JPH04228353A - 翼付き船 - Google Patents

翼付き船

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JPH04228353A
JPH04228353A JP3146972A JP14697291A JPH04228353A JP H04228353 A JPH04228353 A JP H04228353A JP 3146972 A JP3146972 A JP 3146972A JP 14697291 A JP14697291 A JP 14697291A JP H04228353 A JPH04228353 A JP H04228353A
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JP
Japan
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water
ship
winged
apron
wing
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Pending
Application number
JP3146972A
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English (en)
Inventor
Hans-Otto Fischer
ハンス・オツトー・フイツシエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RHEIN FLUGZEUGBAU GmbH
Original Assignee
RHEIN FLUGZEUGBAU GmbH
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60VAIR-CUSHION VEHICLES
    • B60V1/00Air-cushion
    • B60V1/22Air-cushion provided with hydrofoils
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B1/32Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/322Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls using aerodynamic elements, e.g. aerofoils producing a lifting force
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    • B63B1/32Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/40Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by diminishing wave resistance
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64C35/00Flying-boats; Seaplanes
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    • B64C35/006Flying-boats; Seaplanes with lift generating devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,速度が増すにつれて水
から出てきて,次いで水面から持ち上がりかつ動的空気
クツシヨンで滑走しかつ揚力値の変化により地面効果を
受けている翼付き船に関する。
【0002】
【従来の技術】基面への翼の接近の際の揚力の上昇及び
同時の抵抗減少は理論的に公知であり,いわゆる翼付き
装置又は地面効果翼(WIG)式乗物に利用される。揚
抗比改善として表われる効果の前提条件は,静正圧への
動圧のできるだけ良好な変換であり,そのために,前が
開いている動圧開口と動圧空間のできるだけ良好な側方
及び後部密封片とが必要である。滑らかな水面のために
特に良好に船として構成できる,このように計画された
乗物は,一方ではできるだけ軽くなければならず,他方
では発進及び着水の際の水撃作用による高い負荷にも耐
えなければならない。
【0003】発進の際に打ち勝たなければならない抵抗
は,800倍密な媒体である水により,基面に近い飛行
中の打ち勝たなければならない空気抵抗の約2ないし3
倍であるので,設けられるべき駆動出力は発進所要出力
により決定される。この発進所要出力は主に発進重量に
関係するから,例えば燃料消費又は一層少ない追加積載
による重量減少の際に,翼スパン又は翼弦長の約1/3
まで作用するいわゆる地面効果の範囲外でも自由に飛べ
る可能性がある。従つてこの種の船は3軸制御装置を持
つ限り,飛行機として格付けされ,それは航空材料,航
空駆動装置及びパイロツト資格を必要とし,従つてそれ
相当の出費を招く。
【0004】前後に配置された両方のタンデム翼の基面
に関係する揚力分布により,接近した基面間隔の厳守が
達成されなければならない,いわゆるタンデム翼形船も
公知である。しかしこれらの船は操縦可能性の点で非常
に制限されている。なぜならばこれらの船は障害の飛び
越えのための運動エネルギーの利用により旋回飛行のた
めの傾斜位置も所望の高さ変更も行うことができないか
らである。高さ制御装置が無いため,例えば突風又は操
作ミスにより取られた,地面効果の無いために安定性損
失を生ぜしめる一層大きい飛行高さ位置からの帰還も不
可能である。
【0005】自由飛行及び前述の欠点を回避するために
,本発明によれば,翼スパンの1/3以上の飛行高さに
達した際の抵抗が,打ち勝たなければならない水抵抗よ
り大きく,その結果,高さに関係する自動制御又は出力
減少のような人工手段の助けを借りずに自由飛行が回避
される翼付き船が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は,航空
力学上の自由飛行を発進におけるより大きい抵抗増大に
より防止する構成の仕方及び密封手段を提供することで
あり,同時に発進の際の抵抗減少も達成しなければなら
ない。
【0007】
【課題を解決するための手段】これは,誘導される抵抗
を抵抗の増大と共に上昇させる縦横比と称せられる,極
めて小さい翼スパン及び大きい翼弦長により達成される
【0008】このような設計では,請求項に記載された
特徴により解決される構造上の問題が生ずる
【0009
】排水速度をできるだけ小さく抑えるために,最大体積
である翼部はできるだけ軽くなつているが,しかし水負
荷に対して十分強固に構成されなければならない。従つ
て,特に小さい装置における,後方構造はなるべく通常
の肋材構造及び剛性材料で板張りされるのではなく,可
撓上張り材により弾性的に構成されるのが好ましい。高
い揚力値を得るために,既にドイツ連邦共和国特許第2
547945号明細書に記載されているものとは異なり
,片側帆ではなく,最適輪郭形成の目的で2重上張りが
提案されている。この2重上張りには,発進の際に密封
