NO127608B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO127608B NO127608B NO00166754A NO16675467A NO127608B NO 127608 B NO127608 B NO 127608B NO 00166754 A NO00166754 A NO 00166754A NO 16675467 A NO16675467 A NO 16675467A NO 127608 B NO127608 B NO 127608B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wing
- bow
- air
- air outlet
- outlet openings
- Prior art date
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 23
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000013575 regulation of buoyancy Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/285—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
- B63B1/288—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil using gas exhaust through the foil
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)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Winding Of Webs (AREA)
Description
Hydrofoilbåt med en anordning for automatisk slingrestabilisering. Hydrofoil boat with a device for automatic roll stabilization.
Oppfinnelsen vedrorer en anordning for automatisk slingre-, stabilisering for hydrofoilbåter, hvor det i tandemanordning i baugen foreligger en tverrskrånende bæreyinge, som under fart delvis loftes opp av vannet, og akterut foreligger en i det minste nesten neddykket bæreyinge. Oppfinnelsen går ut på å redusere slike fartoyers slingrevinkler likesom de opptredende akselerasjoner. Ved å redusere slingrevinklene og baugvingens neddykkingssvingninger skal skrogets kontakt med bolgekammene samtidig i stor utstrekning hindres. The invention relates to a device for automatic swaying and stabilization for hydrofoil boats, where there is a cross-sloping support wing in a tandem arrangement in the bow, which is partially lifted out of the water during speed, and at the stern there is a support wing that is at least almost submerged. The invention aims to reduce the yaw angles of such vessels as well as the resulting accelerations. By reducing the yaw angles and the bow wing's immersion oscillations, the contact of the hull with the cams of the waves must be prevented to a large extent at the same time.
Som kjent er hydrofoilbåter med delvis neddykkede vinger mer sjodyktigé enn de konvensjonelle båttyper, spesielt når det gjelder storre hastighetsområder, og deres hastighet lar seg opprettholde ved sjogang hvor vanlige båter må sette ned farten. Hittil har man imidlertid hatt ulempen ved slagvis innledete slingrebevegelser, som utsetter passasjerene for ubehagelige vertikal- og tverrakselerasjoner. Også under fart mot bolgeretningen kan vertikalakselerasjonene undertiden anta slike dimensjoner at de i lengde ikke tåles av passasjerene.Farts-virkningen med bolgeretningen, hvor man får redusert bdlgemote-frekvens, er mykere, men her kan stampebevegelsene under påvirkning av orbitalbevegelsen i bolgene bli så store og få så stor faseforskyvning i forhold til bolgekonturen at skrogets neddykking i bolgene ledsages av betydelige hastighetstap. As is well known, hydrofoil boats with partially submerged wings are more seaworthy than the conventional boat types, especially when it comes to larger speed ranges, and their speed can be maintained when sailing where normal boats have to slow down. Until now, however, there has been the disadvantage of wobbly movements initiated by blows, which expose the passengers to unpleasant vertical and transverse accelerations. Also during speed against the wave direction, the vertical accelerations can sometimes assume such dimensions that they cannot be tolerated by the passengers in the long run. The speed effect with the wave direction, where you get a reduced bdlgemote frequency, is softer, but here the bumping movements under the influence of the orbital motion in the waves can become so large and get such a large phase shift in relation to the wave contour that the hull's immersion in the waves is accompanied by significant speed losses.
Prover med det stabiliserte vingesystem ifblge oppfinnelsen har vist at de omtalte ulemper i stor utstrekning unngås ved en slik anordning. Slingrevinklene kan alt etter bolgeformasjonen reduseres til 1/5 og stampevinkléne til ca. 1/3 - 1/4.. Vertikal-og tverrakselerasjonene reduseres derved så meget at passasjerene ikke lenger oppfatter dem som ubehagelige. Ved sjogang i fartsretningen kan bolgekammer passeres uten at skroget er i vesentlig beroring med vannflaten, mens båter uten stabilisering slår ned i bolgekammene. Tests with the stabilized wing system according to the invention have shown that the mentioned disadvantages are largely avoided by such a device. Depending on the wave formation, the roll angles can be reduced to 1/5 and the pitch angles to approx. 1/3 - 1/4.. The vertical and lateral accelerations are thereby reduced so much that the passengers no longer perceive them as unpleasant. When sailing in the direction of travel, wave crests can be passed without the hull being in significant contact with the surface of the water, while boats without stabilization strike the wave crests.
Stabiliseringen ifolge oppfinnelsen har dessuten den fordel at den er vesentlig enklere og påliteligere enn alle hittil kjente stabiliseringer og at anskaffelses- og vedlikeholdsomkostningene er lavere. The stabilization according to the invention also has the advantage that it is significantly simpler and more reliable than all hitherto known stabilizations and that the acquisition and maintenance costs are lower.
