NO135266B - - Google Patents

Description

Anordning ved luftputefartøy.

Oppfinnelsen vedrører et fartøy som kan bevege seg eller sveve over land og/ eller vann slik som beskrevet i patent nr. 98 313 og vedrører da mere spesielt stabi-liseringen av et slikt fartøy under operasjon.

Det fartøy som omhandles av oven-nevnte patent omfatter midler for å sende ut fra den nedre ende av skroget i det minste en stråle av fluidum på en slik måte at det resulterer i dannelse og opp-rettholdelse av et teppe som effektivt om-slutter et rom mellom undersiden av far-tøyet og overflaten, over hvilken fartøyet svever, slik at når fluidumleveringsmidle-ne er i drift, bygges det opp en pute av luft eller gass i nevnte rom med et trykk som er tilstrekkelig til å understøtte eller bidra til understøttelse av fartøyet klar av overflaten. Teppet virker på samme måte som veggene i et pneumatisk dekke og tjener til å omslutte og opprettholde det trykk som er bygget opp i puten. Fluidumleve-ringsmidlene er anordnet og virker slik at det totale trykk som tilveiebringes ved strålen eller strålene av fluidum som danner teppet, er delvis mindre enn fartøyets totale vekt, en karakteristikk som skiller slike fartøy klart fra de mer konvensjo-nelle typer av fartøyer som kan ta av vertikalt.

Det samme understøttelsessystem kan anvendes for mobile plattformer og for luftfartøyer og flybærere. Uttrykket «far-tøy» slik som det anvendes i nærværende fremstilling må forståes som også å om-fatte en mobil plattform, et luftfartøy eller en flybærer.

Oppfinnelsen er basert på det forhold at en, gjenopprettelseskraft kan tilveiebringes på ethvert sted langs omkretsen av fartøyet ved å anordne i det minste en sone på utsiden av hoved- eller primærputen som understøtter fartøyet, hvilken sone ligger på et trykk mellom trykket i puten og atmosfærens trykk.

Nærmere bestemt vedrører således oppfinnelsen luftputefartøyer av det slag som understøttes av et antall puter av trykkgass, hvilke dannes og innesluttes under fartøyet, idet den ovenfor nevnte oppgave løses ved at slike luftputefartøyer utformes således at en primærpute av trykkgass er anordnet under midten av fartøyets bunn, og at en eller flere sekundære puter av trykkgass er anordnet fordelt rundt den primære pute. Videre foreslåes ifølge oppfinnelsen kon-trollanordninger for å regulere fluidum-strømningen for derved å variere de relative trykk i de respektive puter. Disse samt ytterligere trekk som inngår i oppfinnelsen vil fremgå av det etterfølgende.

Gjenopprettelseskraften vil ha en større opprettingsvirkning hvis den anvendes nær ved fartøyets omkrets og dette kan lett oppnåes ved å utforme en eller flere ytterligere tepper av fluidium ut-sendt fra ytterligere porter eller rekker av porter, anbragt på utsiden, men i nærheten av de opprinnelige porter eller primære porter eller portrekker slik at der tilveiebringes en sone eller et antall soner, hvori dannes en sekundær pute eller en rekke sekundære puter som har et trykk beliggende mellom hovedputens trykk og det atmosfæriske trykk. Med denne anordning vil, hvis en del av fartøyet synker ned i forhold til det øvrige, krumningsradien for teppene på dette sted og spesielt da det ytre teppe, avta med det resultat av trykket at den sekundære pute lokalt øker, sammenlignet med trykket i den dia-mentralt mellomliggende del av fartøyet hvorved utøves et opprettende moment på fartøyet. Den lokale trykkforskjell opprettholdes ved overskudd av luft som er resultat av minskning av høyden av teppene.

Av praktiske grunner skal det ytterste teppesystem nedenfor bli omtalt som primærteppet, mens det eller de innenfor-lig-gende teppesystemer vil bli benevnt sekundærteppet. Trykksonen mellom primær- og sekundærteppene skal benevnes sekundærputen eller -putene, og trykksonen som strekker seg over den gjenvæ-rende del av undersiden av fartøyet og pri-mært tjener til understøttelse, kalles den primære pute. Det skal nedenfor antaes av hensiktsmessige grunner ved beskrivelse av visse utførelsesformer av oppfinnelsen at det teppedannende fluidum er luft, selv om det vil forståes at også andre gassarter kan anvendes slik som f. eks. ekshaust fra maskinen eller en væske som f. eks. sjøvann.

For å få bedre forståelse av oppfinnelsen og å vise hvorledes denne kan komme til utførelse av nedenfor gies en nærmere beskrivelse av de eksempler som er vist på tegningene, idet på disse like deler har samme henvisningstall. Fig. 1 er et sideoppriss av et fartøy ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser skjematisk et frontoppriss av et fartøy ifølge fig. 1, hvorav fremgår en form for luftstrømning, når fartøyet krenger, idet krengningen er vist i over-drevet grad for å gi et bedre bilde av for-holdene. Fig. 3 er et planoppriss av fartøyet ifølge fig. 1 og 2, sett nedenfra. Fig. 4—11 viser skjematisk, sett nedenfra planoppris av fartøyet ifølge oppfinnelsen, idet forskjellige portformer er vist for oppnåelse av avdelinger i sekundærputen. Fig. 12 viser skjematisk et nedenfra sett planoppriss av en ytterligere portan-ordning. Fig. 13a og 13b viser likeledes sett ne denfra skjematiske planoppriss av fartøyer som har ytterligere modifikasjoner av oppfinnelsen. Fig. 14a og 14b viser skjematisk en modifikasjon, anvendt for en utførelse av oppfinnelsen. Fig. 15 viser skjematisk en ytterligere

modifikasjon ifølge oppfinnelsen.

