NO178961B

NO178961B - Vessels for planning speeds

Info

Publication number: NO178961B
Application number: NO885767A
Authority: NO
Inventors: Ulf Harry Stanford
Original assignee: Horton Corwin R; Ulf Harry Stanford
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1996-04-01
Also published as: NO885767D0; CA1305369C; NO178961C; KR890700509A; NO885767L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt fartøyer for planende hastigheter, og hovedformålet for oppfinnelsen er å tilveiebringe fartøyer med forbedret ytelse. Fartøyet ifølge oppfinnelsen er av den art hvor skroget aktenfor midten er anordnet med stabiliserende, tversgående finneorganer plassert i avstand utenfor skrogflaten, og hvor bunnprofilen av baugen er utført med et skarpt V-formet parti. The present invention generally relates to vessels for planing speeds, and the main purpose of the invention is to provide vessels with improved performance. The vessel according to the invention is of the kind where the hull aft of the center is arranged with stabilizing, transverse fins placed at a distance outside the hull surface, and where the bottom profile of the bow is made with a sharp V-shaped section.

Et fartøy som beveger seg gjennom vann, møter friksjonsmotstand ved den fuktede overflate under vannlinjen. Ettersom fartøyets hastighet øker, øker den turbulens som skapes ved at skroget beveger seg gjennom vannet, hurtig inntil friksjons-kreftene blir den praktiske grense for høyere hastighet. Den energi som er nødvendig for å drive frem fartøyet, øker tilsvarende. Det å forbedre hastighet og effektivitet ansees som hovedmål og hovedaktiviteter på sjøfartens område, og det å minske friksjonsmotstand ansees som nøkkelen til disse mål. A vessel moving through water encounters frictional resistance at the wetted surface below the waterline. As the vessel's speed increases, the turbulence created by the hull moving through the water increases rapidly until frictional forces become the practical limit for higher speed. The energy required to propel the vessel increases accordingly. Improving speed and efficiency is considered the main goal and main activity in the area of shipping, and reducing frictional resistance is considered the key to these goals.

Et ytterligere mål har vært å forbedre evnen til å operere i urolig sjø, innbefattet tung sjø hvor stamping og slagsprut, giring og rulling begrenser navigasjonsevnen alvorlig. A further aim has been to improve the ability to operate in rough seas, including heavy seas where pounding and splashing, yawing and rolling severely limit navigational ability.

En annen viktig faktor i tillegg til hastigheten som påvirker fartøyets effektivitet, er dets evne til å opprettholde trim. Trim er den stilling fartøyet er konstruert for å ligge i når det er i ro. For deplasementfartøyer vil dette vanligvis være den samme stilling som fartøyet inntar under fart. Det er viktig både av praktiske og bekvemmelighets-messige grunner at dekk, arbeidsområder, utstyr osv. har det samme forhold til horisontalen (dvs. er horisontale) både når fartøyet er i ro og når det er underveis. Another important factor in addition to speed that affects a vessel's efficiency is its ability to maintain trim. Trim is the position the vessel is designed to lie in when at rest. For displacement vessels, this will usually be the same position as the vessel takes up while underway. It is important both for practical and convenience reasons that decks, work areas, equipment etc. have the same relationship to the horizontal (i.e. are horizontal) both when the vessel is at rest and when it is underway.

Planende fartøyer er imidlertid vanligvis konstruert for (og må) drives ved en positiv trimvinkel, vanligvis to til ti grader, slik at akterenden forblir nok i vannet til å opprettholde fartøyets stabilitet, ikke bare mot rulling og giring, men også mot stampekrefter som kan ta baugen under, samt for å holde fremdriftsmekanismen neddykket. (Tap av trim måles vanligvis som et vinkelawik for fartøyets horisontale tyngde-punktslinje fra den virkelige horisontallinje, idet null grader er perfekt trim.) Slike avvik fra trim påfører en betydelig straff i form av friksjon og vannmotstand på grunn av at akterenden synker, øket stamping, slag og giring, vind-virkning mot og luftinntrengning under den hevede baugen og en betydelig rotsprut ved bauginngangen, samt en minskning av fremdriftssystemets effektivitet i de fleste tilfeller. Det å opprettholde trim er således et ytterligere formål på området for å fremme hovedmålet med å forbedre hastighet og effektivitet. Planing vessels, however, are usually designed to (and must) be operated at a positive trim angle, usually two to ten degrees, so that the stern remains sufficiently in the water to maintain the vessel's stability, not only against rolling and yawing, but also against ramming forces that can take the bow below, as well as to keep the propulsion mechanism submerged. (Loss of trim is usually measured as an angular deviation of the vessel's horizontal center of gravity from the true horizontal line, zero degrees being perfect trim.) Such deviations from trim impose a significant penalty in terms of friction and drag due to the stern sinking, increased pounding, pitching and yawing, wind action against and air intrusion under the raised bow and a significant spatter at the bow entrance, as well as a reduction in the efficiency of the propulsion system in most cases. Maintaining trim is thus a further purpose in the field to further the main goal of improving speed and efficiency.

Hydrodynamics of Ship Design, en avhandling i tre bind av Harold E. Sauders, utgitt av The Society of Naval Architects and Marine Engineers, 74 Trinity Place, New York 6, N.Y., 1957 (heretter referert til som "Hydrodynamics") rapporterer i bind 1, side 428-431 og 563-4 om midler for å trimme et fartøy ved å løfte akterenden. Disse innbefatter vinkelstilte propeller som løfter akterenden, løfteplan i propellbladet, nedadrettede sprutavledere ved akterenden som påfører en oppadrettet kraft ved å avbøye sprut fra propellene, brede vannlinjeplan ved akterenden og stabilisatorer eller neddykk-ede hekkhydrofoiler som likeledes påfører en oppadrettet kraft for å bringe et planende fartøy i en mer horisontal liggende fartsstilling. Et annet forslag, i US-patent nr. 3 138 130, er å kanalisere baugbølgen gjennom et sentralt, fordypet spor til fartøyets akterende for derved å generere en oppadrettet kraft. I den grad noen av disse midlene lykkes når det gjelder å påføre en oppadrettet (løfte-) kraft som hever hekken for å forbedre trimmingen, skaper de imidlertid problemer med redusert stabilitet og styring. Hydrodynamics of Ship Design, a treatise in three volumes by Harold E. Sauders, published by The Society of Naval Architects and Marine Engineers, 74 Trinity Place, New York 6, N.Y., 1957 (hereafter referred to as "Hydrodynamics") reports in Vol. 1, pages 428-431 and 563-4 on means of trimming a vessel by lifting the stern. These include angled propellers that lift the stern, lift planes in the propeller blade, downward spray deflectors at the stern that apply an upward force by deflecting spray from the propellers, wide waterline planes at the stern and stabilizers or submerged stern hydrofoils that also apply an upward force to bring a leveling end vessel in a more horizontal lying position. Another proposal, in US patent no. 3,138,130, is to channel the bow wave through a central, recessed groove to the stern of the vessel to thereby generate an upward force. However, to the extent that some of these means are successful in applying an upward (lift) force that raises the stern to improve trim, they create problems of reduced stability and steering.

Dybdeplan eller -foiler blir benyttet både ved baugen og hekken til undervannsbåter. Ved å regulere angrepsvinkelen, vil disse planene skape en oppadrettet eller nedadrettet kraft ved baugen og hekken når undervannsbåten beveger seg i vannet, for å endre fartøyets stilling fra horisontalen for å dykke eller gå opp til overflaten (se Hydrodynamics, bind 1, s. 569). Disse foilene blir imidlertid holdt i nøytral stilling under fart på overflaten. Depth planes or foils are used both at the bow and stern of submarines. By regulating the angle of attack, these plans will create an upward or downward force at the bow and stern as the submarine moves through the water, to change the vessel's position from horizontal to dive or surface (see Hydrodynamics, Vol. 1, p. 569 ). However, these foils are kept in a neutral position during speed on the surface.

Nedadrettede og tverrgående krefter er blitt påført seilskip ved hjelp av foiler under skroget med det formål å motvirke gire- og krenge-krefter på fartøyet, som beskrevet i US-patent nr. 4 193 366 og 4 058 076. Selv om man ikke innså det, kan den nedadrettede kraften også ha en viss virkning når det gjelder å opprettholde fartøyets langsgående trim ved å dempe stampekrefter som skapes av vann og vind. Størrelsen på den nedadrettede kraft som kan påføres og den fordel som kan utledes, vil imidlertid være ganske begrenset. En nedadrettet kraft med betydelig størrelse på et deplasementfartøy ville føre det betydelig under konstruksjonstrimmingen og dermed både nedsette den konstruksjonsmessige effektiviteten og skape fare for at fartøyet kan gå under. I motsetning til et planende fartøy beholder i tillegg skroget til et deplasement-fartøy vanligvis sin trim og stabilitet under fart, slik at den ytterligere påførte kraft vil ha en begrenset gunstig virkning, spesielt sammenlignet med den ytterligere friksjon og vannmotstand som skapes. Downward and transverse forces have been applied to sailing ships by means of foils under the hull for the purpose of counteracting yawing and heeling forces on the vessel, as described in US Patent Nos. 4,193,366 and 4,058,076. Although it was not realized , the downward force can also have some effect when it comes to maintaining the vessel's longitudinal trim by dampening ramming forces created by water and wind. However, the amount of downward force that can be applied and the benefit that can be derived will be quite limited. A downward force of significant size on a displacement vessel would bring it significantly below the structural trim and thus both reduce the structural efficiency and create a danger that the vessel could sink. In addition, unlike a planing vessel, the hull of a displacement vessel usually retains its trim and stability under speed, so that the additional applied force will have a limited beneficial effect, especially compared to the additional friction and water resistance created.

Deplasementfartøyer for høyere hastighet, slik som de-stroyere, kryssere, slagskip og andre militære fartøyer er forsynt med skarpe eller "fine" og dyptgående baugseksjoner, vanligvis med konkave til rette låringer ved innløpet og en full kri (sammenføyningen av forstavnen og kjølen). Profilene til disse og lignende baugseksjoner er illustrert i Hydrodynamics ved kapittel 26.10 (side 394-5 i bind 1). Displacement vessels for higher speed, such as destroyers, cruisers, battleships and other military vessels are provided with sharp or "fine" and deep bow sections, usually with concave to straight ribs at the inlet and a full keel (the junction of the bow and keel). The profiles of these and similar bow sections are illustrated in Hydrodynamics at chapter 26.10 (pages 394-5 in volume 1).

Innløp med slikt lavt volum og dermed lav oppdrift er meget effektive, men deres overflatekonfigurasjon har en tendens til å frembringe sug ved låringene og bunnen og dermed påføre baugen betydelig negativt løft. På grunn av den begrensede oppdrift og mangel på overflate til å frembringe en kompenser-ende oppadrettet kraft, kan denne innløpskonstruksjonen medfø-re en grad av ustabilitet som kan sette fartøyet i fare. Med deplasementfartøyer av denne konstruksjonen er imidlertid ikke tabilitet fra forut til akter mot stamping og giring noe uovedproblem, både på grunn av den vanligvis lave hastighet sammenlignet med et planende fartøy og på grunn av den stabilitet som tilveiebringes av deres meget større vætede overflate som understøttes av oppdrift over deres lengde. For de antydede stabilitetsproblemer er det imidlertid vanlig å skjære vekk krien til et planende skip drastisk slik at baug-bølgen kommer under kjølen for å minske giring og stamping som kan få baugen til grave seg ned og få fartøyet til å kantre (se kapittel 30.4 i Hydrodynamics, side 426 i bind 1). Inlets with such low volume and thus low buoyancy are very effective, but their surface configuration tends to produce suction at the leeward and bottom and thus impose significant negative lift on the bow. Due to the limited buoyancy and lack of surface to produce a compensating upward force, this inlet construction can lead to a degree of instability that can endanger the vessel. With displacement vessels of this design, however, fore-to-aft stability against pitching and yawing is not an insurmountable problem, both because of the usually low speed compared to a planing vessel and because of the stability provided by their much larger wetted surface supported by buoyancy over their length. For the indicated stability problems, however, it is common to cut away the keel of a planing ship drastically so that the bow wave comes under the keel to reduce yawing and pounding which can cause the bow to dig in and cause the vessel to capsize (see chapter 30.4 in Hydrodynamics, page 426 in volume 1).

Som antydet i avsnitt 77.15 og 77.16 (side 835-7 i bind 2) i Hydrodynamics, er det blitt foreslått bauger som har en høy bunnreis forut, (dvs. en smalere eller finere baug) og konkave til rette låringer ved innløpet for planende fartøy. Begrensningene ved denne konstruksjonen når det gjelder navigasjon i urolig sjø med hensyn til stamping og giring, er imidlertid tilkjennegitt. Dessuten er de antydede baugkon-struksjoner i virkeligheten forholdsvis brede ved innløpet og forholdsvis grunne (dvs. korte i vertikalretningen under vannlinjen). Dette er i samsvar med den utbredte oppfatning at et planende fartøy omhyggelig må unngå å frembringe krefter som vil få fartøyet til å "trimme mot akterenden" (innta en negativ trimvinkel) og dermed frembringe fare for at baugen graver seg ned i urolig sjø og muligens får fartøyet til å kantre. Av denne grunn er planende fartøy hensiktsmessig forsynt med betydelig volum og tverrgående overflate for baugen for oppdrift og oppadrettet planende kraft. As indicated in Sections 77.15 and 77.16 (pages 835-7 in Volume 2) in Hydrodynamics, bows have been proposed that have a high bottom rise ahead, (ie a narrower or finer bow) and concave to straight lugs at the inlet for planing vessels . The limitations of this design when it comes to navigation in rough seas with regard to pitching and yawing are however indicated. Moreover, the indicated bow structures are in reality relatively wide at the inlet and relatively shallow (ie short in the vertical direction below the waterline). This is in accordance with the widespread belief that a planing vessel must carefully avoid generating forces that will cause the vessel to "trim towards the stern" (take a negative trim angle) and thereby create a danger of the bow digging into rough seas and possibly causes the vessel to capsize. For this reason planing vessels are suitably provided with considerable volume and transverse surface for the bow for buoyancy and upward planing force.

Stamping, giring, slag og sprut på grunn av sjø har vært et ytterligere hinder for fartøyers ytelse, skaper alvorlig friksjon og turbulens og hindrer styring av fartøyet. Forskjellige midler til å motvirke denne følge av sjøens virkning er blitt foreslått. Modifikasjoner av baugseksjonen til et fartøy under dets vannlinje er blitt foreslått for å minske bølgeslag på skrogbunnen på grunn av fartøyets stamping i tung sjø, slik som det torpedelignende legemet under kjøllinjen som er beskrevet i US-patent nr. 3 885 514. Slike modifikasjoner som disse resulterer imidlertid i betydelig øket friksjon og vannmotstand på fartøyet, og deres konstruksjon er ineffektiv når det gjelder effektiv demping av fartøyets stamping. Stamping, yawing, hitting and splashing due to sea has been a further hindrance to vessels' performance, creating severe friction and turbulence and hindering steering of the vessel. Various means to counter this effect of the sea have been proposed. Modifications to the bow section of a vessel below its waterline have been proposed to reduce wave action on the hull bottom due to the vessel's pounding in heavy seas, such as the torpedo-like body below the keel line described in US Patent No. 3,885,514. Such modifications as however, these result in significantly increased friction and water resistance on the vessel, and their construction is ineffective in terms of effective damping of the vessel's pounding.

"Heler" som er fremspring eller påbygg på undervannsskro-get, er lenge blitt anvendt ved fartøyers akterparti for forskjellige formål, innbefattet dempning av svingninger for således å påføre kursen stabilitet. Hydrodynamics, i kapittel "Heels", which are protrusions or superstructures on the underwater hull, have long been used at the stern of vessels for various purposes, including damping of oscillations in order to impart stability to the course. Hydrodynamics, in chap

25.15 (side 379) foreslår også at "en hel kan påføres eller innarbeides i innløpet ", selv om den fartøytype og det spesielle formål man har i tankene ikke er angitt. Såvidt man vet, er anvendelse av heler ved forskipet til et planende fartøy, og spesielt et planende fartøy konstruert for å operere nær eller ved trim, ikke tidligere blitt foreslått. 25.15 (page 379) also suggests that "a whole can be applied or incorporated into the inlet", although the type of vessel and the particular purpose one has in mind is not specified. To the best of our knowledge, the application of heals at the bow of a planing vessel, and particularly a planing vessel designed to operate near or at trim, has not previously been proposed.

Trinn eller avsatser på de planende overflatene til et planende fartøy har lenge vært kjent på området. Et trinn er en vertikal diskontinuitet, vanligvis skarpt, tvers over fartøyets bunn. De er vanligvis rette eller V-formet i plan form. På grunn av den større kompleksitet som oppstår ved å innarbeide trinn i fartøykonstruksjonen og usikkerheter med hensyn til den virkning de vil ha på en spesiell konstruksjon har imidlertid nå praktisk talt andre fartøyer enn racerbåter, skrog uten trinn. Steps or ledges on the planing surfaces of a planing vessel have long been known in the field. A step is a vertical discontinuity, usually sharp, across the bottom of the vessel. They are usually straight or V-shaped in plan form. However, due to the greater complexity arising from incorporating steps into vessel construction and uncertainties as to the effect they will have on a particular design, virtually all vessels other than racing boats now have hulls without steps.

