ITRM20110357A1

ITRM20110357A1 - REDUCED CATAMARAN HIGH HYDRODYNAMIC PENETRATION VARIABLE FLOATING LINE UNTIL THE SUBMERSION TOTAL BOW / AFT STABILIZERS BY SHAPE RESISTANT BY SHAPE

Info

Publication number: ITRM20110357A1
Application number: IT000357A
Authority: IT
Inventors: Paolo Carlodalatri
Original assignee: Paolo Carlodalatri
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2013-01-09

Description

2.3 DESCRIZIONE 2.3 DESCRIPTION

Le caratteristiche principali del trovato sono The main features of the invention are

-linea di galleggiamento variabile dell'imbarcazione a mezzo di camere di allagamento -variable waterline of the boat by means of flooding chambers

-sua sommergibilità totale anche ben sotto il pelo dell'acqua - its total submersibility even well below the surface of the water

-linea ellissoidale o a settore circolare di grande raggio degli scafi di galleggiamento, eh ? permette, a parità di portata con altri sistemi, un ridotto pescaggio - ellipsoidal or large radius circular sector line of the buoyancy hulls, huh? it allows, with the same flow rate with other systems, a reduced draft

-linea circolare ad arco ribassato della carena -circular line with lowered arch of the hull

-alloggiamento delle batterie sull'asse degli scafi di galleggiamento, con funzione di zavorra, -alettoni orizzontali mobili - battery housing on the axis of the floating hulls, with ballast function, - movable horizontal ailerons

La soluzione del problema esposto nel riassunto si trova esattamente nelle caratteristiche degli scafi che attengono The solution to the problem set out in the summary lies exactly in the characteristics of the hulls that they relate to

I)alla speciale forma della carena centrale e degli scafi , tutti di sezione mistilinea formata da segmenti di ellisse ed archi di cerchio. I) to the special shape of the central hull and hulls, all with a mixtilinear section formed by ellipse segments and circular arcs.

La forma dei due scafi (2, 6,7, 8 ) di galleggiamento è un cilindroide derivante dall'estrusione di una sezione mistilinea ; esso è formato dalla estrusione(9) , su una direttrice parallela all'asse longitudinale del catamarano, della sezione mistilinea formata da segmenti di circonferenza o di ellisse; gli archi di cerchio e di ellisse sono uniti tra loro e nei punti di unione hanno la stessa tangente, in modo da evitare di creare turbolenze o disturbare flussi laminari. Ciascun scafo ha, nella parte inferiore, una chiglia di irrigidimento (6 ) con funzione di appoggio in caso di trascinamento a riva con o senza ausilio di rulli; quindi questa sezione permette al catamarano la navigazione e l'alaggio a riva in qualsiasi tipadi fondale basso, sabbioso o sassoso, con pendenza dolce o ripida. The shape of the two floating hulls (2, 6,7, 8) is a cylindroid resulting from the extrusion of a mixtilinear section; it is formed by the extrusion (9), on a direction parallel to the longitudinal axis of the catamaran, of the mixtilinear section formed by segments of circumference or ellipse; the arcs of circles and ellipses are joined together and at the joining points they have the same tangent, in order to avoid creating turbulence or disturbing laminar flows. Each hull has, in the lower part, a stiffening keel (6) with a support function in case of being dragged ashore with or without the aid of rollers; therefore this section allows the catamaran to navigate and haul ashore in any type of shallow, sandy or stony seabed, with a gentle or steep slope.

Quindi oltre al basso pescaggio si ha la possibilità di tirare l'imbarcazione in secco in qualsiasi cala senza minimamente danneggiare o mettere sotto sforzo gli scafi. Therefore, in addition to the low draft, it is possible to pull the boat out of the water in any cove without damaging or putting stress on the hulls.

