NO170269B - Katamaran - Google Patents
Katamaran Download PDFInfo
- Publication number
- NO170269B NO170269B NO853824A NO853824A NO170269B NO 170269 B NO170269 B NO 170269B NO 853824 A NO853824 A NO 853824A NO 853824 A NO853824 A NO 853824A NO 170269 B NO170269 B NO 170269B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wing
- catamaran
- trim
- gravity
- tunnel
- Prior art date
Links
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- BCCGKQFZUUQSEX-WBPXWQEISA-N (2r,3r)-2,3-dihydroxybutanedioic acid;3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O.OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O.O1CCN(C)C(C)C1C1=CC=CC=C1 BCCGKQFZUUQSEX-WBPXWQEISA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 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
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
- B63B1/042—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull the underpart of which being partly provided with channels or the like, e.g. catamaran shaped
-
- 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
- B63B1/248—Shape, hydrodynamic features, construction of 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)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Denne oppfinnelse vedrører en katamaran med to i avstand fra hverandre og i det vesentlige innbyrdes parallelt anordnede skroglegemer eller båtlegemer som fortrinnsvis er forbundet med hverandre ved hjelp av et dekk som under fart befinner seg over vannet, og hvor det i den på denne måte dannede tunnel i under-vannområdet mellom skroglegemene er anordnet på tvers forløpende bærevinger.
Det er tidligere kjent ved glidebåtkatamaraner at farts-motstanden kan reduseres ved hjelp av bærevingeanordninger i det frie mellomrom mellom skroglegemene som bærer en del av far-tøyets vekt.
Slike anordninger er beskrevet i EPO patentsøknad 0 051 073 og i EPO patentsøknad 0 094 673. I den siste publikasjon fore-slås et bærevingepar i tandemanordning, hvor en større hovedbærevinge er anordnet i nærheten av tyngdepunktet og en trimmevinge i nærheten av hekken. I høyden er begge vingene anordnet slik at de under fart innstiller seg omtrent parallelt med vannflaten når katamaranen har antatt sin gunstige glidetrimmevinkel. Den kombinerte, resulterende, dynamiske oppdriftskraft for alle vinger må da i lengderetningen angripe i nærheten av lengdetyngdepunktet for katamaranen.
Den foran forklarte tidligere kjente bærevingeanordning har vist seg å være hensiktsmessig og fordelaktig. Den er imidler-tid fremdeles beheftet med noen bestemte svakheter. I en hastighet som svarer til begynnelsen av glidetilstanden for katamaranen, antar^ sistnevnte når den har vanlig glidebåtutforming for skroglegemene, en bestemt trimmevinkel som fører til'^t katamaranens trykk motstand øker sterkt. Før katamaranen løftes delvis ut av vannet som følge av den frembragte dynamiske oppdriftskraft, oppstår der en pukkel i fart-motstandskurven, en motstandsøkning som er kjent under betegnelsen "hump-resistancé". Ved øket hastighet reduserer katamaranen trimvinkelen og farts-motstanden avtar igjen bg stiger deretter mindre sterkt ved ytterligere økning av farten.
Bærevingeanordningen ifølge EPO patentsøknaden 0 094 673 har fremdeles en forholdsvis stor "hump-resistance" fordi hovedbærevingen ligger foran katamaranens lengdetyngdepunkt og bærer en større last enn trimmevingen, hvilket har til følge at de i hav-strøm induserte nedadrettede hastigheter bak hovedbærevingen er temmelig store, og da større i forhold til tilstrømnings-hastigheten ved mindre farthastighet fordi den vannmengde som omfattes er mindre. Ved stigende fart avtar de induserte bort-strømningshastigheter i forhold til tilstrømningshastigheten. Disse bortstrømningshastigheter forandrer tilstrømningsvinke-len til trimmevingen ved hekken. Trimmevingens innstillings-vinkel til strømmen for å minskes (jo sterkere, jo større er oppdriftskreftene ved hovedbærevingen og jo mindre farts-hastigheten) og trimmevingenes oppdrift avtar med den følge at katamaranen overtrimmes enda sterkere og "hump-resistance" blir enda sterkere enn ved en glidebåtkatamaran uten vinger. For mindre katamaraner med større ytelsesreserve ønskes den økede trimmevinkel ved langsom fart, særlig meget urolig sjø, fordi bauen da rager høyere opp over de tilløpende bølger.
Ved større fartøy, hvis konstruksjonshastigheter er bare litt større enn "hump-resistance"-hastigheten er den virkning dog uønsket fordi det for overvinnelse av motstandspukkelen kreves en større drivkraft og dermed energiytelse. For slankere skroghalvdellegemer er den store "hump-trimvinkel" forbundet med større motstand.