Oppfinnelsen vedrører forbedring av ytelsesevnen til planende fartøy, både med hensyn til effektivitet og fart og med hensyn til deres stabilitet og operasjonsevne, spesielt i urolig sjø, samt fremgangsmåter for drift av fartøy for å oppnå bedre ytelse. Ifølge oppfinnelsen kan ytelsen til et planende fartøy forbedres betydelig ved å påføre fartøyet, under dets bevegelse, en dynamisk, nedadrettet kraft som er hovedsakelig innrettet med det langsgående, vertikale senterlinjeplan, ved et sted eller steder langs skipets lengde. Dynamisk kraft er ment å omfatte en kraft som genereres når fartøyet beveger seg gjennom vannet, i motsetning til en statisk kraft, slik som de gravitasjonskrefter som forårsakes av vekten av fartøyet, last, ballast osv., som i alvorlig grad hindrer effektivitet under navigasjon og som kan skape vanske-ligheter når det gjelder å etablere og opprettholde en til-fredsstillende trimming på fartøyet, både i ro og under fart. The invention relates to improving the performance of planing vessels, both with regard to efficiency and speed and with regard to their stability and operability, especially in rough seas, as well as methods for operating vessels to achieve better performance. According to the invention, the performance of a planing vessel can be significantly improved by applying to the vessel, during its motion, a dynamic downward force which is substantially aligned with the longitudinal vertical centerline plane, at a location or locations along the length of the vessel. Dynamic force is meant to include a force generated as the vessel moves through the water, as opposed to a static force, such as the gravitational forces caused by the weight of the vessel, cargo, ballast, etc., which seriously impedes efficiency during navigation and which can create difficulties when it comes to establishing and maintaining a satisfactory trim on the vessel, both at rest and under speed.

Fartøyet for planende hastigheter ifølge oppfinnelsen omfatter således minst ett skrog hvor skroget aktenfor midten er anordnet med stabiliserende tverrliggende finneorganer plassert i avstand utenfor skrogflaten, og hvor bunnprofilen av baugen er utført med et skarpt V-formet parti med skarpt skrånende sideflater som flater av akterover mot skrogets midtparti, og fartøyet ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at skroget over en avstand på 20% av vannlinjelengden aktenfor fremre perpendikulær har et dyptgående som er minst 80% av skrogets maksimale dypgående, og ved at det V-formete baugpartiet like aktenfor fremre perpendikulær går over i et dypt vertikalt, forholdsvis tynt finnelignende kjølelement som strekker seg akterover til et punkt som ligger minst 5% aktenfor fremre perpendikulær i forhold til vannlinjelengden, hvilket kjølelement er innrettet for å strekke seg ned under vannlinjen under fartøyets normale planingsstillinger ved ulike planende hastigheter, hvorved den innkommende vannstrøm-men oppdeles i tilnærmet laminære strømmer med liten turbulens, samtidig som det genereres en nedoverrettet kraft eller sugevirkning mot skrogets baugparti, og ved at den aktre finnen eller finnene er stilt slik at skrogets akterparti presses nedover av vannstrømmen når skroget er i bevegelse fremover. The vessel for planing speeds according to the invention thus comprises at least one hull where the hull aft of the center is arranged with stabilizing transverse fins placed at a distance outside the hull surface, and where the bottom profile of the bow is made with a sharp V-shaped section with sharply sloping side surfaces that flatten aft towards the middle part of the hull, and the vessel according to the invention is characterized by the fact that the hull over a distance of 20% of the waterline length aft of the forward perpendicular has a draft that is at least 80% of the hull's maximum draft, and by the fact that the V-shaped bow section just aft of the forward perpendicular transitions into a deep vertical, relatively thin fin-like cooling element extending aft to a point at least 5% aft of forward perpendicular to the waterline length, which cooling element is arranged to extend below the waterline during the vessel's normal planing positions at various planing speeds, whereby the come in nth water flow-but is divided into approximately laminar flows with little turbulence, while at the same time a downward force or suction effect is generated against the bow part of the hull, and by the fact that the aft fin or fins are set so that the aft part of the hull is pushed downwards by the water flow when the hull is moving forward .

Mer spesielt blir lokaliseringen og størrelsen av den dynamiske, nedadrettede kraft og/eller de andre oppadrettede og nedadrettede krefter som virker forut og akter på fartøyet, både statisk og dynamisk, regulert i forhold til hverandre for å bringe det geometriske sted for alle slike oppadrettede krefter og det geometriske sted for alle slike nedadrettede krefter nærmere hverandre, og for ideelt å få slike geometriske steder til å falle sammen ved enhver gitt hastighet, spesielt når hastigheten øker fra deplasementtype til planende type ved omkring 10 til 20 knop. I praksis kan dette innbefatte ikke bare posisjonering av punktet eller punktene for påføring av den dynamisk nedadrettede kraft, men også fartøykonstruk-sjon for å tilveiebringe og posisjonere vekt, oppdrift, planende og andre løftende overflater, propellens nedadrettede trekk-kraft eller sug ved låringene og bunnen, osv., som vil samvirke mest sikkert med den dynamisk nedadrettede kraft for å opprettholde trim over hele hastighetsområdet til fartøyet. Fortrinnsvis er den påførte nedadrettede kraft hovedsakelig 1 til 50% eller mere, og fortrinnsvis 5 til 25%, av deplasementvekten til fartøyet. More specifically, the location and magnitude of the dynamic downward force and/or the other upward and downward forces acting fore and aft on the vessel, both statically and dynamically, are regulated relative to each other to bring the geometric locus of all such upward forces and the locus of all such downward forces closer together, and to ideally make such locus coincide at any given speed, especially as the speed increases from displacement type to planing type at about 10 to 20 knots. In practice, this may include not only the positioning of the point or points for applying the dynamic downward force, but also vessel construction to provide and position weight, buoyancy, planing and other lifting surfaces, the propeller's downward pulling force or suction at the spars and the bottom, etc., which will interact most assuredly with the dynamic downward force to maintain trim over the entire speed range of the vessel. Preferably, the applied downward force is substantially 1 to 50% or more, and preferably 5 to 25%, of the displacement weight of the vessel.

I motsetning til konvensjonelle planende fartøybauger genererer innløpet ifølge denne oppfinnelsen bare begrenset løftekraft på grunn av sin form. I stedet vil denne formen generere fremherskende sugekrefter etterhvert som fartøyhas-tigheten øker, noe som vil forspenne baugen nedover og dermed forhindre baugen fra å "plane opp" til en positiv trimvinkel slik konvensjonelle planende fartøybauger gjør. Denne nedadrettede kraften vil samvirke med en dynamisk, nedadrettet kraft som påføres aktenfor trykkpunktet til fartøyets planende overflate for å lette den dynamiske trim ifølge oppfinnelsen. De nedadrettede krefter ved innløpet og akterut vil sammen "balansere" fartøyet til trim omkring "omdreiningspunktet" til den oppadrettede planende kraft som virker mellom disse. Den aktre dynamiske kraft har i tillegg en forspenningsvirkning mot nedadrettet stamping ved baugen, som igjen virker gjennom "omdreiningspunktet" til den oppadrettede planende kraft som virker mellom disse, for således å tilveiebringe stabilitet for en baug som ellers kunne være farlig i urolig sjø under drift ved null trim. Unlike conventional planing vessel bows, the inlet according to this invention generates only limited lift due to its shape. Instead, this shape will generate prevailing suction forces as vessel speed increases, which will bias the bow downwards and thus prevent the bow from "planing up" to a positive trim angle as conventional planing vessel bows do. This downward force will interact with a dynamic, downward force which is applied aft of the pressure point of the vessel's planing surface to facilitate the dynamic trim according to the invention. The downward forces at the inlet and aft will together "balance" the vessel to trim around the "pivot" of the upward planing force acting between them. The aft dynamic force also has a biasing effect against downward pounding at the bow, which in turn acts through the "pivot" of the upward planing force acting between them, thus providing stability for a bow that could otherwise be dangerous in rough seas during operation at zero trim.

Et annet trekk ifølge oppfinnelsen omfatter et fartøy utstyrt med en fremre hel og en fremre vinge for formål som vil bli beskrevet senere. Både helen og vingen er plassert forut for midtskips, og strekker seg fortrinnsvis akterover fra baugen sentrert på fartøyets langsgående senterlinje. Helen er festet til og strekker seg nedover fra bunnen av skipet langs skroglinjen. Sammenlignet med konvensjonelle akterheler vil baughelens plassering være mer effektiv når det gjelder å holde fartøyet på sin kurs (retningsstabilitet) og minske giring i tung sjø. Benyttet ved denne oppfinnelsen hvor fartøyet kan arbeide ved null trim, utfører den fremre helen den viktige funksjon å splitte den motkommende strøm-ning, noe som bedre vil fordele og delvis lette strømnings-trykket på den aktre våte overflate, for således å hjelpe til å opprettholde strømningens laminaritet og derved redusere turbulens og friksjon. Dette er en unik virkning som vil ha liten eller ingen effekt ved planende fartøyer av tidligere kjent type som planer opp med baugen for hovedsakelig å "ri" på toppen av vannet. Another feature according to the invention comprises a vessel equipped with a front whole and a front wing for purposes which will be described later. Both the heel and the wing are positioned forward of amidships, and preferably extend aft from the bow centered on the vessel's longitudinal centreline. Helen is attached to and extends downward from the bottom of the ship along the hull line. Compared to conventional stern halyards, the location of the bow halyard will be more effective when it comes to keeping the vessel on its course (directional stability) and reducing yaw in heavy seas. Used in this invention where the vessel can operate at zero trim, the forward heel performs the important function of splitting the oncoming flow, which will better distribute and partially relieve the flow pressure on the aft wet surface, thus helping to maintain the laminarity of the flow and thereby reduce turbulence and friction. This is a unique effect that will have little or no effect on planing vessels of the previously known type that plan with the bow to mainly "ride" on top of the water.

Den forreste vingen kan med fordel være festet til under-kanten av den fremre helen og understøttes av denne. Den forreste vingen er generelt konstruert for å ha en strømlinjet og lav motstandsprofil i fartøyets retning og en forholdsvis høy friksjons- og vannmotstands-profil i hiv-retningen (vertikalretningen) . Den er derved i stand til å frembringe en løftekraft og dempe stamping dynamisk med minimum tilføyet friksjon og vannmotstand, spesielt sammenlignet med statiske dempeanordninger slik som ballasttanker. Det blir fortrinnsvis benyttet en pilformet vinge eller en "delta"-vinge som strekker seg ved innløpet akterover fra sin forreste spiss 5 til 30% av fartøyets vannlinjelengde langs helen. Denne vingen har fortrinnsvis en vinkel mellom de forreste overflater til hver side på fra 1 til 15 grader. The front wing can advantageously be attached to the lower edge of the front heel and supported by this. The front wing is generally designed to have a streamlined and low resistance profile in the direction of the vessel and a relatively high friction and water resistance profile in the heave direction (vertical direction). It is thereby able to produce a lifting force and dampen ramming dynamically with a minimum of added friction and water resistance, especially when compared to static dampening devices such as ballast tanks. An arrow-shaped wing or a "delta" wing is preferably used which extends at the inlet aft from its front tip 5 to 30% of the vessel's waterline length along the whole. This wing preferably has an angle between the front surfaces to each side of from 1 to 15 degrees.

Ved riktig konstruksjon og anbringelse i forhold til vannstrømningen, kan vingen fortrinnsvis også benyttes til å frembringe en dynamisk løftende eller nedtrykkende kraft på fartøyet forut for midtskips med det formål å regulere far-tøyets hiving eller trim uavhengig av eller i samvirke med de andre trekk ifølge oppfinnelsen som medfører regulering av trim og hiving. With the correct construction and placement in relation to the water flow, the wing can preferably also be used to produce a dynamic lifting or depressing force on the vessel ahead of amidships with the purpose of regulating the vessel's heave or trim independently of or in cooperation with the other features according to the invention which entails regulation of trim and heaving.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er konstruksjonen av den planende bunn aktenfor midtskips for å forsterke fartøyets stabilitet for drift ved null trim. Konvensjonelle planende fartøyer som er "trimmet ved akterenden", dvs. drevet ved en betydelig trimvinkel, er konstruert for å ha et dypgående aktenfor midtskips av lignende størrelse som dypgående ved midtskips, og ofte også et større dypgående. I motsetning til denne praksis stiger bunnen ifølge oppfinnelsen fra midtskips til akterenden med minst 25% av dypgående midtskips og kan stige så meget som 50% til 100% eller mer av dypgående midtskips . Another feature of the invention is the construction of the planing bottom aft of amidships to enhance the vessel's stability for operation at zero trim. Conventional planing vessels that are "trimmed at the stern", i.e. driven at a significant trim angle, are designed to have a draft aft of midships of a similar size to the draft at midships, and often a larger draft as well. In contrast to this practice, the bottom according to the invention rises from amidships to the stern by at least 25% of the draft amidships and may rise as much as 50% to 100% or more of the draft amidships.

Nok et annet trekk ifølge oppfinnelsen er en konstruksjon for et fartøy trimmet i samsvar med oppfinnelsen som vil minimalisere den vannmotstand som vanligvis opptrer ved akterenden av planende fartøyer. En trykkavlastende sone eller bunn er anordnet på skrogets våte overflate ved akterenden og strekker seg til hekkspantet som er utformet og posisjonert for gradvis å redusere trykket på strømningen langs skrogets planende overflate uten selv samtidig å skape unødvendig ytterligere turbulens og friksjon. Den trykkavlastende bunnen utgjør et plant eller konkavt oppadrettet endeparti av den planende overflate på skrogbunnen som akter skjærer akterenden for å danne en tverrgående bakkant. Den trykkavlastende bunnen strekker seg i langskipsretningen fortrinnsvis mellom 5% og 25% av fartøyets vannlinjelengde og stiger mellom 10% til 50% av fartøyets dypgående midtskips. Et tverrgående trinn eller en tverrgående avsats kan være anbragt aktenfor midtskips nær, og kan med fordel danne det forreste parti eller forkanten av avlastningssonen for å forsterke dens virkning. Bakkanten av den trykkavlastende bunnen er rett, strekker seg tvers over akterenden parallelt med grunnlinjeplanet og perpendikulært på fartøyets vertikale, langsgående midtlinjeplan, er hevet opp fra avsatsen og er anbragt tilnærmet ved fartøyets konstruksjonsvannlinje, fortrinnsvis i en avstand av mindre enn 15% av dypgående midtskips over eller under konstruksjonsvannlinjen. Still another feature according to the invention is a construction for a vessel trimmed in accordance with the invention which will minimize the water resistance which usually occurs at the stern of planing vessels. A pressure relief zone or bottom is provided on the wet surface of the hull at the aft end and extends to the stern frame which is designed and positioned to gradually reduce the pressure on the flow along the planing surface of the hull without at the same time creating unnecessary additional turbulence and friction. The pressure relief bottom forms a planar or concave upwardly directed end portion of the planing surface of the hull bottom which aft intersects the aft end to form a transverse trailing edge. The pressure-relieving bottom extends in the longship direction preferably between 5% and 25% of the vessel's waterline length and rises between 10% to 50% of the vessel's draft amidships. A transverse step or a transverse ledge can be placed aft of the midship near, and can advantageously form the front part or leading edge of the relief zone to enhance its effect. The trailing edge of the pressure-relieving bottom is straight, extends across the stern parallel to the baseline plane and perpendicular to the vessel's vertical, longitudinal centerline plane, is raised from the landing and is placed approximately at the vessel's construction waterline, preferably at a distance of less than 15% of the draft amidships above or below the construction waterline.

Ved å benytte prinsippet ifølge oppfinnelsen kan fartøyer gis en større planende overflate og ha en større bredde og en større akterseksjon uten problemer med stabilitet (spesielt med hensyn til stamping og rulling) og regulering, eller en uakseptabel økning i friksjon og vannmotstand, for derved å tillate større nyttelast og forbedret ytelse. Et annet aspekt ved oppfinnelsen er således fartøyer som har en planende overflateform som ville være utstabil i forbindelse med konvensjonelle planende fartøyer og fartøyer med en planende overflateform som er unik med hensyn til størrelsen på denne overflaten og/eller dens fordeling på fartøyets skrog. By using the principle according to the invention, vessels can be given a larger planing surface and have a larger width and a larger stern section without problems with stability (especially with regard to pitching and rolling) and regulation, or an unacceptable increase in friction and water resistance, thereby allowing larger payloads and improved performance. Another aspect of the invention is thus vessels that have a planing surface shape that would be unstable in connection with conventional planing vessels and vessels with a planing surface shape that is unique with regard to the size of this surface and/or its distribution on the vessel's hull.

