322" (818 cm) ja asemalta 7 perän takareunaan ;« 341,4" (867 cm)... 25 In the transverse direction from the station 5 in the stern direction, it is preferable to make the girder width of the vessels according to the present invention relatively large and preferably equal to or greater than the girder width of the central part of the vessel. In the vessel shown in Figures 2-4, the sling width is 322 "(818 cm) in the center section of the vessel and from station 7 to the stern edge;« 341.4 "(867 cm).

• ♦• ♦

Kuten kuviosta 2 voidaan parhaiten nähdä, uloke 4 suippenee lineaarisesti korkeudeltaan korkeimmasta pisteestään, joka on aluksen pituussuuntaisen keskiviivan 35 kohdalla, kummankin paarteen 12 suuntaan ja on samalla • · 28 931 88 kohdalla evien 13 kanssa. Vaihtoehtoisesti uloke 4 voi olla vaakasuora paarteiden välissä, kuten kuviossa 22 esitetään ja tässä tapauksessa onkin järjestetty siltaevä 18, joka on muotoiltu niin, että se johtaa ulokkeen 19 vir-5 tauksen, joka liikkuu aluksen perän suuntaan, paarteita pitkin. Ulokkeen syvyys (keskiviivan kohdalta mitattuna) on tässä esimerkissä 3,4" (8,6 cm) ja se valitaan suhteessa aluksen kokoon, mutta se voi vaihdella paljonkin ja on mieluimmin 5 - 500 mm tai se voi olla 0,001 % - 15 % 10 aluksen syväyksestä.As best seen in Figure 2, the protrusion 4 tapers linearly from its highest point at the longitudinal centerline 35 of the vessel, in the direction of each chord 12, and is at the same time as the fins 13. Alternatively, the protrusion 4 may be horizontal between the rafters, as shown in Fig. 22, and in this case a bridge edge 18 is provided, which is shaped so as to direct the flow of the protrusion 19 moving towards the stern of the vessel. The depth of the projection (measured at the centerline) in this example is 3.4 "(8.6 cm) and is selected in relation to the size of the vessel, but may vary widely and is preferably 5 to 500 mm or may be 0.001% to 15% of 10 vessels. of the draft.

Potkurit 20 on sijoitettu köliviivan molemmille puolille heti pintaliukupohjan 11 alle, mieluimmin paar-repalkin kohdalle tai 50 % etäisyydelle siitä ulokkeen 4 eteen. Kunpotkurit on sijoitettu tällä tavalla, niiden 15 synnyttämä purkaus pyrkii "pyyhkäisemään pois" pyörrevirrat ja sen pyörteisyyden, jota muodostuu helposti ulokkeiden kohdalle nimenomaan pienemmillä nopeuksilla, joten ulokkeen teho paranee. Lisäksi uloke pyrkii poistamaan potkurien synnyttämää pyörrevirtausta aluksen perän pin-20 taliukupinnoista, mikä vähentää vielä sitä kitkaa ja pyör-teisyyttä, joka liittyy yleensä pintaliukualuksen alla oleviin potkureihin.The propellers 20 are located on both sides of the keel line just below the surface sliding base 11, preferably at the beam-beam or at a distance of 50% in front of the projection 4. When the propellers are positioned in this way, the discharge they generate tends to "sweep away" the eddy currents and the turbulence that easily forms at the protrusions, especially at lower speeds, so that the power of the protrusion is improved. In addition, the protrusion tends to eliminate the vortex flow generated by the propellers from the talc surfaces of the stern pin-20, which further reduces the friction and turbulence typically associated with propellers beneath a surface glider.

Paineenpäästöpohja 21 suuntautuu ulokkeen 4 taakse. Poikittaissuunnassa paineenpäästöpohja on 21 kohtisuora 25 pituussuuntaiseen, pystysuoraan keskiviivatasoon nähden ja suuntautuu joko kuperana tai esitetyllä tavalla suorana tasona korkeimpaan kohtaansa, joka on sen päätepiste takareunassa 22 perän pystysuorassa osassa 7. Takareuna 22, joka on yhdensuuntainen perustason kanssa ja poikittain 30 aluksen pituussuuntaiseen keskiviivatasoon nähden, muodos- >· taa paineenpäästöpohjan 21 ja peräpeiliseinämän 23 yhtymä- kohdan. Maksimitehon saamiseksi paineenpäästöpohjan 21 pinta on siinä tasossa tai sen tason yläpuolella, joka suuntautuu ulokkeen 4 ja takareunan 22 väliin ja ulokkeen , · li 931 88 29 ja takareunan välissä tällainen pinta on takareunan 22 vaakatason alapuolella.The pressure relief base 21 extends behind the projection 4. Transversely, the pressure relief base 21 is perpendicular to the longitudinal, vertical centerline plane 25 and extends either convexly or as shown in a straight plane to its highest point at its trailing edge 22 at the stern vertical portion 7. The trailing edge 22 parallel to the base plane forms a junction of the pressure relief base 21 and the transom wall 23. To obtain maximum power, the surface of the pressure relief base 21 is in or above a plane extending between the protrusion 4 and the trailing edge 22 and between the protrusion, ll 931 88 29 and the trailing edge, such a surface is below the horizontal plane of the trailing edge 22.

Paineenpäästöpohjan nousu aluksen keulasta sen perään on mieluimmin ainakin kymmenesosa aluksen syväyksestä 5 sen keskiosassa, mutta se voi olla jopa puolet syväyksestä. Takareunan 22 tulisi sijaita pystysuunnassa aluksen rakennevesiviivan yläpuolella tai alapuolella sellaisella etäisyydellä, joka on alle 50 %, mieluimmin alle 25 % aluksen suurimmasta syväyksestä, mainitun etäisyyden olio lessa kuitenkin mieluimmin 10 %. Paineenpäästöpohjan 21 tulisi ulottua aluksen keulasta sen perään niin pitkälle, että se vapauttaa asteittain ja tasaisesti sen pintaliuku-paineen, joka kohdistuu veteen ennen uloketta, jolloin pintaliukualuksen perässä tavallisesti esiintyvä pyörtei-15 syys ja vastus saadaan tuntuvasti pienemmäksi. Tämä on mieluimmin ainakin sellainen vaakaetäisyys, joka on 5-20 % aluksen vesiviivan pituudesta. Tässä esimerkissä paineenpäästöpohjan pituus aluksen keulasta sen perään on 10 % vesiviivan pituudesta ja se nousee 15,4" (39,1 cm) 20 syväyksestä 3,4 " (8,6 cm) etäisyydelle vesiviivan alapuolella, siis 23,2 % aluksen keskiosan syväyksestä.The rise of the pressure relief bottom from the bow of the vessel behind it is preferably at least one tenth of the draft 5 of the vessel in its central part, but may be up to half of the draft. The trailing edge 22 should be located vertically above or below the ship's structural waterline at a distance of less than 50%, preferably less than 25% of the ship's maximum draft, however, said distance being preferably 10%. The pressure relief base 21 should extend from the bow of the vessel to its rear so as to gradually and evenly release the surface sliding pressure applied to the water before the protrusion, thereby significantly reducing the turbulence and resistance normally present at the stern of the surface vessel. This is preferably at least a horizontal distance of 5-20% of the length of the vessel's waterline. In this example, the length of the pressure relief bottom from the bow of the vessel behind it is 10% of the length of the waterline and rises from 15.4 "(39.1 cm) 20 dips to 3.4" (8.6 cm) below the waterline, i.e. 23.2% of the ship's center draft .

Kaksi peräholvia 24 on sijoitettu perän pystysuoran osan 7 taakse rungon 5 molemmille puolille kummankin käsittäessä kantaosan 25, joka suuntautuu peräpeilin seinä-. 25 män 23 taakse takareunan 22 yläpuolelle. Kumpikin kantaosa 25 kaareutuu vähän ylöspäin sekä perän puolella että aluksen sisäpuolen suuntaan ja on sijoitettu jonkin verran rakennevesiviivan yläpuolelle, niin että alukseen saadaan lisää pitkittäisvakavuutta pituuskallistusta vastaan kan-30 taosien 25 "työntäessä" vettä vasten, kun aluksen keula :* nousee ylös.Two rear arches 24 are located behind the vertical part 7 of the stern on both sides of the body 5, each comprising a base part 25 extending towards the wall of the transom. 25 behind the rear 23 above the rear edge 22. Each base portion 25 is curved a little upward along the aft side of the direction of the vessel interior and is disposed slightly above the construction water line, so that the vessel can be more longitudinal stability against pitching kan 30 taosien 25 "pushed" against the water when the bow of the vessel: * stands up.

Kummallakin puolella oleva paarrelinjaevä 13 suuntautuu perään päin takareunan 22 yli ja kaareutuu ylöspäin kummankin kantaosan ulkoreunoja pitkin tiettyyn pisteeseen 35 rakennevesiviivan yläpuolelle nostettuja paarrelinjoja 931 88 30 pitkin tapahtuvan virtauksen erottamiseksi tasaisesti aluksen perässä.The flap line 13 on each side extends rearwardly over the stern edge 22 and curves upward along the outer edges of each base to a certain point 35 above the flap lines 931 88 30 raised above the structural waterline to evenly separate the flow at the stern.

Kummankin peräholvin 24 sisäseinämät 26 ovat yhdensuuntaisia aluksen pituussuuntaisen keskiviivan kanssa ja 5 kumpikin liittyy peräpeiliseinämään 23, jolloin aluksen sisäpuolelle muodostuu syvennys kantopinnan 3 kiinnitys-tukia 27 varten. Tuet 27 voi olla varustettu tappilaake-reilla (ei esitetty), jotka on kiinnitetty peräholvin 24 sisäseinämiin ja kääntyvät sellaisen akselin ympäri, joka 10 on vaakasuora perusviivan tasoon nähden ja poikittain aluksen pituussuuntaiseen keskiviivaan nähden. Kuviossa 16 esitetyllä tavalla tuet 27 vastaavat poikkileikkausmuo-doltaan kantopintaa ja niissä on samalla tavalla kaarevat pinnat jänteen ollessa suunnilleen yhdensuuntainen aluksen 15 pituussuunnan kanssa. Tukien 27 alapäät on kiinnitetty kantopintaan 3 ja ne tukevat sen. Tiettyjä laitteita (ei esitetty), esimerkiksi hydraulisia mäntiä, voidaan käyttää tukien 27 yhdistämiseksi peräpeiliseinämään 23, niin että tukien pyöriinisasento voidaan säätää ja kääntää kantopinta 20 3 tällöin erilaisiin tulokulmiin. Vaihtoehtoisesti kanto- pinta 3 ja sen tuet voidaan kiinnittää pysyvästi etukäteen määrättyyn asentoon asianomaista alusta varten.The inner walls 26 of each stern vault 24 are parallel to the longitudinal centerline of the vessel and 5 each is connected to the transom wall 23, whereby a recess is formed inside the vessel for the fastening supports 27 of the carrying surface 3. The supports 27 may be provided with pin bearings (not shown) attached to the inner walls of the stern vault 24 and pivoting about an axis 10 that is horizontal to the plane of the baseline and transverse to the longitudinal centerline of the vessel. As shown in Fig. 16, the supports 27 correspond in cross-section to the bearing surface and similarly have curved surfaces with the tendon approximately parallel to the longitudinal direction of the vessel 15. The lower ends of the supports 27 are attached to the support surface 3 and support it. Certain devices (not shown), for example hydraulic pistons, can be used to connect the supports 27 to the transom wall 23, so that the rotational position of the supports can be adjusted and the bearing surface 20 3 can then be turned to different entry angles. Alternatively, the support surface 3 and its supports can be permanently fixed in a predetermined position for the respective vessel.

Kantopinta 3 on poikittain aluksen pituussuuntaiseen, pystysuoraan keskiviivatasoon nähden ja suunnilleen 25 yhtä suuri sen kummallakin puolella. Kantopinnan pituus-suuntainen sijainti alukseen nähden on mieluimmin sellainen, että sen etureuna on takareunan 22 kohdalla ja jonkin verran sen alapuolella niiden välisen pyörteisyyden välttämiseksi, mieluimmin ainakin 6" (15 cm) takareunan 22 30 alapuolella, mutta, mikäli mahdollista, ei kuitenkaan niin • alhaalla, ettäaluksen syväys kasvaa. Jos aluksessa on ulo kerakenne, esimerkiksi uloke 4, kantopinta olisi sijoitettava vaakasuoraan ulokkeen alareunan alapuolelle. Aluksen pituussuunnassa kantopinnan etureuna sijoitetaan pysty- 93188 31 suoraan asentoon aluksen takareunaan, esimerkiksi takareunaan 7.The carrying surface 3 is transverse to the longitudinal, vertical centerline plane of the vessel and approximately equal on either side thereof. The longitudinal position of the carrying surface relative to the vessel is preferably such that its leading edge is at and slightly below the trailing edge 22 to avoid turbulence between them, preferably at least 6 "(15 cm) below the trailing edge 22 30, but not possible if possible. If the vessel has an outer structure, for example a protrusion 4, the bearing surface should be placed horizontally below the lower edge of the projection, and in the longitudinal direction of the vessel the leading edge of the bearing surface is placed vertically 93188 31 in a vertical position at the rear edge, e.g.

Seuraavassa yksityiskohtaisemmin selostettavalla tavalla kantopinnan 3 jänne on suunnilleen yhdensuuntainen 5 vaakatason kanssa tai muodostaa sen kanssa pienen kulman. Muuttamalla tukien 27 pyörimisasentoa kantopinnan asento vaakatasoon nähden (ja näin ollen virtaussuuntaan nähden) voidaan säätää mieluimmin ±10 - 20° rajoissa.As will be described in more detail below, the tendon of the bearing surface 3 is approximately parallel to the horizontal plane 5 or forms a small angle with it. By changing the position of rotation of the supports 27 with respect to the horizontal (and thus with respect to the direction of flow), the position of the bearing surface can preferably be adjusted within ± 10 to 20 °.

Kantopinta tai kantopinnat voidaan sijoittaa sivu-10 suunnassa aluksen pituussuuntaiseen keskiviivaan nähden tarpeen mukaan eri tavoilla, niin että niiden resultantti-voima tietyssä pisteessä aluksen pituussuunnassa on keskiviivalla. Näin ollen, kuten edellä on esitetty, yksi kantopinta voi ulottua keskiviivan yli, niin että keski-15 viivan kummallekin puolelle siitä tulee yhtä suuri osa. Vaihtoehtoisesti erillinen kantopinta voidaan sijoittaa keskiviivan kummallekin puolelle samanlaiselle etäisyydelle siitä, kuten kuviossa 21 esitetään. Tämän rakenteen mukainen kantopinta-asennus on erittäin edullinen perän 20 eteen suoritettavia järjestelyjä varten. Kumpikin kanto-pinta 3e kiinnitetään runkoon hydrodynaamisesti muotoilluilla tukiosilla 27e etukäteen määrätyllä tavalla suunnattuna (tulokulma) virtaukseen nähden.The bearing surface or surfaces may be positioned laterally with respect to the longitudinal centerline of the vessel in different ways as needed so that their resultant force at a particular point in the longitudinal direction of the vessel is on the centerline. Thus, as discussed above, one bearing surface may extend beyond the centerline so that it becomes an equal portion on each side of the center-15 line. Alternatively, a separate bearing surface may be placed on either side of the centerline at a similar distance therefrom, as shown in Figure 21. The bearing surface mounting according to this structure is very advantageous for arrangements to be made in front of the stern 20. Each support surface 3e is fixed to the body by hydrodynamically shaped support members 27e oriented in a predetermined manner (angle of incidence) with respect to the flow.