Hensikten med denne oppfinnelse er å forbedre den ovenfor omtalte bærevingeanordning ved glidebåtkatamaraner slik at "hump-resistance" som opptrer ved starten av katamaranen reduseres slik at virkningsgraden forøkes og katamaranens oppførsel i sjøen, særlig for større katamaraner og særlig i urolig sjø, forbedres.
Denne oppgave er i samsvar med oppfinnelsen løst ved at
en hovedbærevinge er anordnet i en forholdsvis liten avstand bak katamaranens lengdetyngdepunkt og en trimmevinge i en større avstand foran katamaranens lengdetyngdepunkt, hvor hovedbærevingen har en større projeksjonsflate enn trimmevingen og hvor vingene er plassert slik at deres resulterende dynamiske oppdriftskraft befinner seg i eller i umiddelbar nærhet av katamaranens lengdetyngdepunkter, og at trimmevingen i vertikalretningen er anordnet på høyde med underkanten av skroglegemenes kjøler og hovedbærevingen er anordnet høyere over underkanten av kjølene, slik at vingene med katamaranen i fart ved fortrinnsvis optimal glidevinkel har omtrent samme relative neddykning.
Denne oppfinnelsesmessige bærevingeanordning forbedrer forholdene ved "hump-resistance". Hovedbærevingen ligger bak katamaranens tyngdepunkt og frembringer derved et trimmereduserende moment. Momentet motvirker glideskroglegemenes trimme-moment samtidig som de induserte bortstrømningshastigheter fra trimmevingen, hhv. trimmevingestykkene bare har en meget ubetydelig innflytelse på hovedbærevingen, fordi de bare bærer en liten last og de induserte bortstrømshastigheter er lastavhengig og fordi oppdriftskreftene fra de foran tyngdepunktet beliggende trimmevinger ved en bestemt begynnelsesovertrimming forminskes fordi de da nærmer seg overflaten. Innflytelsen fra de induserte bortstrømningshastigheter på hovedbærevingen reduseres da enda sterkere, mens hovedbærevingens oppdrift forsterkes. Bærevingeanordningens innflytelse er altså positiv og trimstabi-liserende. Derved oppnår skroglegemene ikke så store trimme-vinkler ved starthastighet, "hump-hastighet", hvilket har til følge en redusert motstandspukkel. Den nye vingeanordning til-veiebringer dermed nye fysikalske vingeoppdriftsbetingelser som bringer med seg en forbedring av virkningsgraden.
En ytterligere fordel ved oppfinnelsen finnes i den for-bedrede oppførsel av katamaranen i urolig sjø, hvilket skal forklares med et eksempel. Når den i samsvar med oppfinnelsen utformede katamaran løper inn i en bølgetopp, forøkes de dynamiske oppdriftskrefter i fartøyets fremre region som innvirker på skroglegemene sterkt, hvilket igjen fører til en økning av katamaranens trimmevinkel. Dermed øker også innstillingsvinkelen mellom hovedbærevingen og tilstrømmingen, hvilket resulterer i økning av vingeoppdriften som motvirker økningen av skroglegemenes trimming, fordi denne kraft angriper bak tyngdepunktet. De forholdsvis små trimmevinger har da bare en liten innflytelse på trimmingen og de av disse vinger frembragte nedadrettede induserte vannhastigheter (down-wash velocities) forblir forholdsvis små og har neppe noen innflytelse på hovedbærevingen. Med katamaranen i fart har vingene omtrent samme relative neddypning, dvs. ikke forholdsverdier for neddypning til profil-lengde. Når katamaranen forlater en bølgetopp og løper inn i en bølgedal, forblir hovedbærevingens trimmereduserende moment forholdsvis lite fordi den dynamiske oppdriftskrafts vektarm til tyngdepunktet er forholdsvis liten og forandringen av de induserte hastigheter med de mindre flater av trimmevingen, hhv.
trimmevingene, forblir ubetydelig.
Katamaranen med vingeanordningen ifølge oppfinnelsen får derfor meget mindre trimmebevegelser og vertikal aksellerasjoner under fart i urolig sjø enn tidligere kjente utførelser med den følge at katamaranens hastighetspotensial, evnen til hurtig fart i stygg sjø, økes vesentlig.
