NO322547B1 - Hybrid craft for high speeds - Google Patents

Hybrid craft for high speeds Download PDF

Info

Publication number
NO322547B1
NO322547B1 NO20006030A NO20006030A NO322547B1 NO 322547 B1 NO322547 B1 NO 322547B1 NO 20006030 A NO20006030 A NO 20006030A NO 20006030 A NO20006030 A NO 20006030A NO 322547 B1 NO322547 B1 NO 322547B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
vessel
center
longship
speed
hull
Prior art date
Application number
NO20006030A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20006030D0 (en
NO20006030L (en
Inventor
Rune H Odegard
Original Assignee
Rune H Odegard
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO982454A external-priority patent/NO982454D0/en
Priority claimed from NO990113A external-priority patent/NO990113L/en
Application filed by Rune H Odegard filed Critical Rune H Odegard
Priority to NO20006030A priority Critical patent/NO322547B1/en
Publication of NO20006030D0 publication Critical patent/NO20006030D0/en
Publication of NO20006030L publication Critical patent/NO20006030L/en
Publication of NO322547B1 publication Critical patent/NO322547B1/en

Links

Description

HYBRID MARINT FARTØY HYBRID MARINE VESSEL

Oppfinnelsen relaterer seg generelt til marine fartøyer og i særdeleshet et hydrofoil assistert hurtigbåtskrog bestående av et slankt senterskrog element og to eller flere sideskrog elementer, hvor fartøyet i normal hurtiggående tilstand hovedsakelig opererer som et hydrofoil stabilisert super- slankt enskrogsfartøy. The invention generally relates to marine vessels and in particular a hydrofoil assisted speed boat hull consisting of a slim center hull element and two or more side hull elements, where the vessel in normal fast moving condition mainly operates as a hydrofoil stabilized super-slim monohull vessel.

Blant moderne hurtigbåtkonsepter har katamaranene inntatt en dominerende markeds-posisjon vis å vis enskrogsfartøyer i løpet av de to siste 10- år, spesielt i størrelser under 100 meter. Denne fartøytypen kjennetegnes ved sin operasjonsmessige enkelhet, gode stabilitet og relativt gode farts- og sjøegenskaper, spesielt i hastighetsområdet mellom 30-35 knop. Imidlertid synes markedet å stille høgre krav til hastighet, og flere katamaraner som gjør 45 knop, og unntaksvis over 50 knop, har i den senere tid blitt en realitet Også sjøegenskaper er blitt lagt stor vekt på innen moderne hurtigbåt- transport. Disse kravene har resultert i større motorinstallasjoner og introduksjon av aktive stabiliseringssystemer for reduksjon av bevegelser, slik som T-foiler plasser i baug-området og trimflaps eller interseptorer plassert akterut. Imidlertid medfører introduksjon av T-foiler, som hovedsakelig er ikke-løftgenererende anordninger, en betydelig motstand som reduserer hastigheten med omtrent 2-3 knop på en 40- 45 knops katamaran. Among modern speedboat concepts, the catamarans have taken a dominant market position as monohull vessels during the last two 10 years, especially in sizes under 100 metres. This type of vessel is characterized by its operational simplicity, good stability and relatively good speed and sea characteristics, especially in the speed range between 30-35 knots. However, the market seems to make higher demands on speed, and several catamarans that do 45 knots, and exceptionally over 50 knots, have recently become a reality. These requirements have resulted in larger engine installations and the introduction of active stabilization systems to reduce movements, such as T-foils located in the bow area and trim flaps or interceptors located aft. However, the introduction of T-foils, which are mainly non-lift generating devices, introduces a significant drag that reduces the speed by about 2-3 knots on a 40-45 knot catamaran.

Parallelt med økt krav til hastighet på spesielle ruter, stiller de fleste operatørene seg fremdeles nølende til å slutte seg til denne utviklingstrenden på grunn av at det resulterer i en skyhøy økning i drivstoff- forbruk. Det er svært sannsynlig at katamaran-teknologien, som opprinnelig ble kommersielt utviklet tidlig på 70- tallet, i dag har nådd sitt optimale utviklingsstadium sett fra et hydrodynamisk ståsted. Videre reduksjon av motstand er sterkt begrenset av det faktum at hovedmotstandskomponenten er relatert til viskøs skrogfriksjon. For å løse dette må enten våt veskeoverflate reduseres, eller den viskøse skrogfriksjonen må reduseres ved anvendelse av ny teknologi, som f. eks. luftsmøring. In parallel with increased requirements for speed on special routes, most operators are still hesitant to join this development trend due to the fact that it results in a sky-high increase in fuel consumption. It is very likely that the catamaran technology, which was originally commercially developed in the early 70s, has today reached its optimal stage of development from a hydrodynamic point of view. Further reduction of drag is severely limited by the fact that the main drag component is related to viscous hull friction. To solve this, either the wet bag surface must be reduced, or the viscous hull friction must be reduced by applying new technology, such as e.g. air lubrication.

Erkjennelse av mangel på velprøvde metoder til å løse disse teknologiske utfordringer indikerer at katamarankonseptet, slik vi kjenner det i dag, ikke lenger er spesielt egnet til å fullt ut å stette de fremtidige markedsbehov i alle henseende. Dette synet støttes ved den økte oppmerksomhet på miljøsaker blant befolkning og myndigheter, som sannsynligvis vil tvinge gjennom utvikling av nye og bedre konsepter i så henseende. Miljøeffekten av hurtigbåtenes tendens til bølgedannelse har også skapt økt regional bekymring. Acknowledgment of a lack of proven methods to solve these technological challenges indicates that the catamaran concept, as we know it today, is no longer particularly suitable to fully meet the future market needs in all respects. This view is supported by the increased attention to environmental issues among the population and authorities, which will probably force the development of new and better concepts in this regard. The environmental impact of the speedboats' tendency to create waves has also caused increased regional concern.