Fig. 16 viser i vertikalsnitt et bunn-parti av fartøyet som utgjør ytterligere trekk ved oppfinnelsen. Fig. 17 viser skjematisk delvis i snitt et fartøy med en ytterligere utførelse av oppfinnelsen. Fig. 18 er et ytterligere skjematisk tverrsnitt av anordningen ifølge fig. 17. Fig. 19 viser en alternativ form for ut-førelsen vist i fig. 18. Fig. 20 viser skjematisk delvis i snitt en ytterligere utførelse av oppfinnelsen. Fig. 21 er en detalj vedrørende en klaff anvendt ifølge oppfinnelsen ifølge fig. 17, 18 og 19. Fig. 22 viser skjematisk et kontrollsy-stem for klaffen i fig. 17—20. Fig. 23 viser skjematisk delvis i tverrsnitt et fartøy omfattende en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 24a og 24b viser skjematisk nok en utførelse av oppfinnelsen, idet midler for å variere stillingen av de teppedannende porter i bunnen av fartøyet er vist. Fig. 25 viser skjematisk midler for å variere strålevinkelen for en teppedannende port. Fig. 26 viser skjematisk en del av et fartøy som har horisontal strømmende flu-idumtepper. Fig. 27 viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom bunnen av et fartøy anordnet ifølge en modifikasjon av oppfinnelsen. Fig. 28 er et tverrsnitt av bunnen av et fartøy utformet ifølge en ytterligere modifikasjon av oppfinnelsen. Fig. 1, 2 og 3 viser en form for fartøy, hvor trinnvis trykkfordeling oppnåes ved utforming av en primær pute, omgitt av en ringformet sekundær pute ved et trykk som under normal operasjon ligger mellom primærputens og atmosfærens trykk. Far-tøyet har et basisparti 1, som bærer et parti 2 for passasjer og/eller frakttrans-port. Partiet 2 kan også inneholde moto-rer som driver luftkompressorer som til-fører luften, som danner teppene. Som det vil sees av fig. 3 har bunnen av fartøyet to porter 3 og 4, idet den ytre eller primærporten 3 ligger i nærheten av omkretsen for basispartiet 1 for fartøyet, og den indre eller sekundærporten 4 ligger på en

viss avstand innenfor og stort sett paral-lell med primærporten.

Under drift dannes teppene ved hjelp av luft som strømmer ut gjennom portene 3 og 4 og danner og opprettholder en primær pute 5 og en sekundær ringformet pute 6. Trykket i den ringformede pute 6 ligger mellom trykket i primærputen og atmosfærens trykk.

Hvis fartøyet av en eller annen grunn krenger, som vist i forstørret grad i fig. 2, vil krumningsradien for primærteppet som dannes av porten 3 avta ved den del av fartøyet som nærmer seg overflaten, slik at trykket av den sekundære pute lokalt øker. Økningen i trykket i den sekundære pute er tilbøyelig til å forårsake lokal splitting av det indre eller sekundære teppe slik at dette er tilbøyelig til å strømme innover.

Ytterligere helning av fartøyet bevirker at all den luft som danner det sekundære teppe strømmer innover og en del av luft som danner det ytre primære teppe, vil også bli splittet bort fra hoved-teppet slik at der dannes en innoverrettet stråle 7 slik som vist.

Hvis det indre eller sekundære teppe rettes horisontalt innover, idet det forla-ter bunnen av fartøyet, kan det ikke ut-holde en økning i trykket av den sekundære pute til et trykk som ligger over hovedputens trykk, da teppet bare kan ut-holde et trykk som er rettet mot dettes konvekse flate. Maksimalt opprettingsmoment som kan tilveiebringes, er således det som fåes ved økning av det sekundære putetrykk inntil det er stort sett lik trykket i den primære pute.

Hvis imidlertid det sekundære teppe er rettet vertikalt nedover, idet det for-later fartøyet, vil det bli avbøyet utover i noen grad av overskuddstrykket av det primære putetrykk over det sekundære putetrykk, inntil det tidspunkt da en lokal senkning av fartøyet bevirker at det sekundære putetrykk stiger over trykket i den primære pute, hvorpå det sekundære teppe vil bli avbøyet innover. Ved å rette det sekundære teppe vertikalt nedover, vil således en større gjenopprettelseskraft eller opprettingsmoment tilveiebringes, og stabiliteten av fartøyet økes, men på be-kostning av effektiviteten, da den innover rettede stråle er mere effektiv sett ut fra synspunktet med hensyn til nødvendig effekt for å heve fartøyet til en viss høyde.

Den nettopp omtalte effekt er pro-gressiv, da den opprinnelige retning av det sekundære teppe varierer fra horisontal til vertikal stilling. Det er derfor fordelaktig

å tilveiebringe et kompromiss mellom maksimal stabilitet og maksimal effekt ved å sende ut strålen under en mellomliggende vinkel mellom 45° og 60° i forhold til horisontalen.

Den lokale trykkøkning i sekundærputen kan hindres fra å spre seg til det øvrige av den sekundære pute med en derav følgende økning i stabiliseringseffek-ten, ved å oppdele den ringformede pute i avdelinger slik som vist i fig. 4 og 5 eller ved å forme den sekundære pute i separate avdelinger ved forskjellig konfigura-sjon av enten primærporten eller sekundærporten eller begge deler som vist skjematisk i fig. 6—11.

I fig. 4 og 5 er det utformet radielle porter 8 i bunnen av fartøyet og disse porter forbinder primær- og sekundær-teppe-portene 3 og 4. Fire radielle porter 8 er vist i fig. 4 og åtte i fig. 5, idet antall porter kan varieres avhengig av størrelsen av fartøyet, graden av den ønskede stabilitet og andre forhold. Portene 8 kan være anordnet for levering av luft vertikalt, eller en horisontal komponent kan gies luften foråt den også skal tjene til fremdrift eller lignende.