Sjøoppførselen for katamaraner som er beskrevet i EPO søknaden 0 094 673 er anderledes. De dynamiske oppdriftskrefter som under fart dannes i en bølgetopp dannes ved skroglegemenes baug, forsterkes av de dynamiske hovedbærevingekrefter og øker overtrimming av katamaranen fordi begge krafttyper angriper foran tyngdepunktet. Den resulterende større trimmevinkel øker vingenes oppdriftskrefter ytterligere og reduserer trimmevingekreftene ved hekken p.g.a. de forøkede induserte hovedbærevingehastigheter som overstrømmer trimmevingene ved hekken. Når katamaranen går inn i en bølgedal reduseres plut-selig skroglegemenes dynamiske krefter ved baugen og fra hovedbærevingen og de induserte hovedbærevingehastigheter er da sterkt redusert så lenge fartøyets ende løper i bølgetoppen. Mindre induserte avstrømningshastigheter har til følge større oppdriftskrefter fra trimmevingen ved hekken. Derved dannes et trimmereduserende moment som varer til den neste bølgetopp som da møtes i denne ugunstige stilling. Sterkere trimmebevegelse i bølgene er følgen av en slik anordning.
Katamaranen ifølge den europeiske patentsøknad 0 094 673 oppviser derfor relativ sterkere trimmebevegelse under fart i bølger, hvilket reduserer den maksimale hastighet og resulterer i forholdsvis ubehagelig passering av urolig, åpen sjø. Forskjellig fra dette forbedrer vingeanordningen ifølge oppfinnelsen katamaranens oppførsel i sjøen ganske betydelig. Dessuten forbedres katamaranens evne til å operere i vann hvor det forekommer drivgods.
En videreføring av oppfinnelsen utmerker seg ved at hovedbærevingen strekker seg over hele tunnelbredden og at trimmevingen foryrinnsvis består av to vingestumper eller vingestykker som rager ut av de rett overfor hverandre beliggende vegger av skroglegemene i tunnelen. Hovedbærevingen har her sin maksimale spennvidde, hvilket gir den største virkningsgrad og tillater stor lasteevne allerede ved forholdsvis små hastigheter. Trimmevingen må etter oppfinnelsens formål være meget mindre enn hovedbærevingen og må derfor være i form av en enkeltvinge som strekker seg over hele tunnelbredden og har liten profil-lengde og profildybde og derfor må ha en kritisk stivhet og fasthet. Utformingen i form av vingestykker er derimot fordelaktig ved at vingestykkene har en meget mindre spennvidde og kan utføres stivere og sterkere.
En ytterligere utforming av oppfinnelsen utmerker seg ved at trimmevingen forløper pilaktig mot hhv. fra fartøyets midte og/eller vinkel oppover eller nedover. Pil-utformingen og vinkelorienteringen av trimmevingene tillater en bløtere og mindre forstyrret igangsetning som følge av en jevn trykkopp-bygning ved vingen inn i bølgenes vann. Som følge av den pil-akrige utforming avvises også drivgodset bedre på skrå bakover og til dels presses også bort nedover, hvilket frigjør veien for hovedbærevingen og beskytter denne.
Videre kan utformingen være slik at hovedbærevingen for-løper pilaktig frem, hhv. tilbake mot/fra fartøyets midte og/eller oppover eller nedover i vinkel, fortrinnsvis mellom 2 og 5°. En mindre vinkelorientering av hovedbærevingen som rager over hele tunnelbredden resulterer i en større bøyestiv-het for den i og for seg forholdsvis tynne bærevinge. Pil-utformingen, særlig i kombinasjon med vinkelorienteringen resulterer i en vingeform som kan gjennomtrenge vannflaten og dykke ned meget mer uforstyrret, hvilket foregår periodisk i bølgegang - forskjellig fra en rett vinge hvor et trykkfelt bygges opp samtidig over hele bredden under neddykning og oppdykning, hvilket fører til større og sterkere vannsprutdannelse.
Ifølge en videre utførelse kan også hovedbærevingen bestå av et par vingestykker. Derved er dte mulig å bygge tilstrek-kelig små og stive vinger for raske katamaraner med en brev tunnel. Ved hjelp av pilaktig plasserte hovedbærevingestykker kan drivgodset bedre ledes mot midten. Trimmevingestykkene er fortrinnsvis orientert sterkere bakover som pilvinger enn hovedbærevingen og har også en større vinkel nedover for å avstøtte drivgods nedover og mot fartøyets midte, for på denne måte å beskytte den etterfølgende hovedbærevinge mot sammenstøt med drivgods. Hovedbærevingen er i forhold til skroglegemekjølen anordnet høyere enn trimmevingen slik at trimmevingen og hovedbærevingen kommer til å ligge omtrent parallelt med vannflaten ved omtrent samme relative neddykning når fartøyet under fart antar sin gunstige glidetrimmevinkel (omtrent 2 til 6° avhengig av halvskrogenes form og kjølvinkel). I denne bestemte vertikale vingeanordning har alle vinger omtrent samme relative neddykning og kan under større fart arbeide i det såkalte under-vannsbærevingeoverflateeffektområde som, som kjent tillater en kraftigere trimmestabilisering.