Tidligere teknologi Previous technology

Overflateskjærene hydrofoiler ble kommersielt utviklet på midten av 50- tallet og serieprodusert av Rodriquez, Italia. Som kjent er disse basert på et enskrogsfartøy utrustet med et forut- og akterut- plassert overflateskjærende hydrofoil arrangement, som i tverrskipsretningen består av et V-liknende hydrofoil spenn. Således stikker deler av foilspennet gjennom vannlinjen på begge sider, og tilveiebringer et tverrskips rettende moment når fartøyet krenger og tvinger det overflateliggende foilspennet undervanns. Skroget løftes fullstendig ut av vannet ved høgre hastighet, i hvilke tilstand det er selvstabiliserende tverrskips og langskips pga. det overflateskjærende foil-arrangementet. Fremdriften besørges av fullt neddykkede propellere montert på skråstilte aksler. Dette designkonseptets fortrinn overfor tradisjonelle enskrogsfartøy av lignende størrelse var bedre sjøegenskaper og ytelse / fart effektivitet ved marsjfart på rundt 35 knop. Bakdelen var økt kompleksitet, byggekostnad, vekt og fartsbegrensning. Følgelig er designet generelt begrenset til en største lengde på rundt 40 m og maksimum deplasement på rundt 150 tonn. Designet ble svært populært som passasjerbåter, og i dag er det fremdeles et stort antall i drift rundt om i verden, hovedsakelig i de tidligere Sovjet- republikkene, Japan og middelhavslandene. Etter oppfinnerens oppfatning, finnes det sannsynligvis så langt ingen andre hurtigbåtkonsept som har akkumulert samme antall transporterte passasjerer. Sammenlignet med moderne hurtigbåter som katamaraner og enskrogsfartøy har konseptet mist sin popularitet, og kan ikke lenger konkurrere med hensyn til fartskrav og passasjerkomfort, selv om det fortsatt er ledende med hensyn til fart / ytelse effektivitet. The surface shear hydrofoils were commercially developed in the mid-1950s and mass-produced by Rodriquez, Italy. As is known, these are based on a monohull vessel equipped with a fore- and aft-placed surface-cutting hydrofoil arrangement, which in the transverse direction consists of a V-like hydrofoil span. Thus, parts of the foil span protrude through the waterline on both sides, and provide a transverse ship's righting moment when the vessel capsizes and forces the surface foil span underwater. The hull is lifted completely out of the water at higher speeds, in which condition it is self-stabilizing transom and longboard due to the surface cutting foil arrangement. Propulsion is provided by fully submerged propellers mounted on inclined shafts. This design concept's advantage over traditional monohull vessels of similar size was better seaworthiness and performance / speed efficiency at a cruising speed of around 35 knots. The downside was increased complexity, construction cost, weight and speed limitation. Consequently, the design is generally limited to a maximum length of around 40 m and a maximum displacement of around 150 tonnes. The design became very popular as passenger boats, and today there are still large numbers in operation around the world, mainly in the former Soviet republics, Japan and the Mediterranean countries. In the opinion of the inventor, there is probably so far no other speedboat concept that has accumulated the same number of transported passengers. Compared to modern speedboats such as catamarans and monohulls, the concept has lost its popularity, and can no longer compete in terms of speed requirements and passenger comfort, although it remains a leader in terms of speed/performance efficiency.

Et av de mest betydningsfulle skritt i utviklingen av hurtigbåtteknologi kom på midten på 70-tallet da Boeing, USA, utviklet JetfoiPen. Lik hydrofoilene fra Rodriquez, er konseptet basert på et enskrogsfartøy som løftes klar av vannlinjen ved høgre hastighet. Imidlertid er foilsystemet basert på den fullt neddykkede typen som består av et helt plant fullt neddykket foilspenn støttet av tre vertikale støtter. I motsetning til en overflateskjærende foil er den ikke selvstabiliserende, og avhenger derfor av regulerbare klaffer integrert i følgende kant av foilspennet. Hovedfoilen er plassert akterut, strekker seg over fartøyets fulle bredde og tilveiebringer primær løftekraft og tverrskips stabilitet. En mindre foil (T-foil) er plassert i senterlinjen forut, festet på en vertikal støtte. Denne tilveiebringer den sekundære løftekraften i tillegg til det nødvendige langskips rettende moment. Alle foilene kan vippes oppover når fartøyet hviler på fullt deplasement. Det 27.4 m og 117 tonns store Jetfoil- designet har en normal marsjhastighet i løftet tilstand på rundt 45 knop. Dette designet nyter fordelen av utmerkede sjøegenskaper og høy fart / ytelse effektivitet Bakdelene er imidlertid høye bygge-kostnader, teknisk kompleksitet, vekt og nyttelast begrensninger. One of the most significant steps in the development of speedboat technology came in the mid-70s when Boeing, USA, developed the JetfoiPen. Similar to the hydrofoils from Rodriquez, the concept is based on a monohull vessel that is lifted clear of the waterline at higher speeds. However, the foil system is based on the fully submerged type which consists of a completely flat fully submerged foil span supported by three vertical supports. Unlike a surface-cutting foil, it is not self-stabilizing, and therefore depends on adjustable flaps integrated into the trailing edge of the foil span. The main foil is positioned aft, extends across the vessel's full width and provides primary lifting power and transom stability. A smaller foil (T-foil) is placed in the center line ahead, fixed on a vertical support. This provides the secondary lifting force in addition to the necessary longship righting moment. All the foils can be tilted upwards when the vessel is resting at full displacement. The 27.4 m and 117 tonne Jetfoil design has a normal cruising speed in the lifted state of around 45 knots. This design enjoys the advantage of excellent sea characteristics and high speed / performance efficiency The downsides, however, are high construction costs, technical complexity, weight and payload limitations.