Ovvero, senza variare il carico, ovvero dato il numero di passeggeri a bordo, si può affrontare con gli stessi una situazione di traversata oceanica con adatto pescaggio e , una volta giunti in rada , ad esempio in zone di riserva ecologica, svuotando i serbatoi dell'acqua di zavorra (previamente filtrata), si riporterà l'imbarcazione nelle condizioni di pescaggio minimo che ne consentiranno l'alaggio a riva. That is, without varying the load, or given the number of passengers on board, you can face with them a situation of ocean crossing with a suitable draft and, once in the harbor, for example in ecological reserve areas, emptying the fuel tanks. ballast water (previously filtered), the boat will be brought back to the minimum draft conditions that will allow it to be hauled ashore.

II)Sempre nel tema degli eventi avversi prua e poppa sono conformate in modo da perforare le onde sommergendosi al di sotto di esse, piuttosto che oscillare al di sopra delle stesse. Ciò si deve al fatto che i due estremi di prua e poppa(5) sono tra loro simmetrici e la loro superficie superiore è sagomata secondo un piano inclinato(lO) oppure conformato come settore cilindrico a bassa curvatura (11); questo, con la sua - insellatura negativa(lO), ha la funzione di stabilizzare l'imbarcazione e di permetterle di passare sotto le onde di altezza o semplicemente >dell'onda media di progetto e di resistere, con l' immersione, ad onde tipo tsunami. II) Still in the theme of adverse events, the bow and stern are shaped in such a way as to pierce the waves by submerging below them, rather than swinging above them. This is due to the fact that the two ends of the bow and stern (5) are symmetrical to each other and their upper surface is shaped according to an inclined plane (10) or shaped as a cylindrical sector with a low curvature (11); this, with its negative - sheer (10), has the function of stabilizing the boat and allowing it to pass under the waves of height or simply> the average design wave and to resist, with immersion, waves tsunami type.

Ili) A poppa ed a prua vi sono due traversi con profilo alare , quindi due "alettoni" (14,15), che sono imperniati di un asse cilindrico(16) sul loro bordo di prua. Il bordo di poppa degli alettoni poggia sugli scafi ed è ancorato da due blocchi cuneiformi (17), ciascuno azionato da un sistema a vite senza fine ( 18 ) e cremagliera (19 ) di diverse dimensioni ma di uguale concezione; la componente principale del sistema (22)ha un lato dentato che forma una cremagliera, mentre la vite senza fine è montata su un ruotismo (24) che gira in senso orario od antiorario, permettendo il movimento alternativo ; l'alettone è connesso alla barretta principale (22) con una staffa 21) con perno cilindrico (20) che scorre in un incasso passante oblungo di forma rettangolare con ampiezza costante (23) che ne assicura la movimentazione; il cuneo di fissaggio deli alettone è azionato da una vite senza fine(25) e sul lato inferiore è dentato conformando una cremagliera(26) ; il cuneo si muove in avanti ed indietro trattenuto da una staffa (27) montata a cavallo dell'asse del galleggiante, bloccando e sbloccando l'alettone, attraverso un ruotismo (28) azionato alternativamente in senso orario ed antiorario ; questo permette di combinare la variazione dell'assetto del catamarano derivante dai settori di allagamento con la dinamica delle onde. III) At the stern and at the bow there are two transoms with an airfoil, therefore two "ailerons" (14,15), which are hinged on a cylindrical axis (16) on their bow edge. The stern edge of the ailerons rests on the hulls and is anchored by two wedge-shaped blocks (17), each operated by a worm screw (18) and rack (19) system of different sizes but of the same design; the main component of the system (22) has a toothed side which forms a rack, while the worm screw is mounted on a gearing (24) which turns clockwise or counterclockwise, allowing reciprocating movement; the aileron is connected to the main bar (22) with a bracket 21) with a cylindrical pin (20) which slides in an oblong rectangular-shaped through recess with constant width (23) which ensures its movement; the aileron fixing wedge is driven by a worm screw (25) and is toothed on the lower side forming a rack (26); the wedge moves forwards and backwards held by a bracket (27) mounted astride the axis of the float, locking and unlocking the aileron, by means of a gearing (28) operated alternately clockwise and counterclockwise; this allows to combine the variation of the attitude of the catamaran deriving from the flooding sectors with the dynamics of the waves.