の目的で水上になけれはならない翼へ水が流入し,それ
により重量増大だけではなく,抑制できない非対称的重
心移動をも引き起こす危険がある。
【0010】これは2重上張り及び設けられた構造体で
も防止できない。なぜならば静的排出状態において,浮
上の際に滑走状態で密封が保証されているようにするた
めに,後縁が全長にわたつて水面下になければならない
からである。
【0011】
【実施例】本発明を図面により以下に説明する。
【0012】図1は翼付き船の全体を示している。
【0013】図2は本発明による翼部構造を示している
。翼突出部1は,例えは木材,プラスチツク又は金属製
の,輪郭を形成する強固な構造体から成る。翼後縁2は
,可撓上張り材における予荷重をかけられた索又は剛性
外板4の場合の剛性後部条片から成る。発進及び着水の
際に水中にあり,従つて水撃作用を受ける後縁を支持す
るために,剛性支柱3が使用され,これらの支柱は,特
に後縁としての索の場合に,圧力保持のために動圧を受
けて外側湾曲を防止しなければならない。
【0014】後縁に可撓エプロン5が配置されており,
このエプロンは静的排水状態で水面を下方へ浸透する。 このエプロンは片側だけに構成されるから,さもなけれ
ば存在する空所への水吸収は防止されている。
【0015】可撓エプロン5は,一方では飛行中のばた
つきが防止され,他方で水撃作用の際にそらされること
を可能にするように,ばね支柱6により支持され,この
場合,ばね強度は,例えば発進の際のような,速やかな
水上走行の際にエプロンが水面上に平行してあり,それ
により発進抵抗を明らかに減少させるように調整されて
いる。これは,冒頭に述べた自由飛行,従つて航空機と
しての格付けが回避されるように,所要出力をこの段階
においてできるたけ小さ<抑えるために必要である。
【0016】図3は静的排出状態におけるエプロン5及
びばね支柱6の位置を示している。
【0017】図4はエプロンが水圧からそらされて平行
している発進及び着水段階を示している。
【0018】図5は弾性エプロンが密封している,基面
に近い飛行状態を示しており,7は水面を示している。 この配置によつて,例えば波による,水との接触の際の
支持構造体に対する高い負荷が回避され,それは,更な
る重量減少及ひ安全性の増大に寄与する。
【0019】自由飛行を防止するように発進の際及び基
面に近い飛行中の必要な駆動装置出力最小化を達成する
ために,側方密封も行われなければならず,この場合,
水面上の十分な高さを超えた際に抵抗が極度に増大しな
ければならない。これは,選ばれた極度に低い縦横比(
翼スパン:面積)における,激しく上昇する誘導抵抗に
より達成される。この抵抗は船全体の空気抵抗を上回り
,翼スパンの約1/3より大きい飛行高さに達すること
を効果的に防止する。
【0020】従つて動的空気クツションの構造は,船の
場合に転覆防止のための支持フロートとして構成されて
いる翼端においても,選ばれるべき高さまで基面に近い
飛行を要求する。
【0021】静的浮遊状態において,積載されている船
の重量に一致する排出量を得るために,胴体及び支持フ
ロートの喫水は不可欠である。この喫水は,一方では翼
後縁と水面との間隙が最小である基面に近い飛行を可能
にし,他方では発進段階における抵抗をできるだけ小さ
く抑えるために,できるだけ低くされなければならない
。従つて発進及び飛行状態において,後縁から形成され
た素子の浸透はできるだけ小さく抑えられなければなら
ない。
【0022】これを保証するために,外側フロートには
,前方に枢着された直角方向の竜骨体が取り付けられ,
この竜骨体は浮遊状態において水面上にあり,従つて喫
水及び水抵抗を上昇させず,しかし滑走への浮上の際及
び基面に近い飛行中に垂れ下がつて動圧空間を側方で密
封することができるように構成されている。更に,その
ことによつて,例えば波による,片側の水接触の際に加
速負荷及び加速トルクが生じないようにすることができ
る。
【0023】この本発明による装置により更に,空気ク
ツションが上昇せしめられた翼側で終わることなしに,
小さい旋回飛行のために必要な傾斜位置を取ることがで
きるようになる。この傾斜位置を取るために,翼端に補
助翼が配置されており,この場合,基面の近くの効果は
,低下されるべき翼が基面に一層近づいて空気クツシヨ
ンを圧縮することによつて制限され,それは傾斜位置を
妨げかつそれ相当の重量,抵抗及び舵を持つ大きい補助
翼を必要とさせる。更に,上昇せしめられる翼側におい
て動圧揚力の一部が失われるので,全揚力が減少され,
それは水との接触に至らせ,この接触は同時の昇降舵操
作によつてしか回避され得ない。従つて船としての格付
けに反する,パイロツトのような要求が出される。
【0024】図6は側方密封片の本発明による構成の実
施例を示している。
【0025】段部9と外翼10と補助翼11とを持つ支
持フロートは,本発明によれば,フランジ止めされた浮
体13を持つ,重力により揺動可能な竜骨体12を持つ
ておりかつピン14に枢着されている。これらの部分は
翼15に固定的に取り付けられている。
【0026】この図は,支持フロート8が後縁まで没入
している静的排出状態に一致している。
【0027】図7は前から見た同じ排出状態を示してい
る。
【0028】図8は竜骨体が当たるまで重力により揺動
せしめられて動圧空間を外部に対して密封する,基面に
近い飛行中の状態を示している。例えば波による水接触
の際に,浮体13により竜骨体がそらされ,それにより
構造体に対する負荷が回避される。
【0029】図9は前から見た,同じ,基面に近い飛行
状態を示している。
【0030】図10は竜骨体の片側の垂れ下がりによる
旋回飛行の際の密封作用を示している。
【0031】別の有利な構成は両方の密封片の組合わせ
により得られ,この場合,側方竜骨体による後側エプロ
ンの制御は機械的枢着により又は制御素子を介して可能
である。なぜならば垂れ下がる竜骨体は間隔付与体とし
て利用され得るからである。しかしエプロン又は竜骨体
の制御は船操縦者により手で行なうこともできる。
【0032】このように構成された翼付き船は,特別の
認可が必要でない真の船としての使用を可能にする。発
進のために必要な駆動装置出力による自由飛行は構成の
仕方により防止され,それは飛行機としてではなく船と
しての格付けを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】翼付き船の全体図である。
【図2】本発明による翼部の構造図である。
【図3】静的排出状態におけるエプロン及びばね支柱の
位置を示す図である。
【図4】エプロンが水圧からそらされて平行している発
進及び着水段階を示す図である。
【図5】弾性エプロンが密封している,基面に近い飛行
状態を示す図である。
【図6】側方密封片の本発明による構成の実施例を示す
図である。
【図7】前から見た同じ排出状態を示す図である。
【図8】竜骨体が当たるまで重力により揺動せしめられ
て動圧空間を外部に対して密封する,基面に近い飛行中
の状態を示す図である。
【図9】前から見た,同じ,基面に近い飛行状態を示す
図である。
【図10】竜骨体の片側の垂れ下がりによる旋回飛行の
際の密封作用を示す図である。
【符号の説明】 1    翼突出部 3    支柱 5    エプロン 6    ばね支柱 8    支持フロート 10  外翼 12  竜骨体