Tidlig på 90- tallet utviklet Kværner Fjellstrand og Westamarin Foilcat- konseptet. Dette er i utgangspunktet en katamaran utrustet med et full neddykket foilsystem som løfter fartøyet over vannlinjen, og opererer med en marsjhastighet på rundt 45 knop. Det største designet er 35 m og har et maksimum deplasement på 175 tonn. Det er beskrevet i norsk patent nr. 175199. Designet har hovedsakelig samme fordeler og ulemper som Jetfoilene. Dette har begrenset dets kommersiell innpass. In the early 90s, Kværner Fjellstrand and Westamarin developed the Foilcat concept. This is basically a catamaran equipped with a fully submerged foil system that lifts the vessel above the waterline, and operates at a cruising speed of around 45 knots. The largest design is 35 m and has a maximum displacement of 175 tonnes. It is described in Norwegian patent no. 175199. The design mainly has the same advantages and disadvantages as the Jetfoils. This has limited its commercial penetration.

For å redusere den store friksjonsmotstanden som kjennetegner katamaraner som opererer på en marsjhastighet rundt 45 knop, er det nylig oppstått en trend i retning av å utvikle foil assisterte katamaraner utrustet med et fullt neddykket foilsystem i den hensikt å løfte skroget delvis ut av vannet På samme tid kontrollerer det stampe-, og i mindre grad rulle- og hiv- bevegelser. Eksempler på dette er US 4606291 og US 4665853. Siden designet opererer i delvis deplasement- tilstand, og som sådan fremdeles ha to neddykkede skrog, vil de fremdeles være beheftet med en betydelig friksj onsmotstand. In order to reduce the large frictional resistance that characterizes catamarans operating at a cruising speed of around 45 knots, there has recently emerged a trend towards developing foil-assisted catamarans equipped with a fully submerged foil system in order to partially lift the hull out of the water. time it controls stomping, and to a lesser extent rolling and heaving movements. Examples of this are US 4606291 and US 4665853. Since the design operates in a partial displacement state, and as such still has two submerged hulls, they will still be subject to a significant frictional resistance.

Trimaran- designet har oppnådd økt anseelse innen seilbåtmiljøet pga. dets gode fart og sjøegenskaper. Som kjent består trimarankonseptet av tre full neddykkede skrog elementer, og inkluderer et lengre smalt senterskrog og et par kortere utriggere eller sideskrog, integrert til undersiden av en tverrskips bærestruktur plassert midtskips eller akterut. Imidlertid er designet ennå ikke tatt i bruk i hurtigbåtmarkedet. Variasjoner av dette designet er beskrevet i forskjellige patenter og patentsøknader, så som US 4348972, US 5178085, US 5529009, JP 63130492, WO 93/07046, WO 94/20359, WO 97/10988 and EP455605. Enkelte av disse innbefatter løfteanordninger i form av T-foiler montert på sideskrogene og senterskroget i den hensikt å dempe rulle- og stampebevegelser. Imidlertid opererer alle i en permanent deplasementstilstand med tre neddykkede skrog. The trimaran design has gained an increased reputation within the sailing community due to its good speed and seaworthiness. As is known, the trimaran concept consists of three fully submerged hull elements, and includes a longer narrow center hull and a pair of shorter outriggers or side hulls, integrated to the underside of a transom support structure placed amidships or aft. However, the design has not yet been adopted in the speed boat market. Variations of this design are described in various patents and patent applications, such as US 4348972, US 5178085, US 5529009, JP 63130492, WO 93/07046, WO 94/20359, WO 97/10988 and EP455605. Some of these include lifting devices in the form of T-foils mounted on the side hulls and the center hull in order to dampen rolling and pitching movements. However, all operate in a permanent displacement state with three submerged hulls.

Et foilassistert hybrid marint fartøy er beskrevet i US patent nr. 5503100. Imidlertid synes denne oppfinnelsen å være belemret med en rekke upraktiske særtrekk som sannsynligvis vil gjøre oppfinnelsen uanvendbar som hurtigbåt. Grunnen til dette er kombinasjonen mellom dens komplekse skrogform samt uortodokse fremdrifts- og foilarrangement, hvilket vil resultere i overvekt og høy friksjonsmotstand. A foil-assisted hybrid marine vessel is described in US patent no. 5503100. However, this invention seems to be burdened with a number of impractical features which will probably make the invention unusable as a speed boat. The reason for this is the combination between its complex hull shape and unorthodox propulsion and foil arrangement, which will result in excess weight and high frictional resistance.