Infatti, oltre ad una variazione generale della pendenza della nave in avanti o all' indietro, si può aggiungere una variazione nella posizione dell'alettone, prevista fino a 45 gradi, quindi con decomposizione del vettore d'impatto dell'onda o della massa d'acqua nella quale la componente che mantiene bassa la prua sia quella dominante. In fact, in addition to a general variation of the slope of the ship forward or backward, a variation in the position of the aileron, expected up to 45 degrees, can be added, therefore with decomposition of the impact vector of the wave or of the mass d water in which the component that keeps the bow low is the dominant one.

Infine immediatamente sotto la barra di rotazione degli alettoni si trova una barra sagomata (29,30) che è ancorata in senso orizzontale ai galleggianti, impedendo che gli stessi, aprendosi, in senso perpendicolare all'asse longitudinale, trasmettano alla carena centrale ulteriori momenti IV)Tutto nel catamarano collabora a resistere alla pressione , alle varie sollecitazioni meccaniche, ai carichi usuali in caso di calma. La carena tra i due galleggianti ha la forma di un mezzo settore di cilindroide vuoto (2 ) , a sezione ellittica(12) od ellissoidale, formato ad esempio dalla somma di tre settori circolari, sempre con una stessa tangente nei punti di unione, in modo da evitare di creare turbolenze o disturbare i flussi laminari; la carena si unisce ai galleggianti laterali formando un tutto unico; la sua forma permette<->di aumentare, a parità di spessore del materiale, la luce libera tra i due scafi, permettendo una maggiore ampiezza del ponte principale; si ha quindi maggiore spazio per accesso e servizi per disabili e per i passeggeri in genere; in caso di aumenti del carico utile l'abbassamento della linea di galleggiamento farà -sommergere le parti laterali della carena centrale permettendo al tempo la continuità dei flussi laminari paralleli tra i galleggianti-destro e sinistro. Finally, immediately below the aileron rotation bar there is a shaped bar (29,30) which is anchored horizontally to the floats, preventing them, opening, perpendicular to the longitudinal axis, from transmitting further moments to the central hull IV ) Everything in the catamaran works together to withstand the pressure, the various mechanical stresses, the usual loads in case of calm. The hull between the two floats has the shape of a half sector of empty cylindroid (2), with an elliptical (12) or ellipsoidal section, formed for example by the sum of three circular sectors, always with the same tangent at the points of union, in in order to avoid creating turbulence or disturbing the laminar flows; the hull joins the lateral floats forming a single whole; its shape allows <-> to increase, with the same thickness of the material, the free span between the two hulls, allowing a greater width of the main deck; there is therefore more space for access and services for the disabled and for passengers in general; in the event of an increase in the payload, the lowering of the waterline will submerge the lateral parts of the central hull allowing the continuity of the parallel laminar flows between the right and left floats.

Quindi, nelle varie configurazioni che si potranno assumere rimane costante il principio del funzionamento ad arco delle varie sezioni di carena, appoggiate su galleggianti la cui apertura trasversale è contrastata dagli elementi 29,30 Therefore, in the various configurations that can be assumed, the principle of arc operation of the various hull sections remains constant, resting on floats whose transverse opening is contrasted by the elements 29,30