Et viktig aspekt ved oppfinnelsen er anvendelsen av foiler under eller ved siden av skroget i en posisjon eller posisjoner langs skroget for å skape den riktige dynamiske nedadrettede kraft. Foilene er anbragt med sine forkanter i fartøyets bevegelsesretning, og er orientert for å oppvise en angrepsvinkel mot vannstrømningen for å generere den ønskede nedadrettede kraft ved fartøyets hastighet. Konvensjonelle foiler, enten med en symmetrisk profil eller fremherskende krumning på løfteretningssiden kan benyttes. Imidlertid er det tilveiebragt spesielle foiler spesielt tilpasset denne bruk for å optimalisere fordelene ved oppfinnelsen, og som utgjør et annet trekk ved denne. An important aspect of the invention is the use of foils under or next to the hull in a position or positions along the hull to create the correct dynamic downward force. The foils are positioned with their leading edges in the direction of the vessel's movement, and are oriented to exhibit an angle of attack against the water flow in order to generate the desired downward force at the vessel's speed. Conventional foils, either with a symmetrical profile or predominant curvature on the lift direction side can be used. However, special foils specially adapted to this use are provided to optimize the advantages of the invention, and which constitute another feature of it.

De konvensjonelle foiler som er nevnt ovenfor, har en karakteristikk som er lite bemerket og som har liten betydning ved vanlig bruk, nemlig det at de avbøyer strømning når den passerer bakkanten, i en retning som er motsatt den påførte løftekraft. Ettersom de ifølge oppfinnelsen imidlertid blir brukt "opp ned" for å skape en nedadrettet kraft, dvs. negativt løft, vil slike konvensjonelle foiler avbøye strømningen oppover. The conventional foils mentioned above have a characteristic that is little noted and of little importance in normal use, namely that they deflect flow as it passes the trailing edge, in a direction opposite to the applied lift force. However, as according to the invention they are used "upside down" to create a downward force, i.e. negative lift, such conventional foils will deflect the flow upwards.

Dette kan skape turbulens langs fartøyets kjøl og ved akterenden og dermed i en viss grad begrense de fordeler som ellers er tilgjengelige ved bruk av denne oppfinnelsen. Denne ulempen blir unngått ved å bruke en foil som er krummet i den forreste seksjon for å utøve en nedadrettet kraft, men som også er spesielt utformet i den bakre seksjon for å avbøye strømning ved bakkanten i samme retning som den kraft som påføres av foilen. En foil som har en øvre overflate ved det bakre parti som er konvekst buet nedover til bakkanten. Den nedadrettede strømning som skyldes denne konstruksjonen, vil også ha den virkning at den til en viss grad nøytraliserer trykket på strømningen ved bakkanten for ytterligere å redusere vannmotstanden. This can create turbulence along the vessel's keel and at the stern and thus to a certain extent limit the advantages that are otherwise available when using this invention. This disadvantage is avoided by using a foil which is curved in the front section to exert a downward force, but which is also specially designed in the rear section to deflect flow at the trailing edge in the same direction as the force applied by the foil. A foil which has an upper surface at the rear part which is convexly curved downwards to the rear edge. The downward flow resulting from this construction will also have the effect of neutralizing to some extent the pressure on the flow at the trailing edge to further reduce water resistance.

Man vil se at når oppfinnelsen utnyttes mest mulig, synes den å omdanne et planende fartøy delvis til et deplasement-fartøy, i den betydning at ved planing er minskningen av den våte overflate betydelig mindre enn, og proporsjonalt kanskje bare en liten brøkdel av minskningen i våt overflate for et konvensjonelt planende fartøy. Dette synes å være en anomali-tet og i motsetning til selve formålet med planende overflater, dvs. å minske den våte overflate i størst mulig grad. Det er imidlertid blitt oppdaget at ved praktisering av foreliggende oppfinnelse, blir fartøyets effektivitet forbedret i forhold til konvensjonelle planende fartøyer, og denne forbe-dringen er endog betydelig større enn hva man kunne vente på grunn av den økede ytelse som skyldes opprettholdelse av hviletrinn og følgelig lavere friksjon og vannmotstand ved akterenden og langs de planende overflater. Uten at det er mening å binde seg til noen spesiell teori med hensyn til disse resultatene blir det postulert at ved null trimvinkel samvirker de smale, dype baugoverflåtene med de gradvis ut-spredende planende overflater som strekker seg akterover for glatt å lede strømningen hovedsakelig i en langsgående strøm-ningslinje på en måte som minimaliserer turbulens, og som spesielt unngår innfangning eller innestengning av luftbobler under skroget og i sterk grad undertrykker, og kanskje fullstendig eliminerer den sprutroten eller røttene som normalt opptrer ved konvensjonelle planende fartøyer. Ved akterseksjonen vil den gradvise og jevne trykkavlastning som skyldes arrangementet av planende overflater som er beskrevet ovenfor, i tillegg minimalisere friksjonen og vannmotstanden som vanligvis opptrer ved hekken. It will be seen that when the invention is utilized as much as possible, it seems to transform a planing vessel partially into a displacement vessel, in the sense that when planing the reduction of the wet surface is considerably less than, and proportionally perhaps only a small fraction of the reduction in wet surface for a conventional planing vessel. This seems to be an anomaly and contrary to the very purpose of leveling surfaces, i.e. to reduce the wet surface as much as possible. However, it has been discovered that by practicing the present invention, the efficiency of the vessel is improved in relation to conventional planing vessels, and this improvement is even significantly greater than what could be expected due to the increased performance due to maintaining the rest stage and consequently lower friction and water resistance at the stern and along the planing surfaces. Without intending to be bound by any particular theory with respect to these results, it is postulated that at zero trim angle the narrow, deep bow surfaces cooperate with the gradually spreading planar surfaces extending aft to smoothly guide the flow mainly in a longitudinal streamline in a manner which minimizes turbulence, and which in particular avoids the entrapment or entrapment of air bubbles under the hull and greatly suppresses, and perhaps completely eliminates, the spray root or roots which normally occur in conventional planing vessels. At the aft section, the gradual and even pressure relief resulting from the arrangement of planing surfaces described above will additionally minimize the friction and water resistance that normally occurs at the stern.

Det vises til de vedføyde tegninger, hvor: Reference is made to the attached drawings, where:

Fig. 1 er et grunnriss i omrissform av et fartøy med et overlagret kraftdiagram for å demonstrere virkningen av krefter langs et fartøy ifølge oppfinnelsen; Fig. 1 is a ground plan in outline form of a vessel with a superimposed force diagram to demonstrate the action of forces along a vessel according to the invention;

fig. 2 er en isometrisk skisse av et fartøy ifølge oppfinnelsen sett fra styrbord side; fig. 2 is an isometric sketch of a vessel according to the invention seen from the starboard side;

fig. 3 er et oppriss av fartøyet på fig. 2 sett fra styrbord side; fig. 3 is an elevation of the vessel in fig. 2 sets from starboard side;

fig. 4 er et bunnriss av fartøyet på fig. 2; fig. 4 is a bottom view of the vessel in fig. 2;

fig. 5 er et tverrsnitt ved akterseksjonen av skipet på fig. 3 langs linjene 5-5; fig. 5 is a cross section at the stern section of the ship in fig. 3 along the lines 5-5;

fig. 6 er et tverrsnitt langs linjene 6-6 i akterseksjonen av skipet på fig. 3 sett akterover; fig. 6 is a cross-section along lines 6-6 in the stern section of the ship in fig. 3 sets aft;

fig. 7 er et tverrsnitt ved forseksjonen av skipet på fig. 3 langs linjene 7-7 og sett akterover; fig. 7 is a cross-section at the front section of the ship in fig. 3 along lines 7-7 and set aft;

fig. 8 er et tverrsnitt langs linjene 8-8 ved forseksjonen av skipet på fig. 3 sett forover, og med prikket linje et tverrsnitt av forseksjonen forut for linjene 8-8 ved punkt 1/2 (halveis mellom punktene 1 og 2 markert langs lengden av fartøyet på fig. 3); fig. 8 is a cross-section along the lines 8-8 at the front section of the ship in fig. 3 seen forward, and with a dotted line a cross-section of the fore section ahead of the lines 8-8 at point 1/2 (halfway between points 1 and 2 marked along the length of the vessel in fig. 3);

fig. 9 er en isometrisk skisse av baugen forut for snitt-linjene 8-8 på fig. 1-3 sett nedenfra og som viser helen og den fremre vingen som er montert langs bunnen; fig. 9 is an isometric sketch of the bow before the section lines 8-8 in fig. 1-3 bottom view showing the hull and front wing mounted along the bottom;

fig. 10 er en forstørret delskisse av det nedre parti av tverrsnittsskissen på fig. 8; fig. 10 is an enlarged partial sketch of the lower part of the cross-sectional sketch of fig. 8;

fig. 11 er den isometriske skissen på fig. 9, men viser en alternativ form av en forvinge på baugen; fig. 11 is the isometric sketch of fig. 9, but shows an alternative form of a forewing on the bow;

fig. 12 er et delriss av baugen på fig. 2, men viser en alternativ form av forvingen montert på denne; fig. 12 is a partial view of the bow in fig. 2, but showing an alternative form of the front wing mounted thereon;

fig. 13 er et forstørret tverrsnitt tatt langs linjene 13-13 på fig. 11 som viser tverrsnittet av forvingen; fig. 13 is an enlarged cross-section taken along lines 13-13 in fig. 11 showing the cross-section of the front wing;

fig. 14 er fartøyet på fig. 2-4 sett bakfra; fig. 14 is the vessel in fig. 2-4 sets from behind;

fig. 15 er et delvis tverrsnitt tatt utover langs linjene fig. 15 is a partial cross-section taken outwards along the lines

15-15 av hekken på fig. 14, og viser en foil og dens forbindelse med fartøyet; 15-15 of the hedge in fig. 14, showing a foil and its connection with the vessel;

fig. 16 er en omriss-skisse tatt fra akterenden av et fartøy som oppviser en alternativ foilform og monteringsarran-gement; og fig. 16 is an outline sketch taken from the stern of a vessel showing an alternative foil shape and mounting arrangement; and

fig. 17 er en forstørret isometrisk skisse sett nedenfra av hekken på fartøyet på fig. 2-4 (hvor foilen og festeanord-ningen ikke er vist), men som viser en alternativ bunnavtrapp-ing og knekkspant-finnekonstruksjon på bakkanten av fartøy-bunnen. fig. 17 is an enlarged isometric sketch seen from below of the stern of the vessel of fig. 2-4 (where the foil and fastening device are not shown), but which show an alternative bottom step-down and buckling fin construction on the rear edge of the vessel bottom.

Planende fartøyer for praktisering av foreliggende oppfinnelse, er fartøyer med en betydelig konstruksjonsmessig, dynamisk hastighetsløfting, lik minst 5% av fartøyets vekt, og som ved konvensjonell drift har sitt tyngdepunkt minst så høyt som det er med skipet i ro. Dette omfatter såkalte semiplanende fartøyer som genererer en løftekraft som er mindre i forhold til deplasementvekten, i størrelsesorden 10 eller kanskje mer vanlig 20 eller 40% av deplasementvekten, og helplanende fartøyer der dynamisk løftekraft under fart kan være lik halvparten til to tredjedeler av vekten eller så meget som 90%. Ved konvensjonell drift vil et helplanende fartøy ved konstruksjonsmessig hastighet ha et tyngdepunkt som er høyere enn når fartøyet er i ro, og en våt overflate som kanskje bare er en tredjedel av hvileverdien, eller enda mindre. Man vil forstå at fordelene ved foreliggende oppfinnelse kan realiseres for semiplanende fartøyer som kan være like så stor som for fartøyer med større planende kraftpoten-siale i forhold til fartøyvekten. Planing vessels for the application of the present invention are vessels with a significant structural, dynamic speed lift, equal to at least 5% of the vessel's weight, and which in conventional operation has its center of gravity at least as high as it is when the ship is at rest. This includes so-called semiplaning vessels that generate a lift force that is smaller in relation to the displacement weight, in the order of 10 or perhaps more commonly 20 or 40% of the displacement weight, and fully planing vessels where dynamic lift force during speed can be equal to half to two thirds of the weight or so much like 90%. In conventional operation, a fully planing vessel at design speed will have a center of gravity that is higher than when the vessel is at rest, and a wetted surface that may be only one third of the resting value, or even less. It will be understood that the advantages of the present invention can be realized for semi-planing vessels, which can be as great as for vessels with greater planing power potential in relation to the vessel weight.

En klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse kan oppnås ved først å illustrere de krefter som vanligvis virker på et planende fartøy under bevegelse, og ved så å beskrive vekselvirkningen mellom de påførte krefter i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 viser beskaffenheten og retningen av de forskjellige krefter som virker på et planende fartøy la. Disse innbefatter vekten W av fartøyet og dets innhold, som virker gjennom tyngdepunktet, og den oppadrettede oppdriftskraft D fra vannet på fartøyets våte overflate, som virker kollektivt gjennom oppdriftspunktet. Tyngdepunktet og oppdriftspunktet faller vanligvis sammen når fartøyet er i ro. A clearer understanding of the present invention can be achieved by first illustrating the forces that usually act on a planing vessel in motion, and then by describing the interaction between the applied forces in accordance with the present invention. Fig. 1 shows the nature and direction of the various forces acting on a planing vessel la. These include the weight W of the vessel and its contents, acting through the center of gravity, and the upward buoyancy force D from the water on the vessel's wet surface, acting collectively through the center of buoyancy. The center of gravity and the point of buoyancy usually coincide when the vessel is at rest.

Når fartøyet er under fart, vil en planende kraft P F virke oppover langs de planende overflater 2a, og samlet vil denne kraften virke gjennom et geometrisk sted kallt trykkpunktet. I tilfelle av konvensjonelle planende fartøyer under planing, vil også fartøyet stige i vannet (heve seg opp) inntil den planende kraft blir utbalansert av tapet av oppdriftskraft som skyldes tapet av våt overflate (eller senkning av vannlinjen) som skyldes hevningen. Et konvensjonelt planende fartøy vil typisk stige inntil den våte overflate avtar til en tredjedel eller mindre av den våte overflate i ro (når hele fartøyets vekt bæres av fartøyets oppdrift). Dermed avtar oppdriftskraften i planende stilling med erstatning av planende kraft. Det geometriske sted for disse planende krefter samt deres størrelse, kan reguleres forover og akterover ved å fordele mere eller mindre overflate forover eller akterover ved å endre hellningen eller angrepsvinkelen til slike overflater i lengderetningen og/eller i tilfelle av fartøyer med V-bunn, ved å endre deres tverrhellning (kalt "heving eller senkning av bunnen"). When the vessel is in motion, a planing force P F will act upwards along the planing surfaces 2a, and together this force will act through a geometric place called the pressure point. In the case of conventional planing vessels during planing, the vessel will also rise in the water (rise) until the planing force is balanced by the loss of buoyancy due to the loss of wet surface (or lowering of the waterline) due to the heave. A conventional planing vessel will typically rise until the wetted surface decreases to one-third or less of the wetted surface at rest (when the entire weight of the vessel is carried by the vessel's buoyancy). Thus, the buoyant force decreases in planing position with the replacement of planing force. The geometric location of these planing forces as well as their magnitude can be regulated forward and aft by distributing more or less surface forward or aft by changing the slope or angle of attack of such surfaces in the longitudinal direction and/or in the case of V-bottomed vessels, by to change their transverse slope (called "raising or lowering the bottom").

Avhengig av fartøyets konstruksjon vil andre krefter i varierende utstrekning virke forut og akterut og påvirke både trim og løfting. En viktig kraft er den nedadrettede sugekraft som forårsakes av negativt differensialtrykk (negativ løfting) D P som genereres langs bunnen og sidene av fartøyet under vannlinjen (låringer) på grunn av strømning langs disse overflatene. Jo større våt overflate, spesielt i vertikalretningen, jo mere negativ løftekraft vil vanligvis frembringes på grunn av nedadrettet sugekraft ved bunnen og låringene. For meget negativ løftekraft fra fremre overflater kan få fartøyet til å helle mot baugen, dvs. innta en negativ trimvinkel. Et fartøy i denne tilstand, kalt "trimmet ved baugen", er utsatt for neddykking med baugen og dermed kantring. Depending on the vessel's construction, other forces to varying extents will act forward and aft and affect both trim and lift. An important force is the downward suction force caused by negative differential pressure (negative lift) D P generated along the bottom and sides of the vessel below the waterline (bilges) due to flow along these surfaces. The larger the wet surface, especially in the vertical direction, the more negative lifting force will usually be produced due to the downward suction force at the bottom and legs. Too much negative lift from the front surfaces can cause the vessel to lean towards the bow, i.e. adopt a negative trim angle. A vessel in this condition, called "trimmed at the bow", is prone to diving with the bow and thus capsizing.

Fartøyets trim i planende modus vil variere i samsvar med den relative og langsgående fordeling av de forskjellige krefter, spesielt de dynamiske krefter som kan variere med fartøyets hastighet. Ved f.eks. å forandre formen på de planende overflater for å skape forholdsvis mer planende kraft ved forseksjonen (forskipet) til fartøyet i planende modus, The vessel's trim in planing mode will vary in accordance with the relative and longitudinal distribution of the various forces, especially the dynamic forces which may vary with the vessel's speed. By e.g. to change the shape of the planing surfaces to create relatively more planing force at the fore section (foreship) of the vessel in planing mode,

vil den økte fremre kraft løfte eller heve baugen i forhold til akterskipet og derved øke fartøyets trimvinkel. Ved å øke finheten og den vertikale våte overflate ved baugen (dypheten) vil sugekreftene langs disse overflatene øke og det negative løft som derved skapes, og således senke baugen i forhold til hekken. the increased forward force will lift or raise the bow in relation to the stern and thereby increase the vessel's trim angle. By increasing the fineness and the vertical wet surface at the bow (the depth), the suction forces along these surfaces will increase and the negative lift that is thereby created, thus lowering the bow in relation to the stern.