Ifølge en ytterligere utforming er skroglegemene helt asym-metriske glideskroglegemer med karakteristikk som dyp V, hvor glideskroglegemenes vertikale sidevegger, som anordnet speil-bildeaktig, er rettet mot midten av fartøyet. Derved dannes en jevn, rett lengdetunnel som lite påvirker strømmingen og dermed tillater uforstyrret parallell strømming som er nødvendig for virkningsfull dannelse av oppdrift ved hjelp av vingene. På den annen side har også glideskrogformen som dyp V vist seg som den mest effektive glideskrogform for fart i sjøgang. Denne gode sjøgangsegenskap forbedres ytterligere ved hjelp av vingenes dempningsvirkning, hvorved oppnås en mindre aksellerasjon under fart i bølger.
Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er trimmevingene innstillbare i høyden og innstillingen kan skje ved svinging opp og ned av vingene. Denne vinkelinnstilling av trimmevingene er fordelaktig ved at trimmevinkelen som ønskelig, kan forandres under fart. Derved er det f.eks. mulig ved an-løpende bølger å arbeide med mindre trimmevinkel enn den opti-male for å oppnå mindre aksellerasjon for hele fartøyet.
Under fart i medfølgende sjø er en høyere trimmevinkel ønskelig for økning av styringevnen og for å hindre den såkalte "broaching", en kursustabilitet som kan føre helt til kantring. Et trimmevinkelsvingområde på +30° fra den horisontale stilling er ønskelig.
Vinkelinnstilling av trimmevingene er også fordelaktig når det gjelder myk opp- og neddykning av katamaranen under fart i røff sjø.
Under vingeinnstillingen forblir vingens stilling i forhold til basislinjen for havskroget uforandret. En innstillbarhet av hovedbærevingen til større tilstrømsvinkel kan være ønskelig når det er viktig med en større oppdykning av fartøyet ved langsom fart, og når det er ønskelig med en mindre "hump"-motstand som følge av mindre effektreserve.
En annen utførelse av oppfinnelsen utmerker seg ved at hovedbærevingens vingeflate utgjør omtrent 70 til 75% av total vingeflate, at hovedbærevingen med sitt trykksenter er anordnet omtrent 8 til 15% av fartøylengden bak katamaranens lengdetyngdepunkt, og at trimmevingen hhv. trimmevingeparet er anordnet på høyde med kjøllinjen, hhv. basislinjen med sitt trykksenter ved omtrent 20 til 30% av fartøylengden foran lengdetyngdepunktet.
Denne anordninger fordelaktig ved at samtidig som de oppfinnelsesmessige betingelser for trimmebalanse og tilfredsstil-les, befinner ikke de fremre trimmevinger seg ektremt langt foran i fartøyets baugparti hvor de ville ha vært utsatt for de sterkeste vertikale aksellerasjoner under sjøgang, hvilket dessuten ville føre til kraftige trimmesvingninger.
Utførelsen kan også være slik at en startbærevinge er slik anordnet med sitt dynamiske oppdriftssenter i hhv. umiddelbar nærhet bak lengdetyngdepunktet for katamaranen når det gjelder høyden at vingen ved katamaranens konstruksjonshastighet er fullstendig oppdykket. Startbærevingen kan være utformet og anordnet pilaktig i retning fremover hhv. bakover mot fartøyets midte og/eller i vinkel oppover eller nedover. Derved oppnås en forstyrrelsesfri neddykking og oppdykking under starten uten fartreduksjon i bølgegang.
Ved mindre hastigheter oppstår forholdsvis stor motstand før katamaranen begynner å gli. Maksimal motstand i igang-kjøringsområdet kalles "hump-motstand". En kraftig motstand ved langsom fart er særlig ugunstig for drivpropellen som da har meget lav virkningsgrad og krever mer ytelse fra drivmotoren ved redusert turtall. Hvis drivmotoren er en dieselmotor, må det velges en motor med større ytelse for å kunne komme over denne hump-motstand ved redusert turtall. Ved større glide-fart vil det da bare være nødvendig med en del av disse motorers ytelse. En diselmotor er ugunstig i underbelastnings-området ved høyt turtall og følgen er stort brennstofforbruk og kort levetid.