Kantopinta on suositettava laite alaspäin suuntau-25 tuvan voiman synnyttämiseksi tämän keksinnön edellyttämällä tavalla. Tätä tarkoitusta varten kantopinta voi olla symmetrinen ja synnyttää näin ollen alaspäin suuntautuvan voiman muodostamalla tietyn tulokulman virtauksen kanssa kantopinnan takareunan ollessa sen etureunan yläpuolella 30 poikittain virtaussuuntaan nähden katsottuna. Tehon lisää- ·· miseksi kantopinnan kaarevuutta voidaan lisätä sen alas- • · päin suuntautuvalla puolella negatiivisen noston (alaspäin suuntautuvan voiman) synnyttämiseksi ja tarvittaessa mainittua negatiivista nostoa voidaan vielä lisätä tiettyä 35 tulokulmaa käyttämällä. Kantopinnan profiili on mieluimmin • · 93188 32 sellainen, että alaspäin suuntautuva voima voidaan maksimoida ja minimoida muodostuva vastus laajalla tulokulma-alueella negatiivisessa suunnassa (etureunan ollessa laskettu alaspäin takareunaan nähden) tulokulman ollessa täl-5 löin enintään 10° ja myös laajalla nopeusalueella. Kanto-pinnan oletetaan lisäksi toimivan tehokkaasti myös positiiviseen suuntaan (etureunan ollessa nostettu ylös) 5° tai sitä suuremmalla tulokulma-alueella ylöspäin suuntautuvan voiman synnyttämiseksi. (Tällainen ylöspäin suuntau-10 tuvan voiman synnyttämismahdollisuus voi olla edullinen joissakin tapauksissa tämän keksinnön mukaisissa aluksissa pituuskallistusvoimien kumoamiseksi kovassa aallokossa.) Näitä tarkoituksia varten käytetään erikoisrakenteista kantopintoja, jotka muodostavat toisen osan tästä keksin-15 nöstä ja minimoivat vastuksen sekä edistävät samanaikaisesti uudella tavalla aluksen tasapainon ylläpitämistä sekä pyörretilan ja aluksen runkopintoihin suuntautuvan virtauksen yhteisvaikutuksen eliminoimista, nimenomaan silloin, kun virtaus eroaa perän takareunassa.The bearing surface is a preferred device for generating a downward force as required by this invention. For this purpose, the bearing surface may be symmetrical and thus generate a downward force by forming a certain inlet angle with the flow with the rear edge of the bearing surface above its leading edge 30 transverse to the flow direction. In order to increase the power, the curvature of the bearing surface can be increased on its downward side to generate a negative lift (downward force) and, if necessary, said negative lift can be further increased by using a certain angle of incidence. The bearing profile is preferably such that the downward force can be maximized and the resulting resistance can be maximized over a wide range of inlet angles in the negative direction (with the leading edge downwards relative to the trailing edge) with an inlet angle of up to 10 ° and also over a wide speed range. In addition, the bearing surface is also assumed to operate efficiently in the positive direction (with the leading edge raised) in an incremental force of 5 ° or more to generate an upward force. (Such the possibility of generating an upward force may be advantageous in some cases on the vessels of this invention to overcome longitudinal heeling forces in a hard wave.) For these purposes, specially constructed bearing surfaces are used which form another part of this invention and minimize resistance and at the same time promote ship balance. maintenance and the elimination of the combined effect of the vortex and the flow to the hull surfaces of the vessel, in particular when the flow differs at the stern.

20 Pyörretilan ja aluksen runkoon suuntautuvan vir tauksen yhteisvaikutuksen eliminoimiseksi kantopinnat on muotoiltu mieluimmin niin, että niiden takareunaan suuntautuva virtaus ( "alastaittunut virtaus") kääntyy alaspäin samaan suuntaan kuin kantopinnan synnyttämä voima, mikä 25 poikkeaa täysin tavanomaisista nostokantopinnoista tai-siivistä, joissa alasta!ttuneen virtauksen suunta on syntyneeseen voimaan nähden vastakkainen. Sopivalla tavalla takaosistaan muotoiltuina sellaisilla kantopinnoilla, jotka on muodostettu kaareviksi niiden takaosan edestä (kaa-30 revuuden ollessa tällöin mieluimmin erilainen ja alapinnan ollessa kaarevampi) tietyn alaspäin suuntautuvan voiman synnyttämiseksi, kun etureuna kohtaa vesivirtauksen negatiivisessa tulokulmassa, voidaan saada aikaan tällainen suunnaltaan muutettu virtaus. Tällaisten kantopintojen 35 takaosa, joka on mieluummin ainakin 15 %, mutta mieluimmin20 In order to eliminate the interaction between the vortex space and the flow to the hull of the vessel, the bearing surfaces are preferably shaped so that the flow to their trailing edge ("downward flow") pivots downward in the same direction as the bearing surface force, which is completely different from conventional lifting surfaces. the direction of flow is opposite to the force generated. Appropriately shaped at their rear portions with bearing surfaces formed curved in front of them (preferably the curvature is preferably different and the lower surface is more curved) to generate a certain downward force when the leading edge encounters a flow of water at a negative inlet angle. The back of such bearing surfaces 35, which is preferably at least 15%, but more preferably

IIII

• 33 931 88 20 % ja enintään noin 40 % kantopinnan pituudesta jännettä pitkin mitattuna, muotoillaan niin, että yläpinta suuntautuu kuperana alaspäin takareunaan ja alapinta suuntautuu takareunaan kuperuudeltaan huomattavasti pienempänä ja on 5 mieluummin pääasiassa lineaarinen ja mieluimmin kovera.• 33,931 88 20% and up to about 40% of the bearing surface length measured along the tension, shaped so that the upper surface faces convexly down to the trailing edge and the lower surface faces the trailing edge much less in convexity and is preferably substantially linear and preferably concave.

Vastuksen minimoimiseksi keksinnön mukaiset kanto-pinnat on muotoiltu niin, että niiden alapinta alkaa tietystä pisteestä, joka on noin 25 - 55 % jänteen etäisyydestä etureunasta, joka kaareutuu takareunaa päin ylöspäin 10 pisteeseen, joka on 85 % jänteen etäisyydestä etureunasta, jolloin on kyseessä sellainen etäisyys jänteestä, joka on alle 50 % jänteen ja alapinnan alkupisteen välisestä etäisyydestä. Lisäksi kantopinnoilla voi olla suhteellisen kapea profiili maksimivahvuuden ja jänteen pituuden suh-15 teen ollessa mieluummin 0,15 ja mieluimmin 0,03 - 0,09.To minimize resistance, the bearing surfaces of the invention are shaped so that their lower surface begins at a point about 25 to 55% of the tendon distance from the leading edge that curves upward from the trailing edge to 10 points 85% of the tendon distance from the leading edge, which is the distance a tendon less than 50% of the distance between the tendon and the starting point of the lower surface. In addition, the bearing surfaces may have a relatively narrow profile with a ratio of maximum thickness to tendon length of preferably 0.15 and more preferably 0.03 to 0.09.

Hyvin suurella nopeudella tapahtuvaa aluksen liikettä varten tällaisten kantopintojen yläpinnan muotoa voidaan lisäksi muuttaa ja lisätä kantopintaan yksi tai useampia ulokkeita. Muutettu ylempi etupinta on muodoltaan 20 pääasiassa tasainen tai lineaarinen pinta, joka suuntautuu ohuesta etureunasta 30 - 50 % jänteen pituudesta vastaavan etäisyyden verran takareunaan päin. Ulokkeita voidaan sijoittaa kantopintaan tiettyyn pisteeseen joko ylä- tai alapintaan takareunaan tai sitä päin mieluimmin sellaiseen .. 25 kohteen, jossa pinta on sekä eteenpäin että taaksepäin yhdensuuntainen jänteen kanssa tai suuntautuu sisäänpäin sen suuntaan. Uloke voi olla suorassa kulmassa jänteeseen nähden sellaisella etäisyydellä, joka on 0,1 - 10 % tai enemmän kantopinnan maksimivahvuudesta. Kantopinnan tar-30 koituksena on saada aikaan epälineaarinen reaktio. Suurem-;· millä nopeuksilla virtauksen erottaminen tapahtuu ulokkeen kohdalla. Alapinnassa olevan ulokkeen osalta tämä saa aikaan alaspäin suuntautuvan voiman pienentymisen ja yläpinnassa olevan ulokkeen osalta taas alaspäin suuntautuvan 35 voiman kasvamisen. Käytettäessä tällaista kantopintaa/täl- « « 951 88 34 laisia kantopintoja tämän keksinnön mukaisessa aluksessa kantopinnan alapinnassa oleva uloke on erittäin edullinen, koska alaspäin suuntautuva voima kasvaa tällöin vähemmän hyvin suurilla nopeuksilla.In addition, for very high speed movement of the vessel, the shape of the upper surface of such bearing surfaces may be changed and one or more projections may be added to the bearing surface. The modified upper front surface 20 is in the form of a substantially flat or linear surface extending from the thin front edge by a distance of 30-50% of the length of the tendon towards the rear edge. The protrusions can be placed on the bearing surface at a certain point either on the top or bottom surface at the rear edge or vice versa, preferably at a point where the surface is both forward and backward parallel to the tendon or inwards towards it. The protrusion may be at a right angle to the tendon at a distance of 0.1 to 10% or more of the maximum thickness of the bearing surface. The purpose of the bearing surface is to effect a non-linear reaction. The higher the speed at which the flow is separated at the protrusion. In the case of the protrusion on the lower surface, this causes a decrease in the downward force, and in the case of the protrusion on the upper surface, again an increase of the downward force. When such a bearing surface / such bearing surfaces are used in a vessel according to the present invention, the projection on the lower surface of the bearing surface is very advantageous, since the downward force then increases less at very high speeds.

5 Kuvion 16 esittämässä kantopinnassa 3 on etureuna 43, takareuna 44, yläpinta 45 ja alapinta 46. Perusviivan 47 esitetään suuntautuvan takareunasta 44 etureunaan 43 sellaisessa ulokulmassa, jossa kantopinta 3 ei muodosta nostoa ylöspäin eikä myöskään alaspäin. Etureunassa 43 on 10 pääasiassa virtaviivainen etuosa. Yläpinta 45 etuosan takana on kupera maksimikuperuuden ollessa tietyssä pisteessä, joka on 7 - 20 % ja mieluimmin, kuten kuviossa esitetään, 10 % jänteen etäisyydestä etureunasta. Pinta 45 on kovera mainitusta maksimikuperuuden omaavasta pisteestä 15 toiseen maksimikoveruuden omaavaan solmukohtaan 48 ja sitten kupera alaspäin takareunaan 44. Alapinta 46 on kupera etureunasta 43 siihen pisteeseen 49, joka on maksimietäi-syydellä jänteestä ja kaareutuu siitä takareunaan 44 asteittain jännettä päin ja tulee hieman koveraksi. Siinä 20 kohdassa, joka on 85 % jänteen etäisyydestä etureunasta 43, alapinnan 46 etäisyys jänteeseen on suunnilleen 30 % maksimietäisyyspisteessä 49 olevasta etäisyydestä. Tässä esimerkissä jänteen pituus on 49,5" (125,7 cm) ja vahvuuden ja pituuden välinen suhde on 0,046. Tuumina ilmoitettu „25 pintojen kohtisuora etäisyys perusviivasta 47 jokaisella asemalla 1-33 esitetään taulukossa I. Asemien väli on 1,5" (3,8 cm).The bearing surface 3 shown in Fig. 16 has a leading edge 43, a trailing edge 44, an upper surface 45 and a lower surface 46. The baseline 47 is shown extending from the trailing edge 44 to the leading edge 43 at an outer angle where the bearing surface 3 does not lift upwards or downwards. The leading edge 43 has 10 substantially streamlined fronts. The upper surface 45 behind the front is convex with a maximum convexity at a certain point of 7 to 20% and preferably, as shown in the figure, 10% of the distance of the tendon from the leading edge. The surface 45 is concave from said point 15 of maximum convexity to another node 48 of maximum convexity and then convex down to the trailing edge 44. The lower surface 46 is convex from the leading edge 43 to the point 49 which is at maximum span and gradually curves to the trailing edge 44 and becomes slightly concave. At the point 20 which is 85% of the distance of the tendon from the leading edge 43, the distance of the lower surface 46 to the tendon is approximately 30% of the distance at the maximum distance point 49. In this example, the tendon length is 49.5 "(125.7 cm) and the strength-to-length ratio is 0.046. The" perpendicular distance of 25 surfaces from baseline 47 at each station 1-33, expressed in inches, is shown in Table I. The station spacing is 1.5 "( 3.8 cm).

% * t • : · « ti 93188 35% * t •: · «ti 93188 35

Taulukko I Taulukko IITable I Table II

Perusviivan ja kanto- Perusviivan ja kanto- pintarakenteen pintojen pintarakenteen pintojen ^ välinen etäisyys kuv. 16 välinen etäisyys kuv. 17The distance between the baseline and the bearing surface surfaces of the baseline and the bearing structure fig. 16 distance between fig. 17

Aseina Yläpinta Alapinta Asema Yläpinta Alapinta 0 0,00 0,11 0 0,00 0,11 1 0,27 0,13 1 0,27 0,13 2 0,52 0,15 2 0,52 0,15 10 3 0,72 0,21 3 0,72 0.21 4 0,Ö9 0,30 4 0,89 0^30 b 1,00 0,38 5 1,00 0,38 6 1,10 0,46 6 1 10 0,39 7 1,16 0,53 7 1,16 0,46 8 1,18 0,63 8 1,18 0,52 9 1,18 0,71 9 1,18 0,58 10 1,17 0,77 10 1 17 0,65 11 1,15 0,84 11 1,15 0,72 12 1,13 0,90 12 1,13 0,77 13 1,10 0;96 13 1 10 0,84 14 1,09 1,03 14 1,09 0,89 15 1,08 1,09 15 1,08 0,96 16 1,06 1,13. 16 1,06 1,00Weapons Top surface Bottom surface Position Top surface Bottom surface 0 0.00 0.11 0 0.00 0.11 1 0.27 0.13 1 0.27 0.13 2 0.52 0.15 2 0.52 0.15 10 3 0.72 0.21 3 0.72 0.21 4 0, Ö9 0.30 4 0.89 0 ^ 30 b 1.00 0.38 5 1.00 0.38 6 1.10 0.46 6 1 10 0 .39 7 1.16 0.53 7 1.16 0.46 8 1.18 0.63 8 1.18 0.52 9 1.18 0.71 9 1.18 0.58 10 1.17 0, 77 10 1 17 0.65 11 1.15 0.84 11 1.15 0.72 12 1.13 0.90 12 1.13 0.77 13 1.10 0; 96 13 1 10 0.84 14 1 .09 1.03 14 1.09 0.89 15 1.08 1.09 15 1.08 0.96 16 1.06 1.13. 16 1.06 1.00

Keskiviiva 1,05 1,15 Keskiviiva 1,05 1,04 on 17 1,05 1,15 Uloke 1,15 20 18 1,05 1,19 17 1,02 1 15 10 1,05 1,22 18 0,96 1,19 20 1,05 1 23 19 0,89 1,22 21 1,05 1,24 20 0,82 1,23 22 1,05 1,24 21 0,76 1,24 23 1,05 1,24 22 0,70 1,24 24 1,06 1,23 23 0,63 1,24 ... 25 25 1 r 08 1,19 24 0,57 1,23 26 1,09 1,17 25 0,51 1,19 27 1,10 1,15 26 0,44 1,17 28 1,10 1,10 27 0,38 1,15 29 1,10 1,04 28 0,32 1,10 30 1,09 1,00 29 0,25 1,04 31 0,97 0,90 30 0,19 1,00 32 0,77 0,71 31 0,13 0,90 30 33 0,43 0,36 32 0.08 0,71 33 0,00 0,36 ·« • » t». · 36 95188Center line 1.05 1.15 Center line 1.05 1.04 is 17 1.05 1.15 Projection 1.15 20 18 1.05 1.19 17 1.02 1 15 10 1.05 1.22 18 0, 96 1.19 20 1.05 1 23 19 0.89 1.22 21 1.05 1.24 20 0.82 1.23 22 1.05 1.24 21 0.76 1.24 23 1.05 1 .24 22 0.70 1.24 24 1.06 1.23 23 0.63 1.24 ... 25 25 1 r 08 1.19 24 0.57 1.23 26 1.09 1.17 25 0 , 51 1.19 27 1.10 1.15 26 0.44 1.17 28 1.10 1.10 27 0.38 1.15 29 1.10 1.04 28 0.32 1.10 30 1 09 1.00 29 0.25 1.04 31 0.97 0.90 30 0.19 1.00 32 0.77 0.71 31 0.13 0.90 30 33 0.43 0.36 32 0.08 0 , 71 33 0.00 0.36 · «•» t ». · 36 95188

Kuviossa 17 kantopinta 3 esitetään muutettuna edellä selostetulla tavalla suurella nopeudella tapahtuvaa liikettä varten, mutta vastaa muuten kuviossa 16 esitettyä kantopintaa. Tarkemmin sanottuna yläpinnan etuosa 50 on 5 pääasiassa lineaarinen etureunasta 43 alkaen takareunaan 44 päin sellaisella pituudella, joka vastaa 45 % jänteen pituudesta. Etureunan 43 etuosa on huomattavasti ohuempi kuin kuviossa 16 esitetyssä rakenteessa. Alapinnan 46 etuosalla 51 on suunnilleen sama kaarevuus, mutta kantopinnan 10 keskipisteen kohdalla se on lähempänä jännettä. Uloke 52 sijaitsee keskipisteessä ja sen korkeus on 5 % kantopinnan maksimivahvuudesta. Pintojen etäisyydet perusviivasta asemilla 1-33 esitetään taulukossa 11 kuvion 16 esittämää rakennetta vastaavalla tavalla. Vahvuuden ja jänteen pi-15 tuuden välinen suhde on 0,045.In Fig. 17, the bearing surface 3 is shown modified as described above for high-speed movement, but otherwise corresponds to the bearing surface shown in Fig. 16. More specifically, the front portion 50 of the upper surface is substantially linear from the leading edge 43 toward the trailing edge 44 for a length corresponding to 45% of the length of the tendon. The front of the leading edge 43 is considerably thinner than in the structure shown in Fig. 16. The front portion 51 of the lower surface 46 has approximately the same curvature, but at the center of the bearing surface 10 it is closer to the tension. The protrusion 52 is located in the center and has a height of 5% of the maximum strength of the bearing surface. The distances of the surfaces from the baseline at stations 1-33 are shown in Table 11 in a manner similar to the structure shown in Figure 16. The ratio between the strength and the length of the tendon pi-15 is 0.045.