For å unngå skarpe skjæringer mellom strålene eller teppene slik som vist i fig. 4 og 5, kan former slik som vist i fig. 6—11 komme til anvendelse. Det vil sees at portene 8 i fig. 4 og 5 stort sett forløper radielt, mens de i fig. 6—11 utgjøres av delvis den sekundære teppeport og delvis den primære teppeport eller begge deler. I fig. 11 tilveiebringes avdelinger i det sekundære teppe ved skjæring mellom to kontinuerlige porter.

Av formene i fig. 6—11 foranlediger fig. 7, 9 og 11 minst problemer med hensyn til tverrstrømning mellom avdelin-gene. Andre forhold som påvirker valget av utformning er følgende: Hvis krumningsradiusen for noen port er for liten i forhold til svevehøyden for fartøyet, er det fare for at strømnings-mønsteret kan forandres slik at den sekundære stråle eller en del derav vedhef-ter undersiden av fartøyet. Dette bevirker et lokalt tap av løftekraft, da det er kjennetegnet ved en lav positiv eller til og med negativ løftekraft. Med teppedannende stråler under en vinkel på 45° i forhold til horisontalen og med en marsjsveve-høyde på 46 cm og maksimal svevehøyde på 91 cm når fartøyet beveger seg over bølge-dalene er minimal krumningsradius i størrelsesorden 91 cm, hvis omstilling til uønsket strømningsbilde slik som nettopp er nevnt som uønsket skal unngåes. Fra dette synspunkt er anordningen ifølge fig.

7 og 8 å foretrekke.

En annen anordning som kjenneteg-nes ved små krumningsradier, er vist i fig. 11. På den annen side tilveiebringer de små spisse vinkler, under hvilke teppene skjærer hverandre, en lignende virkning som den for porten med liten krumningsradius, fordi medslepning av luft i rommet mollom teppene er tilbøyelig til å fore-komme hvor disse ligger nær ved hverandre Ved denne medslepning oppstår et areal med lavt trykk mellom teppene og tap av løftekraft. Vanskeligheten kan imidlertid avhjelpes ved anordning av porten 10 i det rom 1 hvilket teppene er tilstrekkelig adskilt og ved å forbinde dem med kanaler i fartøyet med porter 11 i de rom hvor teppene nærmer seg uønsket meget til hverandre, hvorved en viss trykkutligning tilveiebringes. Et system av denne type kan med en viss fordel også tilpasses for utførelsen ifølge fig. 9 og 10 og muligens også fig. 6, 7 og 8.

Nok en annen fremgangsmåte for å oppnå den sekundære pute i avdelinger er vist i fig. 12a og 12b. Her er den innerste eller sekundære teppeport 4 skåret bort på passende steder 12 langs etter dennes omkrets. Dette har den virkning at der tilveiebringes spalter i det sekundære teppe som vil bringe luft fra den primære pute til å strømme ut gjennom disse spalter i det sekundære teppe slik at der dannes tepper som strekker seg tvers over den sekundære pute som vist ved 13 i fig. 12a. Når, f. eks. på grunn av det forhold at forskipet tipper ned eller et bautrykk danner seg under fartøyets bevegelse frem-ad, trykket i den første avdeling øker, vil teppene som dannes av luften som strøm-mer ut gjennom spaltene i sekundærteppet, bli avbøyet slik som vist i fig. 12b. Trykkøkningen i en hvilken som helst av de andre sekundære puteavdelinger vil be-virke annen avbøyning av skilleteppene. Hvor det sekundære teppe strømmer ut fra porten uten noen annen horisontal komponent enn en innovergående mot den primære luftpute, vil selvsagt skilleteppene som dannes gjennom spaltene være vertikale. Hvis imidlertid sekundærteppet gies en ytterligere horisontal retningskom-ponent, f. eks. ved hjelp av ledeskovler i portene blir spaltene i det sekundære teppe og således også skilleteppene ikke vertikale.

Når et fartøy ifølge oppfinnelsen er i bevegelse kan stagnasjonstrykket foran fartøyet og sugningen bak fartøyet tilveiebringe et øket trykk i den første avdeling av den sekundære pute og/eller redusert trykk i den bakre avdeling, hvilket bevirker at fartøyet får en stilling med bauen opp spesielt ved stor fart. Denne trykkforskjellen mellom fordelen og akterdelen av fartøyet avviker fra den som forekommer på grunn av variasjoner i stilling på grunn av forbigående påvirkninger eller variasjoner i trim på grunnlag av belastning. For-skjellen på grunn av foroverbevegelsen er en konstant forskjell og det er nødvendig hvis det er ønskelig å hindre en kontinuer-lig stilling med bauen i været, å tilveiebringe en viss trykkutligning mellom far-tøyets forreste og bakerste del. For å bi-beholde trimstabiliteten er det imidlertid nødvendig at utligning av trykkene mellom for- og akterskip ikke skjer så hurtig under drift av trykkvariasj oner på grunn av vertikalbevegelser av for- og akterskipet på grunn av forbigående påvirkninger utlignes før en gjenopprettelseskraft har bevirket at fartøyet antar korrekt stilling. ,

Den hastighet, med hvilken strømnin-gen kan finne sted mellom for- og akterdelen av fartøyet er i vesentlig grad avhengig av tverrsnittet av den bane, langs hvilken strømningen foregår og på den distanse som strømningen må gjennom-løpe. Tverrsnittet for strømningsbanen er en funksjon av putebredden og putehøy-den. I et fartøy som er sammenlignet med putens bredde eller høyde eller begge deler er således ikke trykkutligning så vanske-lig. Ethvert stabilt trykk som bygger seg opp på grunn av hastigheten forover er i stand til å utbalanseres i vesentlig grad over en kort tidsperiode. Trykkvariasj onene som skyldes forbigående opp- og nedad bevegelser av fartøyets for- eller akterdel omfatter to deler, en innledende større trykkvariasj on som fremkommer ved den begynnende bevegelse og en etterfølgende forholdsvis mindre trykkvariasj on som va-rer så lenge variasjonen i stillingen av far-tøyet opprettholdes. Den innledende større trykkvariasj ori vil hindres fra å spre seg for raskt og vil tilveiebringe et begynnende opprettende moment, mens den etterføl-gende mindre trykkvariasj on også vil opprettholdes på grunn av begrenset tverrsnitt for banene.