O ppfinnelsen The invention

I en foretrukket utførelse er den gjeldende oppfinnelsen en hybrid mellom et enskrogs-fartøy og en trimaran. Som kjent spiller det såkalte Froude's tall uttrykt ved formelen; In a preferred embodiment, the current invention is a hybrid between a monohull vessel and a trimaran. As is known, the so-called Froude's number expressed by the formula;

hvor, v = hastighet (m/s), g = akselerasjonskonstanten (9.81 m/s<A>2), L = vannlinjelengde (m), where, v = velocity (m/s), g = acceleration constant (9.81 m/s<A>2), L = waterline length (m),

en viktig rolle i bestemmelse av et fartøys bølgemotstand. Tradisjonelle trimaraner med fullt neddykkede sideskrog har en tendens til å operere i et planende regime når lengden på sideskrogene er kort og hastigheten tilstrekkelig høy. Pga. av at stabilitetskravene an important role in determining a vessel's wave resistance. Traditional trimarans with fully submerged side hulls tend to operate in a planing regime when the length of the side hulls is short and the speed sufficiently high. Because of. of that the stability requirements

tilsier en viss positiv metasenterhøyde (+ GM), tenderer sideskrogene til å få en relativt stor neddykning i relasjon til lengden, hvilket medfører en generell risiko for betydelig økt bølgemotstand ved høgre Froude- tall. indicates a certain positive metacenter height (+ GM), the side hulls tend to have a relatively large dip in relation to the length, which entails a general risk of significantly increased wave resistance at higher Froude numbers.

Gjeldende oppfinnelse er basert på en hybrid skroggeometri bestående av en kombinasjon mellom en forbedret variant av ovennevnte trimaran og enskrogsfartøy, bestående av et dypt smalt senterskrog element og minst et par smale og grunne sideskrog element integrert til fartøyet via en stiv dekkskonstruksjon som forbinder sideskrog elementene til senterskrog elementet, og som opererer i to tydelig forskjellige tilstander, nemlig en hydrostatisk stabil lavere hastighetstilstand med en positiv meta-senterhøyde (+ GM) med senterskrog elementet og minst et av sideskrog elementene neddykket, og en hydrostatisk ustabil høgre hastighetstilstand med et delvis løftet, delvis neddykket senterskrog element med en negativ metasenterhøyde (- GM) mens sideskrog elementene er delvis eller helt over vannlinjen, og hvor overgangen fira en tilstand til den andre er behjulpet av hydrodynamiske løftgenererende, krenge-, hiv- og stampe- regulerende vinger eller hydrofoiler, i det fartøyet erkarakterisert veden kombinasjon av følgende trekk; The current invention is based on a hybrid hull geometry consisting of a combination between an improved variant of the above-mentioned trimaran and a monohull vessel, consisting of a deep narrow center hull element and at least a pair of narrow and shallow side hull elements integrated to the vessel via a rigid deck construction that connects the side hull elements to the center hull element, and operating in two distinctly different states, namely a hydrostatically stable lower speed condition with a positive meta-center height (+ GM) with the center hull element and at least one of the side hull elements submerged, and a hydrostatically unstable higher speed condition with a partially lifted, partially submerged center hull element with a negative metacenter height (- GM) while the side hull elements are partially or completely above the waterline, and where the transition from one state to the other is aided by hydrodynamic lift-generating, heel-, heave- and pitch-regulating wings or hydrofoils, in that vessel is characterized wood n combination of the following features;

at selve senterskrog elementet har en stor vannlinjelengde i forhold til bredden i that the center hull element itself has a large waterline length in relation to the width i

vannlinjen, og en stor hoveddekksbredde i relasjon til bredden i vannlinjen; the waterline, and a large main deck width in relation to the width of the waterline;

at senterskrog elementet under dets våtdekksnivå har et tverrskips snitt som vist på figur 4a-d og 4e-m over en større del av dets lengde, eventuelt en kombinasjon av disse; that the center hull element below its wet deck level has a transom section as shown in figures 4a-d and 4e-m over a larger part of its length, possibly a combination of these;

at sideskrog elementene har en dybde som er mindre, eventuelt betydelig mindre, that the side hull elements have a depth that is less, possibly significantly less,

enn dybden av senterskrog elementet, eventuelt med justerbar høyde, og plassert slik i langskipsretningen at en større del ligger aktenfor fartøyets langskips tyngdepunkt, eller nær nevnte tyngdepunkt, og symmetrisk omkring fartøyets senterlinje; than the depth of the center hull element, possibly with an adjustable height, and placed in such a way in the longship direction that a larger part lies aft of the vessel's longship center of gravity, or close to said center of gravity, and symmetrically around the vessel's centreline;

at minst en primær hydrodynamisk vinge- eller hydrofoil anordning er plassert mellom og under senterskrog elementet og sideskrog elementene, integrert til disse ved hjelp av vertikale støtter, eventuelt også til den mellom liggende våtdekkskonstruksjonen, gjennom minst en vertikal støtte på hver side av fartøyets senterlinje; that at least one primary hydrodynamic wing or hydrofoil device is placed between and below the center hull element and the side hull elements, integrated to these by means of vertical supports, possibly also to the intermediate wet deck structure, through at least one vertical support on each side of the vessel's centreline;

at minst en sekundær hydrodynamisk vinge- eller hydrofoil anordning er plassert i en aktre eller forre posisjon på senterskrog elementet, eventuelt på begge steder, integrert til fartøyet gjennom minst en vertikal støtte for hvert sett hydrofoil anordning, eventuelt også til den mellomliggende våtdekkskonstruksjonen; that at least one secondary hydrodynamic wing or hydrofoil device is placed in an aft or forward position on the center hull element, possibly in both places, integrated to the vessel through at least one vertical support for each set of hydrofoil device, possibly also to the intermediate wet deck construction;

at vingene eller hydrofoilene er plassert slik at senteret for hydrodynamisk løft er that the wings or hydrofoils are positioned so that the center of hydrodynamic lift is

plassert på eller nær fartøyets langskips tyngdepunkt; located at or near the vessel's longship center of gravity;

at den hydrodynamiske løftekraften generert av hydrofoil anordningene ved that the hydrodynamic lifting force generated by the hydrofoil devices at

maksimum hastighet er minst 20% av den letteste vekten av fartøyet; maximum speed is at least 20% of the lightest weight of the vessel;

