NL8202838A - Afsluitsysteem voor het luchtkussen van een luchtkussenvaartuig. - Google Patents

Description

-Λ t . i κ 1 . . - " —————— VO 3547

Afsluitsysteem voor het luchtkussen van een luchtkussenvaartuig.

De uitvinding heeft betrekking op een afsluitsysteem voor het luchtkussen van een luchtkussenvaartuig met als drijflichamen uitgevoerde, stijve zijwanden, waarbij tenminste aan de voorzijde tussen de stijve zijwanden een reeks naast elkaar geplaatste, onderling ge-5 koppelde, het luchtkussen afsluitende elementen zijn aangebracht.

Dergelijke afsluitsystemen worden in de praktijk sinds enige jaren toegepast bij luchtkussenvaartuigen, ook wel Hovercrafts genoemd.

De afsluitelementen bestaan doorgaans uit een reeks naast elkaar geplaatste, geplooide schorten of vingers, vervaardigd uit rubber of 10 een met vezels versterkte rubberlaag, welke schorten of vingers enerzijds aan de bovenzijde door middel van een flap met de bodem van het luchtkussenvaartuig zijn verbonden, terwijl de achterste hoekpunten van de geplooide schorten via kabels eveneens met het vaartuig zijn verbonden.

15 Dit bekende luchtkussen-afsluitsysteem levert weliswaar een zeer behoorlijke afdichting voor het luchtkussen maar is zeer kwetsbaar. In de praktijk, kan niet worden voorkomen dat één of meer van deze schorten of vingers door op het water drijvende of bijvoorbeeld op de landingsplaats aanwezige obstakels wordt beschadigd hetgeen tot 20 een aanzienlijk luchtverlies vanuit het luchtkussen onder het vaartuig leidt. De praktijk leert dat deze vingers of schorten een gemiddelde levensduur hebben van 300 uur, terwijl in de breedterichting van het vaartuig bijvoorbeeld een 120-tal vingers kunnen'zijn aangebracht.

Voor 2000 bedrijfsuren van een luchtkussenvaartuig moeten ongeveer 25 acht compleet nieuwe vingersets worden aangebracht en dit vergt behalve hoge materiaalkosten ook een aanzienlijke hoeveelheid arbeidsuren.

De uitvinding beoogt een afsluitsysteem van het bovengenoemde type te verschaffen dat een aanzienlijk langere levensduur bezit, bij goede afdichting van het luchtkussen en voldoende flexibiliteit, zodat 30 de vorm van het afsluitsysteem zich kan aanpassen aan hoge golven en op het water c.q. op de Mandingsplaats aanwezige incidentele obstakels.

Het afsluitsysteem volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt doordat elk afsluitelement bestaat uit een volumineus, stijf lichaam, dat met één uiteinde scharnierend met de bodem van het vaartuig ver-35 bindbaar is.

6 2 5 2 8 3 8 .............................................

* * V

-2-

Door voor de afsluitelementen volumineuze, stijve lichamen te nemen van gering soortelijk gewicht draagt het afsluitsysteem bij tot het drijf vermogen van het luchtkussenvaartuig. Als materiaal voor de stijve afsluitlichamen kan zeer goed worden toegepast een materiaal, 5 bestaande uitpoLyararaidevezels en hars, dat bekend is onder de naam KEVLAR. De bevestiging van deze stijve afsluitlichamen onder het schip door middel van een scharnierende ophanging is aanzienlijk eenvoudiger dan de bekende bevestigingsmethoden met kabels.

Bij voorkeur is elk stijf afdichtlichaam op de naar de naburige 10 lichamen toegekeerde zijde voorzien van middelen voor het beperken van de vrije scharnierende beweging ten opzichte van de twee naburige lichamen en deze middelen bestaan uit een op een zijwand van elk lichaam aangebracht uitsteeksel, dat reikt in een uitsparing, aangebracht in de zijwand van het aangrenzende lichaam en in die uitsparing 15 met een begrensde slag beweegbaar is.

Door deze begrensde bewegingsmogelijkheid van elk afdichtlichaam ten opzichte van de naburige afdichtlichamen is bereikt dat bij onderlinge verdraaiing van twee naburige afdichtlichamen de afdichting van het luchtkussen behouden blijft, terwijl het afdicht-20 systeem zich op deze wijze kan aanpassen aan op het water drijvende obstakels ofwel aan golfvormen.