I fartøy som er kortere sammenlignet med putens bredde eller høyde eller begge deler, slik som f. eks. fartøyer som har en mere kvadratisk eller avrundt form sett i plan, kan den ovenfor beskrevne virkning for forholdsvis lange fartøyer oppnåes i en viss utstrekning ved å tilveiebringe indre sekundære tepper anbragt på en viss avstand fra primærteppet. De sekundære tepper strekker seg da bare langs sidene av fartøyet og ikke tvers over for- og akterskipet. De sekundære tepper resulterer i dannelse av sekundære puter som i seg selv har et begrenset tverrsnitt og således begrenser tverrsnittet for primærputen. Fig. 13a viser skjematisk portanordningen for et slikt fartøy. Det primære teppe dannes ved luft som strømmer ut gjennom en port 15, utformet i bunnen av fartøyet og nær ved dettes omkrets. To ytterligere porter 16 er utformet i bunnen av fartøyet, anbragt på en viss avstand innover mot senterlinjen av fartøyet og er stort sett parallelle med portene 15 og strekker seg i retningen forover-akterover. I de forreste og bakerste ender krummer portene 16 seg utover og forener seg med portene 15. Under drift tilføres luft til portene 15 og 16, idet denne da strømmer ut gjennom portene i form av tepper. En pute av trykk-luft dannes og opprettholdes under far-tøyet ved virkningen av disse tepper. Teppene som strømmer ut fra portene 16 opp-deler puten i avdelinger, men samtidig til-lates ethvert stabilt trykk som bygger seg opp i den forreste del av fartøyet å utlignes ved en strøm av luft som passerer fra for til akter. Samtidig tilveiebringer disse tepper en begrenset strømningsbane for luften fra forskipet til akterskipet eller omvendt, både i primær og sekundær-putene slik at selv om en konstant trykk-stigning kan utbalanseres, er det tilstrekkelig begrensning til stede for enhver slik luftstrømning som bevirkes av trykkfor-skjellene som oppstår mellom fartøyets forreste og bakerste del på grunn av uønskete forbigående høydebevegelser. Teppene som dannes fra portene 16 tilveiebringer derfor en stabilitet mot strømningen ved begrensningen av luftstrømning fra den ene ende av fartøyet til den annen og tilveiebringer også slingrestabilitet ved å tilveiebringe avdelinger i puten. Ytterligere stabilise-ring kan fåes ved vidre oppdeling av putens avdelinger som dannes av portene 16 ved ytterligere tverrtepper dannet ved ut-blåst luft fra portene 17 slik som vist i fig. 13b. Fig. 14a og 14b viser anordninger for forbedring av effektiviteten av et teppe, spesielt et sekundærteppe sett fra stabili-tetssynspunkt. Som tidligere anført gir et vertikalt teppe øket stabilitet, men gir ef-fekttap på grunn av lettere avbøyning av trykkputen, dvs. et teppe kan bare under-støtte eller inneholde et lavere putetrykk. Dette kan overvinnes i en viss utstrekning ved hjelp av følgende: Den sekundære tep peport 22 er utformet i et tilbaketrukket kammer 23, utformet i bunnen av fartøyet. På høyde med bunnen av fartøyet i form av et diafragma tvers over kammeret er der anordnet to sett av vertikale skovler 24, idet disse strekker seg på hver side av en sentral skovel på linje med porten 22. Skovlene er krummet, sett i vertikalt tverrsnitt, og krumningsradien varierer, idet den er maksimal ved yttersiden og minimal på midten under porten 22. Den konkave siden av et skovlesett vender mot de konkave sider for det annet sett. Portene 25 er anordnet slik at pute-trykket kan virke på teppet når det strømmer ut fra porten 22. Fig. 14a viser normal virkning av dette system. Teppet strømmer ut fra porten 22 og er avbøyet av det primære putetrykk P+p. Teppet blir derpå avbøyet av det venstre sett av skovler 24 og krum-mes samt strømmer med en retning mot primærputen som øker effektiviteten. Når en lokal senkning av fartøyet forekommer som vist i fig. 14b, øker det sekundære putetrykk og blir f. eks. P^-p. Dette trykk virker på det teppe som strømmer fra porten 22 og avbøyer dette som vist. Teppet blir da avbøyet av det høyre sett av skovler 24 og strømmer i en retning mot den sekundære pute. Teppet strømmer således ut fra skovlene i en retning mot det høy-ere putetrykk, hvor som helst dette måtte være, og er i stand til å understøtte et større trykk eller trykkforskjell.

Fig. 15 er en modifikasjon av anordningen i fig. 14a og 14b. Normalt bringes de sekundære tepper i en form som vist i fig. 3—13 til å strømme ut med en retning mot den primære pute. Dette skyldes normalt at det sekundære teppe eller de sekundære tepper mesteparten av tiden vil virke slik at de inneholder den primære pute og bare forholdsvis små tidsrom vil de bli påvirket av stabiliseringskrefter. Fig.