Kuten kuviosta 9 voidaan parhaiten nähdä, aluksen keulassa 28 on sen kitkan ja pyörteisyyden vähentämiseksi keulakantopinta 31, joka suuntautuu alaspäin tietystä ve-siviivan yläpuolella olevasta pisteestä keulavantaan ja 20 kölin yhtymäkohdan 29 kaarevaan ja aerodynaamisesti muotoiltuun etuosaan keulan lakipisteen (etureunan) 30 edessä. Keulakantopinta 31 on sellainen kantopinta, jonka pinnat ovat kaarevuudeltaan samanlaisia ja jonka maksimivahvuuden ja jänteen välinen suhde on 0,063, maksimivahvuuden . 25 esiintyessä siinä pisteessä, joka on 45 % jänteen pituudesta etureunasta. Jänteen pituus (21” eli 53,3 cm) on 6,4 % aluksen pääpaarreleveydestä.As best seen in Figure 9, to reduce friction and turbulence, the bow 28 of the vessel has a bow bearing surface 31 extending downward from a certain point above the waterline to the bow rim and 20 to the curved and aerodynamically shaped front portion of the keel junction 29 in front of the bow forward. The bow bearing surface 31 is a bearing surface having surfaces of similar curvature and having a maximum thickness to tendon ratio of 0.063, maximum strength. 25 occurring at a point 45% of the length of the tendon from the leading edge. The length of the tendon (21 ”or 53.3 cm) is 6.4% of the width of the main beam of the vessel.

Keulakantopintaa käytetään käsiteltävässä keksinnössä yksinomaan terävässä ja syvässä keulaosassa vesira-30 jän alapuolella. Keulakantopinta "halkaisee" keulaan suun-tautuvan veden (ts. se kohdistaa veteen ulospäin suuntautuvan liikemomentin) ja säilyttää tämän virtauksen lami-naarisena keulan kohdalla, mikä lisää huomattavasti keulan vesirajan alapuolella olevan terävän osan kykyä halkaista . · · li 93188 37 virtausta vielä lisää ja suunnata se perään päin pintaliu-kupohjaa pitkin pyörteisyyden ollessa minimaalinen.In the present invention, the bow bearing surface is used exclusively in the sharp and deep bow portion below the water column. The bow bearing surface "splits" the water to the bow (i.e., applies an outward moment of movement to the water) and maintains this flow laminar at the bow, greatly increasing the ability of the sharp portion below the waterline of the bow to split. · · Li 93188 37 further flow and direct it backwards along the surface slip bottom with minimal turbulence.

Tämän keksinnön mukainen keulakantopinta on muotoiltu niin, että se minimoi pyörteisyyden ja kitkan sekä 5 aerodynaamisesta muotoilustaan että sileästä ja kiillotetusta pinnastaan johtuen. Kantopinta on mieluimmin neutraali. ts. se on muotoiltu niin, ettei se kohdista sanottavaa puhdasta voimaa kumpaankaan suuntaan kohtisuoraan kantopinnan liikesuuntaan nähden, kun sen jänne suuntautuu 10 liikesuuntaan. Kantopinnan molemmat puolet jänteen kummallakin puolella ovat kaarevuudeltaan mieluimmin suunnilleen samanlaisia, niin että kantopinta on tasapainotettu tai symmetrinen jänteeseensä nähden. Yksinkertaisimmassa muodossaan, joka on tarkoitettu pieniä aluksia varten, kan-15 topinta voi olla ohut, tasainen levy, joka on pyöristetty etu- ja takareunastaan. Yleensä kantopinnan vahvuus vaih-telee kuitenkin virtaviivaisesti jänteen pituudella. Kantopinnan etuosa suuntautuu eteenpäin jännettä pitkin kantopinnan vahvimmasta kohdasta etureunaan.The bow bearing surface of the present invention is shaped to minimize turbulence and friction due to both its aerodynamic design and its smooth and polished surface. The bearing surface is preferably neutral. i.e., it is shaped so that it does not apply said pure force in either direction perpendicular to the direction of movement of the bearing surface when its tendon is directed in the direction of movement. Both sides of the bearing surface on either side of the tendon are preferably approximately similar in curvature so that the bearing surface is balanced or symmetrical with respect to its tendon. In its simplest form, intended for small vessels, the top of the deck may be a thin, flat plate rounded at its front and rear edges. In general, however, the strength of the bearing surface varies in a streamlined manner along the length of the tendon. The front of the bearing surface extends forward along the tension from the strongest point of the bearing surface to the leading edge.

20 Kantopinnan takaosa suuntautuu jännettä pitkin kan topinnan vahvimmasta kohdasta takareunaan.20 The rear of the bearing surface extends along the tension from the strongest point of the bearing surface to the rear edge.

Kantopinta on yleensä jännepituudeltaan ja vahvuudeltaan mieluimmin tarpeeksi suuri aluksen kokoon nähden, niin että se pystyy kohdistamaan veteen riittävän ulospäin 25 työntävän liikemomentin käyttönopeudella aluksen runkoon kohdistuvan kitkan vähentämiseksi tuntuvasti. Kantopinnan vahvuuden (sen vahvemmassa kohdassa) ja sen pituuden välinen suhde on mieluimmin 1 - 40 % jänteen pituudesta kantopinnan vahvimman kohdan ollessa sen etureunan takana 30 sellaisella etäisyydellä, joka vastaa 20 - 80 % jänteen :· pituudesta, mutta mieluimmin 20 - 60 %. Aluksessa ne pää- muuttujat, jotka vaikuttavat kantopinnan vahvuuden valitsemiseen, käsittävät alukselle suunnitellun nopeuden, aluksen suurimman leveyden ja syväyksen sekä aluksen keu-35 lan ja kantopinnan välisen etäisyyden. Nopeimmissa aluk- • « 931 88 38 sissa kantopinnan tulokulma (sen etureunan suhteellinen terävyys) on mieluimmin pienempi.The bearing surface is generally preferably large enough in length and strength to the size of the vessel to be able to apply sufficient outward thrust to the water at the operating speed to significantly reduce friction on the hull of the vessel. The ratio between the strength of the bearing surface (at its strongest point) and its length is preferably 1 to 40% of the length of the tendon, the strongest point of the bearing surface being behind its leading edge 30 at a distance corresponding to 20 to 80% of the tendon: · length, but preferably 20 to 60%. On board, the main variables that affect the choice of hull strength include the design speed of the vessel, the maximum breadth and draft of the vessel, and the distance between the bow and the hull of the vessel. In the fastest vessels, the angle of incidence of the bearing surface (relative sharpness of its leading edge) is preferably smaller.

Kantopinta sijoitetaan mieluimmin aluksen rungon pituussuuntaiseen, pystysuoraan keskitasoon kantopinnan 5 jänteen tullessa samaan linjaan mainitun pystysuoran keskitason kanssa. Kantopinnan jänneväli ulottuu huomattavalle etäisyydelle aluksen vesiviivan alapuolelle ja mieluimmin vesiviivasta alas köliviivaan. Vesiviivan alapuolella olevalla jännevälin pituudella kantopinnan takareuna tulee 10 keulapiikkiä vastapäätä ja tietylle etäisyydelle sen eteen. Termi "keulapiikki" tarkoittaa tässä aluksen etu-maisinta osaa millä tahansa korkeudella vesiviivan ylä-tai alapuolella. .Useimmissa tapauksissa useimmissa tai kaikissa korkeuksissa se on keulan etureuna, mutta se voi 15 olla myös jokin muu rakenne, esimerkiksi kupu, köli tai vastaava osa.The bearing surface is preferably placed in the longitudinal, vertical central plane of the hull of the vessel, the tendon of the bearing surface 5 being aligned with said vertical central plane. The span of the bearing surface extends a considerable distance below the waterline of the vessel and preferably from the waterline down to the keel line. At the length of the span below the waterline, the trailing edge of the bearing surface comes 10 bow spikes opposite and a certain distance in front of it. The term "bow spike" as used herein means the anterior part of the vessel at any height above or below the waterline. .In most cases at most or all heights it is the leading edge of the bow, but it may also be some other structure, for example a dome, keel or similar part.

Kantopinnan parhaan suorituskyvyn varmistamiseksi sen takareuna sijoitetaan niin, että se on yhdensuuntainen keulapiikin kanssa koko pituudellaan vesiviivan alapuolel-20 la. Kantopinta voidaan kuitenkin haluttaessa sijoittaa erilaiseen kulmaan keulapiikkiin nähden, esimerkiksi pystysuoraan. Kantopinta sijoitetaan mieluimmin myös niin, että se kallistuu eteenpäin ja ylöspäin.To ensure the best performance of the bearing surface, its trailing edge is positioned so that it is parallel to the bow spike along its entire length below the waterline-20 la. However, if desired, the bearing surface can be placed at a different angle to the bow spike, for example vertically. The bearing surface is also preferably positioned so that it tilts forward and upwards.

Kantopinnan etäisyys keulapiikistä on tärkeä tekijä 25 keksinnön etujen optimoimiseksi. Sopivin etäisyys vaihte-lee monista tekijöistä johtuen, etäisyyden kasvaessa yleensä käyttö- tai rakennenopeudesta ja aluksen leveydestä sekä kantopinnan vahvuudesta ja jännepituudesta riippuen ja päinvastoin. Vaikka etäisyys voikin näin ollen 30 vaihdella, kantopinta olisi sijoitettava tarpeeksi lähelle ·· keulapiikkiä, niin että aluksen rakennenopeudella on vielä jäljellä sopiva määrä ulospäin suuntautuvaa liikemoment-tia, jonka kantopinta kohdistaa veteen sen suuntautuessa aluksen keulaan.The distance of the bearing surface from the bow spike is an important factor in optimizing the advantages of the invention. The most suitable distance varies due to many factors, with the distance generally increasing depending on the speed of use or construction and the width of the vessel, as well as the strength and length of the carrying surface and vice versa. Thus, although the distance may vary, the bearing surface should be placed close enough to the bow peak so that the ship's design speed still has a suitable amount of outward torque that the bearing surface applies to the water as it faces the bow of the vessel.

93188 3993188 39

Kantopinnan takareuna tulisi sijoittaa yleensä sellaiselle etäisyydelle keulapiikistä, että keksinnön edut voidaan hyödyntää täysin. Tämä etäisyys ei vaihtele yksinomaan jo edellä mainituista tekijöistä, vaan myös keulan 5 terävyysasteesta, kantopinnan takaosan terävyydestä ja muista sellaisista tekijöistä johtuen, jotka vaikuttavat siihen kitka- ja pyörteisyysmäärään, joka syntyy kantopinnan takareunan ja keulapiikin kohdalle. Keulapiikki ja kantopinnan takareuna olisi kuitenkin sijoitettava sellai-10 selle etäisyydelle toisistaan, että vedessä on jatkuva laminaarinen tila sen ollessa kantopinnan takareunan ja aluksen keulan kohdalla. Mitä jyrkempi aluksen keula tai kantopinnan takaosa on, sitä suurempi niiden välisen etäisyyden on oltava virtauksen pitämiseksi laminaarisena 15 niiden kohdalla. Käytännössä kantopinta sijoitetaan keula-piikistä jokaisessa vaakasuorassa pisteessä sellaiselle vaakaetäisyydelle, joka on yhtä suuri tai suurempi kuin kantopinnan maksimivahvuus (kantopinnan takareunasta mitattuna ). Nimenomaan suurempia nopeuksia käyttäville aluk-20 sille tarvitaan tällaiseksi etäisyydeksi mieluimmin 1-30 % rungon leveydestä.The rear edge of the bearing surface should generally be located at such a distance from the bow spike that the advantages of the invention can be fully exploited. This distance varies not only due to the factors already mentioned, but also due to the degree of sharpness of the bow 5, the sharpness of the rear part of the bearing surface and other such factors which affect the amount of friction and turbulence generated at the rear edge of the bearing surface and the bow peak. However, the bow spike and the rear edge of the bearing surface should be spaced such that there is a continuous laminar space in the water with the rear edge of the bearing surface and the bow of the vessel. The steeper the bow or stern of the carrying surface, the greater the distance between them must be to keep the flow laminar at them. In practice, the bearing surface is placed at each horizontal point from the bow spike at a horizontal distance equal to or greater than the maximum thickness of the bearing surface (measured from the rear edge of the bearing surface). For vessels using higher speeds in particular, 1-30% of the hull width is preferably required for such a distance.

Aluksen keulan terävä osa vesirajan alapuolella on rungon etupään se osa, jossa leikkausalueet kasvavat, ts. maksimileikkauspisteeseen, jollainen on yhdensuuntaisen 25 keskirungon alussa. Kuvioiden 2-4 mukaisessa rakenteessa tämä on suunnilleen aseman 4 kohdalla. Tämän keksinnön uutta keulan terävää osaa vesirajan alapuolella voidaan selostaa helposti viittaamalla sen niihin osiin, jotka suuntautuvat 10 % ja 20 % aluksen vesiviivan pituudesta 30 aluksen perän suuntaan keulan pystysuorasta osasta. Ku-·· vioiden 2-4 esittämässä aluksessa tämä muodostaa rungon etuosan, joka suuntautuu keulan pystysuorasta osasta perään päin asemille 1 ja 2. Katsottaessa kuviota 8 keulan terävä osa vesirajan alapuolella (32) voidaan todeta ka-35 peaksi sen suuntautuessa sekä ylöspäin että taaksepäin » · 931 88 40 suhteellisen pienessä kulmassa. Keulan pystysuoran osan 6 takana looringit 11, jotka esitetään katkoviivalla asemalla 1/2 kuviossa 8, ovat pystypoikkileikkaukseltaan hieman koveria, mutta haluttaessa ne voivat olla myös suoria.The sharp part of the bow of the vessel below the waterline is the part of the front end of the hull where the intersection areas grow, i.e. to the maximum point of intersection at the beginning of the parallel central hull. In the structure according to Figures 2-4, this is approximately at position 4. The novel bow sharp portion of the present invention below the waterline can be readily described by reference to those portions that extend 10% and 20% of the length of the vessel's waterline toward the stern of the vessel from the vertical portion of the bow. In the vessel shown in Figures 2-4, this forms the front of the hull, which extends rearward from the vertical part of the bow to positions 1 and 2. Looking at Figure 8, the sharp part of the bow below the waterline (32) can be seen as narrow both upwards and backwards. »· 931 88 40 at a relatively small angle. Behind the vertical part 6 of the bow, the veils 11, shown by the broken line at position 1/2 in Fig. 8, have a slightly concave vertical cross-section, but can also be straight if desired.