Oppfinnelsen vedrorer således en hydrofoilbåt med en anordning for automatisk slingrestabilisering, hvor det på stotter ved baugen er anordnet en bærevinge med V-formet mot hverandre skrånende ytterdeler som under fart er delvis loftet opp av vannet, og hvor det akterut er anordnet ytterligere en bærevinge, hvorved til enhver tid to tilordnede flatepartier på styrbord og babord side av hver bærevinge er forsynt med rekker av luftutlopsåpninger, som hver har en tilordnet, luftmengderegulerende luftventil som styres slik ved hjelp av måleverdigivere som reagerer på tverrhelninger eller tverrhelningshastigheter, at The invention thus relates to a hydrofoil boat with a device for automatic roll stabilization, where a support wing is arranged on supports at the bow with V-shaped outer parts sloping towards each other which are partially lifted out of the water during speed, and where a further support wing is arranged aft, whereby at any time two assigned surface sections on the starboard and port side of each wing are provided with rows of air outlet openings, each of which has an assigned, air quantity regulating air valve which is controlled in such a way by means of measuring transducers that react to cross inclinations or cross inclination speeds, that
slingrestabilisering oppnås, idet det på baugbaerevingen elleryaw stabilization is achieved, since on the bowsprit wing or
med denne forbundne, med stromningsprofiler forsynte .deler er anordnet flatedeler med sine profilsugesider utadvendt og forsynt med luftutlopsåpninger som er styrt ved luftventiler, hvorved luftventilene kan styres slik med de nevnte måleverdigivere at det ved opptredende tverrkrengninger utad opptrer i krengningsretningen rettede, hydrodynamiske, stabiliserende krefter hhv. kraftkomponenter. with this connected, flow profiled parts, flat parts are arranged with their profiled suction sides facing outwards and provided with air outlet openings that are controlled by air valves, whereby the air valves can be controlled with the aforementioned measuring transducers in such a way that in the event of transverse heeling outwards, hydrodynamic, stabilizing forces directed in the direction of heeling appear respectively power components.
Med profilsugeside for en stromningsprofil er å forstå den konvekst krummede side av stromningsprofilen, ved hvilken strom-ningen fremkaller et undertrykk. The profile suction side of a flow profile is understood to mean the convexly curved side of the flow profile, at which the flow induces a negative pressure.
For fremkalling av slingremomenter kan de to nevnte flatepartier utgjores av de på begge sider av tyngdepunktet beliggende vingehalvdeler av den helt neddykkede aktervinge eller halvpartene In order to induce yaw moments, the two mentioned surface sections can be made up of the wing halves of the completely submerged aft wing located on both sides of the center of gravity or the halves
av baugvingens midtparti eller de to profilsider av en baug-vingestotte, fortrinnsvis en midtstotte. For fremkalling av stampemomenter benyttes de foran og bak tyngdepunktet beliggende flatepartier av aktervingen og baugvingen (vingens midtre del). Luftutlopsrekken kan utgjores av en rekke adskilte åpninger of the center section of the bow wing or the two profile sides of a bow wing strut, preferably a center strut. To induce ramming moments, the surface areas of the stern wing and the bow wing (the middle part of the wing) situated in front and behind the center of gravity are used. The air outlet row can be made up of a number of separate openings
eller en gjennomgående sliss.or a continuous slit.
Hittil er stabilisering bare utprovet på hydrofoilbåter med en baugvinge som delvis er loftet opp av vannet og en helt neddykket aktervinge, hvor bæreflatene alene tilveiebragte hele den nodvendige stabilitet. Stabiliseringen ble gjé.nnofort ved hjelp So far, stabilization has only been tested on hydrofoil boats with a bow wing that is partially lifted out of the water and a fully submerged stern wing, where the bearing surfaces alone provided all the necessary stability. Stabilization was done quickly with help
av et elektronisk system, som ved hjelp av hydrauliske betjenings-anordninger regulerte vingenes reguleringsvinkel eller regu-leringsvinkelen for klaffer som er svingbart anordnet bak vingenes bakkant. På denne måte er det dog ikke mulig å oppnå de gode sjogangsegenskaper eller en slik enkelhet og pålitelighet av systemet som av nedestående grunner oppnås ved foreliggende oppfinnelse. of an electronic system, which by means of hydraulic operating devices regulated the wing's regulation angle or the regulation angle for flaps which are pivotably arranged behind the rear edge of the wings. In this way, however, it is not possible to achieve the good viewing characteristics or such simplicity and reliability of the system as is achieved by the present invention for the reasons below.
1. Da baugvingens egenstabilitet ved de tidligere utprovede fartoyer alene var tilstrekkelig stor, uten medvirkning av den kunstige stabilisering, ble vertikal- og tverrakselerasjonene på denne vinge bare lite redusert ved stabiliseringsvirkningen 1. As the inherent stability of the bow wing in the previously tested vessels alone was sufficiently great, without the contribution of the artificial stabilization, the vertical and transverse accelerations on this wing were only slightly reduced by the stabilization effect
under sjogang. 2. Da den egenstabile vinge reagerer på bblgekonturen, måtte den kunstige stabilisering ved de kjente forslag overvinne de totale av vingen produserte momenter for å kunne redusere slingre-og stampevinklene; I motsetning til dette må den kunstige stabilisering ved det nye vingesystem med redusert egenstabilitet bare motvirke de reduserte forstyrrelsesmomenter, noe som gjor den nye stabiliseringsanordning langt mer effektiv. 3. De hittil benyttede elektronisk-hydrauliske regulerings-anordninger med oppdriftspåvirkning av vingene ved innstilling av régulseringsvinkel eller klaffer,som krever to kraftkilder for å funksjonere, er kompliserte, kostbare og sårbare for for-styrrelser. during the show. 2. As the intrinsically stable wing reacts to the airfoil contour, the artificial stabilization in the known proposals had to overcome the total moments produced by the wing in order to be able to reduce the yaw and pitch angles; In contrast to this, the artificial stabilization of the new wing system with reduced inherent stability only has to counteract the reduced disturbance moments, which makes the new stabilization device far more effective. 3. The previously used electronic-hydraulic control devices with buoyancy effect on the wings when setting the control angle or flaps, which require two power sources to function, are complicated, expensive and vulnerable to disturbances.