Ifølge oppfinnelsen blir ytterligere krefter langs far-tøyet overlagret på fartøyet for å påvirke trim og for andre formål som skal diskuteres nedenfor. Disse omfatter den dynamiske nedadrettede kraft N L (negativt løft) som tilveiebringes av en foil 3a vist ved akterenden av fartøyet på According to the invention, additional forces along the vessel are superimposed on the vessel to affect trim and for other purposes to be discussed below. These include the dynamic downward force N L (negative lift) provided by a foil 3a shown at the stern of the vessel on

fig. 1, og den oppadrettede L (løft) fra forvingen 35a som er illustrert ved fartøyets baug. Disse kreftene kan reguleres langs fartøyet i samsvar med oppfinnelsen, som beskrevet senere. fig. 1, and the upward L (lift) from the front wing 35a which is illustrated at the bow of the vessel. These forces can be regulated along the vessel in accordance with the invention, as described later.

Ved konstruksjon av planende fartøyer, må det taes hensyn til viktige betraktninger vedrørende retningsstabilitet, langskips-stabilitet og evne til å motstå rulling, stamping, giring og sugekrefter i forstyrret sjø. Følgelig blir far-tøyskreftene konvensjonelt anordnet slik at fartøyet ved planing vil "trimme ved hekken", typisk mellom to og seks grader, for å opprettholde stabilitet i urolig sjø mot nedgra-ving av baugen og retningsmessig og tverrgående stabilitet. Som tidligere When designing planing vessels, important considerations regarding directional stability, longship stability and the ability to resist rolling, pounding, yawing and suction forces in disturbed seas must be taken into account. Consequently, the vessel forces are conventionally arranged so that the vessel will "trim at the stern" when planing, typically between two and six degrees, in order to maintain stability in rough seas against burial of the bow and directional and transverse stability. As earlier

forklart er resultatet en stor økning av friksjon og vannmotstand . explained, the result is a large increase in friction and water resistance.

Ved praktisering av foreliggende oppfinnelse kan derimot trimvinkelen opprettholdes mindre enn to grader og fortrinnsvis null grader eller endog en mindre negativ vinkel, slik som opp til minus fem grader om ønsket, for å redusere stamping i tung sjø, mens skipets stabilitet fremdeles opprettholdes. I motsetning til vanlig praksis som er å heve fartøyet maksimalt ved hjelp av oppadrettede krefter, blir en nedadrettet kraft ifølge oppfinnelsen påført fartøyet både for å bringe det nærmere trim og for å forbedre dets stabilitet. Riktig konstruert vil fartøyet kunne operere i urolig sjø med stabilitet mot neddykking av baugen og retningsmessig og tverrgående stabilitet. De fleste konvensjonelle planende fartøyer kan også har fordel av foreliggende oppfinnelse, skjønt i noen tilfeller i mindre grad. When practicing the present invention, on the other hand, the trim angle can be maintained less than two degrees and preferably zero degrees or even a smaller negative angle, such as up to minus five degrees if desired, in order to reduce pounding in heavy seas, while the ship's stability is still maintained. Contrary to common practice which is to raise the vessel maximally by means of upward forces, according to the invention a downward force is applied to the vessel both to bring it closer to trim and to improve its stability. Properly constructed, the vessel will be able to operate in rough seas with stability against immersion of the bow and directional and transverse stability. Most conventional planing vessels can also benefit from the present invention, although in some cases to a lesser extent.

I forbindelse med alle planende fartøyer, uansett om de har en spesiell konstruksjon eller ikke, blir den dynamiske nedadrettede kraft påført strategisk i langskipsretningen langs det langsgående, vertikale midtlinjeplan i forhold til de andre krefter som virker på fartøyet, og spesielt de planende krefter, for å bringe fartøyet nærmere null trim. Størrelsen på den nedadrettede kraft som skal påføres, vil hovedsakelig variere med fartøyets vekt, volum (oppdrift) og våte overflate, samt størrelsen på den planende kraft skipet genererer ved planingshastighet. Ifølge oppfinnelsen er det ønskelig, ved planingshastigheten, å opprettholde den aktuelle minskning av den våte overflate på mindre enn to tredjedeler av minskningen (fra størrelsen av den våte overflate i ro) skipet ville oppleve uten den nedadrettede kraft. Stabilitet og trim skulle fortsette å forbedre seg med større nedadrettet kraft som vil opprettholde økningen av den våte overflate ved mindre enn 50%, og fortrinnsvis ved et nivå mellom 5 og 25% av den normale reduksjonen av våt overflate (når kraften ikke på-føres) . Om ønsket kan det påføres nok nedadrettet kraft til å øke den våte overflate til så meget som 150% eller 175% over den våte overflate i ro, noe som kan være en fordel for far-tøyer ved høye hastigheter eller som opererer i tung sjø. In connection with all planing vessels, whether of special construction or not, the dynamic downward force is applied strategically in the longship direction along the longitudinal vertical centreline plane in relation to the other forces acting on the vessel, and especially the planing forces, for to bring the vessel closer to zero trim. The size of the downward force to be applied will mainly vary with the vessel's weight, volume (buoyancy) and wet surface, as well as the size of the planing force the ship generates at planing speed. According to the invention, it is desirable, at the planing speed, to maintain the current reduction of the wet surface at less than two-thirds of the reduction (from the size of the wet surface at rest) the ship would experience without the downward force. Stability and trim should continue to improve with greater downforce which will maintain the wetted surface increase at less than 50%, and preferably at a level between 5 and 25% of the normal wetted surface reduction (when power is not applied ). If desired, enough downward force can be applied to increase the wet surface to as much as 150% or 175% above the wet surface at rest, which can be an advantage for vessels at high speeds or operating in heavy seas.

Som en hensiktsmessig regel for helplanende fartøyer, kan kraften relateres til fartøyets deplasementvekt, dvs. den virkelige vekt av fartøyet når det er ute av vannet. Den nedadrettede kraft er fortrinnsvis lik 1-50% eller høyere, og fortrinnsvis mellom 5 og 25% av deplasementvekten. For semiplanende fartøyer vil den nedadrettede kraft vanligvis være mindre, fortrinnsvis minst 5% av fartøyets deplasementvekt, og fortrinnsvis mellom 8 og 20%. As an appropriate rule for fully planing vessels, the power can be related to the displacement weight of the vessel, i.e. the real weight of the vessel when it is out of the water. The downward force is preferably equal to 1-50% or higher, and preferably between 5 and 25% of the displacement weight. For semi-planing vessels, the downward force will usually be less, preferably at least 5% of the vessel's displacement weight, and preferably between 8 and 20%.

Den foregående, generelle behandling av fartøyer med forskjellige former på planende overflater, kjøllinjer osv., illustrerer hvordan anvendelsen av den dynamiske nedadrettede kraft ifølge oppfinnelsen, kan benyttes i forbindelse med konvensjonelle fartøyer for å oppnå oppfinnelsens fordeler i varierende grad. For nye fartøyer kan det imidlertid være ønskelig å spesielt konstruere eller "skreddersy" skipet for å få full nytte av oppfinnelsen, spesielt ved å innbefatte et eller flere av de andre trekk som utgjør en del av foreliggende oppfinnelse. The preceding, general treatment of vessels with different shapes of planing surfaces, keel lines, etc., illustrates how the application of the dynamic downward force according to the invention can be used in connection with conventional vessels to achieve the invention's advantages to varying degrees. For new vessels, however, it may be desirable to specially construct or "tailor" the ship in order to take full advantage of the invention, especially by including one or more of the other features that form part of the present invention.

Et eksempel på et spesielt konstruert fartøy er vist på fig. 2, 3 og 4, hvor en enkelt komponent av en dynamisk nedadrettet kraft er tilveiebragt ved akterenden for å oppnå spesielle fordeler ved effektivitet og konstruksjon som vil bli beskrevet. Fartøyet 1 omfatter et skrog 5 med en fremre normal 6 ved baugen som markerer det konstruksjonsmessige punkt på baugspissen som er ved vannlinjen når fartøyet er lastet, og en akter normal 7 ved det aktre punkt hvor akterenden møter konstruksjons-vannlinjen. Avstanden mellom disse normalene utgjør lengden av fartøyet ved vannlinjen. Vannlinjelengden til fartøyet i dette eksemplet er 30,5 m (150 fot). Med det formål å beskrive skroget, er denne avstanden inndelt i ti stasjoner med like lang avstand som vist (innbe-fattende hver normal som en stasjon) som hver er lik 10% av fartøyets lengde. An example of a specially constructed vessel is shown in fig. 2, 3 and 4, where a single component of a dynamic downward force is provided at the aft end to achieve particular advantages in efficiency and construction which will be described. The vessel 1 comprises a hull 5 with a forward normal 6 at the bow which marks the constructional point on the bow tip which is at the waterline when the vessel is loaded, and an aft normal 7 at the aft point where the stern meets the construction waterline. The distance between these normals constitutes the length of the vessel at the waterline. The waterline length of the vessel in this example is 30.5 m (150 ft). For the purpose of describing the hull, this distance is divided into ten equally spaced stations as shown (including each normal as a station) each equal to 10% of the vessel's length.

Sideveggene 8 av skroget 5 som strekker seg over vannlinjen, møtes ved forstavnen og divergerer akterover til en maksimal bredde omtrent ved stasjonen 6. Sideveggene fortsetter parallelt til hekken 10. Hver sidevegg møter ved sin nedre kant en planende bunn 11 ved skrogets bunn for å danne en knekkspant-linje 12 som fortrinnsvis er opphøyet ved å forsyne den med en lite fremspring eller en finne 13 (sees mer tydelig på fig. 14 og 22) for å føre strømning langs den planende bunn 11. Utspringet 13 er fortrinnsvis mindre enn 30,5 cm (1 fot) i dybde og fortrinnsvis mellom 3 mm (1/8 tomme) og 75 mm (3 tommer). Den opphøyde knekkspant-linjen 12 strekker seg langs fartøyets l lengde fra omkring stasjonen 1 til hekken, og forut omtrent ved stasjonen 2 tjener den opp-høyde knekkspant-linjen hovedsakelig som en sprutkant for å avlede oppadrettet sprut. Et hjørne 14 over vannlinjen strekker seg også langs hver av sideveggene 8 fra omtrent stasjon 1 til hekken. The sidewalls 8 of the hull 5 extending above the waterline meet at the bow and diverge aft to a maximum width approximately at station 6. The sidewalls continue parallel to the stern 10. Each sidewall meets at its lower edge a planing bottom 11 at the bottom of the hull to form a buckling line 12 which is preferably raised by providing it with a small projection or fin 13 (seen more clearly in Figs. 14 and 22) to direct flow along the planing bottom 11. The projection 13 is preferably less than 30, 5 cm (1 ft) in depth and preferably between 3 mm (1/8 inch) and 75 mm (3 inches). The raised buckling line 12 extends along the length of the vessel l from about station 1 to the stern, and before about station 2 the raised buckling line serves mainly as a splash edge to deflect upwardly directed spray. A corner 14 above the waterline also extends along each of the side walls 8 from approximately station 1 to the stern.

Den planende bunnen 11 som hovedsakelig strekker seg langs hele fartøyets vannlinjelengde, har en hovedsakelig V-form med spissen ved kjøllinjen. Som man spesielt kan se av fig. 5 til 8 begynner den planende bunnen med en meget skarp V ved den fremre normal 6 og spres gradvis utover inntil den ved stasjon 6 har en bunnvinkel på 15,25 grader. Bunnens stig-ningsvinkler ved stasjonene 7 til 9 er henholdsvis 13,5, 9,75 og 5,25 grader. Akterover til omtrent stasjon 6 har kjøl-linjen 15 et konstruksjons-dypgående på 132 cm (51,7 tommer) og er hovedsakelig horisontal, dvs. parallell med fartøyets grunnplan selv om den om ønsket, kan være noe konkav. The planing bottom 11, which extends mainly along the entire waterline length of the vessel, has a mainly V-shape with the tip at the keel line. As can be seen in particular from fig. 5 to 8, the planing bottom begins with a very sharp V at the front normal 6 and gradually spreads outwards until at station 6 it has a bottom angle of 15.25 degrees. The slope angles of the bottom at stations 7 to 9 are respectively 13.5, 9.75 and 5.25 degrees. Aft to approximately station 6, the keel line 15 has a construction draft of 132 cm (51.7 inches) and is mainly horizontal, i.e. parallel to the vessel's ground plan although it may be somewhat concave if desired.

Fra spissen ved omkring stasjon 6 strekker en trekantet og plan midtbunn 16 seg akterover ved en svakt stigende vinkel til fartøyets grunnplan. Midtbunnen 16 er i tverretningen omtrent parallell med fartøyets grunnplan. Fartøyets grunnplan er det plan ved fartøyets største dypgående som er perpendikulært til både det langsgående, vertikale midtlinjeplan og parallelt med fartøyets konstruksjon-vannlinje. From the tip at around station 6, a triangular and flat center bottom 16 extends aft at a slightly rising angle to the vessel's ground plane. The center bottom 16 is transversely approximately parallel to the vessel's ground plane. The vessel's base plane is the plane at the vessel's greatest draft which is perpendicular to both the longitudinal vertical centreline plane and parallel to the vessel's structural waterline.

Den forreste spissen av midtbunnen 16 er fortrinnsvis ved eller litt aktenfor fartøyets største dypgående. Midtbunnen 16 skjærer og avkorter rygglinjen eller toppdelen av den planende bunn 11 og danner således to kantlinjer 17 som divergerer akterover. Både den V-formede bunnen 11 og midtbunn-seksjonen 16 avsluttes ved en tverrgående avsats eller trinn 4 ved stasjon 9 som strekker seg mellom knekkspantene 12. Ved å regulere hellningene til bunnen 11 og bunnen 16 riktig i forhold til hverandre, kan bunnen 16 posisjoneres slik at den fullstendig avkorter bunnen 11 ved den tverrgående avsats 4 om ønsket, som vist ved 16a på fig. 22. Ved avsatsen 4 er bunnens 11 dypgående 30 cm (11,8 tommer). The front tip of the center bottom 16 is preferably at or slightly aft of the vessel's greatest draft. The center bottom 16 cuts and shortens the ridge line or the top part of the planing bottom 11 and thus forms two edge lines 17 which diverge aft. Both the V-shaped bottom 11 and the middle bottom section 16 end at a transverse ledge or step 4 at station 9 which extends between the hinged frames 12. By regulating the slopes of the bottom 11 and the bottom 16 correctly in relation to each other, the bottom 16 can be positioned so that it completely shortens the bottom 11 at the transverse ledge 4 if desired, as shown at 16a in fig. 22. At landing 4, the depth of the bottom 11 is 30 cm (11.8 inches).

Den totale bunnkonstruksjonen fra midtskips i langsskips-retningen blir således hovedsakelig flat og stiger gradvis til hekken, fortrinnsvis med minst 25% av dypgående midtskips og for forbedret stabilitet for drift ved null trim, ved minst 50% og fortrinnsvis 75% av dypgående midtskips. I dette eksemplet er stigningen til hekken fra dypgående midskips 100%, og den kan endog være litt større (dvs. over vannlinjen) om ønsket. Fra midtskips til hekken er bunnens stigning i lengderetningen fortrinnsvis hovedsakelig lineær eller noe konkav, idet en stor grad av konveksitet unngås. Hvis den er konveks, har den planende bunn for midtskips et midlere dypgående tverrskips mellom knekkspant-linjene ved det tverrgående vertikalplan halvveis mellom midtskips og akterskipets bakkant, som ikke er mer enn 50% større enn dypgående ved et lineært utspring mellom punktet med størst dypgående midtskips (stasjon 5) og punktet med størst dypgående ved akterskipets bakkant, og er fortrinnsvis ikke mer enn 2 5% større. The overall bottom structure from amidships in the longitudinal direction thus becomes mainly flat and gradually rises to the stern, preferably by at least 25% of draft amidships and for improved stability for operation at zero trim, by at least 50% and preferably 75% of draft amidships. In this example, the rise to the stern from draft amidships is 100%, and it can even be slightly greater (ie above the waterline) if desired. From amidships to the stern, the slope of the bottom in the longitudinal direction is preferably mainly linear or somewhat concave, as a large degree of convexity is avoided. If convex, the planing bottom for amidships has a mean draft transverse between the buckling lines at the transverse vertical plane halfway between amidships and the aft aft edge, which is not more than 50% greater than the draft at a linear projection between the point of greatest draft amidships (station 5) and the point with greatest draft at the rear edge of the stern, and is preferably no more than 2 5% larger.

Tverrskips fra stasjonen 5 akterover kan knekkspant-bredden for fartøyer ifølge oppfinnelsen med fordel være forholdsvis stor, og fortrinnsvis like stor som eller større enn ved midtskips. I fartøyet på fig. 2-4 er knekkspant-bredden midtskips 818 cm (322 tommer) og fra stasjon 7 til akterskipets bakkant 867 cm (341,4 tommer). Transverse from station 5 aft, the buckling width for vessels according to the invention can advantageously be relatively large, and preferably as large as or greater than at midships. In the vessel in fig. 2-4, the buckling width amidships is 818 cm (322 inches) and from station 7 to the aft edge of the stern 867 cm (341.4 inches).