at sideskrog elementene består av strukturelt integrert eller uavhengig festede elementer anbrakt under våtdekket og fremstilt av et stift konstruksjonsmaterial eller et fleksibelt sjokkabsorberende elastomerisk material i hele dets lengde, eller over en større del av lengden; that the side hull elements consist of structurally integrated or independently attached elements placed below the wet deck and made of a rigid construction material or a flexible shock-absorbing elastomeric material throughout its length, or over a greater part of its length;

at sideskrog elementene inneholder flyteelementer som er justerbare i høyden over that the side hull elements contain floating elements that are adjustable in height above

hele lengden av sideskrog elementene, eller over en større del av deres lengde; the entire length of the side hull elements, or over a greater part of their length;

at senterskrog elementet, fortrinnsvis på større fartøyer, er utrustet med en vannballast tank med en permanent åpning anbrakt i bunnplaten på nevnte skrogelement i en avstand forenfor nevnte skrogelements aktre ende, for hurtig selvfylling og tømming, eventuelt utstyrt med anordning for fjernstyrt fylling og tømming; that the center hull element, preferably on larger vessels, is equipped with a water ballast tank with a permanent opening located in the bottom plate of said hull element at a distance in front of the aft end of said hull element, for rapid self-filling and emptying, possibly equipped with a device for remote-controlled filling and emptying;

I en foretrukket utførelse er fartøyet utstyrt med et fullt neddykket løftgenererende krenge- stabiliserende og hiv- dempende primær hydrofoil anordning plassert under og mellom senterskrog elementet og sideskrog elementene, nær fartøyets langskips tyngdepunkt (LCG), og festet til senterskrog elementet, til den mellomliggende våtdekkskonstruksjonen og sideskrog elementene, ved hjelp av vertikale, eventuelt også skråstilte støtter, og en sekundær hydrodynamisk løftgenererende og trimregulerende hydrofoil plassert akterut, alternativt forut eller begge steder, og festet til senterskrog elementet, eventuelt også til den mellomliggende våtdekkskonstruksjonen, avhengig av hydrofoilanordningens tverrskipsspenn, ved hjelp av vertikale støtter. In a preferred embodiment, the vessel is equipped with a fully submerged lift-generating roll-stabilizing and heave-damping primary hydrofoil device located below and between the center hull element and the side hull elements, close to the vessel's center of gravity (LCG), and attached to the center hull element, to the intermediate wet deck structure and the side hull elements, by means of vertical, possibly also inclined supports, and a secondary hydrodynamic lift-generating and trim-regulating hydrofoil placed aft, alternatively forward or both places, and attached to the center hull element, possibly also to the intermediate wet deck structure, depending on the hydrofoil device's transom span, by using vertical supports.

I en annen foretrukket utførelse, spesielt egnet for fartøyer større enn 100 m, er fartøyet utstyrt med to primære løftgenererende, krengestabiliserende ogtrimregulerende primær hydrofoiler med høyt aspektforhold. Siden fartøyer av denne størrelse normalt vi ha et deplasement i overkant av 1000 tonn, kan det med hensyn på optimalisering av samlet motstand være ønskelig at foilspennet økes utover fartøyets normale bredde for å skaffe til veie et løft / deplasements forhold i størrelse 50 % ved 40 - 45 knops hastighet. Et slikt arrangement er vist på figur 8. Her er deler av dekkskonstruksjonen forlenget tverrskips utover den normale bredden av fartøyet i den hensikt å tilveiebringe funda-ment for de ytre foilstøttene. Disse fundamentskonstruksjonene kan også romme fasiliteter for fortøyning, så vel som av- og påstigning. In another preferred embodiment, particularly suitable for vessels larger than 100 m, the vessel is equipped with two primary lift-generating, heel-stabilizing and trim-regulating primary hydrofoils with a high aspect ratio. Since vessels of this size normally have a displacement in excess of 1,000 tonnes, with regard to optimization of overall resistance, it may be desirable that the foil span be increased beyond the vessel's normal width in order to achieve a lift/displacement ratio of 50% at 40 - 45 knots speed. Such an arrangement is shown in Figure 8. Here, parts of the deck structure are extended transversely beyond the normal width of the vessel with the intention of providing a foundation for the outer foil supports. These foundation structures can also accommodate facilities for mooring, as well as embarkation and disembarkation.

For større versjoner, som rundt 200 m eller større, kan en anordning av tre primære løftgenererende foiler være gjennomførbart. I et slikt tilfelle bør foilenes omtrentlige plassering være akterut, forut og midtskips. For larger versions, such as around 200 m or larger, an arrangement of three primary lift generating foils may be feasible. In such a case, the approximate location of the foils should be aft, forward and amidships.

Beste tilstand Best condition

Hurtiggående hybrid marint fartøy i henhold til gjeldende oppfinnelse er utrustet med hydrodynamisk løftgenererende, krenge-, hiv- og trim- regulerende vinger eller hydrofoiler som opererer i to tydelig forskjellige tilstander, en hydrostatisk stabil lavere hastighetstilstand med en positiv metasenterhøyde (+ GM) og med senterskrog elementet og minst et av sideskrog elementene neddykket, og en hydrostatisk ustabil høgre hastighetstilstand med en negativ metasenterhøyde (- GM) med senterskrog elementet delvis løftet, delvis neddykket, mens sideskrog elementene er delvis eller helt ute av vannet, i det nevnte fartøy er dynamisk stabilisert ved hjelp av foilsystemet, og bestående av High-speed hybrid marine vessels according to the current invention are equipped with hydrodynamically lift-generating, pitch-, heave- and trim-regulating wings or hydrofoils that operate in two distinctly different states, a hydrostatically stable lower speed state with a positive metacenter height (+ GM) and with the center hull element and at least one of the side hull elements submerged, and a hydrostatically unstable higher speed state with a negative metacenter height (- GM) with the center hull element partially lifted, partially submerged, while the side hull elements are partially or completely out of the water, in the said vessel is dynamic stabilized using the foil system, and consisting of