5 Pystysuunnassa keulan terävä osa vesirajan alapuolella on poikkeuksellisen syvä pintaliukualukselle, keulan alareunan 33 syväyksen pystysuoran osan 6 jälkeen asemalla 2 ollessa noin 69,8" (177,3 cm), mikä on noin 135 % suurimmasta syväyksestä keulan vesirajan alapuolella olevan osan 10 32 takana. Keulan vesirajan alapuolella olevan osan pie nimmän ulottuvuuden muodostaa keulavanteen ja kölin yhtymäkohta 29, joka on yhdistetty perän suunnassa ulokkeeseen 34 ja on osa siitä ja jossa on keulasiipi 35, jota selostetaan yksityiskohtaisesti seuraavassa. Nyt on kuitenkin 15 huomattava, että mainittu uloke, jolla on kapea profiili ja pieni tilavuus, muodostaa keulavanteen ja kölin yhtymäkohdan kanssa keulan vesirajan alapuolella olevan terävän osan alimmaisen osan. Keulan vesirajan alapuolella olevan terävän osan 32 aseman 2 takana pohja 11 laskee edelleen-20 kin asteittain ja sen kulma lähestyy vaakasuoraa tasoa, kuten kuviossa 7 esitetään.5 Vertically, the sharp point of the bow below the waterline is exceptionally deep for the surface skid, after the vertical section 6 of the draft of the lower edge of the bow 33 at position 2 being about 69.8 "(177.3 cm), which is about 135% of the maximum draft behind the bow 10 32 The smallest dimension of the part below the waterline of the bow is formed by the intersection of the bow rim and the keel 29 connected in the stern direction to the protrusion 34 and forming part thereof and having a bow wing 35, which will be described in detail below. narrow profile and small volume, forms the lowest part of the sharp part below the waterline of the bow with the junction of the bow rim and the keel.At the position 2 of the sharp part 32 below the waterline of the bow, the bottom 11 further decreases gradually and its angle approaches a horizontal plane, as shown in Fig. 7 .

Kuten voidaan nähdä, terävän, syvän keulan vedenalaisen osan 32 tilavuus on suhteellisen pieni ja sen kantokyky on tämän vuoksi alhainen. Sillä on myös suuri ve-25 teen koskettava pinta, joka on sijoitettu suureen pysty-kulmaan, joka voi aiheuttaa huomattavan negatiivisen noston. Se vaakasuoraan tasoon sijoitettu pinta, joka voi saada aikaan positiivisen noston, on suhteellisen pieni.As can be seen, the volume of the sharp, deep bow underwater portion 32 is relatively small and therefore has a low carrying capacity. It also has a large ve-25 tea contact surface positioned at a large vertical angle that can cause significant negative lift. The horizontal surface that can provide a positive lift is relatively small.

Tämän uuden pintaliukualukselle tarkoitetun, vesi-30 rajan alapuolella olevan keulan osan teholliselle syvyy-• delle on tunnusomaista keskisyväys sen koko pituudella tai sen etuosassa. Keskisyväys voidaan laskea jakamalla se pituussuuntaisessa, pystysuorassa keskiviivatasossa oleva alue, joka kuuluu vesirajan alapuolella olevaan keulan 35 terävään osaan, mainitun keulan osan pituudella.The effective depth of this new part of the bow for the surface skid below the water-30 limit is • characterized by a central draft along its entire length or at its front. The central draft can be calculated by dividing the area in the longitudinal, vertical centerline plane belonging to the sharp part of the bow 35 below the waterline along the length of said part of the bow.

93188 41 Näin laskettua keskisyväystä voidaan verrata aluksen suurimpaan syväykseen vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan takana yleensä suunnilleen asemien 4-7 kohdalla. Keksinnön tätä näkökohtaa sovellettaessa vesi-5 rajan alapuolella oleva keulan terävä osa suunnitellaan aluksen muuhun osaan nähden mieluimmin niin, että keskisy-väys vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan siinä osassa, joka on ainakin 20 % tai jopa 10 % aluksen ve-siviivan pituudesta keulan pystysuoran osan takana, on 10 ainakin 80 % suurimmasta syväyksestä vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan takana ja mieluimmin yhtä suuri ja jopa 175 % suurempi kuin vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan takana oleva suurin syväys. Kuvion 1 mukaisessa rakenteessa aluksen rungon etuosan keskisyväys 15 on keulan pystysuorasta osasta asemalle 1 117 % ja keulan pystysuorasta osasta asemalle 2 se on 126 % suurimmasta syväyksestä vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan 32 takana (48,1" tai 122,2 cm suunnilleen asemien 2-6 kohdalla). Keskisyväys lasketaan määrittämällä ensin se 20 pituussuuntaisen keskiviivatason pinta-ala rakennevesiviivan alapuolella ja keulan pystysuoran osan ja vastaavasti asemien 1 ja 2 välissä, joka on rajattu ala- ja keulasi-vuilla sillä viivalla, joka esittää vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan suurinta ulottuvuutta (uloke ... 25 tai vastaava kölin pidennys mukaan luettuina).93188 41 The mean draft thus calculated can be compared to the maximum draft of the vessel behind the sharp part of the bow below the waterline, generally at approximately positions 4-7. In applying this aspect of the invention, the sharp portion of the bow below the waterline 5 is preferably designed relative to the rest of the vessel so that the center of the sharp portion of the bow below the waterline is at least 20% or even 10% of the length of the waterline of the bow. at least 80% of the maximum draft behind the sharp part of the bow below the waterline and preferably equal to and up to 175% greater than the maximum draft behind the sharp part of the bow below the waterline. In the structure of Figure 1, the mean draft 15 of the bow of the hull is 117% of the vertical section of the bow to station 1 and 126% of the maximum draft behind the sharp part 32 of the bow below the waterline (48.1 "or 122.2 cm at approximately position 2). The mean draft is calculated by first determining the area of the 20 longitudinal centreline below the structural waterline and between the vertical part of the bow and stations 1 and 2, respectively, bounded by the lower and bow sides of the line representing the sharp part of the bow below the waterline. maximum dimension (including cantilever ... 25 or equivalent keel extension).

Rungon etuosan kapeus tai terävyys ja tehollisen pintaliukupinnan suhteellinen puuttuminen vesirajan alapuolella olevassa keulan terävässä osassa voidaan määrittää keskipaarreleveyden ja syväyksen välisenä suhteena 30 (ilman ulokkeen tai siiven syvyyttä). Keulan pystysuorasta osasta alkaen asemalle 2 asti tämä suhde vaihtelee paljon siirryttäessä aluksen keskiosan pohjan tuntuvasti pienempää nousua päin. Kuitenkin keskipaarreleveyden suhde köli-viivan syväykseen (ilman ulokkeen tai muun ulkonevan osan 35 syvyyttä köliviivan alapuolella syväystä määrättäessä) • · 42 931 88 perustasossa asemien 1 ja 2 kohdalla on sopiva mitta vesirajan alapuolella olevan keulan terävän osan kokonaisterä-vyydelle sekä havainnollistamis- että suunnittelutarkoi-tuksiin. Keskipaarreleveyden ja köliviivan syväyksen väli-5 nen suhde asemalla 2 (20 % aluksen pituudesta keulan pystysuoran osan takana) on mieluimmin alle 4 ja asemalla 1 alle 3. Kuvion 1 mukaista alusta varten leveyden ja köli-viivan syväyksen välinen suhde asemalla 2 on 3,06 ja asemalla 1 1,6.The narrowness or sharpness of the front of the hull and the relative absence of an effective surface sliding surface in the sharp part of the bow below the waterline can be determined as the ratio between the center flap width and the draft 30 (without cantilever or wing depth). From the vertical part of the bow to station 2, this ratio varies much as the bottom of the center of the ship moves towards a much smaller pitch. However, the ratio of the center flap width to the keel line draft (without the depth of the protrusion or other protruding portion 35 below the keel line when determining draft) • 42 931 88 in the base plane at positions 1 and 2 is a suitable measure for the total sharpness of the sharp part of the bow below the waterline. purposes. The ratio of center-to-keel width to keel line draft at position 2 (20% of the ship's length behind the vertical of the bow) is preferably less than 4 and at position 1 less than 3. For the vessel of Figure 1, the ratio of breadth to keel line draft at position 2 is 3.06 and at station 1 1.6.

10 On huomattava, että edellä esitetyt tiedot ovat lähinnä hyödyllisiä normeja, joiden avulla on helpompi havainnollistaa ja ymmärtää sellaista vesirajan alapuolella olevan keulan terävää osaa, jota voidaan käyttää ainutlaatuisena rakenteena tätä keksintöä sovellettaessa. Kä-15 sitteellisesti ilmaistuna tämän keksinnön mukainen pinta-liukualus noudattaa niitä yleisperiaatteita, joiden mukaan saadaan aikaan pienempi tilavuus ja kantokyky aluksen keu-laosaan, pienempi nostopinta (pintaliukupinta) keulaan ja keulaan myös suurempi veteen koskettava pinta, joka pystyy 20 synnyttämään negatiivisia nostovoimia, jotka vaikuttavat ainut laa tuisesti aluksen perään kohdistettujen dynaamisten voimien kanssa tehokkaan ja vakaan aluksen rakentamiseksi. Toisella tavalla asiaa tarkasteltaessa on kehitetty sellainen erittäin tehokas vesirajan alapuolella oleva keulan 25 terävä osa, jonka vakavuus olisi pintaliukualuksessa muu- « ten kyseenalainen ja jopa vaarallinen, mutta joka tehokkuutensa lisäksi liittyy toiminnallisesti aluksen perässä oleviin dynaamisiin voimiin aluksen tasapainottamiseksi ja tällöin saatavan tärkeän lisätehon kehittämiseksi. Näin 30 muodostetulla ohuella, syvällä vesirajan alapuolella ole-:. valla keulan terävällä osalla eliminoidaan paineen kehit- tyminen keulan alle ja siitä johtuva roiskeiden muodostuminen, joka vähentää tavanomaisten pintaliukualusten tehoa.10 It should be noted that the above information is essentially a useful standard to facilitate the illustration and understanding of a sharp portion of a bow below the waterline that can be used as a unique structure in the practice of this invention. Conceptually, the surface glider of the present invention follows the general principles of providing lower volume and carrying capacity to the bow of the vessel, a smaller lifting surface (surface sliding surface) to the bow and also a larger water contact surface capable of generating negative lifting forces which with a unique effect on the dynamic forces applied to the stern of the ship to build an efficient and stable ship. Alternatively, a highly efficient submarine point 25 has been developed that would otherwise be questionable and even dangerous in the surface of the glider, but which, in addition to its effectiveness, is functionally related to the dynamic forces behind the vessel to balance the vessel and develop important additional power. The thin, deep waterline thus formed is 30. The sharp part of the bow eliminates the development of pressure under the bow and the consequent formation of splashes, which reduces the power of conventional surface gliders.

t « li 93188 43 Tämän keksinnön mukainen keulauloke sijaitsee aluksen keskiosan edessä ja suuntautuu mieluimmin aluksen pituussuuntaista keskiviivatasoa pitkin aluksen perään päin keulan pystysuoran osan kohdalta. Keulauloke voi ulottua 5 niin kauas aluksen perään, että sen pituus on 30 - 40 % keulan pystysuoran osan ja perän pystysuoran osan välisestä etäisyydestä. Keulauloke on kiinnitetty aluksen köliin ja se voi suuntautua siitä alaspäin runkoviivaa pitkin yleensä 3" (7 cm) - 15' (460 cm) suuruiselle etäisyydelle 10 aluksen koosta ja sen syväyksestä riippuen. Tämä etäisyys on mieluummin 1/4 %, mutta mieluimmin 3/4 % tai enemmän, jopa 5 % keskimääräisestä paarreleveydestä. Suhteessa aluksen syväykseen etäisyys köliviivasta alaspäin on mieluimmin ainakin 10 % aluksen maksimisyväyksestä ilman ulo-15 keosaa.The bow projection of the present invention is located in front of the center of the vessel and preferably extends along the longitudinal centerline plane of the vessel toward the stern of the vessel at the vertical portion of the bow. The bow projection may extend 5 so far to the stern that its length is 30 to 40% of the distance between the vertical part of the bow and the vertical part of the stern. The bow projection is attached to the keel of the vessel and may extend downwards along the hull line at a distance of generally 3 "(7 cm) to 15 '(460 cm) 10 depending on the size of the vessel and its draft. This distance is preferably 1/4%, but preferably 3 / 4% or more, up to 5% of the average girder width In relation to the draft of the vessel, the distance from the keel line downwards is preferably at least 10% of the maximum draft of the vessel without the outer 15.

Ulokeosa konstruoidaan niin, että se täyttää siihen kohdistuvien luisu-, vääntö- ja muiden voimien asettamat rakennevaatimukset sekä ne rakennevaatimukset, jotka liittyvät keulasiiven tai -tason tukemiseen, jos se on kiin-20 nitetty keulaulokkeeseen, kuten seuraavassa selostetaan. Keulauloke on aerodynaamisesti muotoiltu sen synnyttämän kitkan ja pyörteisyyden minimoimiseksi ja se on mieluimmin levy, jossa on suhteellisen terävä etu- ja takareuna. Kuvioiden 2-4 esittämässä rakenteessa ulokeosa 34 on keu-25 lan alaspäin suuntautuva jatke. Keulasta perään suuntautuva ulokeosa on pituudeltaan 261" (663 cm), keulan pystysuorasta osasta suunnilleen asemalle 2 ja 20" (50,8 cm) syvä. Kuten kuviosta 9 voidaan parhaiten nähdä, uloke 34 on kantopinta, jonka molempien pintojen kaarevuus on sama 30 ja jänne suuntautuu keulasta perään. Maksimivahvuus on ·· noin 9,4" eli 23,9 cm (0,027 % jänteen pituudesta) ja sen sijaintipaikka on etureunojen 36 välisen jänteen keskiosassa. Kuvioista voidaan nähdä, että ulokeosan 34 syvyys on huomattavasti suurempi kuin sen vahvuus.The cantilever portion shall be constructed to meet the design requirements for sliding, torsional and other forces applied to it, as well as those design requirements related to the support of the bow wing or plane, if attached to the bow projection, as described below. The bow projection is aerodynamically shaped to minimize the friction and turbulence it generates and is preferably a plate with a relatively sharp leading and trailing edge. In the structure shown in Figures 2-4, the protrusion 34 is a downward extension of the bow. The protruding portion from the bow to the rear is 261 "(663 cm) long, from the vertical portion of the bow to approximately 2 and 20" (50.8 cm) deep. As best seen in Figure 9, the protrusion 34 is a bearing surface having the same curvature 30 on both surfaces and a tendon extending from the bow to the rear. The maximum thickness is about 12.4 ", i.e. 23.9 cm (0.027% of the length of the tendon) and is located in the middle of the tendon between the leading edges 36. It can be seen from the figures that the depth of the protrusion 34 is considerably greater than its thickness.

• · 93188 44• · 93188 44

Keulauloke, johon on sen asemointia varten kiinnitetty siipi tai jossa ei ole siipeä, toimii tehokkaimmin pyrittäessä kumoamaan ne voimat, jotka vaikuttavat aluksen keulaan ja muihin keulaosiin ja jotka pyrkivät muuttamaan 5 aluksen suuntaa, nimenomaan liukuvoimat. Kantopintamuoto lisää ulokeosan tehoa aluksen suuntavakavuuteen nähden ulokeosan etureunaan kohdistuvan virtauksen sivupaineen pyrkiessä vaikuttamaan ulokeosan sivuliikkeeseen molemmissa suunnissa.A bow projection with or without a wing attached to position it is most effective in counteracting the forces acting on the bow and other bow parts of the vessel and seeking to change the direction of the vessel, specifically the sliding forces. The bearing surface shape increases the power of the protrusion relative to the directional stability of the vessel as the side pressure of the flow to the leading edge of the protrusion tends to affect the branching of the protrusion in both directions.