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  速度が増すにつれて水からら出てきて
    ,次いで水面から持ち上がりかつ動的空気クツシヨンで
    滑走しかつ揚力値の変化により地面効果を受けている翼
    付き船において,揚力値が動圧空間の側方及び後部密封
    片により制御可能であり,その結果,発進の際に高い揚
    力値及び小さい抵折が得られかつこれらの揚力値及び抵
    抗が,水面からの持ち上がりの増大につれて,基面との
    間隔が翼スパンの約1/3を超えない程度に上昇するこ
    とを特徴とする翼付き船。
  2. 【請求項2】  後縁に密封のために弾性支持素子を持
    つ可撓エプロンが付属せしめられ,このエプロンが水上
    走行の際に抵抗減少のために流れ方向に位置しかつ僅か
    な空気負荷の際に基面に近い飛行中に水面との間隔を密
    封することを特徴とする,請求項1に記載の翼付き船。
  3. 【請求項3】  可撓後縁エプロンが,空所における水
    吸収を防止するために片側だけに構成されていることを
    特徴とする,請求項1及び2のうち1つに記載の翼付き
    船。
  4. 【請求項4】  弾性支持素子の強度が,これらの支持
    素子が水及び波の衝撃の際にそらされるように寸法設定
    されていることを特徴とする,請求項1ないし3のうち
    1つに記載の翼付き船。
  5. 【請求項5】  側方密封のために,重力により自動的
    に下がる竜骨体が,水との接触の際に,取り付けられて
    いる排水体により浮遊しかつ滑走のための浮上の際に又
    は基面に近い飛行中に水面との間隙を密封するように支
    持フロートに枢着されていることを特徴とする,請求項
    1ないし4のうち1つに記載の翼付き船。
  6. 【請求項6】  側方竜骨体が水との接触及び波の衝撃
    の際に上方へそらされることを特徴とする,請求項1な
    いし5のうち1つに記載の翼付き船。
  7. 【請求項7】  可撓エプロンが機械的に又は運動学的
    補助手段を介して側方竜骨体に関係して制御されること
    を特徴とする,請求項1ないし6のうち1つに記載の翼
    付き船。
  8. 【請求項8】  支持フロートの側方に枢着されている
    竜骨体が片側で傾斜位置において動圧空間を密封するこ
    とを特徴とする,請求項1ないし7のうち1つに記載の
    翼付き船。
  9. 【請求項9】  可撓エプロン又は側方竜骨体が手で制
    御可能であることを特徴とする,請求項1ないし8のう
    ち1つに記載の翼付き船。
JP3146972A 1990-04-04 1991-04-03 翼付き船 Pending JPH04228353A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4010877.5 1990-04-04
DE4010877A DE4010877A1 (de) 1990-04-04 1990-04-04 Staufluegelboot

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JPH04228353A true JPH04228353A (ja) 1992-08-18

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ID=6403752

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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EP (1) EP0450514B1 (ja)
JP (1) JPH04228353A (ja)
KR (1) KR910018267A (ja)
AU (1) AU641738B2 (ja)
CA (1) CA2039680A1 (ja)
DE (2) DE4010877A1 (ja)

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