15 er derfor en anordning, i hvilken portene og skovlene er anordnet for å tilveiebringe maksimal effektivitet i en retning. Teppet strømmer ut fra porten 26 med en retning mot primærputen, idet liten eller ingen avbøyning av teppet tilveiebringes av skovlene 27, hvorved tap unngåes. Da trykkforskjellen mellom de primære og sekundære puter imidlertid avtar, blir teppet avbøyet mindre av den primære pute inntil når det sekundære putetrykk er større enn det primære putetrykk, teppet blir avbøyet slik som vist med strekede linjer 28 og strømmer gjennom skovlene 29, som er krummet slik at de har en sterkt avbøyende virkning på teppet. Det teppe som strømmer ut fra disse skovler kan av-bøyes så meget at det strømmer ut i en retning mot den sekundære pute under disse forhold og således er i stand til å understøtte en større økning i trykk for den sekundære pute i forhold til den primære pute.

En stabilitetsforbedring kan også fåes ved å anordne det slik at den ytre eller primære teppeport er høyere enn den indre eller sekundære teppeport. Hvis der forekommer en lokal variasjon i høyde slik at en del av fartøyet nærmer seg overflaten, vil forholdet mellom høyden av det sekundære teppe og den for det primære teppe øke i dette område. Som et resultat av dette vil det lokale trykk av den sekundære pute bygge seg opp til en verdi som er større enn hva som ville være tilfelle hvis porten var anordnet på samme høyde med fartøyet i horisontal stilling. Et slikt fartøy er vist i fig. 16. Bunnflaten er skrå-net oppover mellom den indre sekundær-port 30 og den ytre primærport 31, slik at porten 31 er høyere enn porten 30. Som ovenfor forklart vil med en slik konstruksjon hvis f. eks. fartøyets bakre del nærmer seg overflaten ved fartøyets helning, forholdet mellom høyden av det sekundære teppe fra porten 30 og det primære teppe fra porten 31 øke. Det muliggjør at trykket for det sekundære teppe bygges opp til en større grad enn hva som ellers ville være tilfelle. Skråningen av den ytre del av bunnflaten er også fordelaktig for far-tøyet når det skal anvendes over sjøen, idet det derved fåes også en hydrodyna-misk løftekraft.

Det er mulig i fartøyer som har to teppesystemer som her beskrevet, å anordne midler for å endre fartøyets trim. Dette kan f. eks. oppnåes ved å dele en del av luften som ellers skulle strømme til det indre teppe, slik at denne istedenfor går til det ytre teppe eller omvendt. Derved tilveiebringes en økning eller minskning i teppetrykket på det ønskede sted slik at tilsvarende del av fartøyet vil være til-bøyelig til å stige opp eller synke. Forskjellige fremgangsmåter for å utføre dette er vist i fig. 16 til 20.

I fig. 17 vises en anordning ved hjelp av hvilken to porter 34 og 35 tilføres luft fra kanalene 36 og 37. En hengslet klaff 38 er montert ved forbindelsesstedet mellom de to kanaler 36 og 37, og stillingen av denne klaff regulerer mengden av luft som tilføres fra en kompressor via kanalen 39 til kanalene 36 og 37. Ved å dreie klaffen den ene vei mot urviseren i fig. 17, vil luftmengde-strømmen til det indre teppe reduseres, og strømmen til det ytre teppe økes. Dette fører til lokal økning i trykk av den sekundære pute og en opp-adgående kraft i bunnen av fartøyet. Mot-satt dreining av klaffen har omvendt virkning. Det er å foretrekke å tilveiebringe en stopper som hindrer slik innstilling av klaffen som ville resultere i fullstendig avstengning av luftstrømmen til det ytre teppe.

Fig. 18 og 19 viser variasjoner i det system som er vist i fig. 17. I dette eksempel blir det ytre teppe dannet av to porter 40 og 41, tilført luft gjennom to kanaler 42 og 43, idet det indre teppe dannes fra en enkel port 44, matet gjennom kanalen 45. En hengslet klaff 46 tjener til å variere luftstrømmen bare til disse to kanaler, idet luftstrømmen til kanalen 42 føres frem separat. Betjeningen av klaffen varierer den relative luftstrøm til de to porter 41 og 44 med den ovenfor beskrevne virkning. I fig. 18 er kanalene 42 og 43 hevet slik at luft fra en kompressor som strømmer langs kanalen flyter jevnt inn i kanalen 45. I fig. 19 er kanalene 42 og 43 ikke hevet og en krum føringsplate 47 er hengslet til klaffen 46 for å gi en

jevn innpasning i kanalen 45. Det er ikke nødvendig med noen begrensningsstopper i dette sistnevnte tilfelle, da der alltid vil være luft som strømmer til porten 40 for dannelse av teppet.

I det eksempel som er vist i fig. 20, dannes hvert teppe fra to porter, det ytre teppe ved hjelp av portene 50 og 51, som mates fra kanalene 52 og 53 og det indre teppe av portene 54 og 55, som mates fra kanalene 56 og 57. I hvert par av kanaler er den ytre 52 og 56 bredere enn den indre. En hengslet ventilanordning 58 dannet av to parallelle klaffer 58a og 58b er montert der hvor kanalene forener seg

med hverandre, idet bevegelse av klaffene vil variere luftstrømningen inn i den ytre

kanal for hvert teppesystem. Luft passerer mellom de parallelle klaffer 58a og 58b inn i den indre kanal 53 for det ytre teppesystem og strømmer under ventilen inn i den indre kanal 57 for det indre teppesystem. Den luft som strømmer i hver av de indre kanaler 53 og 57 blir i virkelig-heten upåvirket av enhver bevegelse av ventilanordningen, idet bare de relative strømninger til de ytre kanaler 52 og 56 kan varieres.

I anordningen ifølge fig. 17 til 20 hvor ventilanordningen eller klaffen er sirku-lær må den fremstilles av elastisk materiale eller sektorer av stivt materiale med radielle forbindelser av elastisk materiale som vist i fig. 21, som er et planoppriss av en egnet klaff for bruk i fig. 19.