10 On huomattava, että käytettäessä ulokeosaa tämän keksinnön muiden rakennepiirteiden yhteydessä, se toimii myös keulan vesirajan alapuolella olevan telrävän osan alaspäin suuntautuvana jatkeena, mikä lisää negatiivista paine-eroa ja tästä johtuen alaspäin suuntautuvaa imuvoi-15 maa keulassa. Tämä voima vaikuttaa yhdessä aluksen perään kohdistuvan dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voiman ja niiden ylöspäin suuntautuvien pintaliukuvoimien kanssa, jotka vaikuttavat ulokeosan ja perän alaspäin suuntautuvan voiman välillä, aluksen pitämiseksi tasapainossa.It should be noted that when the cantilever portion is used in conjunction with other structural features of the present invention, it also acts as a downward extension of the roller portion below the bow waterline, which increases the negative pressure difference and consequently the downward suction force in the bow. This force works in conjunction with the dynamic, downward force applied to the stern of the vessel and the upward surface sliding forces acting between the cantilever and the downward force of the stern to keep the vessel in balance.

20 Keulasiiven tai -tason on sijaittava myös aluksen keskiosan etupuolella lja maksimitehon synnyttämiseksi se suuntautuu myös taaksepäin keulan kohtisuoran osan alueelta. Siiven tai tason muodosta riippuen se voi suuntautua aluksen perän suuntaan 30 - 40 % keulan pystysuoran tason 25 ja perän pystysuoran tason välisestä etäisyydestä. Lähinnä tavanomaisen siipirakenteen lisäksi keulasiipi tai -taso voi olla muodoltaan suhteellisen tasainen tai poikittais-suunnassa kovera kölipinta, joka suuntautuu yleensä alaspäin rungosta ja laivan pituussuuntaan köliä pitkin ja 30 oikeastaan se voikin olla sopivalla tavalla muotoiltu kö-Iin ulkopinta (pohja). Siiven tai tason pintaliukupinta voi olla vähän kupera sen pystyessä synnyttämään kuitenkin riittävän pintaliukuvoiman, mutta pääasiassa sen tulisi olla tasainen sekä aluksen pituus- että poikittaissuun-35 nassa.20 The bow wing or plane shall also be located forward of the midship section of the ship and, in order to produce maximum power, shall also extend rearwards from the area perpendicular to the bow. Depending on the shape of the wing or plane, it may extend in the stern direction of the vessel by 30 to 40% of the distance between the vertical plane 25 of the bow and the vertical plane of the stern. In addition to the substantially conventional wing structure, the bow wing or plane may have a relatively flat or transversely concave keel surface generally extending downward from the hull and longitudinally along the keel and may in fact be a suitably shaped outer surface (bottom). The surface sliding surface of the wing or plane may be slightly convex, however, it may generate sufficient surface sliding force, but it should be substantially flat in both the longitudinal and transverse directions of the vessel.

• li 93188 45• li 93188 45

Keulasiipi suunnitellaan yleensä niin, että siinä on aerodynaamisesti muotoiltu ja alhaisen vastuksen omaava profiili. Laajimmassa merkityksessään, jossa termiä siipi käytetään tässä, sen ei tarvitse olla kantopinnan muotoi-5 nen eikä sillä tarvitse olla nostokykyä. Siipeen voidaan kuitenkin edullisesti järjestää tietty nostokyky tasona tai siipenä ja käyttää sitä näin ollen tietyn dynaamisen nosto- tai alaspäin suuntautuvan voiman muodostamiseksi alukseen sen keskiosan etupuolelle aluksen tasapainotilan 10 ohjaamista varten joko erikseen tai yhdessä muiden tasapainottavien voimien kanssa tämän keksinnön mukaan. Keulasiipi tai -taso toimii tehokkaasti, mikä johtuu sen rakenteesta, sijainnista ja suuntauksesta aluksen liikesuuntaan nähden. Myös erillisenä siipenä ja vaimentimena käytettynä 15 sen toimintatapa pituuskallistusta vähentävänä on dynaaminen, ts. johtuen sen kitkasta, paineesta ja vastuksesta, vedessä pystysuunnassa, joten se on tehokkaampi kuin ne staattiset vaimentimet, esimerkiksi painolastisäiliöt, jotka lisäävät aluksen painoa ja tästä johtuen aluksen 20 veteen koskettavan pinnan kokoa, mikä lisää puolestaan alukseen kohdistuvaa kitkaa.The bow wing is usually designed to have an aerodynamically shaped and low resistance profile. In its broadest sense, where the term wing is used herein, it need not be in the shape of a bearing surface and need not have a lifting capacity. However, the wing may advantageously be provided with a certain lifting capacity as a plane or wing and thus used to generate a certain dynamic lifting or downward force on the vessel in front of its center to control the ship's equilibrium state 10, either alone or in combination with other balancing forces. The bow wing or plane operates efficiently due to its structure, position and orientation relative to the direction of movement of the vessel. Also used as a separate vane and damper, its mode of reducing longitudinal tilt is dynamic, i.e., due to its friction, pressure, and resistance, in the water vertically, so it is more effective than static dampers, such as ballast tanks, which increase the ship's weight and therefore surface size, which in turn increases the friction on the vessel.

Kuvioiden 2-4 esittämää rakennetta vastaavalla tavalla keulasiipi 35 voidaan kiinnittää edullisella tavalla keulaulokkeen 34 alareunaan ja tukea sillä. Vaihto- . 25 ehtoisesti siipi voidaan kiinnittää rungon kylkiin johon- ·· kin kohtaan aluksen keulapuolella, mieluimmin juuri keulaan tai lähelle sitä, niin että se suuntautuu siitä ulospäin suunnilleen samalla tavalla kiinnitettynä kuin kallistusta vaimentavat evät tai siivet, jotka kiinnitetään 30 keskelle aluksen runkoon. Keulasiipi voidaan myös kiinnit-tää vastaavalla tavalla aluksen keulaan edellä selostetul-la tavalla kiinnitetyn keulakantopinnan alapäähän vastakkaisille puolille.In a manner similar to the structure shown in Figures 2-4, the bow wing 35 may be advantageously attached to and supported by the lower edge of the bow projection 34. Exchange. Conditionally, the wing may be attached to the sides of the hull at some point on the bow of the vessel, preferably just to or near the bow, so that it extends outwardly therein in approximately the same manner as the anti-tilt fins or wings attached to the center of the vessel. The bow wing may also be securely attached to the bow of the vessel on opposite sides of the lower end of the bow carrier surface secured as described above.

Siipi on mitoitettu pystysuunnassa (aluksen suun-35 taukseen nähden) mieluimmin niin, että se on keskimäärin < · « 93188 46 pienempi kuin sen jänneväli (leveys), joka on yleensä vaakasuorassa tasossa, suhteen ollessa tavallisesti ainakin 1:2 ja mieluimmin 1:10.The wing is dimensioned vertically (relative to the orientation of the vessel) preferably so that it is on average <· <93188 46 smaller than its span (width), which is generally horizontal, usually in a ratio of at least 1: 2 and preferably 1:10 .

Siipi on mieluimmin symmetrinen pituussuuntaisen 5 mediaaniakselin molemmilla puolilla ja sijoitettu niin, että sen pituussuuntainen mediaaniakseli on samalla kohdalla aluksen pystysuoran, pituussuuntaisen keskiviivata-son kanssa ja että sen poikittaisakseli on kohtisuorassa tällaiseen keskiviivatasoon nähden. Siipi on kiinnitetty 10 edellä mainittuun ulokeosaan, jolloin se on sekä helppo asemoida alukseen nähden, että saada se tietylle etäisyydelle kölistä, niin että siiven päällä on riittävä vedenpaine, joka estää sen liikkumisen ylöspäin.The vane is preferably symmetrical on both sides of the median longitudinal axis 5 and positioned so that its median longitudinal axis is flush with the vertical, longitudinal centerline plane of the vessel and its transverse axis is perpendicular to such a centreline plane. The wing is attached to the aforementioned cantilever part 10, making it both easy to position relative to the vessel and to obtain it at a certain distance from the keel, so that there is sufficient water pressure on the wing to prevent it from moving upwards.

Siipi on muodoltaan mieluummin lähinnä nuolimainen, 15 mieluimmin deltarakennetta, kuten kuvioissa 1-4 esitetään, siiven etukärjen 37 suuntautuessa aluksen keulan suuntaan siihen pisteeseen, jossa köliviiva liittyy keulaan, vaikka se voikin ulottua jonkin verran myös keulan yhtymäkohdan eteen tai alkaa jostakin sen takana olevasta 20 pisteestä. Siiven 35 etureunojen 36 nuolikulma aluksen pystysuoraan, pituussuuntaiseen keskiviivatasoon nähden kohtisuorasta tasosta on mieluimmin ainakin 45°. Edullista, pitempää siipeä varten, joka on 5 - 30 % aluksen pituudesta vesiviivan kohdalla, etureunan välinen kulma pi-. 25 tuussuuntaisen, pystysuoran keskiviivatason kummallakin puolella on mieluimmin 1 - 15° (ts. nuolikulma pituussuuntaisesta, pystysuorasta keskiviivatasosta on kumpaakin etureunaa varten 82,5 - 89,5°) ja esitetyssä rakenteessa 2°. Tämän siipityypin siipipinnat 37 ovat mieluimmin pää-30 asiassa samassa tasossa ja sijoitettu V-muotoon, ts. ne on kallistettu vaakasuoraan tasoon nähden ulkoreunojaan päin etureunojen 36 kohdalla alaspäin mieluimmin 2 - 15°. Tämän tarkoituksena on virtauksen ohjaaminen siiven keskiosaa pitkin aluksen suuntavakavuuden lisäämiseksi. Etu-35 reuna 36 on kummallakin puolella mieluimmin lineaarinen.The wing is preferably substantially arrow-shaped, preferably a delta structure, as shown in Figures 1-4, with the front tip 37 of the wing facing the bow of the vessel at the point where the keel line joins the bow, although it may extend somewhat in front of or begin at some point behind the bow junction. point. The angle of arrow of the leading edges 36 of the wing 35 with respect to a plane perpendicular to the vertical, longitudinal centerline of the vessel is preferably at least 45 °. For a preferred, longer wing of 5 to 30% of the length of the vessel at the waterline, the angle between the leading edge pi-. Each side of the 25 vertical vertical center planes is preferably 1 to 15 ° (i.e., the arrow angle from the longitudinal vertical center plane is 82.5 to 89.5 ° for each leading edge) and 2 ° in the illustrated structure. The wing surfaces 37 of this type of wing are preferably substantially in the same plane and arranged in a V-shape, i.e. they are inclined downwards towards their outer edges at the leading edges 36, preferably 2 to 15 °. The purpose of this is to direct the flow along the center of the wing to increase the directional stability of the vessel. The edge 36 of the front 35 is preferably linear on each side.

• 47 931 88• 47,931 88

Nuolisiipirakenteen erikoisetuna on, että etureunoja joudutaan pyöristämään tai muotoilemaan aerodynaamisesti vain hyvin vähän, niin että niille saadaan alhainen vastuspro-fiili aluksen liikesuunnassa, jolloin niillä voi olla tyl-5 pempi profiili pystysuunnassa vastusta varten tai pituus-kallistuksen estämiseksi. Nuolisiipi, joka on keulan vesirajan alapuolella olevassa terävässä osassa keskellä keulaa, on pituudeltaan 5 - 30 % aluksen vesiviivan pituudesta. Kuvioissa 2-4 esitetyssä esimerkissä siipi 35 ulot-10 tuu 12' (366 cm) keulan pystysuoran osan 6 takana aluksen perään päin suunnilleen asemalle 2.A special advantage of the arrow wing structure is that the leading edges need to be rounded or shaped aerodynamically very little, so that they have a low resistance profile in the direction of movement of the vessel, so that they can have a blunter profile for vertical resistance or longitudinal tilting. The arrow wing, which is in the sharp part in the middle of the bow below the waterline of the bow, is 5 to 30% of the length of the waterline of the vessel. In the example shown in Figures 2-4, the wing 35 extends 12 '(366 cm) behind the vertical part 6 of the bow towards the stern of the vessel approximately to position 2.

Nuolisiipeä voidaan muuttaa kuviossa 11 esitetyllä tavalla lisäämällä molemmille puolille etureunoihin 36 nuolisiipijatkeet 38, jotka suuntautuvat ulospäin teräväs-15 sä kulmassa aluksen pituussuuntaiseen keskiviivaan nähden aluksen kulkusuunnassä ja jotka on järjestetty samaan tasoon siipipinnan kanssa molemmille puolille, ts. samaan jo esitettyyn V-kulmaan. Kuten kuviosta 13 voidaan nähdä, keulasiivet ovat muodoltaan kantopintoja ja niissä on sym-20 metriset pinnat, mutta niiden kaarevuus voi olla myös erilainen noston saamiseksi aikaan myös tulokulman ollessa 0°. Keulasiipijatkeet 38 saavat aikaan lisänoston ja lisäksi ne johtavat virtauksen niissä olevista kärjistä 39 ulokeosan 34 sisäpuolelle ja parantavat tällöin aluksen 25 suuntavakavuutta. Kuvion 12 esittämä vaihtoehtoinen, ulo- • ·.The arrow blade can be modified as shown in Fig. 11 by adding on both sides to the leading edges 36 arrow blade extensions 38 extending outwardly at an acute angle to the longitudinal centerline of the ship in the ship's direction of travel and arranged flush with the wing surface on both sides, i.e. the same V-angle already shown. As can be seen from Fig. 13, the bow wings have the shape of bearing surfaces and have symmetrical surfaces, but their curvature can also be different in order to achieve lifting even when the angle of incidence is 0 °. The bow wing extensions 38 provide additional lift and, in addition, conduct flow from the tips 39 therein to the inside of the protrusion 34, thereby improving the directional stability of the vessel 25. The alternative, external • · shown in Figure 12.

keosaan kiinnitetty keulasiipi käsittää etureunasta 36b alkavat johtoreunat, jotka liittyvät pääasiassa ellipsin muotoisina takakärkeen 42 ja tasopinnan 37b.the bow wing attached to the bow comprises guide edges starting from the leading edge 36b, which are connected in a substantially elliptical shape to the rear tip 42 and the planar surface 37b.