Det er derfor ønskelig å redusere ytterligere den såkalte hump-motstand for katamaranen. Med den oppfinnelsesmessige vingeanordning oppnås dette delvis, men også her er det grenser fordi vingenes dynamiske oppdriftskrefter stiger med hastighetens kvadrat og vingeflåtene er konstruert for konstruksjonshastighet. Større vingeflater ville ved større hastighet gi for stor frik-sjonsmotstand og ville eventuelt kunne presses ut av vannet.
Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen kan denne hump-motstand ytterligere reduseres ved at en startbærevinge er med sitt dynamiske oppdriftssenter anordnet i høyden hhv. i umiddelbar nærhet bak katamaranens lengdetyngdepunkt slik at den dykker helt opp av vannet ved katamaranens konstruksjonshastighet. Når en slik tredje vinge er anordnet utformes denne fortrinnsvis større enn hovedbærevingen og den er da i forhold til tandemvingeparet anordnet høyere over kjøllinjen slik at denne ekstra vinge ved midlere hastighet dykker fullstendig opp av vannet og har da ingen virkning. Under langsommere fart bærer denne igangkjøringsvinge en større last enn tandemvingeparet og løfter fartøyet allerede ved mindre hastighet opp av vannet. Derved reduseres motstanden ved mindre hastighet og særlig da denne hump-motstanden.
For å forhindre ugunstig overtrimming må fartbærevingen virke i direkte nærhet av lengdetyngdepunktet, dvs. at den resulterende dynamiske oppdriftskraft må angripe i lengdetyngdepunktet eller i umiddelbar nærhet av dette. Hvis halvskroglegemer med dyp V-form benyttes skal trykksenteret for startbærevingen fortrinnsvis ligge omtrent mellom 1% og 5% av fartøylengden bak lengdetyngdepunktet for å motvirke den store trimmevinkel som vanligvis opptrer ved hump-motstandshastighet og for derved også å holde mindre motstand fra halvskroglegemene (trykksenteret er det sted på vingen hvor oppdriftskraften virker). Fortrinnsvis har startbærevingen form av en bakoverrettet pil og en V-form eller en buet form med det dypeste punkt i fartøy-midtlengdeplanet, for å tillate neddykking og oppdykking også
i bølgegang med midlere hastighet uten at det oppstår forstyr-relser .
En ytterligere utførelse av oppfinnelsen utmerker seg ved at startbærevingen og hovedbærevingen er forbundet ved i det minste en støtte som fortrinnsvis er anordnet i bærevingens bakre område. Støtten forsterker de to bærevingene som av gravitasjonsgrunner må utformes riktig tynne og hvorved det oppnås en lukket ringforbindelse av vingehalvdelene. Anord-ningen av støtten i det bakre vingeområde forhindrer at strøm-mingen rundt vingene i undertrykkfeltene, særlig bak innstrøm-mingskanten forstyrres ved strømming rundt støtten. Støtten kan også være ført helt opp til katamaranens tunneltak og være forbundet med dette.
En videre utforming av oppfinnelsen består i at hovedbærevingen og trimmevingen er utlagt for store hastigheter og startbærevingen for mindre hastigheter. Startbærevingen benyttes bare for mindre hastigheter og kan ha større tykkelsesforhold og sterkere krumming og innstilling for frembringelse av store avdriftskrefter ved liten hastighet. Det nedre bærevingepar blir virksomt ved større hastighet og frembringer tilstrekkelige oppdriftskrefter med sine tynne og slanke profiler som er gunstige når det gjelder kavitasjonsdannelse. I området for ekstreme hastigheter kan også det nedre bærevingepar ha full kaviterende vingeprofiler hvorved det vil tillates hastigheter over 60 knop.
Endelig kan oppfinnelsen være slik at innstillingsvinkelen for bærevingen er innstillbar enkeltvis, hhv. i kombinasjon
regulerbar. Ved økning av vinkelen for hovedbærevingen og startbærevingen kan oppnås større oppdrift ved langsom fart for passering av hump-motstandsområdet med mindre ytelse. Ved innstilling av vinkelen av trimmevingen under fart kan innstilles eller
reguleres inn en ønskelig fartøytrimmevinkel, f.eks. en mindre trimmevinkel for å kjøre i bølgene eller en større trimmevinkel for å kjøre med bølgene, hvilket er gunstig. En høydeinnstil-ling av trimmevingen eller svingning av samme, gir en lignende virkning. Innstillingen av et trimmevingestykke på en side av alene kan utnyttes til en ønskelig krengning, f.eks. når far-tøyet går inn i en kurve eller når en uønskelig krengning skal utjevnes.