V)AI fine della stabilità e sicurezza è importante lo studio dell'impatto del moto ondoso sulla prua e sulla poppa, ovvero assicurare lo scorrimento dei flussi laminari senza perturbazioni in uscita ed entrata del canale a forma di cilindroide formato dalla carena centrale; le parti a forma di vela cilindrica che a prua e poppa collegano (13) la carena (2) e i settori terminali del ponte principale con i galleggianti permettono la massima stabilità quale che sia l'altezza delia linea di galleggiamento, stabilizzano la nave senza aumento di resistenza al moto, assorbendo anche l'impatto delle onde con la minima possibile resistenza. V) For the purpose of stability and safety, it is important to study the impact of the wave motion on the bow and stern, that is, to ensure the flow of laminar flows without disturbing the exit and entry of the cylindroid-shaped channel formed by the central hull; the cylindrical sail-shaped parts that at the bow and stern connect (13) the hull (2) and the terminal sectors of the main deck with the floats allow maximum stability whatever the height of the waterline, stabilize the ship without increasing of resistance to motion, also absorbing the impact of waves with the minimum possible resistance.

All'assenza di vortici e alla continuità dei flussi laminari collaborano anche l'assenza di spigoli e cuspidi, oltre alla finitura delle superfici. The absence of vortexes and the continuity of the laminar flows also contribute to the absence of edges and cusps, in addition to the finishing of the surfaces.

VI) Stabilità e sommergibilità sono connesse alla disposizione delle camere di allagamento. Le camere stagne ai lati dei comparti dr alloggiamento delle batterie, a loro volta ubicate sull'asse di simmetria dei galleggianti, permettono di abbassare la linea di galleggiamento. Vi sono inoltre comparti esterni nella carena centrale che possono assolvere a tale funzione (3), facilitando così la sommersione anche totale del catamarano, in modo da permettergli di sopravviver·; ad eventi meteorologici altrimenti catastrofici (onde negative, tsunami, altre simili). VI) Stability and submersibility are related to the layout of the flooding chambers. The watertight chambers on the sides of the battery housing compartments, in turn located on the symmetry axis of the floats, allow the waterline to be lowered. There are also external compartments in the central hull that can perform this function (3), thus facilitating the even total submersion of the catamaran, in order to allow it to survive; to otherwise catastrophic meteorological events (negative waves, tsunamis, others similar).

Il profilo inferiore degli scafi è un ellissoide a bassa curvatura (8) , che quindi, a parità di tonnellaggio, affonda meno di qualsiasi altra forma nell'acqua, mentre garantisce una elevata resistenza per forma alla pressione esterna in caso di immersione. La linea di galleggiamento è variabile, in quanto sia gli scafi laterali, che inoltre contengono le batterie, sia la parte inferiore della chiglia sono allagabili (3), raggiungendo la sommersione completa e quindi potendo affrontare eventi atmosferici anche distruttivi. The lower profile of the hulls is a low curvature ellipsoid (8), which therefore, for the same tonnage, sinks less than any other shape in the water, while guaranteeing a high resistance to external pressure in case of immersion. The waterline is variable, as both the lateral hulls, which also contain the batteries, and the lower part of the keel are floodable (3), reaching complete submersion and therefore being able to face even destructive atmospheric events.

Come usuale sui catamarani le derive sono mobili (4) ed assicurano stabilità in ogni condizione atmosferica. Su ognuno dei due galleggianti sono presenti due derive mobili ( 4 ) e scomparsa totale inserite sull'asse degli stessi, con il fine di stabilizzare il catamarano offrendo maggiore o minore resistenza allo scarroccio, a seconda delle condizioni del mare e con possibilità di assumere varie posizioni. Le derive sono movimentate con usuali sistemi pneumatici o a cremagliera e vite senza fine . As usual on catamarans, the fins are mobile (4) and ensure stability in all weather conditions. On each of the two floats there are two mobile dinghies (4) and total disappearance inserted on the axis of the same, with the aim of stabilizing the catamaran by offering greater or less resistance to leeway, depending on the sea conditions and with the possibility of taking on various locations. The fins are moved with the usual pneumatic systems or rack and worm screw systems.