Det vil forståes at for å frembringe det nødvendige moment for tilveiebringelse av trim for fartøyet er det nødven-dig å styre klaffventilen slik at den tilpasses den riktige omkretslokalisering. Det har vært nevnt ovenfor at klaffventilen må være elastisk og den må derfor avbøyes ved tilveiebringelse av et tilstrekkelig antall betjeningsarmer.

Det er en fordel å tilveiebringe avledning av luft fra det indre til det ytre teppe på det sted hvor fartøyet skal heves og fra det ytre til det indre teppe på det dia-mentralt motsatte sted, idet stillingen av ventilen varierer progressivt mellom de to steder. Med dette for øyet bør det anord-nes en leddforbindelse som gir den riktige orientering av klaffventilstillingen rundt hele fartøyet og en slik leddforbindelse er vist i fig. 22. En ring 60 er anbragt i en kardansk opphengning 61 rundt teppehu-set, idet dette er anbragt sentralt på far-tøyet. Orienteringen av ringen 60 styres av fire hydrauliske sylindre 62, som igjen styres fra en cockpit. Kontrollstendere eller wire 63 påvirker klaffventilen 46.

Fig. 23 viser skjematisk en alternativ metode for å variere de relative luftstrøm-ninger til primær- og sekundærteppepor-tene under anvendelse av en glideklaff eller

-plate. En flat plate 65 er montert på bunnplaten av fartøyet anordnet for å gli innover og utover over primær- og sekun-dærteppeportene 66 og 67. Portene 66 og 67 er meget bredere i radiell retning enn hva som er normalt for tilfellet og glide-platen 65 er forsynt med porter 68 og 69 som virker som virkelige porter, gjennom hvilke den teppedannende luft strømmer ut. Portene 68 og 69 er noe bredere enn normale porter, idet de er tilstrekkelig brede for utstrømning av maksimal luft-mengde som det er hensikten at det skal kunne overføres. Portene 68 og 69 er anbragt i platen 65 slik at når platen er i sentralstilling, vil den ytre kant av porten 68 være litt på utsiden av ytterkanten av porten 66 og innerkanten av porten 69 ligger litt på innsiden av den indre kant av porten 67, idet den uhindrede bredde av portene 68 og 69 er den korrekte bredde for dannelse av normale tepper. Luft tilføres porten 69 via en kanal 70 og det vil sees at bevegelsen av platen 65 inn eller ut vil variere de relative stillinger av luft ut fra portene 68 og 69. Skovler kan være anordnet i de brede porter 66 og 67. Selv om den flate plate er vist anordnet på innsiden av bunnen av fartøyet vil man

først, at den lett kan være anordnet på utsiden, men er der lettere utsatt for be-skadigelse. Den relative innstilling av de brede og de trange porter kan omkastes, idet de trange porter 68 og 69 kan være utformet i bunnen av fartøyet og de brede porter 66, 67 kan være utformet i glide-platen 65.

Fartøyets trim kan også varieres ved å forandre stillingen av den primære pute og/eller sekundære pute eller puter i forhold til bunnen av fartøyet. Ved således å bevege beliggenheten av en pute i sideret-ning, vil trykksenteret beveges i forhold til tyngdepunktet av fartøyet, og et moment, som er tilbøyelig til å variere fartøy-ets stilling, tilveiebringes. Fig. 24 og 25 viser slike metoder.

Fig. 24a og 24b viser skjematisk en metode for å bevege stillingen av en port i forhold til bunnen av fartøyet. Den normale trange port, gjennom hvilken teppet formes er erstattet av en bred port 71. Montert over denne port er der en glid-bar flat plate 72, som har en smal port 73. Denne port 73 er ekvivalent med den normale port formet i bunnen av fartøyet i de tidligere beskrevne fartøyer, og hvor luft strømmer ut gjennom denne dannes det primære teppe, idet porten 73 har form av en ring eller en rekke porter som til-sammen danner en ringformet konfigura-sjon. Som vist i fig. 24a er porten 73 i midtstilling. Ved å bevege platen inn eller ut i en stort sett radiell retning kan stillingen av porten og således teppet, i forhold til midten av fartøyet varieres. Det vil sees at hvis stillingen av porten bare f. eks. forandres på den ene side av far-tøyet, vil dette ha den virkning at kanten av puten beveger seg. Hvis porten 73 beveges innover mot midten av fartøyet som vist i fig. 24b, vil kanten av puten bevege seg innover, hvilket vil ha den virkning at trykksentret for puten føres bort fra fartøyets tyngdepunkt innover mot den side som ligger fjernet fra den i hvilken porten 73 kan bevege seg, og fartøyet vil være tilbøyelig til å synke ned på den side hvor porten 73 er blitt beveget. Den beve-gelige plate 72 er anordnet for de rette partier av portene i bunnen av fartøyet, men hvor portene er krummet, vil det være nødvendig å tilveiebringe plater som glir den ene over den andre ettersom de beveger seg inn og ut for å tillate variasjon av omkretsdistansen. Både primær- og se-kundærteppeportene kan være utformet på denne måte, idet glideplatene beveges sammen eller uavhengig av hverandre.

Skovler 74, kan være anordnet i den brede port 71.