Som best vist på fig. 2, skråner avsatsen 4 lineært i høyde fra sitt høyeste punkt ved fartøyets langsgående midtlinje mot hvert knektspant 12 til det kommer i flukt med finnene 13. Alternativt kan avsatsen være horisontal fra knekkspant til knekkspant som vist på fig. 22, og i dette tilfellet er det anordnet en overgangsfinne 18 med en kontur for å lede den strømning som beveger seg akterover langs knekkspantene, over trinnet eller avsatsen 19. Dybden av avsatsen (målt ved midtlinjen) er i dette eksemplet 8,6 cm (3,4 tommer) som vil være valgt under hensyntagen til fartøy-ets dimensjon, men kan variere sterkt, fortrinnsvis fra 5 til 500 mm eller i forhold til skipet mellom 0,001% og 15% av fartøyets dypgående. As best shown in fig. 2, the landing 4 slopes linearly in height from its highest point at the longitudinal centerline of the vessel towards each jack keel 12 until it comes flush with the fins 13. Alternatively, the landing may be horizontal from jack keel to jack keel as shown in fig. 22, and in this case a transition fin 18 is provided with a contour to direct the flow moving aft along the hinged frames, over the step or landing 19. The depth of the landing (measured at the center line) is in this example 8.6 cm ( 3.4 inches) which will be chosen taking into account the vessel's dimensions, but can vary greatly, preferably from 5 to 500 mm or in relation to the ship between 0.001% and 15% of the vessel's draft.

Propeller 20 er anordnet på begge sider av kjøllinjen umiddelbart under den planende bunn 11, fortrinnsvis ved eller innenfor en avstand som er lik 50% av knekkspant-bredden foran avsatsen 4. Med propellene anbragt på denne måten, vil ut-strømningen fra disse ha en tendens til å "feie vekk" hvirvel-strømmer og turbulens som har en tendens til å dannes ved avsatser, spesielt ved lavere hastigheter, for dermed å forbedre avsatsens effektivitet. I tillegg vil avsatsen ha en tendens til å fjerne turbulent strømning fra propellene bort fra de aktre planende overflater for derved ytterligere å minske friksjon og turbulens som vanligvis er forbundet med propeller under et planende fartøy. Propellers 20 are arranged on both sides of the keel line immediately below the planing bottom 11, preferably at or within a distance equal to 50% of the buckling width in front of the landing 4. With the propellers arranged in this way, the outflow from these will have a tend to "sweep away" eddy currents and turbulence that tend to form at landings, especially at lower speeds, thereby improving landing efficiency. In addition, the ledge will tend to remove turbulent flow from the propellers away from the aft planing surfaces to thereby further reduce friction and turbulence usually associated with propellers under a planing vessel.

En trykkavlastende bunn 21 strekker seg akterover fra avsats 4. I tverr-retningen er den trykkavlastende bunn 21 perpendikulær til det langsgående, vertikale midtlinjeplan, og den strekker seg enten konvekst eller som vist, som et plant plan til sitt høyeste punkt som er avslutningen ved bakkanten 22 anbragt ved den aktre normal 7. Bakkanten 22 som er parallell med grunnplanet og transversalt til fartøyets langsgående midtlinjeplan, utgjør sammenføyningen av den trykkavlastende bunn 21 og en hekkvegg 23. For maksimal virkning er overflaten til den trykkavlastende bunnen 21 ved eller over et plan som strekker seg mellom avsatsen 4 og bakkanten 22, og mellom avsatsen og bakkanten forblir denne overflaten under det horisontale nivå av bakkanten 22. A pressure-relieving bottom 21 extends aft from landing 4. In the transverse direction, the pressure-relieving bottom 21 is perpendicular to the longitudinal, vertical centerline plane, and it extends either convexly or, as shown, as a flat plane to its highest point, which is the termination at the trailing edge 22 located at the aft normal 7. The trailing edge 22, which is parallel to the ground plane and transversal to the vessel's longitudinal centerline plane, constitutes the joining of the pressure-relieving bottom 21 and a stern wall 23. For maximum effect, the surface of the pressure-relieving bottom 21 is at or above a plane which extends between the landing 4 and the rear edge 22, and between the landing and the rear edge this surface remains below the horizontal level of the rear edge 22.

Stigningen av avlastningsbunnen fra for til akter er fortrinnsvis lik minst 1/10 av fartøyets dypgående midtskips, og den kan være så meget som halvparten av dypgående. Den vertikale lokalisering av bakkanten 22 bør være ved en avstand mindre enn 50%, fortrinnsvis mindre enn 25% av skipets største dypgående over eller under fartøyets konstruksjons-vannlinje og fortrinnsvis innenfor 10%. Avlastningsbunnen 21 bør strekke seg langt nok i lengderetningen til gradvis og jevnt å avlaste eller frigjøre det planende trykk som utøves på vannet foran avsatsen, for derved markert å redusere den turbulens og vannmotstand som vanligvis oppstår ved hekken til et planende fartøy. Denne er fortrinnsvis ved minst en avstand horisontalt som er 5 til 20% av fartøyets vannlinjelengde. I dette eksemplet strekker avlastningsbunnen seg i langskipsretningen over 10% av vannlinjelengden og stiger fra et dypgående på 39,1 cm (15,4 tommer) til 8,6 cm (3,4 tommer) under vannlinjen, 23% av dypgående midtskips. The rise of the relief bottom from fore to aft is preferably equal to at least 1/10 of the vessel's draft amidships, and it can be as much as half of the draft. The vertical location of the trailing edge 22 should be at a distance less than 50%, preferably less than 25% of the ship's greatest draft above or below the vessel's structural waterline and preferably within 10%. The relief bottom 21 should extend far enough in the longitudinal direction to gradually and evenly relieve or release the planing pressure exerted on the water in front of the landing, thereby markedly reducing the turbulence and water resistance that usually occurs at the stern of a planing vessel. This is preferably at least a distance horizontally which is 5 to 20% of the vessel's waterline length. In this example, the relief bottom extends in the longship direction over 10% of the waterline length and rises from a draft of 39.1 cm (15.4 in) to 8.6 cm (3.4 in) below the waterline, 23% of the draft amidships.

Dobbelhekk-gi11inger 24 strekker seg akterover fra den aktre normal 7 på hver side av skroget 5, hver med en hel 25 som strekker seg akterover fra hekkveggen 23 over bakkanten 22. Hver hel 25 er svakt buet oppover både akterover og innover og er anbragt litt over konstruksjons-vannlinjen for å tilveiebringe ytterligere langskips-stabilitet mot stamping på grunn av sitt "skyv" mot vannet når baugen heves. Double stern girders 24 extend aft from the aft normal 7 on each side of the hull 5, each with a whole 25 extending aft from the stern wall 23 over the rear edge 22. Each whole 25 is slightly curved upwards both aft and inwards and is placed slightly above the structural waterline to provide additional longship stability against pounding due to its "push" against the water when the bow is raised.

Knekkspant-linjefinnen 13 på hver side strekker seg akterover forbi bakkanten 22, buer oppover langs de ytre kantene av hver hel til et punkt over konstruksjons-vannlinjen for glatt å separere strømningen langs de opphøyde knekkspant-linjene ved akterskipet. The keel line fin 13 on each side extends aft past the trailing edge 22, curving upwards along the outer edges of each whole to a point above the structural waterline to smoothly separate the flow along the raised keel lines at the stern.

Innerveggene 26 til hver hekkgilling 24 er parallelle med den langsgående midtlinje, og hver forbindes med hekkveggen 23 for å danne en innoverrettet not for mottagelse av monterings-støtter 27 for foilen 3. Støttene 27 kan ha dreielagere (ikke vist) montert i innerveggene 26 til hekkgillingen 24 for dreining omkring en akse som er horisontal på grunnlinjeplanet og på tvers av fartøyets langsgående midtlinje. Som vist på fig. 15, er støttene 27 foilformet i transversalt tverrsnitt med likt buede overflater, der korden hovedsakelig er parallell med fartøyets langsgående retning. Støttene 27 er ved sine nedre ender festet til en bærefoil 3. Anordninger som ikke er vist, kan være anordnet, slik som hydrauliske stempler for å forbinde støttene 27 med hekkveggen 23 for å regulere støttenes rotasjonsmessige posisjon og derved skråstille foilen 3 til forskjellige angrepsvinkler. Alternativt kan foilen 3 og dens bærestøtter være permanent festet i en forutbestemt stilling for det spesielle fartøy. The inner walls 26 of each stern gill 24 are parallel to the longitudinal center line, and each connects to the stern wall 23 to form an inwardly directed groove for receiving mounting supports 27 for the foil 3. The supports 27 may have pivot bearings (not shown) mounted in the inner walls 26 to the stern gill 24 for rotation about an axis which is horizontal on the baseline plane and across the longitudinal centerline of the vessel. As shown in fig. 15, the supports 27 are foil-shaped in transverse cross-section with equally curved surfaces, where the cord is mainly parallel to the vessel's longitudinal direction. The supports 27 are attached at their lower ends to a carrier foil 3. Devices not shown can be arranged, such as hydraulic pistons to connect the supports 27 to the stern wall 23 to regulate the rotational position of the supports and thereby tilt the foil 3 to different angles of attack. Alternatively, the foil 3 and its support supports can be permanently fixed in a predetermined position for the particular vessel.

Foilen 3 strekker seg på tvers av fartøyets langsgående, vertikale midtlinjeplan og hovedsakelig likt til hver side av dette. Langskips-posisjonen til foilen i forhold til fartøyet er fortrinnsvis med dens forkant ved og i en avstand under bakkanten 22 for å unngå turbulens mellom disse, fortrinnsvis i en avstand som er lik minst 15 cm (6 tommer), men om mulig, ikke så langt nedenunder at fartøyets vannmotstand øker. Hvis der er en avsats som i tilfellet med avsatsen 4, bør foilen anbringes horisontalt under den nedre kanten av avsatsen. I langskipsretningen er foilens forkant posisjonert vertikalt ved bakkanten av fartøyet, f.eks. som ved bakkanten 7. The foil 3 extends across the vessel's longitudinal, vertical centerline plane and essentially equally to each side thereof. The longship position of the foil relative to the vessel is preferably with its leading edge at and at a distance below the trailing edge 22 to avoid turbulence therebetween, preferably at a distance equal to at least 15 cm (6 inches), but if possible, not so far below that the vessel's water resistance increases. If there is a ledge as in the case of ledge 4, the foil should be placed horizontally under the lower edge of the ledge. In the longship direction, the leading edge of the foil is positioned vertically at the rear edge of the vessel, e.g. as at the rear edge 7.

Som beskrevet nærmere nedenunder, er foilens 3 korde hovedsakelig parallell med eller har en liten vinkel til horisontalen. Ved å endre støttenes 27 rotasjonsmessige stilling, kan foilens stilling til horisontalen (og dermed til strømningsretningen) reguleres innenfor et område som fortrinnsvis er pluss eller minus ti til tyve grader. Foilen eller foilene kan være anbragt lateralt i forhold til fartøy-ets langsgående midtlinje på forskjellige måter etter ønske, slik at deres resultantkraft ved en spesiell langskips-stilling er ved senterlinjen. Som på illustrasjonen ovenfor, kan således en enkelt foil spenne over midtlinjen med en halvdel på hver side. Alternativt kan en separat foil være anbragt på hver side av midtlinjen og i lik avstand fra denne, som vist på fig. 21. Foilmonteringen i denne utførelsesformen er spesielt nyttig for posisjoner forut for hekken. Hver foil 3e er festet til skroget ved hjelp av hydrodynamisk formede støtter 27e i en forutbestemt orientering (angrepsvinkel) til strømningen. Foilen er den foretrukne anordning for generering av nedadrettet kraft i samsvar med oppfinnelsen. For dette formål kan foilen være symmetrisk og dermed generere nedadrettet kraft ved å oppvise en angrepsvinkel med strømnin-gen, med bakkanten over forkanten sett på tvers av strømnings-retningen. For større effektivitet kan foilen være mer buet på undersiden for å tilveiebringe negativt løft (nedadrettet kraft), og blir da gitt en angrepsvinkel for å forsterke det negative løftet etter behov. Foilens profil er fortrinnsvis slik at den nedadrettede kraft gjøres størst mulig mens indusert vannmotstand gjøres minst mulig over et vidt angrepsvinkel-område i negativ retning (med forkanten senket i forhold til bakkanten) på opp til ti grader og over et stort hastighetsområde. I tillegg er det ønskelig at foilen arbeider effektivt i den positive retning (med forkanten løftet) opp til fem grader eller mer for å frembringe en oppadrettet kraft. (En slik oppadrettet kraftmulighet kan være nyttig i visse tilfeller for fartøyer ifølge oppfinnelsen, for å motvirke stampekrefter i tung sjø.) For disse formål blir det fortrinnsvis anvendt spesielle foiler, som utgjør en annen del av oppfinnelsen, for å minimalisere indusert vannmotstand og samtidig bidra på en ny måte til å opprettholde trim og unngå turbulent vekselvirkning med den strømning som passerer skrog-overflåtene, spesielt med strømningsadskillelse ved akterskipets bakkant. As described further below, the 3 chord of the foil is mainly parallel to or has a slight angle to the horizontal. By changing the rotational position of the supports 27, the position of the foil to the horizontal (and thus to the flow direction) can be regulated within a range which is preferably plus or minus ten to twenty degrees. The foil or foils can be placed laterally in relation to the vessel's longitudinal centreline in different ways as desired, so that their resultant force in a particular longship position is at the centreline. As in the illustration above, a single foil can thus span the centerline with one half on each side. Alternatively, a separate foil can be placed on each side of the center line and at an equal distance from this, as shown in fig. 21. The foil assembly in this embodiment is particularly useful for positions forward of the stern. Each foil 3e is attached to the hull by means of hydrodynamically shaped supports 27e in a predetermined orientation (angle of attack) to the flow. The foil is the preferred device for generating downward force in accordance with the invention. For this purpose, the foil can be symmetrical and thus generate downward force by exhibiting an angle of attack with the flow, with the trailing edge above the leading edge seen across the direction of flow. For greater efficiency, the foil can be more curved on the underside to provide negative lift (downward force), and is then given an angle of attack to reinforce the negative lift as needed. The profile of the foil is preferably such that the downward force is made the greatest possible while induced water resistance is made the least possible over a wide angle of attack range in the negative direction (with the leading edge lowered in relation to the trailing edge) of up to ten degrees and over a large speed range. In addition, it is desirable that the foil works effectively in the positive direction (with the leading edge raised) up to five degrees or more to produce an upward force. (Such an upwardly directed force option can be useful in certain cases for vessels according to the invention, to counteract pounding forces in heavy seas.) For these purposes, special foils are preferably used, which form another part of the invention, to minimize induced water resistance and at the same time contribute in a new way to maintain trim and avoid turbulent interaction with the flow passing the hull surfaces, especially with flow separation at the stern edge.

For å unngå turbulent vekselvirkning med strømningen som passerer skroget, er foilene fortrinnsvis utformet slik at den strømning som passerer deres bakkant blir avledet nedover, i samme retning som den kraft som frembringes av foilen, i motsetning til konvensjonelle løftefoiler eller vinger der strømningen har en retning motsatt den frembragte kraft. Når de er riktig utformet ved sine bakre partier, kan foiler som er buet eller krummet foran et bakre parti (fortrinnsvis forskjellig krumning med en totalt større krumning på undersiden) for å generere en nedadrettet kraft når forkanten oppviser en negativ angrepsvinkel i forhold til strømningen, oppnå en slik avledet strømning. Det bakre partiet av slike foiler, særlig minst de bakre 15% og fortrinnsvis i det minste de bakre 20% og opp til omkring de bakre 40% av foillengden målt langs korden, er utformet slik at den øvre overflate strekker seg konvekst nedover til bakkanten og den nedre overflate strekker seg til bakkanten med minst betydelig mindre konveksitet, og er fortrinnsvis lineær, med fordel konkav. To avoid turbulent interaction with the flow passing the hull, the foils are preferably designed so that the flow passing their trailing edge is diverted downwards, in the same direction as the force generated by the foil, unlike conventional lifting foils or wings where the flow has a direction opposite to the force produced. When properly designed at their trailing portions, airfoils that are curved or curved in front of a trailing portion (preferably different curvature with an overall greater curvature on the underside) to generate a downward force when the leading edge exhibits a negative angle of attack relative to the flow, can achieve such a derived flow. The rear part of such foils, in particular at least the rear 15% and preferably at least the rear 20% and up to around the rear 40% of the foil length measured along the chord, is designed so that the upper surface extends convexly downwards to the rear edge and the lower surface extends to the rear edge with at least significantly less convexity, and is preferably linear, preferably concave.

For å minimalisere indusert vannmotstand, er foilene ifølge oppfinnelsen utformet med en nedre overflate som begynner fra et punkt mellom omkring 25 til 55% av kordeavstanden fra forkanten, som, mot bakkanten, krummes oppover til et punkt 85% av.; korde lengden fra forkanten, som har en avstand fra korden som er mindre enn 50% av avstanden mellom korden og den nedre overflate ved begynnelsespunktet. I tillegg kan foilene ha en forholdsvis smal profil, fortrinnsvis med et forhold mellom maksimal tykkelse og kordelengde som er 0,15, og fortrinnsvis mellom 0,03 og 0,09. In order to minimize induced water resistance, the foils according to the invention are designed with a lower surface starting from a point between about 25 to 55% of the chord distance from the leading edge, which, towards the trailing edge, curves upwards to a point 85% of; chord length from the leading edge, which has a distance from the chord that is less than 50% of the distance between the chord and the lower surface at the starting point. In addition, the foils can have a relatively narrow profile, preferably with a ratio between maximum thickness and cord length of 0.15, and preferably between 0.03 and 0.09.