Il trovato può così navigare in acque eccezionalmente basse, anche nel caso di quel· e tempeste che, sommando il proprio effetto alle maree, diano origine ad acque eccezionalmente alte, con onde e venti di grandi dimensioni, anche tipo tsunami. Questo fenomeno è usuale in molti estuari normalmente non più profondi di uno-due metri, e le caratteristiche di questa imbarcazione consentono una elevata navigabilità in ogni condizione meteorologica. The invention can thus navigate in exceptionally shallow waters, even in the case of storms which, adding their effect to the tides, give rise to exceptionally high waters, with large waves and winds, including tsunamis. This phenomenon is usual in many estuaries normally not deeper than one or two meters, and the characteristics of this boat allow a high navigability in all weather conditions.

Inoltre il particolare disegno, solo con un aumento delle dimensioni, può essere adatto alle traversate oceaniche. Furthermore, the particular design, only with an increase in size, can be suitable for ocean crossings.

Claims

.4 CLAIMS i claim 1) The shape of the two floating hulls (2, 6,7,8) is a cylindroid resulting from the extrusion of a mixtilinear section; it is formed by the extrusion (9), on a direction parallel to the longitudinal axis of the catamaran, of the mixtilinear section formed by segments of circumference or ellipse; the arcs of circles and ellipses are joined together and at the joining points they have the same tangent, in order to avoid creating turbulence or disturbing the laminar flows. Each hull has, in the lower part, a stiffening keel (6) with a support function in case of being dragged ashore with or without the aid of rollers; therefore this section allows the catamaran to navigate and haul ashore in any type of shallow, sandy or stony seabed, with a gentle or steep slope.

2) The two extremes of bow and stern (5) are symmetrical to each other and their upper surface is shaped according to an inclined plane (10) or shaped as a cylindrical sector with low curvature (11); this, with its negative sheer (10), has the function of stabilizing the boat and allowing it to pass under the waves of height >> or simply> the average design wave and to resist, with immersion, wave-like tsunami.

3) The two "ailerons" (14,15), which are hinged by a cylindrical axis (16) on their bow edge. The stern edge of the ailerons rests on the hulls and is anchored by two wedge-shaped blocks (17), each driven by a worm screw (18) and rack (19) system of different sizes but of the same design; the main component of the system (22) a toothed side which forms a rack, while the worm screw is mounted on a gearing (24) which turns clockwise or counterclockwise, allowing reciprocating movement; the aileron is connected to the main bar (22) with a bracket (21) with cylindrical pin (20) which slides in an oblong rectangular-shaped through recess with constant width (23) which ensures its movement; the wing fixing wedge (17) is driven by a worm screw (25) and is toothed on the lower side forming a rack (26); the wedge moves forwards and backwards held by a bracket (27) mounted astride the axis of the float, locking and unlocking the aileron, by means of a gearing (28) operated alternately in a clockwise and anti-clockwise direction; this allows to combine the variation of the attitude of the catamaran deriving from the flooding sectors with the dynamics of the waves.

4) The hull between the two floats has the shape of a half sector of empty cylindroid (2), with an elliptical (12) or ellipsoidal section, formed for example by the sum of three circular sectors, always with the same tangent at the points of union , in order to avoid creating turbulence or disturbing the laminar flows; the hull joins the lateral floats forming a single whole; its shape allows to increase, with the same thickness of the material, the free span between the two hulls, allowing a greater width of the main deck; there is therefore more space for access and services for the disabled and for passengers in general in the event of an increase in the payload, the lowering of the waterline will submerge the lateral parts of the central hull allowing the continuity of parallel laminar flows between the left and right floats; 5) the cylindrical sail-shaped parts that at the bow and stern connect (13) the hull (2) and the terminal sectors of the main deck with the floats allow maximum stability whatever the height of the waterline, stabilize the ship without increasing resistance to motion, also absorbing the impact of waves with the minimum possible resistance. 6) The watertight chambers (3) on the sides of the battery housing compartments (7), in turn located on the symmetry axis of the floats, allow the waterline to be lowered. There are also external compartments in the central hull that can perform this function (3), thus facilitating the total submersion of the catamaran, in order to allow it to survive otherwise catastrophic meteorological events (negative waves, tsunamis, others similar).