Teneinde de onderlinge beweging van de afdichtlichamen zo gemakkelijk mogelijk te doen plaatsvinden is op de zijwand· van elk lichaam een bekledingslaag met geringe wrijvingsweerstand aangebracht.

25 Om luchtverlies vanuit het luchtkussen via het uit een reeks stijve afsluitlichamen opgebouwde afsluitsysteem nagenoeg volledig te verhinderen zijn de van het scharnierpunt afgekeerde uiteinden van alle stijve lichamen via een buigzame, luchtdichte flap verbindbaar met de bodem van het vaartuig, een en ander zodanig dat de ruimte, 30 omsloten door de reeks stijve lichamen, bedoelde flap en de bodem van het vaartuig is afgesloten van het onder het vaartuig te vormen luchtkussen. Op het scheidingsvlak tussen twee naburige afdichtlichamen zijn in deze flap plooien aangebracht teneinde de onderlinge beweegbaarheid van de afdichtlichamen niet te hinderen.

35 Door de bevestigingspunten van de flap met de afzonderlijke lichamen bovendien verschuifbaar te maken beschikt men over de mogelijk- g' * -3~ heid het oppervlak van de afdichtlichamen, waarop de druk van het luchtkussen werkt, te vergroten .of te verkleinen en op deze wijze de juiste evenwichtstoestand te beïnvloeden.

Een uitvoeringsvorm van het afsluitsysteem volgens de uit-5 vinding wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht, hierin toont: fig. 1 een bekend afsluitsysteem; fig. 2 een voor aanzicht van een luchtkussenvaartuig, uitgerust met het afsluitsysteem volgens de uitvinding; 10 fig. 3 een doorsnede volgens de lijn III-III in fig. 1; fig. 4 een vooraanzicht van één enkel stijf afdichtlichaam in de positie als in fig. 3 weergegeven; fig. 5 een doorsnede door een afdichtlichaam volgens de lijn V-V van fig. 3.

IS In de schematische tekening van fig. 1 is een bekend en ge bruikelijk afsluitsysteem weergegeven met behulp waarvan het luchtkussen onder een luchtkussenvaartuig ten opzichte van de omgeving wordt afgedicht. Aan de bodem 1 van het vaartuig is een flap 2 bevestigd, waarvan de onderzijde is verbonden met een reeks geplooide 20 schorten of vingers 3, waarvan de achterzijde met behulp van kabels met de bodem 1 van het vaartuig is verbonden. Het zal duidelijk zijn dat de beide zijwanden van het vaartuig in fig. 1 duidelijkheidshalve zijn weggelaten.

In fig. 2 is een vooraanzicht van een luchtkussenvaartuig 25 weergegeven. Het vaartuig bestaat in hoofdzaak uit een bovenbouw 4, een bodem 5 aan de onderzijde waarvan aan weerszijden als drijf-lichamen uitgevoerde zijwanden 6 zijn aangebracht. Tussen deze zijwanden zijn naast elkaar een reeks afsluitlichamen 9 geplaatst zodat onder de bodem 5 van het vaartuig een afgesloten ruimte aanwezig is 30 waarin een luchtkussen kan worden opgebouwd. Met het verwijzings-cijfer 7 is het watemiveau aangegeven wanneer het vaartuig zonder luchtkussen zou varen. Met behulp van het luchtkussen wordt het vaartuig ten dele uit het water getild zoals met verwijzingscijfer 8 is aangegeven. Aan de achterzijde van het vaartuig zijn twee voort-35; stuwings schroeven 10 aangebracht die uiteraard in verticale richting verplaatsbaar zijn zodat zij bij het varen kunnen zakken tot beneden 820 2 83 8 - ______________________i- -Φάε onderrand van de zijwanden en bij een landing kunnen worden opgetild tot boven deze onderrand van de zijwanden 6.