For drift med meget høye hastigheter kan slike foiler med fordel være modifisert ytterligere med hensyn til utformingen av den øvre overflate og med tillegg av en avsats eller avsatser på foilen. Den modifiserte øvre og fremre overflateform omfatter en hovedsakelig flattrykt eller lineær overflate som strekker seg fra en fin eller spiss forkant mellom 3 0% og 50% av kordelengden mot bakkanten. Avsatser kan være anordnet på foilen ved et punkt langs enten den øvre eller nedre overflate ved eller mot bakkanten, fortrinnsvis ved en posisjon hvor overflaten både i foroverretningen og bakoverretningen strekker seg parallelt med eller innover mot korden. Avsatsen kan strekke seg i en rett vinkel mot korden over en avstand på 0,1 til 10% eller mer av den maksimale tykkelse av foilen. Virkningen av foilen er å tilveiebringe en ikke-lineær respons. Ved høyere hastigheter vil strømningsseparasjonen inntreffe ved avsatsen. For et trinn på den nedre overflate resulterer dette i en minskning av kraften i nedadrettet retning, og for et trinn på den øvre overflate resulterer det i en økning av kraften i nedadrettet retning. For anvendelse av disse foilene på fartøyer ifølge oppfinnelsen, er en avsats på den nedre overflate spesielt fordelaktig for å tilveiebringe en mindre økning i den nedadrettede kraft ved meget høye hastigheter. For operation at very high speeds, such foils can advantageously be further modified with regard to the design of the upper surface and with the addition of a ledge or ledges on the foil. The modified upper and front surface shape comprises a substantially flattened or linear surface extending from a fine or pointed leading edge between 30% and 50% of the chord length towards the trailing edge. Ledges can be arranged on the foil at a point along either the upper or lower surface at or towards the rear edge, preferably at a position where the surface both in the forward direction and in the backward direction extends parallel to or inwards towards the chord. The ledge may extend at right angles to the chord over a distance of 0.1 to 10% or more of the maximum thickness of the foil. The effect of the foil is to provide a non-linear response. At higher speeds, the flow separation will occur at the landing. For a step on the lower surface this results in a reduction of the force in the downward direction, and for a step on the upper surface it results in an increase in the force in the downward direction. For the use of these foils on vessels according to the invention, a ledge on the lower surface is particularly advantageous to provide a smaller increase in the downward force at very high speeds.

Som man best kan se av fig. 9, strekker vingen eller baugfoilen 31 seg nedover ved baugen 28 fra et punkt over vannlinjen til et buet og strømlinjet forparti av krien 29 forut for spissen (forkanten) 3 0 av baugen, for å minske friksjon og turbulens ved baugen. Baugfoilen 31 er en foil som har overflater med lik krumning og som har et maksimalt forhold mellom tykkelse og korde på 0,063, med den maksimale tykkelse ved et punkt ved 45% av kordelengden fra forkanten. Kordelengden (21 tommer eller 53,3 cm) er 6,4% av fartøyets midlere spantbredde. As can best be seen from fig. 9, the wing or bowfoil 31 extends downward at the bow 28 from a point above the waterline to a curved and streamlined front portion of the keel 29 ahead of the tip (leading edge) 30 of the bow, to reduce friction and turbulence at the bow. The bow foil 31 is a foil which has surfaces of equal curvature and which has a maximum ratio between thickness and chord of 0.063, with the maximum thickness at a point at 45% of the chord length from the leading edge. The chord length (21 inches or 53.3 cm) is 6.4% of the vessel's average frame width.

Et fartøys innløp er det parti av forskipet hvor tverr-snittsarealene er økende, dvs. til punktet for maksimalt tverrsnitt slik som ved begynnelsen av et parallelt midtparti. For utførelsesformen på fig. 2-4, er dette omtrent ved stasjon 4. Det nye innløpet ifølge oppfinnelsen kan imidlertid hensiktsmessig beskrives under henvisning til seksjoner eller snitt av dette som strekker seg 10% og 20% langs fartøyets vannlinjelengde akterover fra den forreste perpendikulæren eller normalsnittet. I fartøyet på fig. 2-4 betyr dette at forskipspartiet strekker seg fra den fremste perpendikulæren akterover til stasjonen 1 og 2. Under henvisning til fig. 8 ser man at innløpet 32 er fint, strekker seg utover både oppover og akterover ved en forholdsvis liten vinkel. Aktenfor den fremste perpendikulæren 6, er låringene 11 som vist med prikkede linjer ved stasjon 1/2 på fig. 8, svakt konkave i vertikalt tverrsnitt, men kan om ønsket, være rette. I vertikalretningen er innløpet eksepsjonelt dypt for et planende fartøy, idet den nedre kant 33 aktenfor perpendikulæren 6 til stasjonen 2, ved et dypgående på omkring 177,3 cm (69,8 tommer) omkring 135% av det dypeste dypgående aktenfor innløpet 32. Det laveste ytterpunkt av innløpet utgjøres av krien 29 hvis akterparti er forbundet med og utgjør en del av en hel 34 som bærer den forreste vingen 35 som beskrevet mer detaljert nedenfor. Det skal imidlertid her bemerkes av helen med sin smale profil og lille volum sammen med krien 29, danner det laveste parti av innløpet. Aktenfor stasjon 2 til innløpet 32, fortsetter den planende bunn 11 å falle gradvis og med en vinkel som nærmer seg horisontalen, som vist på fig. 7. A vessel's inlet is the part of the bow where the cross-sectional areas are increasing, i.e. to the point of maximum cross-section, such as at the beginning of a parallel middle section. For the embodiment of fig. 2-4, this is approximately at station 4. The new inlet according to the invention can, however, be appropriately described with reference to sections or sections thereof which extend 10% and 20% along the vessel's waterline length aft from the forward perpendicular or normal section. In the vessel in fig. 2-4 this means that the forward part extends from the foremost perpendicular aft to stations 1 and 2. With reference to fig. 8 you can see that the inlet 32 is fine, extending outwards both upwards and aft at a relatively small angle. Aft of the foremost perpendicular 6, the legways 11 are as shown with dotted lines at station 1/2 in fig. 8, slightly concave in vertical cross-section, but can be straight if desired. In the vertical direction, the inlet is exceptionally deep for a planing vessel, the lower edge 33 aft of the perpendicular 6 to station 2, at a draft of about 177.3 cm (69.8 inches) about 135% of the deepest draft aft of the inlet 32. It the lowest extreme point of the inlet is formed by the wing 29 whose stern part is connected to and forms part of a whole 34 which carries the front wing 35 as described in more detail below. However, it should be noted here that the helen, with its narrow profile and small volume, together with the krie 29, forms the lowest part of the inlet. Aft of station 2 to the inlet 32, the planing bottom 11 continues to fall gradually and at an angle approaching the horizontal, as shown in fig. 7.

Som man kan se, har det fine, dype innløpet 32 et forholdsvis lite volum og dermed liten oppdrift. Det har også en stor våt overflate anbragt ved en høy vertikal vinkel som kan medføre betydelig negativt løft. Den overflatestørrelse som befinner seg i horisontalplanet og som kunne generere positivt løft, er forholdsvis liten. As can be seen, the fine, deep inlet 32 has a relatively small volume and thus little buoyancy. It also has a large wetted surface positioned at a high vertical angle which can cause significant negative lift. The size of the surface which is in the horizontal plane and which could generate positive lift is relatively small.

Den effektive dybde av dette nye innløpet for et planende fartøy, kan være kjennetegnet ved den midlere dybde eller dypgående over dets lengde eller et fremre parti av dette. Midlere dypgående kan anslåes ved å dele arealet på det langsgående, vertikale midtlinjeplan som faller innenfor innløpet, med innløpets lengde. The effective depth of this new inlet for a planing vessel may be characterized by the mean depth or draft over its length or a forward part thereof. Mean draft can be estimated by dividing the area of the longitudinal, vertical centerline plane that falls within the inlet by the length of the inlet.

Det midlere dypgående som derved anslås, kan sammenlignes med det dypeste dypgående til fartøyet aktenfor innløpet, typisk omkring stasjon 4 til 7.. Ved praktisering av- dette aspekt i oppfinnelsen, blir innløpet fortrinnsvis konstruert slik i forhold til resten av fartøyet, at det midlere dypgående av innløpspartiet strekker seg over minst 20% eller endog 10% av vannlinjelengden til fartøyet aktenfor den forreste perpendikulæren, er minst 80% av dypeste dypgående aktenfor innløpet og fortrinnsvis lik med og enda opp til 175% større enn dypeste dypgående aktenfor innløpet. For utførel-sesformen på fig. 1 er det midlere dypgående av forskipet fra den forreste perpendikulæren til stasjon 1, 117% og fra den forreste perpendikulæren til stasjon 2 er det 126% av det dypeste dypgående aktenfor innløpet 32 (48,1 tommer eller The average draft that is thereby estimated can be compared with the deepest draft of the vessel aft of the inlet, typically around stations 4 to 7. When practicing this aspect of the invention, the inlet is preferably constructed in such a way in relation to the rest of the vessel that the average draft of the inlet section extends over at least 20% or even 10% of the waterline length of the vessel aft of the forward perpendicular, is at least 80% of the deepest draft aft of the inlet and preferably equal to and even up to 175% greater than the deepest draft aft of the inlet. For the embodiment in fig. 1 is the mean draft of the bow from the forward perpendicular to station 1, 117% and from the forward perpendicular to station 2 is 126% of the deepest draft aft of inlet 32 (48.1 inches or

122,2 cm ved omkring stasjon 2 til stasjon 6). Midlere dypgående blir anslått ved først å bestemme arealet av det langsgående midtlinjeplan under konstruksjonsvannlinjen og mellom den forreste perpendikulær og henholdsvis stasjonene 1 og 2 som er avgrenset på de nedadrettede og forutrettede sidene av linjen 122.2 cm at about station 2 to station 6). Mean draft is estimated by first determining the area of the longitudinal centerline plane below the design waterline and between the forward perpendicular and stations 1 and 2, respectively, which are bounded on the downwind and forewind sides of the line

for maksimal utstrekning av innløpet (innbefattet en hel eller en ekvivalent kjølutvidelse). for the maximum extent of the inlet (including a full or an equivalent cooling extension).

Smalheten eller finheten av forskipet og det relative fravær av effektiv planende overflate ved innløpet, kan være karakterisert ved forholdet mellom midlere spantbredde og dypgående (bortsett fra dybden av eventuell hel eller vinge). Ved begynnelse fra den forreste perpendikulær og endog opp til stasjon 2, vil dette forholdet endre seg sterkt i overgangen mot den drastisk mindre hevning av bunnen aktenfor midtskips. Forholdet mellom midlere spantbredde og kjøllinje-dypgående (ikke innbefattet dybden av hel eller andre fremspring under kjøllinjen ved bestemmelse av dypgående) ved referanseplanet ved hver av stasjonene 1 og 2, er et hensiktsmessig mål på den totale finhet av innløpet både for karakteriserings- og konstruksjons-formål. Forholdet mellom den midlere knekkspantbredde og kjøllinje-dypgående ved stasjon 2 (2 0% av fartøyets lengde aktenfor den forreste perpendikulær) er fortrinnsvis mindre enn 4 og mindre enn 3 ved stasjon 1. For fartøyet på fig. 1 er forholdet mellom bredde og kjøllinje-dypgående ved stasjon 2, 3,06 og ved stasjon 1 er det 1,6. The narrowness or fineness of the forecastle and the relative absence of an effective planing surface at the inlet can be characterized by the ratio between average span width and draft (apart from the depth of any hull or wing). When starting from the front perpendicular and even up to station 2, this ratio will change strongly in the transition towards the drastically smaller elevation of the bottom aft of amidships. The ratio between mean span width and keel-line draft (not including the depth of hull or other projections below the keel-line when determining draft) at the reference plane at each of stations 1 and 2, is an appropriate measure of the overall fineness of the inlet both for characterization and construction - purpose. The ratio between the average buckling width and keel draft at station 2 (20% of the vessel's length aft of the front perpendicular) is preferably less than 4 and less than 3 at station 1. For the vessel in fig. 1 the ratio between width and keel draft at station 2 is 3.06 and at station 1 it is 1.6.

Man vil forstå at det foregående hovedsakelig er nyttige konvensjoner for å lette karakterisering og forståelse av et innløp som er enestående egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse. Uttrykt begrepsmessig vil et planende fartøy i samsvar med foreliggende oppfinnelse følge de generelle prin-sipper ved å oppvise lavere volum og oppdrift forut, oppvise mindre løftende (planende) overflate forut og oppvise en større mengde av våt overflate forut som kan generere negative løftekrefter som sammen samvirker på en enestående måte med de dynamiske krefter som tilveiebringes akterut for å skape et effektivt og stabilt fartøy. Sett på en annen måte er det tilveiebragt et svært effektivt innløp som for et planende fartøy ellers ville ha en tvilsom stabilitet og muligens være farlig, som i tillegg til å frembringe dets effektivitet vil samvirke med aktre dynamiske krefter for å trimme fartøyet og utvikle den viktige ytterligere effektivitet som oppstår. Med det tynne, dype innløpet som på denne måten tillates, unngås nemlig oppbygning av trykk under baugen og en resulterende sprutrot som minsker effektiviteten av konvensjonelle planende fartøyer. It will be understood that the foregoing are mainly useful conventions to facilitate the characterization and understanding of an inlet uniquely suited for use in the present invention. Expressed conceptually, a planing vessel in accordance with the present invention will follow the general principles by exhibiting lower volume and buoyancy in front, exhibiting less lifting (planing) surface in front and exhibiting a greater amount of wet surface in front which can generate negative lifting forces which together interacts in a unique way with the dynamic forces provided aft to create an efficient and stable vessel. Put another way, a very effective inlet is provided which for a planing vessel would otherwise have questionable stability and possibly be dangerous, which in addition to producing its efficiency will interact with aft dynamic forces to trim the vessel and develop the important additional efficiency that occurs. With the thin, deep inlet that is allowed in this way, the build-up of pressure under the bow and a resulting spray mess that reduces the efficiency of conventional planing vessels is avoided.

Baughelen ifølge oppfinnelsen er anbragt forut for midtskips og strekker seg fortrinnsvis langs fartøyets langsgående midtlinjeplan akterover fra området for den forreste perpendikulæren. Den kan fortrinnsvis strekke seg så langt akterut som 30 til 40% av avstanden til den aktre perpendikulæren. Helen er festet til og kan strekke seg ned fra fartøyets kjøl langs skroglinjen i en avstand som typisk er mellom 7 cm og så meget som 460 cm, avhengig av fartøyets størrelse og dets dypgående. Fortrinnsvis er denne avstanden lik mellom 1/4% av midlere knekkspantbredde og fortrinnsvis 3/4% eller større, og enda til så stor som 5% av den midlere knekkspantbredde-avstand. I forhold til fartøyets dypgående er denne avstanden nedover fra kjøllinjen fortrinnsvis minst 10% av fartøyets største dypgående uten helen. The prow according to the invention is placed forward of amidships and preferably extends along the vessel's longitudinal centreline plane aft from the area of the forward perpendicular. It can preferably extend as far aft as 30 to 40% of the distance to the aft perpendicular. The helen is attached to and can extend down from the vessel's keel along the hull line for a distance that is typically between 7cm and as much as 460cm, depending on the vessel's size and draft. Preferably, this distance is equal to between 1/4% of the average buckling width and preferably 3/4% or greater, and even as large as 5% of the average buckling width distance. In relation to the vessel's draft, this distance downwards from the keel line is preferably at least 10% of the vessel's greatest draft without the hull.

Helen vil være konstruert for å oppfylle de konstruksjonsmessige krav som påføres av stamping, dreiende og andre krefter fartøyet vil møte, og de strukturmessige krav for å bære en fremre vinge eller plan som kan være påmontert, som beskrevet senere. Helen vil være strømlinjet for å minimalisere friksjonen og turbulensen den skaper, og den er fortrinnsvis foilformet med forholdsvis skarpe for- og bak-kan-ter. I utførelsesformen på fig. 2 til 4 er helen 34 en nedadrettet fortsettelse av baugen. Den langsgående helen 34 strekker seg 663 cm fra den forreste perpendikulæren til omkring stasjon 2, og er 50,8 cm dyp. Som man ser bedre på fig. 9, er helen 34 foilformet med den samme krumning på hver overflate og med korderetningen langskips. Den maksimale tykkelse er omkring 23,9 cm (0,027% av kordeavstanden) og denne inntreffer ved 50% av kordeavstanden fra forkantene 36. Man kan se at helens 34 dybde er betydelig større enn dens tykkelse. Helen will be designed to meet the structural requirements imposed by the pitching, turning and other forces the vessel will encounter, and the structural requirements to support a forward wing or plane that may be fitted, as described later. Helen will be streamlined to minimize the friction and turbulence it creates, and it is preferably foil-shaped with relatively sharp front and rear edges. In the embodiment of fig. 2 to 4, the helen 34 is a downward continuation of the bow. The longitudinal heel 34 extends 663 cm from the front perpendicular to about station 2, and is 50.8 cm deep. As can be seen better in fig. 9, the heel 34 is foil-shaped with the same curvature on each surface and with the chord direction longships. The maximum thickness is about 23.9 cm (0.027% of the chord distance) and this occurs at 50% of the chord distance from the front edges 36. It can be seen that the depth of the heel 34 is considerably greater than its thickness.