Fig. 25a og 25b viser en ytterligere fremgangsmåte for å variere stillingen av teppet, og således kanten av en pute i forhold til fartøyets midtparti. Porten har form av et munnstykke 76 som har ring-form eller danner en rekke separate munn-stykker anordnet i en omkrets. Munnstykket 76 er montert i bunnen av fartøyet slik at det rager gjennom bunnflaten for dette og kan dreie seg om en horisontal akse. Fig. 25a viser munnstykket i normal stilling, idet teppet 77 blåses ut i en retning mot den pute som teppet understøt-ter. Ved å dreie munnstykket inntil det står vertikalt som vist i fig. 25b, vil teppet 77 strømme ut vertikalt og kanten av puten vil ha beveget seg utover. Som ovenfor forklart er et vertikalt teppe ikke i stand til å understøtte et slikt høyt trykk i puten som et teppe som har en begyn-nelsesretning mot puten, dersom begge tepper har samme styrke. Om ønskelig kan imidlertid den forsvakede virkning av bevegelse av munnstykket til en vertikal stilling avhjelpes i en viss utstrekning ved å anordne munnstykket slik at det utvides ettersom det dreies. Det vil sees at med den konstruksjon som er vist i fig. 25a og 25b med veggene for munnstykket drei-bart anordnet ved 78 og 79 til bunnen av fartøyet, vil en viss utvidelse av munnstykket i virkelighet finne sted når det dreies til vertikal stilling. Konstruksjonen av et slikt munnstykke er enkelt for rette porter, men passende elastiske konstruksjoner er derimot nødvendig for krumme porter.

Selv om det beskrevne fartøy har vært av de som har enkle teppesystemer, kan de forskjellige fremgangsmåter for stabili-sering og forandring av trim som.ovenfor er beskrevet, også komme til anvendelse for fartøyer som har meget sammensatte teppesystemer. Eksempler på slike systemer er de i hvilke teppene har form av lukkede hvirvler og slike hvor i det minste en del av den luft som danner teppet gjen-vinnes og re-energiseres, idet gjenvunnet luft blir tilbakesirkulert til det opprinnelige teppe eller anvendes for å danne et ytterligere teppe, diffusjonssystemer eller såkalte Coanda systemer. Hvor et fartøy har teppesystemer av disse former kan den pute som inneholdes i teppene, oppdeles ved enkle tepper. Hvor flere enn et slikt teppesystem er dannet rundt i det minste en del av omkretsen av fartøyet slik at det dannes en sone av mellomtrykk og tilveiebringer en eller flere sekundære puter kan disse sekundære puter anvendes for å tilveiebringe stabilitet slik som ovenfor beskrevet. Luftstrømmen i de forskjellige teppesystemer kan også varieres for å gi trim-kontroll.

Stabilitet og trim-kontroll kan likeledes oppnåes for fartøyer, i hvilke i det minste en del av teppet eller teppene virker horisontalt istedenfor vertikalt. Et slikt fartøy er skjematisk vist i fig. 26, som viser den ene ende av fartøyet. Sidevegger 80 med eller uten tepper fra bunnkantene inneholder puten langs sideveggene av far-tøyet. Puten omsluttes ved hver ende av to tepper som dannes fra portene 81 og 82 utformet i sideveggene. I det viste eksempel blir teppene som strømmer ut med en begynnende retning mot puten avbøyet av denne og strømmer inn i sett av de-flektorer 83, som avbøyer teppet tilbake mot puten, hvorpå det igjen bøyes bort fra puten, og teppeluften eventuelt gies anledning til å unnvike til atmosfæren. En alternativ anordning for teppene er at disse strømmer ut fra portene i en av sideveggene og blir oppsamlet gjennom portene i en side av en mellomliggende del. Luft blir da blåst ut fra porten i den annen side av den mellomliggende del og opp-samles igjen enten av en ytterligere mellomliggende del eller den annen sidevegg.

I slike fartøyer som har horisontal vir-kede tepper som vist i fig. 26, vil soner mellom de to parallelle tepper danne sekundære puter som vil virke til å tilveiebringe stabiliteten som ovenfor beskrevet. Også kontroll og variasjon av trimmen i retning forover og akterover kan oppnåes ved å variere den relative strøm av luft til teppene og ved å variere stillingen og/ eller orienteringen a vportene som ovenfor omtalt.

Som nevnt foran kan avdelinger i de understøttende puter oppnåes delvis eller helt ved anvendelse av konstruksjonsdeler. Disse deler vil stort sett da være anbragt slik at de forløper parallelt med den tilsik-tede bevegelsesretning for fartøyet, selv om også elastiske konstruksjoner kan komme til anvendelse for en eller flere av disse deler anbragt under en vinkel i forhold til fartøyets bevegelsesretning. Alternativt kan slike konstruksjonsdeler bare rage nedover et stykke av putens totale høyde, idet delene er enten stive eller elastiske og et eller flere tepper av fluidum kan strømme ut fra bunnen av disse konstruksjonsdeler.

Fig. 27 viser skjematisk en konstruksjon, i hvilken de indre sekundære tepper er erstattet delvis av kjøllignende deler 90 som har porter 91 nedentil. En slik kon-struksjonsform kan anvendes parallelt med og under en hvilken som helst vinkel med bevegelsesretningen for fartøyet. Organene 90 kan være stive eller elastiske.

Fig. 28 viser skjematisk formen av bunnen av fartøyet, hvorved de indre tepper erstattes. Formen er slik at der er to fremspring 92 og 93, som nærmer seg tilstrekkelig til overflaten til å danne en begrensning som effektivt tilveiebringer en trykkforskjell mellom puteavdelingene på begge sider av begrensningen. Om ønskelig kan også fluidum blåses ut fra fremspringene 92 og 93 for å danne teppe. Alternativt kan elastiske organ være festet til fremspringene.

Hvor variasjon av luftstrømmen til de forskjellige porter og/eller bevegelse av stillingen av en port eller portene anvendes for å variere fartøyets trim tilveiebringes passende midler for å opprettholde far-tøyets stillinger over gjenstander slik som klippegrunner eller opprør sjø. Tar man som eksempel et fartøy som beveges over bølger på skrå, kan trimmingen for far-tøyet kontrolleres ved en enkel mekanisme slik som en gyroskopstyrt ventil slik at far-tøyet forblir stort sett på rett kjøl.