Mikäli siipeen ei haluta nostovoimaa jouduttaessa 30 käyttämään sitä vain vaimentimena, siipipinnat on sijoi- .: tettu vastaavasti, ts. täyspintaliukualuksen siivessä ne ( ovat vaakasuorassa. Tähän voidaan päästä suunnilleen järjestämällä tällaiset pinnat yhdensuuntaisiksi aluksen pe-rusviivatason kanssa. Kuitenkin, kuten vielä yksityiskoh-35 taisemmin selostetaan, keulasiivellä tai -tasolla voi olla ·· 93188 48 myös toinen törkeä tehtävä tämän keksinnön toiseen käsitteeseen liittyen, ts. sillä saadaan aluksen keulaosaan positiivinen tai negatiivinen nostovoima. Tätä toimintoa varten keulasiipi voidaan asettaa tiettyyn tulokulmaan, 5 jolloin saadaan haluttu nosto haluttuun pystysuoraan suuntaan. Jotta keulasiipeä voitaisiinn näin ollen käyttää tietyn pystysuoran voiman kohdistamiseksi aluksen keulaan, siipi voidaan sijoittaa tiettyyn kulmaan vaakasuoraan tasoon nähden tai likiarvolaskennan avulla aluksen perusta-10 soon nähden. Suhteellisen pitkää siipeä varten, joka suuntautuu laivan perän suuntaan esimerkiksi 15 - 30 % aluksen vesiviivan pituudesta ja melko pieni kulma, joka on enintään 5°, haluttuun suuntaan vaakasuorasta tasosta, voi synnyttää riittävän voiman. Lyhyempiä siipiä varten mai-15 nittu kulma voi olla vastaavasti suurempi. Haluttaessa siipi voidaan kiinnittää niin, että siipipintojen kulmaa vaakasuoraan tasoon nähden voidaan säätää nopeasti aluksen liikkuessa. Esimerkiksi samassa tasossa oleva deltasiipi voidaan kiinnittää nivellettynä ulokeosan etukärkeen ja 20 siiven takapää voidaan kiinnittää ulokeosaan hydraulisilla nostolaitteilla pystysäätöä varten.If it is not desired to use the lifting force on the wing only as a damper, the wing surfaces are positioned accordingly, i.e. in the wing of a full-surface glider, they are horizontal. This can be achieved approximately by arranging such surfaces parallel to the baseline plane of the vessel. As will be described in more detail, the bow wing or plane may also have another outrageous function in connection with the second concept of the present invention, i.e. it provides a positive or negative lifting force to the bow of the vessel. Thus, in order to use the bow wing to apply a certain vertical force to the bow of the vessel, the wing may be placed at a certain angle to the horizontal plane or by approximation to the base-10 of the vessel. for a wing which is directed in the direction of the stern of the ship, for example 15 to 30% of the length of the waterline of the ship and a rather small angle of not more than 5 ° in the desired direction from a horizontal plane, may generate sufficient force. For shorter wings, the angle may be correspondingly larger. If desired, the wing can be fixed so that the angle of the wing surfaces with respect to the horizontal plane can be adjusted quickly as the vessel moves. For example, a delta wing in the same plane can be articulated to the front tip of the cantilever and the rear end of the wing 20 can be attached to the cantilever by hydraulic lifting devices for vertical adjustment.

Keulasiipi suorittaa tärkeän toiminnon tämän keksinnön mukaisen terävän ja syvän keulaosan kanssa kompensoimalla mainitusta keulaosasta puuttuvan pintaliukupinnan 25 ja sen negatiivisen noston, jonka imuvoimat synnyttävät tähän keulan vesirajan alapuolella olevaan terävään osaan, koska nämä voimat voivat muuten tehdä aluksen epävakaaksi, nimenomaan kovassa aallokossa. Keulasiipi voidaan sijoittaa niin, että saadaan tietty ylöspäin suuntautuva voima, 30 mieluimmin 1-10° kulmassa alaspäin takareunaan nuolen . muotoista tai muuta pitkänomaista pintaliukupintaa käytet täessä. Tämä ylöspäin suuntautuva voima täydentää laivan perässä vaikuttavia dynaamisia voimia auttamalla keulaa pysymään tasapainossa ja, mikä on myös tärkeää, kumoamaan 35 ne alaspäin suuntautuvat pituuskallistusvoimat, jotka pyr- ♦ « il; 93188 49 kivat painamaan keulan veden alle. Keulatason ansiosta voidaan käyttää terävämpää keulaa keulan tehon kasvaessa ja samanaikaisesti voidaan vähentää aluksen perässä sen tukemiseen tarvittavaa alaspäin suuntautuvaa voimaa. Tämä 5 mahdollistaa puolestaan pienemmän ja tästä johtuen tehokkaamman, alaspäin suuntautuvan voiman kohdistavan kanto-pinnan käyttämisen aluksen peräosassa. Kuvioiden 2-4 mukaisessa rakenteessa siipi 35 on kiinnitetty keskimäärin 2° kulmaan alaspäin aluksen perään tietyn dynaamisen, 10 ylöspäin suuntautuvan voiman synnyttämiseksi tätä tarkoitusta varten. Haluttaessa tässä keksinnössä voidaan käyttää keulasiipeä, joka muodostaa tietyn dynaamisen, alaspäin suuntautuvan voimakomponentin aluksen perässä tietyssä kohdassa olevan alaspäin suuntautuvan voiman täydentä-15 miseksi.The bow wing performs an important function with the sharp and deep bow portion of the present invention by compensating for the missing surface sliding surface 25 of said bow portion and the negative lift generated by suction forces on this sharp portion below the bow waterline, as these forces can otherwise destabilize the vessel, especially in high waves. The bow foil can be positioned so as to provide a force upwardly directed, preferably 1-10 to 30 ° angle downwards to the rear edge of the arrow. shaped or other elongate surface sliding surface. This upward force complements the dynamic forces acting at the stern of the ship by helping the bow to remain in balance and, importantly, to undo the downward longitudinal tilting forces that tend to ♦ «il; 93188 49 nice to press the bow under water. Thanks to the bow plane, a sharper bow can be used as the power of the bow increases, and at the same time the downward force required at the stern to support it can be reduced. This, in turn, allows a smaller and therefore more efficient downward force-applying bearing surface to be used in the stern of the vessel. In the structure of Figures 2-4, the wing 35 is fixed at an average angle of 2 ° downwards to the stern of the vessel to generate a certain dynamic upward force for this purpose. If desired, a bow vane may be used in the present invention to form a certain dynamic, downward force component to supplement the downward force at a particular point in the stern of the vessel.

Muissa rakenteissa ja erityisesti sellaisissa rakenteissa, joissa jännevälin suunta on yleensä aluksen ulkopuolelle, siipi voi käsittää kantopinnan pituussuuntaisen, pystysuoran keskiviivatason kummallakin puolella 20 kummankin kantopinnan jännevälin tai osan siitä ollessa pääasiassa mainitun tason ulkopuolella. Mikäli nostovoimaa ei tarvita, voidaan valita muodoltaan jokin neutraali tai symmetrinen kantopinta ja sijoittaa se niin, että sen jänne on yhdensuuntainen aluksen kulkusuunnan kanssa. Tai, 25 jos kantopinnassa on epätasapainoinen profiili tai nosto-profiili, se voidaan sijoittaa sellaiseen tulokulmaan, joka kumoaa tämän profiilin muuten synnyttämän nostovoiman. Vaihtoehtoisesti siipi voidaan kiinnittää ulospäin suuntautuvana rungon kylkiin johonkin kohtaan keulaosaan, 30 mieluimmin juuri keulaan tai lähelle sitä ja kiinnittää ·. suunnilleen samalla tavalla kuin kallistumista vaimentavat siivet, jotka kiinnitetään tavallisesti aluksen rungon keskiosaan.In other structures, and in particular in structures in which the span direction is generally outside the ship, the wing may comprise a longitudinal, vertical centerline plane on each side of the bearing surface 20 with the span or part of each bearing surface substantially outside said plane. If no lifting force is required, a neutral or symmetrical bearing surface may be chosen and positioned so that its tendon is parallel to the direction of travel of the vessel. Or, if the bearing surface has an unbalanced profile or a lifting profile, it can be placed at an angle of entry that cancels out the lifting force otherwise generated by this profile. Alternatively, the wing may be attached outwards to the sides of the hull at some point on the bow, preferably just at or near the bow, and attached. approximately in the same way as anti-roll wings, which are normally attached to the center of the hull.

Kuitenkin tietyn nosto- tai alaspäin suuntautuvan 35 voiman synnyttämiseksi aluksen keulaosaan tätä tyyppiä i · 93188 50 oleva keulasiipi voidaan asettaa sellaiseen tulokulmaan, joka saa aikaan halutun noston halutussa pystysuunnassa. Tällöin voidaan käyttää joko neutraalia tai kaarevaa kan-topintaa ja sijoittaa se sopivalla tavalla halutun pysty-5 suoran voiman synnyttämiseksi alukseen. Haluttaessa kan-topinta voidaan kiinnittää niin, että tulokulma voidaan säätää helposti aluksen liikkuessa, niin että pystytään muuttamaan sitä pystysuoraa voimaa, jonka kantopinta synnyttää aluksen liikkuessa tietyllä nopeudella.However, in order to generate a certain lifting or downward force 35 in the bow of the vessel, a bow wing of this type i · 93188 50 can be set at an entry angle which provides the desired lifting in the desired vertical direction. In this case, either a neutral or curved hull surface can be used and placed in a suitable manner to generate the desired vertical force in the vessel. If desired, the carrying surface can be fixed so that the angle of entry can be easily adjusted as the vessel moves, so that the vertical force generated by the bearing surface when the vessel moves at a certain speed can be changed.

10 Keulasiiven synnyttämän nosto- ja/tai vaimennusvoi- man määrä vaihtelee myös keulasiiven sijainnista aluksen keulaosassa ja pintaliukupinnan määrästä riippuen mitattuna pinta-alana, jota vastapäätä siipi on vaakasuorassa tasossa. Maksimitehon saamiseksi siipi sijoitetaan keulaan 15 pituudeltaan 30 % aluksen vesiviivan pituudesta ja mieluimmin 20 %:n pituisena kuvioiden 2-4 mukaisen rakenteen esittämällä tavalla. Tällä alueella pintaliukupinta, siis lähinnä se alue, jota vastapäätä siipi on vaakasuorassa suunnassa, on mieluimmin ainakin kaksi ja alle 70 20 neliötuumaa jalkaa kohden (0,4 - 15 cm2/cm) aluksen vesi-viivan pituudesta Ja mieluimmin kuitenkin 5-50 neliötuumaa (1-10 cm2/cm). Kuvioissa esitetyn siiven 35 alapuolella oleva pintaliukupinnan 37 pinta-ala on noin 9 neliöjalkaa (8 361 cm2 ). Nimenomaan suurta nopeutta varten pin-25 taliukupinta on mieluimmin pitkänomainen aluksen pituus-suunnassa sen keskileveyden ollessa tällöin alle neljäsosa ja mieluimmin alle kahdeksasosa pintaliukupinnan aluksen pituussuuntaisesta pituudesta.The amount of lifting and / or damping force generated by the bow wing also varies depending on the position of the bow wing in the bow of the vessel and the area of the surface sliding surface measured as the area opposite the wing in a horizontal plane. To obtain maximum power, the wing is placed on the bow 15 at a length of 30% of the length of the waterline of the vessel and preferably at a length of 20% as shown in the structure of Figures 2-4. In this area, the surface sliding surface, i.e., predominantly the area opposite the wing in the horizontal direction, is preferably at least two and less than 70 20 square inches (0.4 to 15 cm2 / cm) of the length of the vessel's waterline, and more preferably 5 to 50 square inches ( 1-10 cm 2 / cm). The area of the surface sliding surface 37 below the wing 35 shown in the figures is about 9 square feet (8,361 cm2). Specifically for high speed, the tallow surface of the pin-25 is preferably elongate in the longitudinal direction of the vessel, with its average width then being less than a quarter and preferably less than one-eighth of the longitudinal length of the surface sliding surface.

Joko keulan ulokeosaa tai keulasiipeä voidaan käyt-30 tää aluksessa yksinään tai molempia yhdessä niiden käsit-• täessä tämän keksinnön mukaiset muut rakennepiirteet tai ollessa ilman näitä piirteitä. Kumpikin niistä on kuitenkin erittäin edullinen aluksessa tämän keksinnön mukaisten perustasapaino- ja pitkittäiskaltevuuden säätörakenteiden 35 kanssa edellä selostetuista yhteistoimintasuhteista joh- 93188 51 tuen. Lisäksi, koska tasapainon ja pitkittäiskaltevuuden ohjausrakenteet pyrkivät pitämään keulan jatkuvasti vedessä kovassa aallokossa, keulan ulokeosa osa keulasiipi ovat näin ollen jatkuvasti veden alla ja edistävät tällöin 5 luisun ja pituuskallistuksen vähentämistä.Either the bow cantilever or the bow wing may be used on board alone or in combination with or without the other structural features of this invention. However, each of them is very advantageous on board with the basic equilibrium and longitudinal inclination adjustment structures 35 according to the present invention due to the above-described co-operation relationships. In addition, since the balance and longitudinal guide structures tend to keep the bow constantly in the water in a hard wave, the bow protrusion portion of the bow wing is thus continuously submerged and thus contributes to reducing slip and longitudinal tilt.

On huomattava, että sovellettaessa tätä keksintöä monirunkoiseen alukseen, esimerkiksi katamaraaniin tai trimaraaniin, jossa on pintaliukupinnat, jokainen runko voi käsittää yhden tai useampia edellä selostetuista ra-10 kennepiirteistä, esimerkiksi kapean ja syvän keulaosan vesirajan alapuolella, keulaulokeosan, keulasiiven, keula-kantopinnan, edellä selostetun perään päin nousevan pin-taliukupohjan, aluksen perässä olevan paineenpäästövyöhyk-keen ja siihen liittyvän poikittaisulokkeen ja virtauksen 15 erottavat paarre-evät aluksen perässä. Mieluimmin ainakin ulommat rungot ovat näiltä rakennepiirteiltään keskenään samanlaisia. Poikittainen kantopinta tai kantopintaryhmä on alaspäin suuntautuvan voiman synnyttämiseksi, kuten edellä selostettiin, mieluimmin symmetrinen molemmilta 20 puolilta aluksen pituussuuntaiseen keskiviivatasoon nähden. Keskiviivataso on kuitenkin koko aluksen keskellä ja on näin ollen katamaraanissa molempien runkojen välissä samanlaisella etäisyydellä niistä.It should be noted that in applying this invention to a multihull vessel, e.g., a catamaran or trimaran with surface sliding surfaces, each hull may comprise one or more of the above-described structural features, e.g., a narrow and deep bow below the waterline, bow, bow, bow a barrier fins separating the stern sliding bottom described above, the pressure relief zone at the stern of the vessel and the associated transverse protrusion and flow 15 at the stern of the vessel. Preferably, at least the outer frames are similar to each other in these structural features. The transverse bearing surface or group of bearing surfaces is preferably symmetrical on both sides with respect to the longitudinal centerline plane of the vessel in order to generate a downward force, as described above. However, the centreline is in the middle of the whole ship and is thus at a similar distance from both hulls in the catamaran.

Seuraavassa selostetaan kuvioissa 1-4 esitetyn ... 25 rakenteen käsittävän aluksen toimintaa kantosiiven ollessa asetettu 5° negatiiviseen kulmaan (etureuna vaakasuorassa takareunan alla) standardityyppiseen allastestauslaittee-seen, jonka asteikko on 24 - 1, aluksen liikkuessa vedessä vetolaitteiden avulla. Aluksen ollessa paikallaan sen pit-30 kittäiskaltevuuskulma on 0°. Alhaisilla nopeuksilla, noin . kahdeksaan solmuun asti, alus liikkuu uppoumatilassa. No- • · peuden kasvaessa 30 solmun paikkeille pintaliukuvoima kasvaa ja samanaikaisesti myös kantopinnan 3 synnyttämä alaspäin suuntautuva voima ja keulassa olevat imuvoimat kas-35 vavat. Nämä voimat kompensoivat yleensä toisensa, niin 52 931 88 että aluksen pituussuuntainen dynaaminen tasapainotila säilyy. Alus jatkaa kulkuaan pääasiassa tasapainotilassa koko nopeusalueen läpi noin 60 solmun nopeuteen asti eikä siinä näy mitään merkkiä epävakaisuudesta edes siinä ti-5 lassa, joka vastaa kolmen ja kuuden jalan aaltoja aalto-periodien ollessa 4-16 sekuntia. Aluksen aaltoilu on nopeusalueella hieman negatiivinen, ts. sen syväys ja siitä johtuen myös sen veteen koskettava pinta kasvavat aluksen ollessa sen lepotilavesiviivan alapuolella 5" eli 10 12,7 cm (noin 10 % syväyksestä). Keulan suurin nousu on kaikilla nopeuksilla noin 0,6°, ja suuremmalla nopeudella keulan negatiivinen pitkittäiskaltevuuskulma on 0,3°.The following describes the operation of the vessel of ... 25 with the structure shown in Figures 1-4 with the hydrofoil set at a negative angle of 5 ° (leading edge horizontally below the trailing edge) to a standard type pool tester on a scale of 24 to 1 as the vessel moves in water by traction devices. With the vessel stationary, its pit-30 heeling angle is 0 °. At low speeds, approx. up to eight knots, the vessel moves in sinking mode. As the speed increases around 30 knots, the surface sliding force increases and at the same time the downward force generated by the bearing surface 3 and the suction forces at the bow increase. These forces usually compensate for each other, so 52 931 88 that the longitudinal dynamic equilibrium state of the ship is maintained. The vessel continues to travel in a predominantly equilibrium state through the entire velocity range up to a speed of about 60 knots and shows no sign of instability even in the ti-5 state, which corresponds to three- and six-foot waves with wave periods of 4-16 seconds. The ripple of the vessel is slightly negative in the speed range, i.e. its draft and consequently its surface in contact with water increase when the vessel is 5 "below its resting waterline, ie 10 12.7 cm (about 10% of draft). The maximum rise of the bow at all speeds is about 0.6 °, and at higher speeds the negative longitudinal angle of inclination of the bow is 0.3 °.