et senterskrog element med en integrert stiv dekkskonstruksjon som i tverrskipsretningen strekker seg utover bredden av senterskrog elementet, og hvor undersiden av nevnte dekkskonstruksjon, definert som våtdekket, ligger over vannlinjen når fartøyet er i ro i en intakt tilstand, og i en økende høyde over midlere vannlinje når fartøyet hastighet fremover økes vesentlig, a center hull element with an integrated rigid deck structure which in the transverse direction extends beyond the width of the center hull element, and where the underside of said deck structure, defined as the wet deck, lies above the waterline when the vessel is at rest in an intact state, and at an increasing height above the mean waterline when the vessel's forward speed is significantly increased,

nevnte fartøy har et forhold mellom største bredde på spant over vannlinjen og største bredde på spant på senterskrog elementet målt på en vannlinje som representerer en vilkårlig rettflytende tilstand på minst 2, said vessel has a ratio between the largest width of the frame above the waterline and the largest width of the frame on the center hull element measured on a waterline that represents an arbitrary straight-flowing condition of at least 2,

nevnte senterskrog element har et forhold mellom største lengde i vannlinje said center hull element has a ratio between greatest length in waterline

og største bredde i vannlinje ved en vilkårlig rettflytende tilstand på minst 6, and greatest width in the waterline in an arbitrary straight-flowing state of at least 6,

nevnte senterskrog element har en rektangulær-, U-, eller trapeslignende tverrskips form under våtdekksnivå i dets aktre del, som gradvis går over til en U-, V- og Y- form nærmere baugen, eventuelt en kombinasjon av disse, said central hull element has a rectangular, U- or trapezoid-like transom shape below wet deck level in its aft part, which gradually transitions to a U-, V- and Y-shape closer to the bow, possibly a combination of these,

nevnte fartøy er forsynt med minst et sett sideskrog element arrangert slik at et sett består av et sideskrog element plassert på hver side av fartøyets langskips sentrelinje, integrert til undersiden av våtdekket, og med en dybde som er mindre, eventuelt vesentlig mindre, enn dybden på senterskrog elementet, slik at forholdet mellom dybden på sideskrog elementene og dybden på senterskrog elementet er mindre enn 0.7, hvor dybden måles fra nedre kontinuerlig dekk løpende fra aktre til forre del av fartøyet, til lavest liggende del av bunnen på nevnte skrog elementer, said vessel is provided with at least one set of side hull elements arranged so that a set consists of a side hull element placed on each side of the vessel's longship centreline, integrated to the underside of the wet deck, and with a depth that is less, possibly significantly less, than the depth of the center hull element, so that the ratio between the depth of the side hull elements and the depth of the center hull element is less than 0.7, where the depth is measured from the lower continuous deck running from the stern to the front of the vessel, to the lowest part of the bottom of said hull elements,

nevnte sideskrog elementer er i en foretrukket utførelse plassert helt eller delvis innen breddeutstrekmngen av det oven definerte laveste kontinuerlige dekk, said side hull elements are in a preferred embodiment located wholly or partly within the width extent of the lowest continuous deck defined above,

nevnte sideskrog elementer er i en foretrukket utførelse plassert slik at en said side hull elements are in a preferred embodiment positioned so that a

større del ligger aktenfor fartøyets langskips tyngdepunkt, greater part lies aft of the vessel's longship's center of gravity,

nevnte sideskrog elementer er i en foretrukket utførelse plassert slik i langskipsretningen at deres akterender ligger aktenfor akterenden på senterskrog elementet, said side hull elements are in a preferred embodiment positioned in such a way in the longship direction that their aft ends lie aft of the aft end of the center hull element,

nevnte sideskrog elementer er i en foretrukket utførelse anbrakt slik at de er parallelle til fartøyets langskips sentrelinje, eller i en mindre vinkel rettet innover eller utover, og at nevnte sideskrog elementer på begge sider er arrangert symmetrisk omkring fartøyets langskips sentrelinje, said side hull elements are in a preferred embodiment arranged so that they are parallel to the vessel's longship centerline, or at a smaller angle directed inward or outward, and that said sidehull elements on both sides are arranged symmetrically around the vessel's longship centerline,

nevnte sideskrog elementer kan, fortrinnsvis på større fartøyer, anbringes slik at det ene er plassert forenfor det andre på hver side i langskipsretningen, slik at fartøyets langskips tyngdepunkt kommer mellom akterenden på de aktre sideskrog elementene og baugen på de forre sideskrog elementene, said side hull elements can, preferably on larger vessels, be placed so that one is placed in front of the other on each side in the longship direction, so that the center of gravity of the longship of the vessel comes between the aft end of the aft side hull elements and the bow of the forward side hull elements,

våtdekket strekker seg i langskipsretningen minst fra øvre- og fremste del av baugen på sideskrog elementene til akterenden av senterskrog elementet, og har i langskipsretningen en bueform med endepunktene plassert på et høgre nivå enn på vilkårlige punkter langs buen, eller er i sin helhet, eller deler derav, horisontal eller i en vinkel til horisontalplanet, hvor aktre ende befinner seg på et høgre nivå enn et punkt på det mellomliggende våtekks-planet, eventuelt med en kombinasjon av et bueformet midtparti og vinkelorienterte for- og akterparti, the wet deck extends in the longship direction at least from the upper and forward part of the bow on the side hull elements to the aft end of the center hull element, and in the longship direction has an arc shape with the end points placed at a higher level than at arbitrary points along the bow, or is in its entirety, or parts thereof, horizontal or at an angle to the horizontal plane, where the aft end is at a higher level than a point on the intermediate wet deck plane, possibly with a combination of an arc-shaped middle part and angularly oriented fore and aft parts,