Endelig kan oppfinnelsen være slik at to og to hovedbære-vinger og/eller trimmevinger og/eller fartbærevinger er anordnet over hverandre.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 er et sideriss av en katamaran i vann, med katamaranen liggende stille,
fig. 1 viser katamaranen ifølge fig. 1 under fart i kon-
struksjonshastighetsområdet,
fig. 3 viser katamaranen ifølge fig. 1 og 2 sett nedenfra, fig. 4 viser katamaranens tunnel sett forfra.
Fig. 5 viser en spesiell trimmevingeutforming,
fig. 6 er et sideriss av en katamaran ifølge fig. 1-4 med en ytterligere startbærevinge,
fig. 7 viser tunnelen av katamaranen ifølge fig. 6, og
fig. 8 viser undersiden av katamaranen ifølge fig. 6 og 7. Tegningen viser på fig. 1 - 4 en glidebåtkatamaran med to skrog 1 som er utformet som fullstendig usymmetriske halvlegemer eller halvskrog med en mellom skrogene og parallelt med dem forløpende tunnel. Skrogenes sidevegger som avgrenser tunnelen er beteg-net med la. I tunnelen finnes en hovedbærevinge 2 som for-binder skrogene 1 med hverandre og to rett overfor hverandre beliggende ut fra skrogene inn i tunnelen innragende trimmevingestykker 3.
Hovedbærevingen 2 som er størst er anordnet i en liten avstand bak katamaranens lengdetyngdepunkt CG, og vingestykkene 3 er anordnet i en større avstand foran katamaranens lengdetyngdepunkt. Den kombinerte resulterende vingeoppdriftskraft fra alle vinger er da lokalisert til et sted under tyngdepunktet CG eller i dettes umiddelbare nærhet.
Trimmevingestykkene 3 er anordnet omtrent i kjølens høyde slik at de ikke rager frem for dypt under skrogenes sideflater, hvilket ville gjøre dem utsatt for grunnstøtning. Fig. 5 viser en del av en katamaran ifølge fig. 4 i en endret utførelse hvor trimmevingestykkene 3 er innstillbare i høyderetningen ved svingning. Fig. 6 og 7 viser en ytterligere anordning av en startbærevinge 4 ved katamaran-utførelsen ifølge fig. 1-4. Startbærevingen 4 er med sitt dynamiske oppdriftssenter anordnet i umiddelbar nærhet av og bak katamaranens lengdetyngdepunkt CG og anordnet slik i høyden at den befinner seg i sin helhet over vannflaten når katamaranen beveger seg med konstruksjonshastighet. Startbærevingen er trukket pilaktig tilbake mot midten av fartøyet. Mellom hovedbærevingen 2 og startbærevingen 4 er det i fartøyets midtlengdeplan anordnet en støtte 5 som forbin-der de to vinger i deres bakre område med hverandre og som har strømlinjeformet tverrsnitt.
Andre anordninger av vingene med forskjellige stillinger er mulig under oppfyllelse av anordningsbetingelsene ifølge oppfinnelsen.
Claims (4)
1. Katamaran med to i avstand parallelt med hverandre anordnete skroglegemer som fortrinnsvis er forbundet ved hjelp av et dekk som under fart befinner seg over vannflaten, og med tverrgående bærevinger som er anordnet i den på denne måte mellom skroglegemene utformete tunnel i dennes undervannsområde,
karakterisert ved at en hovedbærevinge (2) er anordnet i en forholdsvis liten avstand bak katamaranens lengdetyngdepunkt og en trimmevinge (3) i en større avstand foran katamaranens lengdetyngdepunkt, hvor hovedbærevingen har en større projeksjonsflate enn trimmevingen og hvor vingene er plassert slik at deres resulterende dynamiske oppdriftskraft befinner seg i eller i umiddelbar nærhet av katamaranens 1engdetyngdepunkter, og at trimmevingen i vertikalretningen er anordnet på høyde med underkanten av skroglegemenes (1) kjøler og hovedbærevingen er anordnet høyere over underkanten av kjølene, slik at vingene med katamaranen i fart ved fortrinnsvis optimal glidevinkel har omtrent samme relative neddykning.
2. Katamaran som angitt i krav 1, karakterisert ved at hovedbærevingen (2) strekker seg over hele tunnelbredden og at trimmevingen består av to vingestykker (3) som rager ut fra de rett overfor hverandre beliggende vegger av skroglegemene (1) inn i tunnelen.
3. Katamaran som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hovedbærevingen (2) består av to vingestykker som ut fra tunnelens rett overfor hverandre beliggende skroglegemer (1) rager inn i tunnelen.