Oppfinnelsen er vist i figurene l-4a. Like deler i figureneThe invention is shown in Figures 1-4a. Equal parts in the figures
er betegnet med samme henvisningtall.are denoted by the same reference number.
Fig. 1 viser fartoyet nedenfra med vingetandemanordningen..Fig. 1 shows the vessel from below with the wing tooth arrangement.
Fig. 2 viser den helt neddykkede aktervinge bakfra med blikket rettet mot skrogets akterspeil. Fig. 2 shows the completely submerged aft wing from behind with the gaze directed towards the transom of the hull.
Fig. 2a-viser aktervingen ifolge fig. 2, sett ovenfra, hvorFig. 2a shows the stern wing according to fig. 2, top view, where
den ene vingehalvdel viser luftutlopsrekkene og den annen halvdel viser luftkanalene med strekete linjer. one wing half shows the air outlet rows and the other half shows the air ducts with dashed lines.
Fig. 3 viser den delvis neddykkede baugvinge bakfra med et snitt gj ennom skroget. Fig. 3a viser baugvingen ifolge fig. 3, sett ovenfra, med luftutlopsrekkene vist på den ene side og luftkanalene vist med strekete linjer på den annen side. Fig. 3b viser midtstotten for baugvingen ifolge fig. 3, sett fra siden. Fig. 4 viser en annen utforelseform av den delvis neddykkede baugvinge, sett forfra med et snitt gjennom skroget. Fig. 4a viser en forlenget sidestotte for baugvingen ifolge fig. 4, sett fra siden.■ Fig. 3 shows the partially submerged bow wing from the rear with a section through the hull. Fig. 3a shows the bow wing according to fig. 3, top view, with the air outlet rows shown on one side and the air ducts shown in dashed lines on the other side. Fig. 3b shows the center support for the bow wing according to fig. 3, side view. Fig. 4 shows another embodiment of the partially submerged bow wing, seen from the front with a section through the hull. Fig. 4a shows an extended side support for the bow wing according to fig. 4, side view.■
I fig. 1 er 1 skroget for hydrofoilbåten, hvor aktervingen 2 er anordnet på en stotte 4 på hekken (fig. 2) og hvor baugvingen 3 ar anordnet på baugen på stottene 5, 6 og 7 (fig. 3 og 4). In fig. 1 is 1 the hull for the hydrofoil boat, where the stern wing 2 is arranged on a support 4 on the stern (fig. 2) and where the bow wing 3 is arranged on the bow on supports 5, 6 and 7 (fig. 3 and 4).
Den helt neddykkede aktervinge 2, som vist i fig.- 2, er fortrinnsvis plant utformet. Den kan også ha svak V-form, noe The fully submerged aft wing 2, as shown in fig.-2, is preferably designed flat. It can also have a slight V shape, something
som forbedrer fartsegenskapene, men gjor den nedenfor omtalte stabilisering mindre virksom, fordi vektarmen h^hhv. h^for oppdriftsresultanten A, hhv. A£ av vingehalydelen blir redusert. Ved en omvendt V-form, som er antydet med en streket linje, for-størres den effektive hevarm for stabiliseringen, men spesielt svingningsforholdet blir dårligere. I det viste eksempel er vingen forbundet med skroget via et enkelt midtstykke.eller ror 4. Det kan med fordel anordnes på to stotter hhv. ror, fordi spenningene i vingen derved reduseres, slik at vingens utstrekning kan okes og man kan anordne storre dybde på vingeendene. which improves the speed characteristics, but makes the stabilization mentioned below less effective, because the weight arm h^hv. h^for the buoyancy resultant A, respectively. A£ of the wing halo part is reduced. In the case of an inverted V-shape, which is indicated by a dashed line, the effective lifting arm for the stabilization is increased, but especially the oscillation ratio becomes worse. In the example shown, the wing is connected to the hull via a single middle piece.or rudder 4. It can advantageously be arranged on two supports or rudder, because the stresses in the wing are thereby reduced, so that the extent of the wing can be increased and greater depth can be arranged at the wing ends.
På denne måte okes vektarmen h pg styringes effektivitet. Aktervingen bidrar ikke til fartoyets egen-tverrstabilisering. In this way, the weight arm h is increased due to the efficiency of the steering. The stern wing does not contribute to the vessel's own transverse stabilization.