Elk afsluitlichaam 9 is ten opzichte van de naburige afsluit-lichamen 9 beperkt verzwenkbaar om het scharnierpunt van de afsluit-5 lichamen, zoals in het hierna volgende verder wordt toegelicht. De lijn 11 geeft de maximale verzwenking van de afsluitlichamen 9 weer. Wanneer het meest linkse afsluitlichaam zich in de laagste stand bevindt kan het meest rechtse afsluitlichaam een positie innemen ongeveer evenwijdig aan de bodem 5 van het vaartuig. In dat geval zijn 10 de uiteinden van de tussengelegen afsluitlichamen 9 gelegen op de lijn 11.

In de figuren 3-5 zijn de volumineuze, stijve afsluitlichamen 9 weergegeven bij het schip in varende toestand. De ruimte voor het luchtkussen wordt aan de bovenzijde begrensd door de bodem 5 van het 15 vaartuig en aan de zijden door de zijwanden 6, waarvan de voorste be-grenzingslijn is aangegeven met verwijzingscijfer 12. De afdichtele-menten 9 zijn schamierbaar bevestigd aan een as 13, die zich aan de onderzijde van de bodem 5 tussen de beide zijwanden 6 uitstrekt.

Ter plaatse van de zijwanden is een naar binnen gerichte rand 19 aan-20 gebracht die de buitenwaartse uitslag van de afdichtlichamen 9 begrenst. Zoals het duidelijkst in de figuren 4 en 5 is weergegeven bezit elk afdichtlichaam 9 een in dit lichaam uitgespaarde kamer 14, terwijl aan de andere zijde een uitsteeksel 15 is aangebracht dat komt te liggen in de uitsparing 14 van het naburige afdichtlichaam 9.

25 op de boven en onderzijde van dit uitsteeksel 15 wordt doorgaans een rubber aanslag 17 aangebracht om als stootdemper te fungeren bij het aanslaan van het uitsteeksel 15 tegen de zijwanden van de uitsparing 14..

Teneinde de wrijving tussen twee naburige afdichtlichamen 9 te verminderen wordt op één zijvlak van elk afdichtlichaam 9 een laag 30 18 aangebracht van een materiaal met lage wrijvingsweerstand. De af metingen van de uitsparing 14 enerzijds en het uitsteeksel 15 met de rubberaanslagen 17 anderzijds zijn zodanig dat de reeks afdichtlichamen een onderlinge positie kunnen innemen zoals aangegeven met de lijn 11 in fig. 2.

35 Het van het scharnierpunt 13 afgekeerde uiteinde van elk af dichtlichaam 9 is bij 20 verbonden met een buigzame, luchtdichte flap 8202838 ----------------- -5- 21, die aan de bovenzode aan de bodem 5 van bet vaartuig is bevestigd. Bij aanwezigheid van deze flap 21 is de ruimte begrensd door de bodem 5f de flap 21 en de bovenwand van de reeks afdichtlichamen 9 geïsoleerd van het luchtkussen, dat aan de linkerzijde van de flap 21 wordt 5 opgewekt, zodat de druk van het luchtkussen slechts op het achterste gedeelte van elk afdichtlichaam 9 werkzaam is. Het verbindingspunt 20 van de flap 21 met de afsluitlichamen 9 is in de richting van het scharnierpunt 13 verplaatsbaar zodat de flap 21 bijvoorbeeld in de positie kan komen zoals weergegeven met de stippellijn 21'. Door deze' 10 verplaatsing van het verbindingspunt 20 wordt het oppervlak van elk afdichtlichaam 9, dat aan de druk van het luchtkussen is blootgesteld groter of kleiner en op deze wijze heeft men een regelmogelijkheid gekregen de afdichtlichamen 9 in een optimale stand te brengen.

Bij wijze van voorbeeld worden enige afmetingen gegeven.

15 Bij een luchtkussenvaartuig van 30 meter lengte en 12,5 m breedte bedraagt de hoogte van de zijwanden ongeveer 4 m. De grootste lengte van elk afdichtlichaam 9. bedraagt 6 m.' De breedte van elk afdichtlichaam 9 bedraagt ongeveer 35 cm terwijl de grootste dikte van een afdichtlichaam 9 ± 55 cm bedraagt. De afdichtlichamen zijn bij voor-20 keur vervaardigd uit KEVLAR-materiaal, zijnde een combinatie van poly-aramidevezels met hars terwijl op de voorzijde van elk afdichtlichaam eventueel nog een gewapende bekledingslaag kan zijn aangebracht.