Koska keulan vesirajan alapuolella olevassa terävässä osassa (keulasiipeä lukuun ottamatta) ei ole pinta-15 liukupintaa ja koska alaspäin suuntautuva imuvoima vetää keulaa alaspäin, tämä estää keulan nousemisen, mitä tapahtuu tavanomaisessa pintaliukualuksessa. Samanaikaisesti keulasiiven 35 ylöspäin suuntautuva voima ja aluksen perään kohdistuvan alaspäin suuntautuvan voiman peränpuolei-20 sen "vipuvarren" ylöspäin suuntautuva voima ja laivan keskiosassa oleva ylöspäin suuntautuva pintaliukuvoima nostavat keulaa ylöspäin ja estävät sen työntymisen veden alle. Koko nopeusalueella yleensä esiintyvää suurta rois-keenmuodostusta ja pintaliukualuksen keulan ja perän vesi-. 25 vanoja ei ole. Nopeuden kasvaessa perän kantopinta 3 ja keulasiipi 35 ja ulokeosa 34 pitävät aluksen tasapainotilassa aluksen suunnan ollessa erittäin vakaa ja suora.Because the sharp portion below the bow waterline (excluding the bow wing) has no surface-15 sliding surface, and because the downward suction force pulls the bow downward, this prevents the bow from rising, which occurs in a conventional surface glider. Simultaneously, the upward force of the bow blade 35 and the upward force of the downward force of the "lever arm" at the stern of the ship and the upward surface sliding force in the center of the ship raise the bow upward and prevent it from pushing underwater. The large Rois keen formation and surface water and stern of the surface of the slipper usually occur throughout the speed range. There are no 25 old ones. As the speed increases, the stern carrying surface 3 and the bow wing 35 and the cantilever portion 34 keep the vessel in equilibrium with the direction of the vessel being very stable and straight.

Claims (27)

1. Fartyg (1) med förbättrade prestanda omfattande ätminstone ett skrov (5) försett med under vattenlinjen 5 belägna, frän bogens spetsdel mot aktern anordnade pla-ningsytor (11) som kan alstra en huvudsakligen dynamisk lyftkraft i skrovet, kännetecknat därav att fartyget omfattar: en skarp och djup spetsdel (32) 1 bogen försedd med 10 brant sluttande ytor som kan alstra dynamiska, nedätrikta-de krafter i vat tens trömningen i bogen, och med ytor som alstrar till formen och mängden begränsade lyftkrafter i vattenströmningen, varvid nämnda nedätriktade krafter är dominerande vid planingshastighet och häller fartygets 15 skrov i en liten längdlutningsvinkel; och ett medel (3) att ställas pä ett avständ frän fartygets skrov, varvid detta medel reagerar pä strömningen förbi skrovet för att inrikta en bak- och ned&triktad kraft pä tvären i förhällande tili fartyget och vilket 20 medel befinner sig huvudsakligen pä fartygets längsgäende mittlinje och i längdriktningen akterut frän mittskeppsde-len.A vessel (1) with improved performance comprising at least one hull (5) provided with below the waterline 5, from the point of the bow towards the aft planing surfaces (11) which can generate a substantially dynamic lifting force in the hull, characterized in that the vessel comprises a sharp and deep tip portion (32) of the arc provided with 10 steeply sloping surfaces capable of generating dynamic downward forces in the flow of water in the arc, and of surfaces generating the shape and amount of limited lifting forces in the flow of water, said downward forces are dominant at planing speed and pour the hull of the ship at a small longitudinal inclination angle; and a means (3) being positioned at a distance from the hull of the ship, said means responding to the flow past the hull to align a back and down force transversely to the ship and which means is substantially on the longitudinal center line of the ship and longitudinally aft of the center ship portion. 2. Fartyg enligt patentkrav 1, känneteck-n a t därav att detta för inriktning av den bak- och 25 nedätriktade kraften avsedda medlet omf attar ett frän mittskeppsdelen mot aktern, under vattenlinjen för fartygets skrov anordnat bärplan (3), vars strängaxel i allmän-het är parallell med fartygets längsaxel och vars spänn-viddsaxel i allmänhet är tvärställd tili längdriktningen, 30 varvid bärplanet är hydrodynamiskt format och anordnat i vinkel omkring sin spännviddsaxel, sä att det främät i vattnet gäende fartyget alstrar en nedätriktad kraft, som i allmänhet har samma riktning som fartygets vertika-laxel och som tili kvantiteten är sädan att den väsentli-35 gen begränsar fartygets skrov att lyftas i vattnet pä grund av planingskrafterna. 61 93Ί382. A vessel according to claim 1, characterized in that this means for aligning the rearward and downward force means comprises a front center ship portion towards the stern, below the waterline for the hull of the vessel, the supporting shaft of which is generally mounted. heat is parallel to the longitudinal axis of the vessel and whose span width axis is generally transverse to the longitudinal direction, the carrier plane being hydrodynamically shaped and disposed at an angle about its span axis, so that the front of the vessel generates a downward force which generally has the same downward force. direction as the vertical shaft of the ship and as to the quantity is such that it substantially restricts the hull of the ship to be lifted into the water due to the planing forces. 61 93Ί38 3. Fartyg enligt patentkrav 1 eller 2, känne-t e c k n a t därav att nämnda medel för Inriktning av den akterut och nedätriktade kraften omfattar ett bärplan (3), som anordnats akterut frän mlttskeppsdelen, sä att 5 dess spännviddsaxel ± allmänhet är tvärställd till farty-gets längdriktning, varvid detta bärplan är mera krökt pä den nedätvända sidan och varvid nämnda nedätriktade kraft tillsanunans med den i bogen verkande dynamiska nedätrikta-de kraften är tillräcklig att vid fartygets rörelse kom-10 pensera för en väsentlig del av skrovets dynamiska lyftk-rafter, och den begränsar sälunda väsentligt skrovet att lyftas i vattnet ρά grund av planingskrafterna.Vessel according to claim 1 or 2, characterized in that said means for aligning the stern and downward force comprises a carrier (3) arranged aft from the ship's ship part, so that its span ± generally is transverse to the vessel. the longitudinal direction of the vessel, whereby this carrier plane is more curved on the downward facing side and wherein said downward force, together with the dynamic downward force acting in the bow, is sufficient to compensate for a substantial part of the hull's dynamic lifting forces during the movement of the ship. and it therefore substantially limits the hull to be lifted into the water ρά due to the planning forces. 4. Fartyg enligt patentkrav 2 eller 3, känne-t e c k n a t därav att bärplanets (3) främre del omfat- 15 tar krökta ytor, som i samband med strömningen kan alstra en kraftkomponent i en till bärplanets sträng vinkelrät lyftriktning, och bärplanets bakre del, som sträcker sig frän ätminstone 20 % av stränglängden ända till den bakre kanten, till den sidoyta som ligger mittemot i lyftrikt-20 ningen och är konvex i förhällande till den bakre kanten, och till den sidoyta som i lyftriktningen sträcker sig till den bakre kanten och är betydligt mindre konvex än nämnda i förhällande till lyftriktningen motliggande sidoyta.4. A vessel as claimed in claim 2 or 3, characterized in that the front portion of the carrier (3) comprises curved surfaces which, in conjunction with the flow, can generate a force component in a lifting direction perpendicular to the rigid plane of the carrier, and the rear portion of the carrier plane. extending from at least 20% of the string length to the trailing edge, to the lateral surface opposite to the lifting direction and being convex relative to the trailing edge, and to the lateral surface extending to the trailing edge and is significantly smaller convex than said side facing surface in relation to the lifting direction. 5. Fartyg enligt ndgot av de föregäende patentkra- ven, kännetecknat därav att nämnda bakät- och nedätriktade kraft är större än 1 % av fartygskrovets de-placement, varvid de i bogen verkande nedätriktade kraf-terna i sin tur är tillräckliga för att hälla fartygsskro-30 vet i en längdlutningsvinkel mindre än ca 2 grader. ,. 6. Fartyg enligt nägot av de föregäende patentkra- ven, kännetecknat därav att nämnda bakät- och nedätriktade kraft förekommer i närheten av fartygets ak-ter och att de i bogen verkande nedätriktade krafterna och 35 derma bakät- och nedätriktade kraft är vid fartygets rö- 62 931 88 relse tillsammans tillräckliga för att upprätthälla en reduktion i den väta ytan utgäende f rän ett vilovärde, som är minst tvä tredjedelar av den reduktion som skulle före-koirana om fartyget var i rörelse utan nämnda nedätriktade 5 krafter.5. Vessels according to any of the preceding claims, characterized in that said rearward and downward force is greater than 1% of the displacement of the ship's hull, the downward force acting in the bow being in turn sufficient to incline the ship's hull. -30 knows at a longitudinal inclination angle less than about 2 degrees. ,. 6. A vessel according to any of the preceding claims, characterized in that said rearward and downward force is present in the vicinity of the ship's acts and that the downward force acting in the bow and said rearward and downward force are at the vessel's rear. 62 931 88 together sufficient to maintain a reduction in the wet surface output from a rest value which is at least two-thirds of the reduction that would occur if the ship was in motion without said downward forces. 7. Fartyg enligt nägot av de föregäende patentkra-ven, kännetecknat därav att planingsytorna omfattar en allmänt V-formig planingsbotten som kröker stegvis utät mot fartygets akter förbi mittskeppsdelen 10 frän en brant V-form i bogen.Vessel according to any of the preceding claims, characterized in that the planing surfaces comprise a generally V-shaped planing bottom which curves incrementally leaking towards the stern of the ship past the center ship part 10 from a steep V-shape in the arch. 8. Fartyg enligt nägot av de föregäende patentkra-ven, kännetecknat därav att nämnda spetsiga bogdel sträcker sig frän skrovets förperpendikel (6) tili en första längsposition (position 2) och bakom denna, vil- 15 ken befinner sig pä ett avständ efter denna förperpendikel och utgör 20 % av längden pä fartygsskrovets vatten-linje, varvid den genomsnittliga djupgängen hos bogens spetsdel mellan förperpendikelen och den första längsposi-tionen är minst 80 % av fartygsskrovets största djupgäng 20 bakom bogens spetsdel.Vessel according to any of the preceding claims, characterized in that said pointed bow portion extends from the hull's front pendulum (6) to a first longitudinal position (position 2) and behind it, which is at a distance after this front pendulum and constitutes 20% of the length of the hull's water line, with the average depth of the bow tip portion between the perpendicular and the first longitudinal position being at least 80% of the ship's hull's maximum depth 20 behind the bow portion. 9. Fartyg enligt patentkrav 8, kännetecknat därav att den genomsnittliga djupgängen är lika stor eller större än fartygsskrovets största djupgäng efter bogens spetsdel.Vessel according to claim 8, characterized in that the average depth of passage is equal to or greater than the largest depth of the ship's hull after the point of the bow. 10. Fartyg enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n - netecknat därav att vattenlinjens bredd-djup-gängsförhällande i den första längspositionen inte är större än 4.10. A vessel according to claim 8 or 9, characterized in that the width-depth-to-depth ratio of the waterline in the first longitudinal position is not greater than 4. 11. Fartyg enligt nägot av patentkraven 7 - 10, 30 kännetecknat därav att vattenlinjens bredd-djupgängsförhällande i en andra längsposition (position 1), som befinner sig pä ett avständ av tio procent av fartygsskrovets vattenlinjelängd efter nämnda mätperpendikel, inte är större än 3, och att bogens spetsdel har en genom-35 snittlig djupgäng som mellan förperpendikeln och den andra II 63 9 51 88 längspositionen är minst 80 % av skrovets största djupgäng efter bogens spetsdel.A vessel according to any one of claims 7 to 10, 30 characterized in that the waterline's width-depth ratio in a second longitudinal position (position 1), which is at a distance of ten percent of the waterline length of the ship's hull after said measuring perpendicular, is not greater than 3. and that the tip of the bow has an average depth of thread which, between the perpendicular and the second longitudinal position, is at least 80% of the largest depth of the hull after the tip of the bow. 12. Fartyg enligt nägot av de föregäende patent-kraven, kännetecknat därav att det 1 allmänhet 5 omfattar en V-formig botten (11), som sträcker sig mot aktern, varvid bottnens tvärsgäende stignlng minskar steg-vis f rän skrovets bottenplan frän förperpendlkeln (6) tili en tvärställd bakre kant (22) i aktern, varvid bottnen stiger i riktning mot aktema frän mittskeppsdelen tili 10 den bakre kanten i aktern för ett vertikalt avständ som är minst 50 % av djupgängen i mittskeppsdelen i förhälllllan-de tili fartygets skrov.Vessel according to any of the preceding claims, characterized in that it generally comprises a V-shaped bottom (11) extending towards the stern, wherein the transverse inclination of the bottom gradually decreases from the bottom plane of the hull from the perpendicular ( 6) to a transverse trailing edge (22) in the stern, the bottom rising in the direction of the mid-stern axis portions to the trailing edge of the stern for a vertical distance that is at least 50% of the depth of the middle stern portion of the stern to the ship's hull. 13. Fartyg enligt patentkrav 12, kännetecknat därav att den genomsnittliga tvärsgäende 15 djupgängen mellan stränglinjer (12) pä ett avständ av 75 % av fartygsskrovets vattenlinjelängd i tvärsgäende verti-kalplan frän förperpendlkeln mot aktern inte är över 50 % större än djupgängen vid skärplanet av Iinjen mellan de största djupgängarna i mittskeppsdelen och den bakre kan-20 ten.Vessel according to claim 12, characterized in that the average transverse depth between the strings (12) at a distance of 75% of the waterline length of the hull in transverse vertical plane from the perpendicular to the stern is not more than 50% larger than the depth plane. between the largest depths in the center ship portion and the rear edge. 14. Fartyg enligt patentkrav 12 eller 13, kännetecknat därav att den bakre kanten är vertikalt anordnad pä ett vattenlinjeavständ, som är under 25 % av fartygsskrovets största djupgäng.Vessel according to claim 12 or 13, characterized in that the rear edge is arranged vertically on a waterline spacing, which is less than 25% of the largest depth of the hull of the ship. 15. Fartyg enligt nägot av patentkraven 12 - 14, '** kännetecknat därav att nämnda bakre kant löper i allmänhet i samma riktning som fartygsskrovets bottenplan och är anordnad pä ett vertikalt avständ frän skrovets vattenlinje, vilket avständ är mindre än 10 % av 30 skrovets största djupgäng.A vessel as claimed in any one of claims 12 to 14, characterized in that said trailing edge generally runs in the same direction as the bottom plane of the hull and is arranged at a vertical distance from the hull's waterline, which is less than 10% of the hull. largest depths. 16. Fartyg enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat därav att det dessutom omfattar en främre planingsyta (37), som i allmänhet löper nedät i fartygsskrovet i längdriktningen längs kölen pä 35 försidan av mittskeppsdelen, varvid denna yta sträcker sig 95 i 88 64 i längdriktningen och dess bäda sidor är anordnade symmet-riskt i förhällande till skrovets längsgäende vertlkala mittlinjeplan och är anordnad i en vlss angreppsvlnkel i längdriktningen för att alstra en uppätriktad kraft dä 5 fartyget rör sig 1 vattnet.A vessel according to any of the preceding claims, characterized in that it further comprises a front planing surface (37) which generally runs down the length of the ship's hull longitudinally along the keel on the front of the center ship portion, this surface extending 95 in 88 64 in. the longitudinal direction and its both sides are arranged symmetrically in relation to the longitudinal vertical centerline of the hull and are arranged in a longitudinal angle of attack to generate an upright force as the vessel moves in the water. 17. Fartyg enligt patentkrav 16, k ä n n e - t e c k n a t därav att storleken pä det omräde som be-finner sig i sanuna plan med fartygsskrovets bottenplan mittemot nämda främre planingsyta är 0,4 - 15 kvadratcen- 10 timeter per längdcentimeter i skrovets vattenlinje.17. A vessel as claimed in claim 16, characterized in that the size of the area located in the same plane with the bottom plane of the hull opposite said front planing area is 0.4-15 square centimeters per length centimeter in the hull's waterline. 18. Fartyg enligt patentkrav 16, känne- t e c k n a t därav att storleken pä det omräde som be-finner sig i samma riktning med skrovets bottenplan mittemot nämnda främre planingsyta är 1 - 10 kvadratcentimeter 15 per längdcentimeter i skrovets vattenlinje.18. A vessel according to claim 16, characterized in that the size of the area located in the same direction with the bottom plane of the hull opposite said front planing area is 1 - 10 square centimeters per length centimeter in the water line of the hull. 19. Fartyg enligt nägot av patentkraven 16 - 18, kännetecknat därav att nämnda främre planingsyta omfattar en svept bakre vinge (35) fäst i fartygsskro-vet under vattenlinjen pä försidan av mittskeppsdelen, 20 varvid denna vinges bäda sidor är synunetriskt anordnade omkring den längsgäende mittaxeln som övergär i skrovets längsgäende vertikala mittlinjeplan, varvid svepvinkeln för vingens främre kanter (36) är minst 23 grader frän mätperpendikeln tili denna längsgäende vertikala mittlin- 25 jeplan. »A ship as claimed in any one of claims 16 to 18, characterized in that said front planing surface comprises a swept rear wing (35) attached to the vessel hull below the water line on the front of the center ship part, both sides of this wing being synunetrically arranged around the longitudinal axis. as an overlay in the longitudinal vertical centerline plane of the hull, with the sweep angle of the leading edges (36) of the blade being at least 23 degrees from the measurement perpendicular to this longitudinal vertical centerline plane. » 20. Fartyg enligt patentkrav 19, kännetecknat därav att nämnda svepta bakre vinge är anordnad att gä nedät frän köllinjen, varvid den sträcker sig längs det längsgäende mittlinjeplanet tili ett avständ 30 som motsvarar 5 - 30 % av skrovets vattenlinjelängd.A ship according to claim 19, characterized in that said swept rear wing is arranged to extend downwards from the keel line, extending along the longitudinal centerline plane to a distance 30 corresponding to 5-30% of the hull's waterline length. 21. Fartyg enligt patentkrav 19 eller 20, kännetecknat därav att den svepta bakre vingen är vanligen deltaformig och dess undersida har en planingsyta, varvid vingens främre kanter bildar en horisontal 35 vinkel pä 1 - 15 grader pä bäda sidor, varvid fartygsskro- 65 951 88 vet: innefattar kölens basdel (34), som är fäst i köllinjen och gär därifrän nedät vid bogens spetsdel och sträcker sig 1 längdriktningen utmed det längsgäende vertikala mittlinjeplanet, varvid det vertikala djupet hos kölens 5 basdel är tydligt större än dess tjocklek och varvid nämn-da vinge är anordnad pä ett avständ nedanom köllinjen och fäst längs kölens underkant.A ship according to claim 19 or 20, characterized in that the swept rear wing is usually delta shaped and its underside has a planing surface, the front edges of the wing forming a horizontal angle of 1 to 15 degrees on both sides, whereby the ship's hull is 65 951 88 know: comprises the base portion (34) of the keel, which is attached to the keel line and preferably therefrom downwardly at the apex portion and extends 1 longitudinally along the longitudinal vertical centerline plane, the vertical depth of the base portion of the keel 5 being clearly greater than its thickness and wherein said the wing is arranged at a distance below the keel line and attached along the bottom of the keel. 22. Fartyg enligt nägot av de föregäende patent-kraven, kännetecknat därav att nämnda planing- 10 sytor kan alstra en dynamisk lyftkraft som är större än 5 % av fartygets deplacement.Vessel according to any of the preceding claims, characterized in that said planing surfaces can generate a dynamic lifting force greater than 5% of the displacement of the vessel. 23. Fartyg enligt nägot av de föregäende patent-kraven, kännetecknat därav att nämnda pla-ningsytor kan alstra en dynamisk lyftkraft som är större 15 än 10 % av fartygets deplacement.Vessel according to any of the preceding claims, characterized in that said planing surfaces can generate a dynamic lifting force greater than 10% of the displacement of the vessel. 24. Fartyg enligt nägot av de föregäende patent-kraven, kännetecknat därav att vattenlinje-bredden vid fartygets akter är ungefär samma eller större än vattenlinjebredden i mittskeppsdelen.Vessel according to any of the preceding claims, characterized in that the waterline width at the stern of the vessel is approximately the same or greater than the waterline width in the center ship part. 25. Fartyg enligt nägot av de föregäende patent- kraven, kännetecknat därav att detta fartyg omfattar en katamaran och att dess bäda skrov faller inom ramen för det ifrägavarande patentkravet.25. A vessel according to any of the preceding claims, characterized in that this vessel comprises a catamaran and that its two hulls fall within the scope of the relevant claim. 26. Förfarande för förbättring av ett fartygs pre-25 standa, varvid fartygets skrov omfattar efter bogens spetsdel belägna planingsytor, som kan alstra en huvudsak-ligen dynamisk lyftkraft, och en skarp och djup spetsdel i bogen försedd med brant sluttande ytor, som i vatten-strömningen kan alstra dynamiska nedätriktade krafter 30 i fartygets bog, och med ytor som alstrar lyftande krafter .. i en tili mängden och formen begränsad vattenströmning, * t varvid nämdna nedätriktade dynamiska krafter häller far-tygsskrovet i en liten längdlutningsvinkel dä fartygets rörelse är kontrollerad, kännetecknat därav 35 att detta förfarande omfattar:A method of improving the performance of a ship, wherein the hull of the ship comprises planing surfaces located at the bow tip portion which can generate a substantially dynamic lifting force, and a sharp and deep tip portion of the bow provided with steep sloping surfaces, such as in water. flow can generate dynamic downward forces in the bow of the ship, and with surfaces generating lifting forces in a limited amount of water and shape, said downward dynamic forces pouring the hull into a small longitudinal inclination angle where the ship's control is , characterized in that this method comprises: 93 I 88 66 inriktning av den nedätrlktade kraften i fartygs-skrovet, varvid kraften reagerar ρά den förblgäende ström-ningen och är vid planingshastighet större än 1 % av far-tygets deplacement i fartygets tvärriktning, som huvudsa-5 kllgen omfattar fartygets längsgäende mittlinjeplan, och 1 längdrlktnlngen efter mittskeppsdelen.93 I 88 66 aligns the downward force in the vessel hull, the force reacting ρά the transient flow and, at planning speed, is greater than 1% of the displacement of the vessel in the transverse direction of the vessel, which includes the longitudinal median longitudinal plane of the vessel. and 1 longitudinal length after the center ship portion. 27. Förfarande enligt patentkrav 26, k ä n n e -t e c k n a t därav att nämnda planingsytor kan alstra en lyftkraft, som är större än 5 % av fartygets deplacement, 10 och att den nedätrlktade kraften alstras av ett bärplan som inställts efter mittskeppsdelen och som alstrar en kraft som är minst 5 % av fartygets deplacement, och varvid de brant sluttande ytorna 1 bogens spetsdel kan alstra tillräckligt med nedätrlktade krafter dä fartyget rör sig 15 för att hälla dess längdlutningsvinkel mindre än 2 grader. ti.27. A method according to claim 26, characterized in that said planing surfaces can generate a lifting force greater than 5% of the displacement of the ship, and that the downturned force is generated by a carrier adjusted after the center ship part and which produces a force. which is at least 5% of the ship's displacement, and the steeply sloping surfaces of the bow's tip portion can generate enough downward force as the ship moves to tilt its longitudinal inclination angle less than 2 degrees. t.
FI886007A 1987-04-28 1988-12-28 Vehicle with improved hydrodynamic performance FI93188C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4367787A 1987-04-28 1987-04-28
US4367787 1987-04-28
US8801337 1988-04-25
PCT/US1988/001337 WO1988008386A1 (en) 1987-04-28 1988-04-25 Vessel with improved hydrodynamic performance
SG154194A SG154194G (en) 1987-04-28 1994-10-21 Vessel with improved hydrodynamic performance
SG154194 1994-10-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI886007A FI886007A (en) 1988-12-28
FI93188B FI93188B (en) 1994-11-30
FI93188C true FI93188C (en) 1995-03-10