Baugvingen, som er vist i fig. 3, har ytterpartier, som under fart er loftet opp av vannet og hvis tverrkrengning er minst 35°. Da denne tverrkrengningsvinkel eir storre enn ved de hittil anvendte vinger, har baugvingen en mindre neddykkings-karakteristikk dA/dT (oppdrifstforandring med dykking), slik at den reagrere mykere på bolger som kommer i vingens lengdeakse-retning, samtidig som vingens neddykkingsdybde forblir egen-stabil på grunn av de tverrkrengende vingedeler. Vingens ned-dykkingsbredde b gjbres bare så stor at fartbyet i hbyden har indifferent slingrestabilitet i fartsvannlinjen, dvs. at det ved tverrkrengning av fartbyet i hbyden produseres momenter som opprettholder likevekten, men ikke tilbakefbrende momenter. Dette forer til at slingrebevegelsene ved sjogang på tvers ikke lenger innledes stbtvis og at de akselerasjoner som ellers opp- The bow wing, which is shown in fig. 3, has outer parts, which during speed are lifted out of the water and whose transverse heel is at least 35°. As this transverse bank angle is greater than with the wings used up to now, the bow wing has a smaller dive characteristic dA/dT (change in thrust with dive), so that it reacts more softly to waves coming in the direction of the wing's longitudinal axis, while the wing's dive depth remains its own stable due to the transversely inclined wing parts. The wing's diving width b is only made so large that the speed buoy in the wing has indifferent wobble stability in the speed waterline, i.e. that when the speed buoy in the wing is transversely heeled, moments are produced that maintain equilibrium, but not restoring moments. This leads to the fact that the swaying movements when walking across are no longer initiated gradually and that the accelerations that otherwise
trer ved egenstabile vinger reduseres betydelig.trees with intrinsically stable wings is significantly reduced.
I det utfbrelseseksempel som er vist i fig. 3 er vingen forbundet med skroget via en midtstotte 5 og to flottorer 7. Med flottorer forstås asymetrisk profilerte stotter som ved sin neddykking gir oppdrift i opprettende forstand. In the embodiment shown in fig. 3, the wing is connected to the hull via a center support 5 and two floats 7. Floats are understood as asymmetrically profiled supports which, when submerged, provide buoyancy in a creating sense.
De to tilordnede flatepartier som på aktervingén aktiviseresThe two assigned surface sections on the aft wing are activated
for slingrestabilisering av fartbyet, er de to vingehalvdeler hvis oppdriftsresultanter A^og danner hver sin vektarm h^og Tn^ mot fartbyets tyngdepunkt S med motsatt dreieretning (fig. 2). for yaw stabilization of the speedboat, the two wing halves whose buoyancy resultants A^ and each form their own weight arm h^and Tn^ towards the speedboat's center of gravity S with the opposite direction of rotation (fig. 2).
Hver vingehalvdel'er ifolge fig. 2a utstyrt med to rekker av luftutlbp 8v og 8h, til hvilke luften fores gjennom de to kanaler 9v og 9h.Lufttilførselen reguleres adskilt for hver utlbps-rekke i vingehalvdelen ved hjelp av en luftventil 10. Disse - ventilene anordnes fortrinnsvis i vingene på det sted hvor stbtten er forbundet med vingen. Ventilene betjenes av de inn-retninger hhv. måleinstrumenter som reagerer på sjbgangsbe-vegelsene og som er anbragt i boksen 11, via et forbindelses-ledd, f.eks. en trykkstang eller et trykkrbr, som er anordnet i stbtten 4, I det eksempel som er vist i fig. 2a reguleres luftmengden til venstre vingehalvdel av den forreste og bakerste ventil, mens luftmengden til hbyre vingehalvdel reguleres for seg av de to midtre ventiler. Den luft som skal tilfores vingene fores gjennom den hule stbtte hhv. roret 4 til ventilene. • Each wing half according to fig. 2a equipped with two rows of air outlets 8v and 8h, to which the air is fed through the two channels 9v and 9h. The air supply is regulated separately for each outlet row in the wing half by means of an air valve 10. These valves are preferably arranged in the wings at that location where the stbtten is connected to the wing. The valves are operated by the devices or measuring instruments which react to the sjbgang movements and which are placed in the box 11, via a connecting link, e.g. a pressure rod or a pressure rod, which is arranged in the support 4, in the example shown in fig. 2a, the amount of air to the left wing half is regulated by the front and rear valves, while the amount of air to the right wing half is regulated separately by the two middle valves. The air to be supplied to the wings is fed through the hollow stbtte or the rudder 4 to the valves. •
Deres betjening ved hjelp av måleinstrumentene er ordnet slikTheir operation using the measuring instruments is arranged as follows
at oppdriften reguleres gjennom den bakre rekke 8h, og at den forreste rekke 8v bare kobles inn for oppnåelse av et oppdrifts-minimum, når luftmengden i den bakerste rekke tilnærmet har nådd vingens metningsgrad. Under fart uten krengning er ventilene for begge vingehalvdelers bakre rekker åpnet så meget at det slippes ut en luftmengde som gir mellomstor oppdrift. For oppnåelse av tilbakefbrende momenter ved innledningen av en slingre-bevegelse betjenes ventilene for de to vingehalvdeler av måleinstrumentene i motsatt retning slik at luftmengden okes og dermed oppdriften reduseres på den vingehalvdel som lbfter seg, mens luftmengden reduseres og oppdriften okes på den vingehalvdel that the lift is regulated through the rear row 8h, and that the front row 8v is only switched on to achieve a lift minimum, when the amount of air in the rear row has approximately reached the wing's degree of saturation. During speed without heeling, the valves for the rear rows of both wing halves are opened so much that a quantity of air is released which gives medium lift. To obtain restoring moments at the initiation of a yaw movement, the valves for the two wing halves are operated by the measuring instruments in the opposite direction so that the amount of air is increased and thus the lift is reduced on the wing half that is flapping, while the amount of air is reduced and the lift is increased on the wing half
som senkes. Det kan anordnes bare en rekke av luftutlopsåpninger 8, men da vil oppdriftsreguleringen bli noe mindre effektiv. which is lowered. Only a series of air outlet openings 8 can be arranged, but then the buoyancy regulation will be somewhat less effective.