nevnte våtdekk er i tverrskipsretmngen horisontal eller orientert i en vinkel slik at et punkt på nevnte våtdekk lengst bort fra fartøyets senterlinje ligger på samme nivå, eller på et høgre nivå, enn et punkt på nevnte våtdekk nærmere nevnte senterlinje, said wet deck is horizontal in the transom direction or oriented at an angle so that a point on said wet deck farthest from the vessel's center line is at the same level, or at a higher level, than a point on said wet deck closer to said center line,

I en foretrukket utførelse inkluderer videre nevnte hybrid marin fartøy et arrangement som utgjør et sett fullt neddykket primær hydrodynamisk vinge eller hydrofoil, hvor det totale tverrskipsspennet av nevnte hydrofoilanordning tilsvarer minst 50 %, fortrinnsvis nær 100 %, av fartøyets største bredde, og hvor nevnte hydrofoil er plassert nær fartøyets langskips tyngdepunkt, eller mer presist litt forenfor nevnte punkt, festet til senterskrog elementet, våtdekket og sideskrog elementene, eventuelt til deler av våtdekket eller dekkskonstruksjonen som strekker seg utover nevnte sideskrog element, eller til noen av disse strukturelle elementene, avhengig av nevnte hydrofoils tverrskipsspenn, ved hjelp av minst to vertikale og / eller skråstilte stag som overfører den hydrodynamiske løftekraften ul fartøyet, normalt en oppadrettet kraft, og hvor det er anordnet minst en, fortrinnsvis flere, fjernstyrte klaffer på hver side av fartøyets senterlinje integrert til følgende kant av hydrofoil- spennet, og som tilveiebringer den nødvendige hydrodynamiske stabilitet ved å utøve et regulerbart tverrskips rettende moment om fartøyets senterlinje når fartøyet beveger seg forover med høgre hastighet med sideskrog elementene delvis neddykket eller helt over den midlere vannlinje In a preferred embodiment, said hybrid marine vessel further includes an arrangement which constitutes a set of fully submerged primary hydrodynamic wing or hydrofoil, where the total transverse span of said hydrofoil arrangement corresponds to at least 50%, preferably close to 100%, of the vessel's greatest width, and where said hydrofoil is located close to the vessel's longship's center of gravity, or more precisely slightly forward of said point, attached to the center hull element, the wet deck and the side hull elements, possibly to parts of the wet deck or the deck structure that extends beyond said side hull element, or to any of these structural elements, depending on said hydrofoil's transom span, by means of at least two vertical and/or inclined struts which transmit the hydrodynamic lifting force ul the vessel, normally an upward force, and where at least one, preferably several, remotely controlled flaps are arranged on each side of the vessel's centerline integrated to the following edge of hydrofoil spanned, and which provides the necessary hydrodynamic stability by exerting an adjustable transom righting moment about the vessel's centerline when the vessel moves forward at higher speed with the side hull elements partially submerged or completely above the centerline of the waterline

I en annen foretrukket utførelse inkluderer nevnte hybrid marin fartøy et arrangement bestående av minst en fullt neddykket sekundær hydrodynamisk vinge eller hydrofoil, hvor det totale tverrskips- spennet av nevnte hydrofoilanordning er mindre enn 50 % av fartøyets største bredde, og hvor et sett av nevnte sekundær hydrofoilanordning er plassert i en større avstand bak fartøyets langskips tyngdepunkt, festet til senterskrog elementet og / eller våtdekket ved hjelp av minst en støtte for hvert sett hydrofoil som overfører den hydrodynamiske kraften til fartøyet, og hvor minst en fjernstyrt klaff for hvert sett hydrofoil er integrert til følgende kant som tilveiebringer det nødvendige trimregulerende moment om fartøyets langskips oppdriftssenter ved å utøve et regulerbart langskips rettende moment når fartøyet beveger seg forover ved høgre hastighet In another preferred embodiment, said hybrid marine vessel includes an arrangement consisting of at least one fully submerged secondary hydrodynamic wing or hydrofoil, where the total transom span of said hydrofoil arrangement is less than 50% of the vessel's greatest width, and where a set of said secondary hydrofoil device is located at a greater distance behind the center of gravity of the vessel's longship, attached to the center hull element and / or the wet deck by means of at least one support for each set of hydrofoils that transmits the hydrodynamic force to the vessel, and where at least one remotely controlled flap for each set of hydrofoils is integrated to the following edge which provides the necessary trim regulating moment about the vessel's longship's center of buoyancy by exerting an adjustable longship's righting moment when the vessel moves forward at higher speed