4. Katamaran som angitt i ett av foregående krav, karakterisert ved at hovedbærevingens (2) vingeflate utgjør omtrent 70% til 75% av den totale vingeflate, at hovedbærevingen (2) med sitt trykksenter er anordnet omtrent 8% til 15% av fartøyets lengde bak katamaranens lengdetyngdepunkt og at trimmevingen (3) er plassert på høyde med kjøllinjen, henholdsvis basislinjen, med sitt trykksenter ved omtrent 20% til 30% av fartøylengden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853514195 DE3514195A1 (de) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | Tragfluegelanordnung fuer einen gleitboot-katamaran |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO853824L NO853824L (no) | 1986-10-20 |
NO170269B true NO170269B (no) | 1992-06-22 |
NO170269C NO170269C (no) | 1992-09-30 |
Family
ID=6268609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO853824A NO170269C (no) | 1985-04-19 | 1985-09-27 | Katamaran |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4665853A (no) |
EP (1) | EP0199145B1 (no) |
AU (1) | AU576148B2 (no) |
DE (2) | DE3514195A1 (no) |
NO (1) | NO170269C (no) |
ZA (1) | ZA862870B (no) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4763596A (en) * | 1985-10-09 | 1988-08-16 | Toshio Yoshida | Semisubmerged water surface navigation ship |
US4811674A (en) * | 1986-10-15 | 1989-03-14 | Motion Design Creations Inc. | Foil arrangement for water-borne craft |
US4748929A (en) * | 1987-03-23 | 1988-06-07 | Payne Peter R | Planing catamaran |
US4915048A (en) * | 1987-04-28 | 1990-04-10 | Corwin R. Horton | Vessel with improved hydrodynamic performance |
WO1989004273A1 (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Glide boat |
US4896621A (en) * | 1988-07-29 | 1990-01-30 | Coles Charles F | Method of modifying a boat hull to obtain enhanced lift and rough water stability |
US4951591A (en) * | 1988-07-29 | 1990-08-28 | Coles Charles F | Powered boat hull |
US5311832A (en) * | 1991-12-20 | 1994-05-17 | Dynafoils, Inc. | Advanced marine vehicles for operation at high speeds in or above rough water |
US5653189A (en) * | 1991-12-20 | 1997-08-05 | Dynafoils, Inc. | Hydrofoil craft |
US5404830A (en) * | 1992-05-11 | 1995-04-11 | Ligozio; Peter A. | Finned boat hull |
US5339761A (en) * | 1993-02-23 | 1994-08-23 | Wen-Chang Huang | Hydrofoil craft |
AU661942B2 (en) * | 1993-03-12 | 1995-08-10 | Hitachi Zosen Corporation | Twin-hull boat with hydrofoils |
US5355827A (en) * | 1993-05-28 | 1994-10-18 | Dcd, Ltd. | Catamaran |
US5448963A (en) * | 1994-09-13 | 1995-09-12 | Gallington; Roger W. | Hydrofoil supported planing watercraft |
US6336771B1 (en) | 1996-10-08 | 2002-01-08 | Kenneth D. Hill | Rotatable wave-forming apparatus |
US6019547A (en) * | 1996-10-08 | 2000-02-01 | Hill; Kenneth D. | Wave-forming apparatus |
US6016762A (en) * | 1998-03-19 | 2000-01-25 | Price; Leroy | Planing foil for twin hulled boats |
WO2002072417A2 (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Coles Charles F | Powered boat hull |
US6634310B2 (en) * | 2002-02-04 | 2003-10-21 | Donald E. Burg | High efficiency high speed ship |
GB0621701D0 (en) * | 2006-10-31 | 2006-12-06 | Makmarine Ltd | Improved multihull water craft |
US7487736B2 (en) * | 2006-12-05 | 2009-02-10 | Carl Daley | Hybrid boat hull |
US10272970B2 (en) * | 2015-01-08 | 2019-04-30 | Charles E Watts | System for automatically modifying the lean of a catamaran during a turn |
CN106379498A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-08 | 江苏科技大学 | 一种槽道型水面复合快艇 |
US20210387699A1 (en) * | 2018-11-07 | 2021-12-16 | Vittorio Mark Castelli | Modular planing multi-hull systems and methods for vessels |