De ytre deler av baugvingen 3 i fig. 3 kan ikke benyttes for produksjon av stabiliserende slingremomenter, idet deres oppdrift sresultant A^danner en utilstrekkelig vektarm mot tyngdepunktet S. Ifolge oppfinnelsen benyttes således de to profilsider av midtstotten 5, som befinner seg under vannlinjen CWL. Deres tverrkraftresultanter A^ogA^har de meget store vektarmer h^og h^ mot tyngdepunktet S, slik at man til tross for de forholdsvis små flater på stbtten får en meget effektiv regulering. Hver side av stotten 5 er som vist i fig. 3b, forsynt med luftutlopsåpninger 8v og 8h, til hvilke det leder adskilte luftkanaler 9v og 9h, slik at det i stbtten foreligger sammenlagt fire adskilte.kanaler. Ovenfor luftutlbpsåpningene er det anordnet en dekkplate 12, for å hindre lufttilfbrsel fra atmosfæren. Også ved baugvingen er det mulig bare å anordne en luftutlbpsåpning på hver stbtteside. The outer parts of the bow wing 3 in fig. 3 cannot be used for the production of stabilizing swaying moments, as their buoyancy sresultant A^forms an insufficient weight arm against the center of gravity S. According to the invention, the two profile sides of the central support 5, which are located below the waterline CWL, are thus used. Their transverse force resultants A^ and A^ have the very large weight arms h^ and h^ towards the center of gravity S, so that despite the relatively small surfaces on the stbtte you get a very efficient regulation. Each side of the support 5 is, as shown in fig. 3b, provided with air outlet openings 8v and 8h, to which separate air channels 9v and 9h lead, so that there are a total of four separate channels in the base. A cover plate 12 is arranged above the air outlet openings to prevent air supply from the atmosphere. Also on the bow wing, it is only possible to arrange an air outlet opening on each stern side.
Fig. 3 viser at ventilene 10 (antydet som sirkler) i dette eksempel er anordnet i boksen 11 som opptar måleinstrumentene og er anbragt i skroget 1. Det er anordnet en ventil 10for hver av de fire kanalene. Ved fart uten krengning er alle ventiler lukket. Hvis det oppstår en slingrevinkel, f.eks. til styrbord, åpnes ventilene for babord stbtteside som folge av måle-instrumentenes utslag og tverrkraften, f.eks.A^, reduseres, Fig. 3 shows that the valves 10 (indicated as circles) in this example are arranged in the box 11 which accommodates the measuring instruments and is placed in the hull 1. A valve 10 is arranged for each of the four channels. At speed without heeling, all valves are closed. If a wobble angle occurs, e.g. to starboard, the valves for the port side are opened as a result of the measuring instruments' deflection and the transverse force, e.g. A^, is reduced,
slik at oppdriftskraften A^ på den side som vender mot drei-ningen får overtaket og det oppstår et opprettende moment rundt tyngdepunktet S. Motkraften i tyngdepunktet er i dette tilfelle akselerasjonskraften Bg av båten som forskyver seg på grunn av sidekraften A^. so that the buoyant force A^ on the side facing the turn gains the upper hand and a creating torque occurs around the center of gravity S. The counterforce at the center of gravity is in this case the acceleration force Bg of the boat which displaces due to the side force A^.
Ifolge fig. 4 kan man i stedet for midtstotten benytte de to underbærevingen fremragende forlengelser 13 på sidestbttene 6 According to fig. 4, instead of the center support, the two undercarriage wing outstanding extensions 13 can be used on the side supports 6
(i fig. 4 bare vist på hbyre vingeside) for produksjon av stabiliserende slingremomenter.. Reguleringsanordningen og ut-formningen av de to forlengelser er som beskrevet i forbindelse (in fig. 4 only shown on the right wing side) for the production of stabilizing yaw moments.. The regulation device and the design of the two extensions are as described in connection
med midtstotten. Hver av de to forlengelser 13 kan forsåvidt også ha luftutlopsåpninger 8 mot en side, innbyrdes motstående sider, slik at hver stotte bare utlbser et slingremoment til en side. with the center support. Each of the two extensions 13 can of course also have air outlet openings 8 to one side, mutually opposite sides, so that each support only releases a swaying moment to one side.