De positie die de afdichtlichamen 9 tijdens het varen innemen wordt bepaald als resultante van een ingewikkeld krachtenspel. In 25 neerwaartse richting werken op elk afdichtlichaam twee krachten nl. de zwaartekracht (pijl A) en de door het luchtkussen op het uiteinde van elk afdichtlichaam uitgeoefende druk (pijl E). ïn opwaartse richting werken op de afdichtlichamen 9 een kracht, evenredig met het ondergedompelde volume van de afdichtlichamen 9 (pijl B) alsmede een lift-30 kracht veroorzaakt door de ten opzichte van de waterspiegel geprojecteerde hoek van de lichamen 9 in varende toestand (pijl C) alsmede een liftkracht, veroorzaakt door de aan de windsnelheid blootgestelde oppervlakte van het totaal der afdichtelementen 9 (pijl D).

Met de pijl F is de kracht aangegeven die het luchtkussen op 35 de flap 21 uitoefent.

De flap 21 is aan de onderzijde voorzien van plooien ter plaatse van elk scheidingsvlak tussen twee naburige afdichtlichamen 9, 8202 83 8 -......- ----------------- -6-

·* V

zodat elk afdichtlichaam hij de zwenkbeweging ten opzichte van naburige lichamen 9 niet door de flap 21 wordt gehinderd.. Door het verplaatsen van de flap 21 kan de grootte van het oppervlak van de lichamen 9, dat aan de luchtdruk van het. luchtkussen wordt blootgesteld worden geregeld, 5 zodat men bij een bepaalde vaarsnelheid de afdichtlichamen 9 in een optimale positie kan brengen.

8202838

Claims (7)

1. Afsluitlichaam voor het luchtkussen van. een luchtkussen-vaartuig met als drijflichamen uitgevoerde, stijve zijwanden, waarbij tenminste aan de voorzijde tussen de stijve randen een reeks naast elkaar geplaatste, onderling gekoppelde, het luchtkussen afsluitende 5 elementen zijn aangebracht met het kenmerk, dat elk afsluitelement bestaat uit.een volumineus, stijf lichaam (9), dat met één uiteinde (G) scharnierend met de bodem (5) van het vaartuig verbindbaar is.

2. Afsluitsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk stijf lichaam (9) op de naar de naburige lichamen toegekeerde zijde 10 is voorzien van middelen (14, 15) voor het beperken van de vrije scharnierende beweging ten opzichte van de twee naburige lichamen (9).

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat bedoelde middelen bestaan uit een op een zijwand van elk lichaam aangebracht uitsteeksel (15) dat reikt in een uitsparing (14), aangebracht in de 15 zijwand van het aangrenzende lichaam (9) en in die uitsparing met een begrensde slag beweegbaar is.

4. Afsluitsysteem volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat op de zijwand van elk lichaam (9) één bekledingslaag (18) met geringe wrijvingsweerstand is aangebracht.

5. Afsluitsysteem volgens één der conclusies 1-4, met het ken merk, dat de van het scharnierpunt (13) af gekeerde uiteinden van alle stijve lichamen (9) via een buigzame, luchtdichte flap (21) verbindbaar zijn met de bodem (5) van het vaartuig, een en ander zodanig dat de ruimte, omsloten door de reeks stijve lichamen (9) bedoelde flap 25 (21) en de bodem (5) van het vaartuig is afgesloten van het onder het vaartuig te vormen luchtkussen.

6. Afsluitsysteem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de buigzame flap (21) aan de naar de stijve lichamen (9) toegekeerde zijde op elk scheidingsvlak tussen twee stijve lichamen (9) is voorzien van 30 een plooi, een en ander zodanig dat naburige lichamen (9) ten opzichte van elkaar kunnen bewegen onder behoud van een luchtdichte afsluiting door de flap 21.

7. Afsluitsysteem volgens de conclusies 5-6, met het kenmerk, dat de verbindingspunten (20) van de buigzame flap (21) met de stijve 35 lichamen (9) verplaatsbaar zijn in de richting van het scharnierpunt __________(13) van de stijve lichamen (9)._______________ 8202838