RU2762449C1 (ru) * | 2021-10-07 | 2021-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью «НПК Морсвязьавтоматика» | Катамаран |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR46851E (fr) * | 1935-03-26 | 1936-10-30 | Engin de navigation à sustentation dynamique | |
US2274200A (en) * | 1938-11-05 | 1942-02-24 | Edward J Hill | Anticavitation hydrofoil |
FR1081063A (fr) * | 1953-07-10 | 1954-12-15 | Forme pour hydroplanes à ailerons immergés | |
US2890672A (en) * | 1957-05-01 | 1959-06-16 | Jr Harold Boericke | Watercraft hydrofoil device |
US3141436A (en) * | 1960-11-25 | 1964-07-21 | Lincoln D Cathers | Hydrofoil assisted air cushion boat |
DE1266163B (de) * | 1965-10-29 | 1968-04-11 | Maierform Holding Sa | Catamaranfahrzeug |
FR1523480A (fr) * | 1967-03-24 | 1968-05-03 | Engin nautique perfectionné à sustentation hydrodynamique | |
US3623444A (en) * | 1970-03-17 | 1971-11-30 | Thomas G Lang | High-speed ship with submerged hulls |
IT1125295B (it) * | 1976-10-28 | 1986-05-14 | Cantiere Navaltecnica Spa | Catamarano con ali protanti stabilizzato giroscopicamente |
US4100876A (en) * | 1977-05-18 | 1978-07-18 | The Boeing Company | Hydrofoil fixed strut steering control |
AU549022B2 (en) * | 1981-11-04 | 1986-01-09 | Die Buro Vir Meganiese Igenieurswese Van Die_universiteit Van Stellenbosch | Catamaran-type boat |
US4606291A (en) * | 1982-05-19 | 1986-08-19 | Universiteit Van Stellenbosch | Catamaran with hydrofoils |
US4552083A (en) * | 1983-11-28 | 1985-11-12 | Lockheed Missiles & Space Co., Inc. | High-speed semisubmerged ship maneuvering system |
-
1985
- 1985-04-19 DE DE19853514195 patent/DE3514195A1/de not_active Withdrawn
- 1985-09-27 NO NO853824A patent/NO170269C/no unknown
-
1986
- 1986-03-29 DE DE8686104362T patent/DE3660477D1/de not_active Expired
- 1986-03-29 EP EP86104362A patent/EP0199145B1/de not_active Expired
- 1986-04-16 AU AU56399/86A patent/AU576148B2/en not_active Ceased
- 1986-04-17 ZA ZA862870A patent/ZA862870B/xx unknown
- 1986-04-18 US US06/853,685 patent/US4665853A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3660477D1 (en) | 1988-09-15 |
ZA862870B (en) | 1988-04-27 |
DE3514195A1 (de) | 1986-10-23 |
AU5639986A (en) | 1986-10-23 |
EP0199145A1 (de) | 1986-10-29 |
NO170269C (no) | 1992-09-30 |
EP0199145B1 (de) | 1988-08-10 |
US4665853A (en) | 1987-05-19 |
NO853824L (no) | 1986-10-20 |
AU576148B2 (en) | 1988-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO170269B (no) | Katamaran | |
US4915048A (en) | Vessel with improved hydrodynamic performance | |
EP1873051A1 (en) | Ship | |
US20090114137A1 (en) | Ship | |
US2597048A (en) | Watercraft | |
US4635577A (en) | Hydroplaning wing sailing craft | |
RU2623348C1 (ru) | Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна | |
US6453836B1 (en) | Sailboat keel with a rotatable secondary foil | |
EP0545878B1 (en) | Multi-hull vessel | |
DK165231B (da) | Sejlbaad | |
CA1172915A (en) | Sailing boat and method of operating the same | |
US3648640A (en) | Hydroplane boat | |
KR20060009880A (ko) | 저 항력 잠수 비대칭 배수양력몸체 | |
AU640570B2 (en) | Vessel with improved hydrodynamic performance | |
CN109941393A (zh) | 用于深v型船的带有主动式可控翼的球鼻艏及控制方法 | |
US3977347A (en) | Planing or semiplaning boat | |
US8286570B2 (en) | Hull for a marine vessel | |
NO179634B (no) | Bunnkonstruksjon for båt | |
US4774902A (en) | Mid-planing hull | |
CN210212659U (zh) | 用于深v型船的带有主动式可控翼的球鼻艏 | |
WO2018034588A1 (ru) | Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями | |
RU184134U1 (ru) | Быстроходный катер на глиссирующих лыжах | |
RU2708813C1 (ru) | Стабилизированный корпус однокорпусного моторного судна, использующий серфирование на водной подушке, c глубоко погруженным опорным элементом | |
EP3781470A1 (en) | Planing boat | |
CN110194239A (zh) | 一种结合水气动力学减摇的高速多体滑行艇 |