De flatepartier som fremkaller slingre-momenter kan også utgjores av de to halvdeler av baugvingens midtparti 3m (fig. 3 The surface parts that cause yawing moments can also be made up of the two halves of the bow wing's central part 3m (Fig. 3
og 3a). Anordningen av luftutlopsåpninger, ventiler og betjening av ventilene er den samme som omtalt i forbindelse med aktervingen og vist i fig. 2 og 2a. For å forstorre vekt-arméne h for oppdriftsresultanten A mot tyngdepunktet S for derved å oke stabiliseringens effekt, er vingens midtparti, and 3a). The arrangement of air outlet openings, valves and operation of the valves is the same as discussed in connection with the stern wing and shown in fig. 2 and 2a. In order to enlarge the weight arms h for the buoyant resultant A against the center of gravity S and thereby increase the effect of the stabilization, the middle part of the wing,
som vist i fig. 4, anordnet i omvendt V-form (gavlform).as shown in fig. 4, arranged in an inverted V shape (gable shape).
Hvis det ikke foreligger noen midtstotte, kan luften til hver halvdel av midtpartiet 3m også tilfores gjennom hver sin sidestotte 6. If there is no central support, the air to each half of the central section 3m can also be supplied through each side support 6.
Som flateparti for produksjon av stabiliserende stampemomenter tjener aktervingen 2, hvis oppdriftskraft danner vektarmen h^The stern wing 2 serves as a surface part for the production of stabilizing thrust moments, whose buoyant force forms the weight arm h^
mot båtens tyngdepunkt S, og baugvingens midtparti 3m, hvis oppdriftskraft danner vektarmen h0 mot tyngdepunktet med motsatt dreieretning (fig. 1). For bekjempelse av stampesvingningene betjenes ventilene 10 for aktervingens 2 to halvdeler samt ventilene 10 for de to halvdeler av baugvingens midtparti 3m (fig. 3 og 4) av måleinstrumentene i samme retning og slik at luftmengden okes i den vinge som lofter seg og reduseres i den vinge som senker seg. towards the boat's center of gravity S, and the middle part of the bow wing 3m, whose buoyant force forms the weight arm h0 towards the center of gravity with the opposite direction of rotation (fig. 1). To combat the pounding oscillations, the valves 10 for the two halves of the aft wing 2 as well as the valves 10 for the two halves of the middle part of the bow wing 3m (fig. 3 and 4) are operated by the measuring instruments in the same direction and so that the amount of air is increased in the wing that lifts and is reduced in the wing that lowers.
I de fleste tilfeller er det tilstrekkelig å frembringe de tilbakeførende slingremomenter ved hjelp av bare aktervingen 2. I dette tilfelle reguleres hele baugvingens midtparti 3m ved bare ett ventilsett, dvs. hele rekken 8v samt hele rekken 8h får bare en luftventil hver. In most cases, it is sufficient to generate the restoring yaw moments using only the stern wing 2. In this case, the entire bow wing's middle section 3m is regulated by just one set of valves, i.e. the entire row 8v and the entire row 8h only get one air valve each.
Folgende måleinstrumenter (instrumenter som reagerer på sjo-gangsbevegelsene) benyttes fortrinnsvis for stabiliseringsan-ordningén ifolge oppfinnelsen. The following measuring instruments (instruments which react to the walking movements) are preferably used for the stabilization device according to the invention.
For slingrevinklene hhv. slingresvingningene benyttes kymografer og dempede pendler, hvis adderte måleyerdier overfores på ventilen. Pendelen gir tilbakeforingsordren ved statiske kreng-ninger, idet baugvingens tverr-egenstabilitet ikke er tilstrekkelig. Dessuten fremkaller pendelen et moment som fremkaller krengning av fartbyet mot dreiekretsens midtpunkt, når fartbyet ved svingning påvirkes av sentrifugalkraften, slik at man unngår utoverkrengning av fartbyet. For the yaw angles or kymographs and damped pendulums are used for the oscillations, whose added measurement values are transferred to the valve. The pendulum gives the return command in case of static heeling, as the transverse inherent stability of the bow wing is not sufficient. In addition, the pendulum induces a moment which induces tilting of the speed boat towards the center of the turning circle, when the speed boat is affected by the centrifugal force during oscillation, so that outward tilting of the speed boat is avoided.
For dempning av stampesvingninger benyttes kymografer på aktervingen. Den statiske egenstabilitet i lengderetning er tilstrekkelig, og man kan således i de fleste tilfeller, unnvære et instrument som reagerer på krengning. Dessuten ville pendelen bli forstyrret av akselerasjoner i lengderetning. For reduksjon av stampevinkelen kan det med fordel på baugvingen anordnes en hastighetsmåler eller en orbitalvinkelmåler, som beskrevet i tysk patentansokning nr. S 100.568/65a. Derved reduseres også Kymographs are used on the stern wing to dampen pitch oscillations. The static intrinsic stability in the longitudinal direction is sufficient, and one can thus in most cases dispense with an instrument that reacts to heeling. Moreover, the pendulum would be disturbed by accelerations in the longitudinal direction. To reduce the pitching angle, a speedometer or an orbital angle meter can advantageously be arranged on the bow wing, as described in German patent application no. S 100.568/65a. This is also reduced
de neddykkingssvingninger som baugvingen utsettes for på grunn av endringer i vingens effektivt fuktede vingeflate og i til-strbmningsvinkelen (orbitalbevegelsen) i bolgene. For baugvingens regulering kan det kobles til en ekstra kymograf. the immersion oscillations to which the bow wing is exposed due to changes in the effectively wetted wing surface of the wing and in the angle of inclination (orbital movement) in the waves. An additional kymograph can be connected to regulate the bow wing.