Den forreste helen med eller uten en vinge montert på denne, er på grunn av sin posisjonering mer effektiv når det gjelder å motvirke de krefter som virker på baugen og andre forskipsdeler av fartøyet for å bevege det ut av kurs, spesielt giringskrefter. En foilform vil forsterke helens virkning når det gjelder å påføre retningsmessig stabilitet til fartøy-et ettersom det laterale trykk av strømningen langs dets forkant vil ha en tendens- til å forspenne helen mot sidegående bevegelse i hver retning. The forward heel with or without a wing mounted thereon is, because of its positioning, more effective in counteracting the forces acting on the bow and other forward parts of the vessel to move it off course, especially yawing forces. A foil shape will enhance the heel's effect in imparting directional stability to the vessel as the lateral pressure of the flow along its leading edge will tend to bias the heel against lateral movement in each direction.

Noe som er viktig når den benyttes sammen med de andre aspekter ved oppfinnelsen, er at helen også virker som en nedadrettet forlengelse av innløpet som summeres til den negative trykkforskjell og dermed den nedadrettede sugekraft ved baugen. Denne kraften vil samvirke med en aktre, dynamisk nedadrettet kraft og oppadrettede, planende krefter som virker mellom helen og den aktre, nedadrettede kraft for å opprettholde fartøyets trim. Something that is important when it is used together with the other aspects of the invention is that the heel also acts as a downward extension of the inlet which adds up to the negative pressure difference and thus the downward suction force at the bow. This force will interact with an aft dynamic downward force and upward planing forces acting between the hull and the aft downward force to maintain the vessel's trim.

Den fremre vingen eller planet skal også anbringes forut for midtskips, og vil for å ha maksimal effekt også strekke akterover fra området ved den forreste perpendikulær. Avhengig av dens form, kan vingen eller planet med fordel strekke seg akterover så langs som 3 0 til 40% av avstanden til den aktre perpendikulær. I tillegg til en mer konvensjonell vingestruktur, kan den forreste vinge eller planet ha form av en forholdsvis flat eller transversalt konkav overflate ved kjølen, som vender hovedsakelig nedover fra skroget og strekker seg langskips langs kjølen og kan i virkeligheten være en riktig formet ytre bunn av selve kjølen. Den planende overflate av vingen eller planet kan være svakt konvekst og fremdeles generere tilstrekkelig planende kraft. Den bør være hovedsakelig ikke-konveks både langskips og tverrskips. The forward wing or plane must also be placed ahead of the amidships, and to have maximum effect will also extend aft from the area at the forward perpendicular. Depending on its shape, the wing or plane can advantageously extend aft as far as 30 to 40% of the distance to the aft perpendicular. In addition to a more conventional wing structure, the forward wing or plane may take the form of a relatively flat or transversely concave surface at the keel, which faces mainly downward from the hull and extends longitudinally along the keel and may in reality be a properly shaped outer bottom of the keel itself. The planing surface of the wing or plane can be slightly convex and still generate sufficient planing force. It should be mainly non-convex both longitudinally and transversely.

Ifølge det generelle aspekt er den forreste vingen konstruert for å ha en strømlinjet og lav motstandsprofil. I den videste betydning av uttrykket vinge slik det brukes her, behover den ikke å være foilformet eller ha løftekapasitet eller løfteevne. Vingen kan imidlertid med fordel være forsynt med en løfteevne som et plan eller en vinge, og kan således benyttes til også å tilveiebringe en dynamisk løftende eller nedadrettet kraft på fartøyet forut for midtskips for trimregulering, enten uavhengig av eller i samvirke med de andre trimmende krefter ifølge oppfinnelsen. Den forreste vingen eller planet virker effektivt på grunn av sin konstruksjon, posisjonering og sin orientering i forhold til skipets bevegelsesretning. I form av en diskret vinge som også kan benyttes som en dempeanordning, er også dens virkemåte når det gjelder å minske stamping, dynamisk, dvs. at på grunn av dens friksjon, trykk og vannmotstand i vannet i vertikalretningen, og den er således mer effektiv sammenlignet med statiske dempeanprdninger, slik som ballasttanker, som øker vekten og derved den våte overflate som igjen øker skipets friksjon. According to the general aspect, the front wing is designed to have a streamlined and low drag profile. In the broadest sense of the term wing as used here, it does not need to be foil-shaped or have lifting capacity or lifting ability. However, the wing can advantageously be provided with a lifting capacity as a plane or a wing, and can thus be used to also provide a dynamic lifting or downward force on the vessel ahead of amidships for trim regulation, either independently of or in cooperation with the other trimming forces according to the invention. The forward wing or plane works effectively because of its construction, positioning and its orientation in relation to the ship's direction of motion. In the form of a discrete wing that can also be used as a damping device, its mode of operation when it comes to reducing pounding is also dynamic, i.e. due to its friction, pressure and water resistance in the water in the vertical direction, and it is thus more effective compared to static damping devices, such as ballast tanks, which increase the weight and thereby the wet surface which in turn increases the ship's friction.

Som vist i utførelsesformen på fig. 2 til 4, kan den forreste vingen 35 med fordel være festet til den nedre kant av den forrreste helen 34 og bæres av denne. Alternativt kan As shown in the embodiment of fig. 2 to 4, the front wing 35 can advantageously be attached to the lower edge of the front heel 34 and supported by this. Alternatively, you can

vingen være festet til siden av skroget ved en posisjon forut, fortrinnsvis ved eller nær baugen, og strekke seg ut fra denne montert noe på samme måte som rulleundertrykkende finner eller vinger som konvensjonelt er montert på fartøyskrog midtskips. Den forreste vingen kan også være montert på lignende måte på motsatte sider av den nedre ende av en baugfoil festet ved fartøyets baug som tidligere beskrevet. the wing being attached to the side of the hull at a forward position, preferably at or near the bow, and extending from this mounted somewhat in the same manner as roll-suppressing fins or wings conventionally mounted on vessel hulls amidships. The forward wing may also be mounted in a similar manner on opposite sides of the lower end of a bow foil attached to the bow of the vessel as previously described.

Vingen har fortrinnsvis en dimensjon i vertikalretningen (i forhold til skipets orientering) som i gjennomsnitt er mindre enn dens kordeavstand (bredde), som strekker seg hovedsakelig i horisontalplanet, vanligvis med et forhold på minst 1 til 2, og fortrinnsvis på 1 til 10. The wing preferably has a dimension in the vertical direction (relative to the orientation of the ship) which is on average less than its chord distance (width), which extends mainly in the horizontal plane, usually by a ratio of at least 1 to 2, and preferably of 1 to 10.

Vingen er fortrinnsvis toveis symmetrisk omkring en langsgående medianakse og er posisjonert med sin langsgående medianakse sammenfallende med fartøyets vertikale, langsgående midtlinjeplan og dens laterale akse perpendikulær til dette midtlinjeplanet. Vingen er montert på helen, både for å lette posisjoneringen i forhold til fartøyet og for å anbringe vingen i avstand fra kjølen slik at det er en tilstrekkelig vannmasse over vingen til å hindre dets oppgående bevegelse. The wing is preferably two-way symmetrical about a longitudinal median axis and is positioned with its longitudinal median axis coinciding with the vessel's vertical longitudinal centerline plane and its lateral axis perpendicular to this centerline plane. The wing is mounted on the hull, both to facilitate positioning in relation to the vessel and to place the wing at a distance from the keel so that there is a sufficient mass of water above the wing to prevent its upward movement.

Vingen har fortrinnsvis en hovedsakelig pilformet eller kileformet form, fortrinnsvis med en delta-konstruksjon som illustrert på fig. 1-4, med spissen 37 i fartøyets forutret-ning til det punkt hvor kjøllinjen møter baugen, selv om den kan rage en avstand forut for baugen eller begynne i en avstand akterut for denne. Vinkelen mellom vingens bakoverrett-ede forkanter 36 fra perpendikulæren til fartøyets vertikale, langsgående midtlinjeplan er fortrinnsvis minst 45 grader. The vane preferably has a substantially arrow-shaped or wedge-shaped shape, preferably with a delta construction as illustrated in fig. 1-4, with the tip 37 in the vessel's forward direction to the point where the keel line meets the bow, although it may project a distance ahead of the bow or begin at a distance aft of it. The angle between the rearward-directed front edges 36 of the wing from the perpendicular to the vessel's vertical, longitudinal centreline plane is preferably at least 45 degrees.

For den fortrinnsvis lengre vinge mellom 5% og 3 0% av fartøy-lengden ved vannlinjen, er vinkelen mellom forkanten på hver side av det langsgående, vertikale midtlinjeplan fortrinnsvis mellom 1 og 15 grader (dvs. en sveipevinkel fra den langsgående, vertikale midtlinjeplan for hver forkant på 82 1/2 til 89 1/2 grader), og på den illustrerte utførelsesform 2 grader. Vingeoverflåtene 37 for denne vingetypen, er fortrinnsvis i det vesentlige plan og anbragt mellom to plan, dvs. vinkel-stilt i forhold til horisontalen mot deres ytterkanter ved forkantene 36, rettet nedover, fortrinnsvis 2 til 15 grader. Dette er for det formål å kansellere strømningen langs vingens senter for ytterligere å forsterke retningsmessig stabilitet. Forkanten 36 er fortrinnsvis lineær til hver side. Den kilformede vingekonstruksjonen har den spesielle fordel at bare en minimal mengde med avrunding eller strømlinjetorming er nødvendig på forkantene for å oppvise en lav motstandsprofil i fartøyets fartsretning, og muliggjør en mer butt profil i vertikalretningen for vannmotstand mot stamping. Den pilformede vingen som er anbragt ved bunnløpet forut for midtskips, strekker seg fortrinnsvis mellom 5 og 30% av fartøyets vannlinjelengde. I eksemplet på fig. 2-4, strekker vingen 35 seg 366 cm (12 fot) fra aktenfor den forreste perpendikulær 6 akterover til omkring stasjon 2. For the preferably longer wing between 5% and 30% of the vessel length at the waterline, the angle between the leading edge on each side of the longitudinal vertical centerline plane is preferably between 1 and 15 degrees (ie a sweep angle from the longitudinal vertical centerline plane of each leading edge of 82 1/2 to 89 1/2 degrees), and on the illustrated embodiment 2 degrees. The wing surfaces 37 for this type of wing are preferably essentially flat and placed between two planes, i.e. angled in relation to the horizontal towards their outer edges at the leading edges 36, directed downwards, preferably 2 to 15 degrees. This is for the purpose of canceling the flow along the center of the wing to further enhance directional stability. The leading edge 36 is preferably linear to each side. The wedge-shaped wing design has the distinct advantage that only a minimal amount of rounding or streamlining is required on the leading edges to exhibit a low drag profile in the vessel's direction of travel, and allows for a more blunt profile in the vertical direction for water resistance against tamping. The arrow-shaped wing, which is placed at the bottom run ahead of amidships, preferably extends between 5 and 30% of the vessel's waterline length. In the example of fig. 2-4, wing 35 extends 366 cm (12 ft) from aft of the forward perpendicular 6 aft to about station 2.

Den pilformede vingen kan være modifisert som vist på fig. 11, med den bilaterale tilføyelse ved forkantene 3 6 av pilformede vingeforlengelser 38 som strekker seg utover ved en spiss vinkel til fartøyets langsgående midtlinje i fartsret-ningen og er anbragt i samme plan som vingeoverflaten til hver side, dvs. ved den samme planvinkel som vist. Som vist på fig. 13 er de forreste vingene foilformet og har symmetriske overflater, men de kan være forskjellig krummet for å tilveiebringe løft selv ved null angrepsvinkel. I tillegg til å tilveiebringe ytterligere løft, vil de forreste vingeforleng-eisene 38 lede strømning fra sine spisser 39 innover til helen 34 for derved å forsterke den retningsmessige stabilisering av fartøyet. Den alternative forreste vingen montert på helen, som er illustrert på fig. 12, har forpartier som begynner ved forkanten 3 6b, og som forbindes med den bakre spissen 42 ved hjelp av en hovedsakelig eliptisk konfigurasjon, og en plan overflate 37b. The arrow-shaped wing may be modified as shown in fig. 11, with the bilateral addition at the leading edges 36 of arrow-shaped wing extensions 38 which extend outwards at an acute angle to the vessel's longitudinal centerline in the direction of travel and are placed in the same plane as the wing surface to each side, i.e. at the same plane angle as shown . As shown in fig. 13, the front wings are foil-shaped and have symmetrical surfaces, but they can be differently curved to provide lift even at zero angle of attack. In addition to providing further lift, the front wing extension ices 38 will direct flow from their tips 39 inwards to the heel 34 to thereby enhance the directional stabilization of the vessel. The alternative front wing mounted on the heel, which is illustrated in fig. 12, has front portions beginning at the leading edge 36b, and connecting to the rear tip 42 by means of a substantially elliptical configuration, and a planar surface 37b.

Hvis løftekraft på vingen ikke er ønskelig, som når den skal brukes bare som en dempeanordning, er vingeoverflåtene posisjonert tilsvarende, som for en helplanende vinge ville være horisontalt. Dette kan tilnærmes ved å lage slike overflater parallelle med fartøyets basislinje-plan. Som forklart nærmere nedenfor, kan imidlertid den forreste vingen eller planet tjene en annen viktig funksjon i en annen sammenheng av oppfinnelsen, nemlig å tilveiebringe en positiv eller negativ løftekraft på fartøyets forreste del. For dette formål kan den forreste vingen være innstilt ved én angrepsvinkel for å tilveiebringe det ønskede løft på den ønskede vertikalretning. For således å utnytte den forreste vingen til å skape en vertikal kraft på baugen, kan vingen være posisjonert ved en vinkel med horisontalen, eller tilnærmet med fartøyets basisplan. For en forholdsvis lang linje, f.eks. som strekker seg akterover mellom 15 til 30% av fartøyets vannlinjelengde, kan en mindre vinkel på opptil 5 grader i den ønskede retning fra horisontalen, tilveiebringe en tilstrekkelig kraft. For kortere linjer kan vinkelen være tilsvarende større. Om ønsket kan vingen være montert slik at vinkelen mellom vingens overflater og horisontalen, kan reguleres hurtig under drift av fartøyet. For eksempel kan en plan deltavinge være drei-bart montert på helen ved dens forreste spiss, og den bakre ende av vingen kan være festet til helen ved hydraulisk drevne jekker for vertikal regulering. If lift on the wing is not desired, such as when it is to be used only as a damping device, the wing surfaces are positioned accordingly, which for a fully planing wing would be horizontal. This can be approximated by making such surfaces parallel to the vessel's baseline plane. As explained in more detail below, however, the front wing or plane can serve another important function in another context of the invention, namely to provide a positive or negative lift force on the front part of the vessel. For this purpose, the front wing can be set at one angle of attack to provide the desired lift in the desired vertical direction. In order to thus utilize the front wing to create a vertical force on the bow, the wing can be positioned at an angle with the horizontal, or approximately with the base plane of the vessel. For a relatively long line, e.g. which extends aft between 15 to 30% of the vessel's waterline length, a smaller angle of up to 5 degrees in the desired direction from the horizontal can provide a sufficient force. For shorter lines, the angle can be correspondingly larger. If desired, the wing can be mounted so that the angle between the wing's surfaces and the horizontal can be adjusted quickly during operation of the vessel. For example, a planar delta wing may be rotatably mounted on the heel at its forward tip, and the rear end of the wing may be attached to the heel by hydraulically operated jacks for vertical adjustment.