Family

ID=26664452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI886007A FI93188C (en) 1987-04-28 1988-12-28 Vehicle with improved hydrodynamic performance

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0290170B1 (en)
JP (1) JPH01503133A (en)
AU (2) AU621822B2 (en)
DE (1) DE3886256T2 (en)
ES (1) ES2049248T3 (en)
FI (1) FI93188C (en)
SG (1) SG154194G (en)
WO (1) WO1988008386A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3730008C2 (en) * 1987-09-08 1996-12-12 Blohm Voss Ag Watercraft with at least one guide fin far in front of a rear propeller
JP3190753B2 (en) * 1992-12-04 2001-07-23 正和 大澤 Small high-speed ship
JP2898502B2 (en) * 1993-02-04 1999-06-02 川崎重工業株式会社 Small high-speed boat
EP1104739A4 (en) * 1998-07-15 2002-11-27 Zakrytoe Aktsionernoe Obschest Hydroplane
AUPP502598A0 (en) 1998-08-04 1998-08-27 North West Bay Ships Pty. Limited Trimaran construction
GB2356174A (en) * 1999-11-13 2001-05-16 Stolt Comex Seaway Ltd Drag reduction plate for ships
ITCE20090001A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-10 Giulio Salamiti DELTA MARANO. STABILITY AND BALANCE DEVICE FOR VESSELS OF EVERY KIND TO AVOID THE MORTGAGE AND THE RELATION OF THE SAME IN VARIABLE SPEED.
CN102963491B (en) * 2012-09-20 2015-10-21 江苏科技大学 Rear hydrofoil high speed gliding-hydrofoil craft
CN102935875B (en) * 2012-11-20 2016-01-20 江苏科技大学 Rear hydrofoil compound catamaran planing craft
NL2013178B1 (en) * 2014-07-14 2016-09-13 Van Oossanen & Ass B V Vessel comprising an aft foil oriented to provide a forwardly directed component of lift force.
EP3885245A1 (en) 2020-03-26 2021-09-29 Rasmussen Maritime Design AS Vessel with stern positioned foil to reduce wave resistance

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190902948A (en) * 1909-02-06 1910-02-07 Tom Thornycroft Improvements in or relating to Power Driven Boats.
DE399710C (en) * 1922-01-01 1924-07-29 Anton Flettner Arrangement for vibration damping of ships
GB319982A (en) * 1928-11-13 1929-10-03 Erich Richard Friedrich Maier Improvements in and relating to the fore-bodies of ships, boats and the like
US2191904A (en) * 1937-12-07 1940-02-27 William P Baker Ship's hull
US2341159A (en) * 1942-03-14 1944-02-08 Constantine N Neklutin Motorboat
US2597048A (en) * 1948-05-24 1952-05-20 Supermarin Ab Watercraft
GB700771A (en) * 1951-03-07 1953-12-09 Harold William Fawcett Improvements in or relating to sailing craft
FR1071803A (en) * 1952-10-16 1954-09-06 Boat hull
US3225728A (en) * 1963-10-08 1965-12-28 Nomura Suetsugu Hulled body equipped with wave-riding device
US3259092A (en) * 1965-05-27 1966-07-05 Jr Joseph J Kara Boat hulls
US3477400A (en) * 1966-12-20 1969-11-11 Hamilton Walker Hydrofoil craft
US3391667A (en) * 1967-01-10 1968-07-09 Aqua Stabes Inc Motorized boat stabilizing units
GB1383070A (en) * 1971-12-13 1975-02-05 Boeing Co Hydrodynamic sections
JPS5240498B2 (en) * 1973-11-14 1977-10-12
JPS5145883A (en) * 1974-10-16 1976-04-19 Toyo Boseki Oobaareeruhoshiki nyoru hoseiyo nunojino hansoyokyaryasochi
US4027613A (en) * 1975-12-10 1977-06-07 Wollard Donald L Planing boat hull
US4048939A (en) * 1976-03-10 1977-09-20 Jones Jr Allen Free-flooding chamber structuremountable on the underside of a watercraft
US4263866A (en) * 1977-08-15 1981-04-28 Master Craft Boat Company Ski boat
JPS5495491A (en) * 1978-01-12 1979-07-27 Shinjirou Shinozaki Hull structure of hydrofoil
US4193366A (en) * 1978-03-27 1980-03-18 Salminen Reijo K Sailing boat and method of operating the same
JPS5563981A (en) * 1978-11-06 1980-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Speed boat with bow appendage
US4237810A (en) * 1978-12-05 1980-12-09 Westfall Kirk M Hydrodynamically and aerodynamically designed boat
GB2082125A (en) * 1980-08-05 1982-03-03 Tate Michael A multi hulled craft having a hydrofoil for trimming.
JPS61178284A (en) * 1985-01-31 1986-08-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd High-speed boat equipped with wing body at its bow
US4649851A (en) * 1985-09-12 1987-03-17 April Edward P High speed power boat for calm and rough seaways
US4726310A (en) * 1986-07-17 1988-02-23 Ard Ernest E Boat hull

Also Published As

Publication number Publication date
DE3886256D1 (en) 1994-01-27
JPH01503133A (en) 1989-10-26
AU640570B2 (en) 1993-08-26
FI93188B (en) 1994-11-30
AU1795988A (en) 1988-12-02
AU1801992A (en) 1992-07-30
EP0290170A3 (en) 1989-05-10
FI886007A (en) 1988-12-28
SG154194G (en) 1995-03-17
AU621822B2 (en) 1992-03-26
WO1988008386A1 (en) 1988-11-03
ES2049248T3 (en) 1994-04-16
EP0290170A2 (en) 1988-11-09
EP0290170B1 (en) 1993-12-15
DE3886256T2 (en) 1994-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4915048A (en) Vessel with improved hydrodynamic performance
KR100540335B1 (en) Sleep Float Ship
KR100479792B1 (en) High speed hybrid marine vessel
EP0335345A2 (en) Improved hull construction for a swath vessel
AU2016374621B2 (en) Stabilized hull for a keeled monohull sailboat or sail and motor boat
FI93188C (en) Vehicle with improved hydrodynamic performance
US20080127874A1 (en) Hybrid boat hull
CA1172915A (en) Sailing boat and method of operating the same
US5794558A (en) Mid foil SWAS
US5645008A (en) Mid foil SWAS
EP2032425B1 (en) A hydrofoil-assisted multi-hulled watercraft
US9242699B2 (en) Watercraft hull with improved lift, planing speed range, and near maximum efficiency
CN102407918A (en) Compound triple-hulled winged ship
US4389958A (en) Hull for multihulled sailing vessels
US20160332700A1 (en) Marine Propulsion Multihull Ship
ES2932018T3 (en) Stabilized hull of a monohull powerboat, surfing on a cushion of water and featuring a deeply submerged support blade
WO2018034588A1 (en) Stabilized hull for a keeled monohull sailboat or sail and motor boat with hydrofoils
US3863586A (en) Hydro-ski boat structure
GB2219973A (en) Stabilising a water borne craft
JPH02102889A (en) Water sliding type catamaran
NO178961B (en) Vessels for planning speeds
WO2023195860A2 (en) Air supported vessel with starboard and port keel lines with their respective keel steps to prevent air leakage
TW397789B (en) Hull inclination methods and means for water vessels
RU2088463C1 (en) High-speed vessel
GB2279620A (en) Sailing vessel

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: STANFORD, ULF HARRY

Owner name: HORTON, CORWIN R.