Når vingehalvdelene reguleres adskilt, anordnes for hver halvdel en kymograf, hvis akse forlbper f.eks. ca. 45° mot fartsretningen, og en pendel, hvis akse peker i fartsretningen, slik at kymo-grafene slår ut i motsatt retning ved slingrebevegelse og i samme retning ved stampe-bevegelse, mens pendlene bare reagerer på slingrevinkler. When the wing halves are regulated separately, a kymograph is arranged for each half, whose axis runs e.g. about. 45° to the direction of travel, and a pendulum, whose axis points in the direction of travel, so that the kymographs turn out in the opposite direction in the case of wobble movement and in the same direction in the case of stomping movement, while the pendulums only react to wobble angles.
For påvirkning av oppdriften kan også vingens underside forsynes med en luftutlbpsrekke , hvis lufttilfbrsel reguleres av en luftventil. I dette tilfelle oker oppdriften med bkende luftmengde. Når vingetilstrbmningen er parallell med vannspeilet, hhv. ved normal oppdrift, er begge luftventiler for vingens over-og underside lukket, mens orbitalmåleren hhv. hastighets-måleren åpner ventilen for vingens overside ved positiv til-strbmningsvinkel hhv. oppdriftsokning, og åpner ventilen for vingens underside ved negativ tilstrbmningsvinkel hhv. oppdrifts-reduksjon. To influence the buoyancy, the underside of the wing can also be provided with an air outlet line, the air supply of which is regulated by an air valve. In this case, buoyancy increases with rising air volume. When the wing thrust is parallel to the water table, or during normal buoyancy, both air valves for the top and bottom of the wing are closed, while the orbital meter or the speed meter opens the valve for the upper side of the wing at a positive pressure angle or lift increase, and opens the valve for the underside of the wing at a negative approach angle or buoyancy reduction.
Med det omtalte bærevingesystem kan fartbyet fortsette å kjbreWith the mentioned airfoil system, the fast city can continue to grow
med en dypere neddykking av baugvingen enn CWL(fig. 3), hvis stabiliseringsanordningen skulle svikte. For i slike tilfelle å kunne oke tverrstabiliteten av baugvingen, anordnes denne med regulerbar innfallsvinkel eller forsynes med ytterklaffer. with a deeper immersion of the bow wing than CWL (fig. 3), should the stabilization device fail. In order to be able to increase the lateral stability of the bow wing in such cases, this is arranged with an adjustable angle of incidence or provided with outer flaps.
Regulering av innfallsvinkelen kan f.éks. på i og for seg kjentRegulation of the angle of incidence can e.g. known in and of itself
måte skje ved at flottbrene 7 og stbttene 6 er festet på et dreibart lagert bærerbr 15, som forlbper tvers gjennom skroget og som kan svinges ved hjelp av en hydraulisk sylinder. Samti- This is done by the floating beams 7 and the stanchions 6 being attached to a rotatably supported carrier beam 15, which extends across the hull and which can be swung with the help of a hydraulic cylinder. At the same time
dig anordnes en innretning som gjor det mulig å åpne ventilene 10 for baugvingens midtparti 3m fra styrehuset, for reduksjon av midtpartiets oppdrift. Ved helt eller delvis åpnede ven- you are provided with a device that makes it possible to open the valves 10 for the middle part of the bow wing 3m from the wheelhouse, to reduce the buoyancy of the middle part. In case of fully or partially opened veins
tiler forstbrres vingens innfallsvinkel så meget at vingen er i stand til å bære fartbyet. Derved oppstår en fullstendigere oppdriftsfordeling mot vingens ender, noe som medfarer bket stabilitet. I stedet for lufttilførsel til baugvingens midt- tiller, the wing's angle of attack is increased so much that the wing is able to carry the speed city. This results in a more complete distribution of buoyancy towards the ends of the wing, which results in increased stability. Instead of air supply to the center of the bow wing
parti kan den i fig. 1 viste hjelpeklaff 14 anordnes på vingens bakre parti for å redusere oppdriften. part, it can be in fig. 1 shown auxiliary flap 14 is arranged on the rear part of the wing to reduce buoyancy.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES101880A DE1284865B (en) | 1966-02-07 | 1966-02-07 | Hydrofoil with equipment for automatic roll and pitch stabilization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO127608B true NO127608B (en) | 1973-07-23 |
Family
ID=7524062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO00166754A NO127608B (en) | 1966-02-07 | 1967-02-07 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3464377A (en) |
JP (1) | JPS5128917B1 (en) |
BE (1) | BE693146A (en) |