Virkningen er som følger:

Når forskipet møter en bølge som bevirker en lokalt redusert høyde og således en lokal øket trykkstilling i puten, vil far-tøyet være tilbøyelig til å løfte seg forut. En passende kontrollventil registrerer denne hevning og varierer strømningen av luft til teppet eller teppene fortil, eller varierer stillingen av de teppedannende porter slik at putetrykket avtar eller trykksenteret beveger seg i en retning som mot-virker oppløftningstilbøyeligheten som bevirkes av bølgen. En omvendt virkning tilveiebringes når fartøyets forreste ende beveger seg over en bølgedal. Slik trimkon-troll kan anvendes for å motvirke uønsket bevegelse av fartøyet på noe sted langs dettes omkrets. Fartøyet vil således ope-rere på stort sett rett kjøl og har ikke noen tilbøyelighet til uønskede vertikale akselerasjoner på grunn av passasje over hindringer.

Når imidlertid fartøyet opererer over bølger som er flere ganger lenger enn far-tøyets lengde, eller over bølget land, som har en karakteristikk i likhet med lange bølger er det ikke den samme nødvendig-het å holde fartøyet på rett kjøl, da de vertikale akselerasjoner er meget mode-rate. Fartøyet kan således bevege seg på konstant høyde fra overflaten og følger dennes profil. For å oppnå en slik virke-måte når et kontrollmiddel som reagerer på stillingsforandringer av fartøyet anvendes for å regulere teppestrømningen og/ eller stillingsvariasjonen, er det nødven-dig å tilveiebringe et organ som gjør kontrollmidlene inoperative når f. eks. de vertikale akselerasjoner eller frekvensene for den vertikale bevegelse ligger under en på forhånd bestemt verdi. Alternativt kan reaksjonen av kontrollmidlene i overens-stemmelse med stillingsforandringer gies en passende tidskonstant istedenfor å set-tes ut av kraft slik at deres effektivitet gradvis nærmer seg null for meget små variasjoner.

Claims (11)

1. Luftputefartøy av det slag som er understøttet av et antall puter av trykkgass dannet og innesluttet under fartøyet, karakterisert ved at en primærpute (5, '35) av trykkgass er anordnet under midten av fartøyets bunn, og at en eller flere sekundære puter (6) av trykkgass er anordnet fordelt rundt den primære pute.

2. Luftputefartøy som angitt i påstand 1, karakterisert ved at en fluidum-strømningskontrollanordning (38, 46, 58, 65, 76) er anordnet for å variere de relative trykk i de respektive puter.

3. Luftputefartøy som angitt i påstand 1, karakterisert ved at en kontrollanordning (72, 76) er anordnet for å variere beliggenheten av i det minste en del av omkretsen av i det minste en av putene for å variere putens trykksentrum.

4. Luftputefartøy som angitt i påstand 2, hvor putene omsluttes iallfall delvis rundt omkretsen av tepper av bevegelig fluidum, karakterisert ved at flu-idumreguleringsanordningen (38, 46, 58, 65, 76) varierer strømningen av fluidum som danner teppene.

5. Luftputefartøy som angitt i påstand 3, hvor putene omsluttes iallfall delvis rundt omkretsen av tepper av bevegelig fluidum, karakterisert ved at kontrollanordningen (72, 76) varierer den beliggenhet fra hvilken det fluidum strøm-mer ut som danner i det minste et av teppene.

6. Luftputefartøy som angitt i påstand 4, hvor det fluidum som danner teppene strømmer ut gjennom i det minste en utløpsport i fartøyets underside, karakterisert ved at fluidumstrøm-ningsreguleringsanordningen omfatter en ventil (65, 76) for å variere bredden av utløpsporten (3, 4, 15, 16, 34, 35, 40, 41, 44, 50, 54, 55, 68, 69, 73, 81, 82).

7. Luftputefartøy som angitt i påstand 2, hvor omkretsene av to eller flere puter dannes i det minste delvis av flui-dumtepper som strømmer ut fra undersiden av fartøyet, karakterisert ved at fluidumstrømningskontrollen omfatter en ventil (38, 46, 58, 65, 76) for å variere de relative massestrømninger av fluidumet com danner teppene.

8. Luftputefartøy som angitt i påstand 1, 2 eller 3, hvor omkretsene av putene dannes av tepper av fluidum som strømmer ut fra undersiden av fartøyet, idet teppene skjærer hverandre under spisse vinkler, karakterisert ved at der er anordnet i fartøyets bunn i de arealer som dekkes av gassputene, innløpsporter (11) nær skjæringsstedene og utløpspor-ter (10) i områder hvor teppene er helt adskilt fra hverandre, idet innløpsportene (11) er forbundet med utløpsportene (10) ved kanaler.

9. Luftputefartøy som angitt i påstand 4, eller 7, hvor i det minste to parallelle gasstepper dannes, karakterisert ved at fluidumkontrollanordningen for å variere de relative tilførsler av gass til putene begrenset av de parallelle tep per omfatter en ventil (38, 46, 58, 65) for å avlede til et teppe på et valgt sted en del av den gass som ellers ville strømmet til det annet teppe.

10. Luftputefartøy som angitt i påstand 9, karakterisert ved at hvert teppe omfatter to samvirkende gass-strøm-mer, idet den indre strøm er konstant og den ytre er variabel ved hjelp av en ventil 58.

11. Luftputefartøy som angitt i påstand 9, karakterisert ved at fluidumkontrollanordningen for avledning av fluidum er anordnet slik at hvis et område er valgt for avledning av fluidum fra det ytre teppe til det indre teppe, blir samme mengde fluidum på samme tid avledet ved det diametralt motsatte sted fra det indre teppe til det ytre teppe, og fluidum avledes i progressivt avtagende mengde frå nevnte diametralt beliggende sted til steder adskilt ved en vinkel på 90° derfra, idet intet fluidum avledes ved sistnevnte steder.