Forvingen vil oppvise en viktig funksjon i samvirke med det fine og dype innløpet ifølge oppfinnelsen, når det gjelder å kompensere for mangel av planende overflate ved dette innlø-pet og for det negative løft som genereres av sugekrefter ved innløpet, og som ellers kan påføre fartøyet utstabilitet, spesielt i urolig vann. Stillingen til forvingen kan være innstilt for å tilveiebringe en oppadrettet kraft, fortrinnsvis en vinkel på 1 til 10 grader nedover ved bakkanten i tilfelle av den pilspissformede vingen eller en annen langstrakt planende overflate. Denne oppadrettede kraften vil supplere de dynamiske krefter som virker akterut, når det gjelder å bære baugen for å opprettholde trim, og noe som er viktig, for å motvirke nedadrettede stampekrefter som har tendens til å dykke ned baugen. Forplanet vil derved tillate bruk av en finere baug, med dens økede effektivitet, og samtidig redusere graden av aktre nedadrettede krefter som er nødvendige for å understøtte den. Dette vil igjen tillate bruken av en mindre og dermed mer effektiv aktre foil for frembringelse av nedadrettet kraft. I utførelsesformen på fig. 2-4 er vingen 35 festet ved en midlere vinkel på 2 grader nedover ved akterenden for å tilveiebringe en dynamisk oppadrettet kraft for dette formål. Fortrinnsvis kan forvingen om ønsket, benyttes ifølge oppfinnelsen til å tilveiebringe en dynamisk nedadrettet kraftkomponent for å supplere en nedadrettet kraft ved en aktre posisjon. The front wing will have an important function in cooperation with the fine and deep inlet according to the invention, when it comes to compensating for the lack of planing surface at this inlet and for the negative lift generated by suction forces at the inlet, and which may otherwise affect the vessel instability, especially in troubled water. The position of the leading wing may be adjusted to provide an upward force, preferably an angle of 1 to 10 degrees downward at the trailing edge in the case of the arrowhead shaped wing or other elongate planing surface. This upward force will supplement the dynamic forces acting aft, in carrying the bow to maintain trim, and importantly, in counteracting downward thrust forces which tend to dive the bow. The foredeck will thereby allow the use of a finer bow, with its increased efficiency, and at the same time reduce the degree of aft downward forces necessary to support it. This in turn will allow the use of a smaller and thus more efficient aft foil for generating downward force. In the embodiment of fig. 2-4, the wing 35 is attached at a mean angle of 2 degrees downward at the aft end to provide a dynamic upward force for this purpose. Preferably, the front wing can, if desired, be used according to the invention to provide a dynamic downward force component to supplement a downward force at an aft position.

I andre utførelsesformer, spesielt der hvor spennret-ningen strekker seg hovedsakelig på tvers av fartøyet, kan vingen omfatte en foil til hver side av det langsgående, vertikale midtlinjeplan slik at spennvidden av hver, eller en del av denne, strekker seg hovedsakelig utover fra dette planet. Hvis ingen løftekraft er ønsket, så kan en nøytral eller symmetrisk foilform velges, og foilen kan anbringes med sin korde parallelt med fartøyets fartsretning. Eller hvis foilen har en ubalansert eller løftende profil, vil den være posisjonert med en angrepsvinkel som ville kansellere den løftekraft som ellers skapes av vedkommende profil. Alternativt kan vingen være festet til sidene på skroget ved en posisjon forut, fortrinnsvis ved eller nær baugen, og strekke seg ut fra denne, montert på tilsvarende måte som rulleundertrykkende finner eller vinger som konvensjonelt er montert på fartøyskrog omkring midtskips. In other embodiments, especially where the direction of span extends mainly across the vessel, the wing may comprise a foil to each side of the longitudinal, vertical centreline plane so that the span of each, or part thereof, extends mainly outwards from this planet. If no lifting force is desired, then a neutral or symmetrical foil shape can be chosen, and the foil can be placed with its chord parallel to the vessel's direction of travel. Or if the foil has an unbalanced or lifting profile, it will be positioned with an angle of attack that would cancel the lift otherwise created by that profile. Alternatively, the wing can be attached to the sides of the hull at a forward position, preferably at or near the bow, and extend from this, mounted in a similar manner to roll-suppressing fins or wings conventionally mounted on vessel hulls around midships.

For å tilveiebringe en løftende eller nedadrettet kraft på den forreste delen av fartøyet, kan imidlertid denne type forvinge være innstilt ved en angrepsvinkel som gir det ønskede løft i den ønskede vertikale retning. Enten en nøytral eller en krummet foil kan anvendes og posisjoneres for å gi den ønskede vertikale kraft på skipet. Om ønsket kan foilen være montert slik at angrepsvinkelen lett kan reguleres under drift av skipet for å variere den vertikale kraft den påfører ved enhver spesiell fartøyhastighet. In order to provide a lifting or downward force on the forward part of the vessel, however, this type of front wing can be set at an angle of attack which provides the desired lift in the desired vertical direction. Either a neutral or a curved foil can be used and positioned to provide the desired vertical force on the ship. If desired, the foil can be mounted so that the angle of attack can be easily adjusted during operation of the ship to vary the vertical force it applies at any particular vessel speed.

Størrelsen på løfte og/eller dempekraften som tilveiebringes av forvingen, vil også variere med dens posisjonering ved innløpet og med størrelsen på den planende overflate, målt som arealet motstående vingen i horisontalplanet. For maksimal virkning er vingen posisjonert i de forreste 30% av far-tøyets vannlinjelengde, og fortrinnsvis i de forreste 20%, som vist i utførelsesformen på fig. 2-4. I det området er den planende overflate, hovedsakelig arealet i horisontalplanet motstående vingen, fortrinnsvis 0,4 og mindre enn 15 cm<2>/cm (2 til 70 kvadrattommer pr. fot) av fartøyets vannlinjelengde, og fortrinnsvis mellom 1 og 10 cm<2>/cm (5 til 50 kvadrattommer). Arealet av den planende overflate 37 på undersiden av vingen 35 på figurene, er omkring 8361 cm<2> (9 kvadratfot). Spesielt for drift ved høy hastighet er den planende overflate fortrinnsvis langstrakt i langskipsretningen med en midlere bredde på tvers av skroget som er mindre enn en fjerdedel av og fortrinnsvis mindre enn en åttendedel av den planende overflates lengde i langskipsretningen. The amount of lift and/or damping force provided by the front wing will also vary with its positioning at the inlet and with the size of the planing surface, measured as the area opposite the wing in the horizontal plane. For maximum effect, the wing is positioned in the front 30% of the vessel's waterline length, and preferably in the front 20%, as shown in the embodiment in fig. 2-4. In that area, the planing surface, mainly the area in the horizontal plane opposite the wing, is preferably 0.4 and less than 15 cm<2>/cm (2 to 70 square inches per foot) of the vessel's waterline length, and preferably between 1 and 10 cm< 2>/cm (5 to 50 square inches). The area of the planing surface 37 on the underside of the wing 35 in the figures is about 8361 cm<2> (9 square feet). Especially for operation at high speed, the planing surface is preferably elongated in the longship direction with an average width across the hull that is less than a quarter of and preferably less than an eighth of the planing surface's length in the longship direction.

Hverken den forreste helen eller den forreste vingen kan anvendes på et fartøy alene eller sammen med eller uten de andre trekk ifølge oppfinnelsen. Hver gir imidlertid en spesiell fordel på et skip i kombinasjon med de grunnleggende trim- og løfte-reguleringstrekkene ifølge oppfinnelsen på grunn av de samvirkende forhold som er beskrevet. Siden trim-og løfte-reguleringstrekkene i tillegg ville ha en tendens til å opprettholde baugen i vannet mer konstant i tung sjø, vil helen og forvingen således være mer konstant under vann for å gi sitt bidrag til å redusere giring og stamping. Neither the front heel nor the front wing can be used on a vessel alone or together with or without the other features according to the invention. However, each provides a particular advantage on a ship in combination with the basic trim and lift control features of the invention due to the cooperative relationships described. As the trim and lift control features would also tend to maintain the bow in the water more constantly in heavy seas, the heel and fore wing would thus be more constant under water to contribute to reducing yawing and pitching.

Man vil se at ved anvendelse av denne oppfinnelsen i It will be seen that by applying this invention in

forbindelse med fartøyer med flere skrog, f.eks. en katamaran eller trimaran som har planende overflater, at hvert skrog kan omfatte et eller flere av de beskrevne trekk, f.eks. et smalt og dypt innløp, en forhel, en forvinge, en baugfoil, en planende bunn som stiger mot hekken som beskrevet, en trykkavlast-ningssone ved hekken og den tilhørende tverrgående avsats, og strømningsadskillende spantfinner ved hekken. Fortrinnsvis er i det minste de ytre skrogene identiske med hverandre når det gjelder disse trekkene. En tverrgående foil eller gruppe av foiler for å generere en nedadrettet kraft, som tidligere beskrevet, vil likevel fortrinnsvis være bilateralt symmetrisk med fartøyets langsgående midtlinjeplan. Imidlertid vil midtlinjeplanet være midt på hele skipet, og dette ville i tilfellet av en katamaran, være like langt mellom de to skrogene. connection with vessels with multiple hulls, e.g. a catamaran or trimaran that has planing surfaces, that each hull may include one or more of the features described, e.g. a narrow and deep inlet, a foreheel, a fore wing, a bowfoil, a planing bottom rising towards the stern as described, a pressure relief zone at the stern and the associated transverse ledge, and flow-separating fins at the stern. Preferably, at least the outer hulls are identical to each other in these features. A transverse foil or group of foils to generate a downward force, as previously described, will nevertheless preferably be bilaterally symmetrical with the vessel's longitudinal centreline plane. However, the centreline plane will be in the middle of the entire ship, and this, in the case of a catamaran, would be equidistant between the two hulls.

Virkemåten til fartøyet i utførelsesformen ifølge oppfinnelsen som vist på fig. 1-4, med foilen innstilt med en negativ vinkel på 5 grader (forkanten horisontalt under bakkanten) fra en vanlig tanktest av en modell i skala 24 til 1 som trekkes gjennom vannet, vil nå bli beskrevet. I ro vil fartøyet 1 ligge på vannet ved null trim. Ved lave hastigheter, opp til omkring 8 knop, vil fartøyet være i deplase-mentmodus. Etterhvert som hastigheten øker til omkring 30 knop, vil den planende kraft øke, og samtidig vil den nedadrettede kraft som påføres av foilen 3 og sugekreftene ved baugen, også øke. Disse kreftene vil hovedsakelig motvirke hverandre for å opprettholde en dynamisk langskips balanse av skipet. Fartøyet vil fortsette hovedsakelig i trim gjennom et hastighetsområde opp til omkring 60 knop uten noe tegn på utstabilitet, selv i opprørt sjø ekvivalent med bølger på fra 3 til 6 fot med bølgeperioder fra 4 til 16 sekunder. Løftin-gen av fartøyet over hastighetsområdet er svakt negativ, dvs. at dypgående og dermed den våte overflate, blir øket, med fartøyet under hvile-vannlinjen så meget som 12,7 cm (tilnærmet 10% av dypgående). Den maksimale stigning av baugen ved alle hastigheter, er omkring 0,6 grader, og ved høyere hastighet er baugen ved en negativ trimvinkel, så meget som 0,3 grader. The operation of the vessel in the embodiment according to the invention as shown in fig. 1-4, with the foil set at a negative angle of 5 degrees (leading edge horizontally below trailing edge) from a regular tank test of a 24 to 1 scale model being pulled through the water, will now be described. At rest, vessel 1 will lie on the water at zero trim. At low speeds, up to around 8 knots, the vessel will be in displacement mode. As the speed increases to around 30 knots, the planing force will increase, and at the same time the downward force applied by the foil 3 and the suction forces at the bow will also increase. These forces will mainly counteract each other to maintain a dynamic longitudinal balance of the ship. The vessel will continue mainly in trim through a speed range up to about 60 knots without any sign of instability, even in rough seas equivalent to waves of from 3 to 6 feet with wave periods from 4 to 16 seconds. The lift of the vessel over the speed range is slightly negative, i.e. the draft and thus the wet surface is increased, with the vessel below the resting waterline as much as 12.7 cm (approximately 10% of the draft). The maximum pitch of the bow at all speeds is about 0.6 degrees, and at higher speeds the bow is at a negative trim angle, as much as 0.3 degrees.

Mangelen på planende overflate ved innløpet (bortsett fra forvingen) og den nedadrettede sugekraft forspenner baugen nedover for å forhindre en løfting av baugen som er vanlig ved konvensjonelle, planende fartøyer. Samtidig forspenner den oppadrettede kraft ved forvingen 35 og den aktre "vektarmen" til den nedadrettede kraft ved hekken og den oppadrettede planende kraft midtskips, baugen oppover for å forhindre at baugen graver seg ned. Over hastighetsområdet mangler den vanligvis store sprutroten og baug- og hekk-bølgene fra et planende fartøy. Med økende hastighet har hekkfoilen 3 og forvingen 35 og helen 34 en tendens til å holde trim i en meget stabil og rett kurs. The lack of planing surface at the inlet (apart from the fore wing) and the downward suction force biases the bow downwards to prevent bow lift common with conventional planing craft. At the same time, the upward force at the fore wing 35 and the aft "weight arm" of the downward force at the stern and the upward planing force amidships bias the bow upwards to prevent the bow from sinking. Above the speed range, the usually large spray root and bow and stern waves of a planing vessel are missing. With increasing speed, the stern foil 3 and the front wing 35 and the heel 34 tend to keep the trim in a very stable and straight course.

Claims

1. Vessel (1) for planing speeds comprising at least one hull where the hull aft of the center is arranged with stabilizing transverse fins placed at a distance outside the hull surface, where the bottom profile of the bow is made with a sharp V-shaped section with sharply sloping side surfaces that flatten aft towards the middle part of the hull, characterized by the hull over a distance of 20% of the waterline length aft of the forward perpendicular having a draft that is at least 80% of the hull's maximum draft, and in that the V-shaped bow section just aft of the forward perpendicular transitions into a deep vertical, relatively thin fin-like cooling element (33,34) which extends aft to a point that is at least 5% aft of the forward perpendicular (6) in relation to the waterline length , which cooling element is arranged to extend below the waterline during the vessel's normal planing positions at different planing speeds, with the intention of dividing the incoming water flow into approximately laminar flows with little turbulence, while generating a downward force or suction effect against the hull bow section, and in that the aft fin or fins are positioned so that the aft part of the hull is pushed downwards by the water flow when the hull is moving forward.

2. Vessel as stated in claim 1, characterized in that the average draft at the inlet between the hull's foremost perpendicular (6) and a longitudinal point positioned aft of said perpendicular (6) at a distance equal to 20% of the waterline of the hull is equal to or greater than the greatest draft aft for said position.

3. Vessel as specified in claim 1 or 2, characterized in that the ratio between the width at the waterline and the draft at a longitudinal point positioned aft of the hull's leading perpendicular (6) at a distance equal to 20% of the waterline length of the hull is not greater than 4.

4. Vessel as specified in any of claims 1-3, characterized by a front, planing surface (35,37) which is essentially directed downwards on the hull, and which extends forward and aft along the vessel's hull forward of amidships, which surface is elongated in the fore and aft direction, being arranged bilaterally symmetrically in relation to the longitudinal vertical centerline plane of the vessel, and is positioned in a fore and aft attack position to generate an upward force as the vessel moves forward through the water.

5. Vessels as stated in claim 4, characterized in that the forward planing surface comprises an arrow-shaped wing (35) attached to the hull below the waterline in front of amidships, which wing is bilaterally symmetrical about a longitudinal central axis and is positioned through the axis coinciding with the vessel's longitudinal, vertical centreline plane, and with an angle of attack at the front edges (36) extending at least 45 degrees from the perpendicular at said longitudinal vertical centerline plane.

6. Vessel as stated in claim 4 or 5, characterized in that the wing (35) is positioned below the keel line of the hull and extends along the longitudinal centerline plane at a distance of between 5 to 30% of the hull's waterline length.

7. A vessel as set forth in any of claims 4-6, characterized in that the swept-back, arrow-shaped wing (35) extends along the length of the vessel's longitudinal, vertical centerline plane at a distance equal to at least 5% of the hull's waterline length , and in that the wing has an essentially triangular shape with a flat surface (35,37) on the underside, and in that the front edges (36) slope to each side at an angle of between 1 and 15 degrees in relation to the horizontal plane, by that the hull has a keel (34) connected to and extending vertically downwards from the keel line at the inlet, and extending fore and aft along the longitudinal vertical centerline plane of the hull over a distance equal to at least 5% of the hull length along the waterline , in that the vertical depth of the keel is significantly greater than its thickness, and in that the wing is located below the keel line and is connected along the downwardly pointed edge of the keel.

8. A vessel as set forth in any of claims 4-7, characterized in that the front planing surface extends forwards and backwards for an equal distance. at least 10% of the hull's waterline length, has an average width across the longitudinal direction of less than one eighth of the length of the planing surface and an area in the horizontal plane of between 0.4 and 15 cm<2> per cm of the hull's waterline length.

9. A vessel as stated in any of claims 1-8, characterized in that the hull (5) has an approximately V-shaped bottom (11) which extends aft with a gradually decreasing rise of the bottom from the ground plane of the hull, from the forward perpendicular (6) to a transverse edge at the aft end (22), so as to provide planing surfaces capable of generating a dynamic lifting force greater than 5% of the vessel's displacement, and by the bottom extending in unison with and attached to the hull and rises from amidships to the rear edge aft over a distance in relation to the hull's ground plan that is at least equal to 50% of the vessel's draft at amidships.

10. Vessel as specified in claim 9, characterized by the fact that the transverse, mean draft between the buckling lines (12) at a transverse vertical plane 75% of the hull's waterline length aft of the forward perpendicular, is not more than 50% greater than the draft at the plane of the intersection of a straight line between the points of greatest draft amidships and the rear edge.

11. A vessel as specified in any of claims 9 or 10, characterized in that the trailing edge is substantially parallel to the base plane of the hull and is placed vertically within a distance from the waterline that is equal to less than 25% of the hull's greatest draft.

12. A vessel as set forth in any of claims 9-11, characterized by a substantially planar center bottom (16) extending aft from a point along the keel line at or aft of the hull's greatest draft, which truncates the tip of the V-shaped bottom aft of said point on the keel line, the center bottom in the transverse direction being parallel to the base plane of the hull and extending at an upward angle in the direction aft to end at a transverse edge, being bilaterally positioned around the longitudinal, vertical centerline plane of the hull.