DE (1) | DE1284865B (en) |
DK (1) | DK135446B (en) |
FR (1) | FR1510301A (en) |
GB (1) | GB1173335A (en) |
NL (1) | NL6701443A (en) |
NO (1) | NO127608B (en) |
SE (1) | SE344442B (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA950279A (en) * | 1970-09-07 | 1974-07-02 | Ivan I. Erlykin | Hydrofoil watercraft |
US4224539A (en) * | 1978-09-05 | 1980-09-23 | Motorola, Inc. | FET Voltage level detecting circuit |
JPS5778240U (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-14 | ||
JPS5778241U (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-14 | ||
JPS59143791A (en) * | 1983-02-04 | 1984-08-17 | Hitachi Zosen Corp | Hydrofoil boat |
FR2563800A1 (en) * | 1984-05-07 | 1985-11-08 | Rusev Simeon | Object provided with hydrodynamic lift wings |
US5471942A (en) * | 1994-02-25 | 1995-12-05 | Miller; Richard T. | Hydrofoil sailboard with supercavitating canard hydrofoil |
US5448963A (en) * | 1994-09-13 | 1995-09-12 | Gallington; Roger W. | Hydrofoil supported planing watercraft |
ZA983763B (en) * | 1997-05-06 | 1999-01-20 | Univ Stellenbosch | Hydrofoil supported water craft |
CN102849174A (en) * | 2012-09-20 | 2013-01-02 | 江苏科技大学 | Front split adjustable hydrofoil slide boat |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB934882A (en) * | 1900-01-01 | |||
GB582985A (en) * | 1944-07-04 | 1946-12-04 | Geoffrey Cromwell Edward Hampd | Improvements relating to flying boats, seaplanes, hydroplanes and like analogous craft |
DE951421C (en) * | 1954-02-13 | 1956-10-25 | Vertens K | Water surface |
IT549266B (en) * | 1956-02-28 | 1956-10-09 | ||
FR1247053A (en) * | 1960-01-18 | 1960-11-25 | Rosslauer Schiffswerft Veb | Self-stabilizing bearing surface device for boats |
US3117546A (en) * | 1960-11-04 | 1964-01-14 | Schertel Hanns Von | Automatic hydrofoil control system for watercraft |
US3191567A (en) * | 1962-09-24 | 1965-06-29 | United Aircraft Corp | Control for hydrofoil craft |
US3146751A (en) * | 1963-01-22 | 1964-09-01 | Schertel Hanns Von | Control device for stabilization of hydrofoils attached to water-craft |
US3221698A (en) * | 1963-10-30 | 1965-12-07 | James J Turner | Hydrofoil control system |
FR1401511A (en) * | 1964-05-19 | 1965-06-04 | Adaptation of a wing and a hull bottom for sailing boats with hydrodynamic lift | |
US3347198A (en) * | 1965-10-19 | 1967-10-17 | Samuel C Collins | Hydroplane vessel |
-
1966
- 1966-02-07 DE DES101880A patent/DE1284865B/en active Pending
-
1967
- 1967-01-20 FR FR91898A patent/FR1510301A/en not_active Expired
- 1967-01-25 BE BE693146D patent/BE693146A/xx unknown
- 1967-01-30 NL NL6701443A patent/NL6701443A/xx unknown
- 1967-02-06 GB GB5625/67A patent/GB1173335A/en not_active Expired
- 1967-02-06 SE SE1643/67A patent/SE344442B/xx unknown
- 1967-02-07 US US614392A patent/US3464377A/en not_active Expired - Lifetime
- 1967-02-07 JP JP42007501A patent/JPS5128917B1/ja active Pending
- 1967-02-07 NO NO00166754A patent/NO127608B/no unknown
- 1967-02-07 DK DK66467AA patent/DK135446B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1173335A (en) | 1969-12-10 |
BE693146A (en) | 1967-07-25 |
DK135446C (en) | 1977-10-17 |
JPS5128917B1 (en) | 1976-08-21 |
DE1284865B (en) | 1968-12-05 |
US3464377A (en) | 1969-09-02 |
NL6701443A (en) | 1967-08-08 |
FR1510301A (en) | 1968-01-19 |
SE344442B (en) | 1972-04-17 |
DK135446B (en) | 1977-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO166754B (en) | BRAKE HOLD FOR MIRRORS OR SIMILAR ELEMENTS. | |
US11117642B2 (en) | Apparatus and method to optimize sailing efficiency | |
US3623444A (en) | High-speed ship with submerged hulls | |
US3295487A (en) | Hydrofoil sailboat | |
US2387907A (en) | Craft of the hydroplane type | |
US3897744A (en) | High speed semisubmerged ship with four struts | |
NO170269B (en) | CATAMARAN | |
US7198000B2 (en) | Shock limited hydrofoil system | |
NO127608B (en) | ||
US11077918B2 (en) | Stabilized hull for a keeled monohull sailboat or sail and motor boat | |
DK201470079A1 (en) | A method of operating a boat | |
NO773512L (en) | DEVICE FOR CATAMARANS. | |
US3789789A (en) | Hydrofoil sailing craft | |
EP0794892B1 (en) | Method and means for dynamic trim of a fast, planing or semi-planing boathull | |
US3747549A (en) | High speed sailboat | |
US4193366A (en) | Sailing boat and method of operating the same | |
KR20080043357A (en) | Open sea hydrofoil craft | |
NO175199B (en) | ||
NO150392B (en) | OVERFLATEEFFEKTFARTOEY | |
US3146751A (en) | Control device for stabilization of hydrofoils attached to water-craft | |
US3896755A (en) | Heave damping device for ships | |
US3286673A (en) | Hydrofoil stabilizing means for watercraft | |
US2892435A (en) | Method for controlling rolling movements of a ship | |
EP1127002B1 (en) | Hydrofoil sail craft | |
NO743412L (en) |