Figurer Figures

Gjeldende oppfinnelse forklares nærmere med henvisning til vedlagte figurer, hvor; The present invention is explained in more detail with reference to the attached figures, where;

figur 1 viser fartøyet i henhold til oppfinnelsen, sett fra siden; figure 1 shows the vessel according to the invention, seen from the side;

figur 2 viser fartøyet i henhold til figur 1 ved et midtskips snitt gjennom primær- foilen, og hvor senterskrog elementet, våtdekket og sideskrog elementene er vist; figure 2 shows the vessel according to figure 1 at a midship section through the primary foil, and where the center hull element, wet deck and side hull elements are shown;

figur 3 viser et tverrskips snitt i akterskipet, hvor det for øvrig vises vannlinjen (WL-1) ved høgre hastighetstilstand, vannlinjen (WL-2) ved lavere hastighetstilstand, vertikalt tyngdepunkt (VCG) og metasenterpunkt (M) ved lavere hastighetstilstand og ved høgre hastighetstilstand (Ml); figure 3 shows a transom section in the stern, where the waterline (WL-1) at a higher speed condition, the waterline (WL-2) at a lower speed condition, vertical center of gravity (VCG) and metacenter point (M) at a lower speed condition and at a higher speed state (Ml);

figur 4a-4d viser mulige tverrskips snitt i akterskipet for senterskrog figures 4a-4d show possible transom sections in the stern for center hulls

elementet under våtdekksnivå; the element below wet deck level;

figur 4e-4m viser mulige tverrskips snitt i forskipet for senterskrog elementet figure 4e-4m shows possible transom sections in the foredeck for the center hull element

under våtdekksnivå; below wet tire level;

figur 5 viser et fartøy i henhold til oppfinnelsen sett bakfra, og hvor de justerbare sideskrog elementene indikeres; figure 5 shows a vessel according to the invention seen from behind, and where the adjustable side hull elements are indicated;

figur 6 viser i et tverrskips snitt detaljene av flyteelementene som er justerbare i høyden og integrert i sideskrog elementene på et fartøy i henhold til oppfinnelsen, og hvor virkemåten indikeres; figure 6 shows in a transom section the details of the floating elements which are adjustable in height and integrated into the side hull elements of a vessel according to the invention, and where the mode of operation is indicated;

figur 7a-7g illustrerer virkemåten for vannballast systemet; figures 7a-7g illustrate the operation of the water ballast system;

figur 8 illustrerer i et plan et større fartøy med to sett primære hydrofoiler og figure 8 illustrates in plan a larger vessel with two sets of primary hydrofoils and

et dobbelt sett med sideskrog elementer; a double set of side hull elements;

figur 9 viser et tverrskips snitt av et fartøy utrustet med et overflateskjærende figure 9 shows a transom section of a vessel equipped with a surface cutter

primær foilsystem; primary foil system;

figur 10 viser i et plan et fullt neddykket primær foilsystem, hvor ledende-og følgende kant, kord- lengde (CL) og regulerbare klaffer er indikert; figure 10 shows in a plan a fully submerged primary foil system, where the leading and trailing edge, chord length (CL) and adjustable flaps are indicated;

Figur 1 viser profil av fartøyet (1) med senterskrog elementet (2) og sideskrog elementene (3). Under fartøyet vises det primære hydrofoil (4) systemet og vertikale støtter (11) så vel som det sekundære hydrofoil (5) systemet. Figure 1 shows the profile of the vessel (1) with the center hull element (2) and the side hull elements (3). Below the vessel are shown the primary hydrofoil (4) system and vertical supports (11) as well as the secondary hydrofoil (5) system.

Som beskrevet er det anbrakt et arrangement som utgjør en primær hydrodynamisk vinge eller hydrofoil (4) som er plassert mellom senterskrog elementet (2) og sideskrog elementene (3) og som tilveiebringer en større hydrodynamisk løftekraft, hvilket resulterer i et redusert dypgående og minsket våt væskeoverflate, samtidig som det tilveiebringer dynamisk stabilitet gjennom et overflateskjærende foilsystem (6), som vist på figur 9, eller fortrinnsvis et fullt neddykket foilsystem (4) festet på vertikale støtter (11) som vist på figur 2, med et fullt regulerbart hydrofoil- spenn, eller fortrinnsvis regulerbare klaffer (27) integrert langs følgende kant (29) av nevnte foilspenn (4). Ved en hastighet på 45 knop kan det hydrodynamiske løftet tilveiebrakt av foilsystemet oppnå verdier tilsvarende 20 - 90 % av lettskipsdeplasementet, avhengig av størrelsen på foilsystemet og fartøyets deplasement. Som et resultat av dette vil fartøyet bli løftet tilstrekkelig opp i vannet til at sideskrog elementene helt eller delvis kommer klar av vannlinjen. As described, an arrangement has been placed which constitutes a primary hydrodynamic wing or hydrofoil (4) which is placed between the center hull element (2) and the side hull elements (3) and which provides a greater hydrodynamic lifting force, resulting in a reduced draft and reduced wet liquid surface, while providing dynamic stability through a surface cutting foil system (6), as shown in Figure 9, or preferably a fully submerged foil system (4) attached to vertical supports (11) as shown in Figure 2, with a fully adjustable hydrofoil- buckle, or preferably adjustable flaps (27) integrated along the following edge (29) of said foil buckle (4). At a speed of 45 knots, the hydrodynamic lift provided by the foil system can achieve values corresponding to 20 - 90% of the light ship's displacement, depending on the size of the foil system and the vessel's displacement. As a result of this, the vessel will be lifted sufficiently into the water for the side hull elements to come completely or partially clear of the waterline.

Dette gir fartøyet en stor fordel med hensyn til hydrodynamisk motstand sammenlignet med en tradisjonell katamaran som eventuelt løftes tilsvarende. Grunnen til dette er at våt væskeoverflate på senterskrog elementet i henhold til oppfinnelsen er mindre enn den samlede våte væskeoverflaten på katamaranens to skrog når det totale deplasement er det samme. Dette faktum bidrar, sammen med effekten av det foilgenererte løftet, til en betydelig reduksjon av våt væskeoverflate. Således fører det til en signifikant reduksjon av friksjonsmotstand, hvilket gjør konseptet usedvanlig velegnet som en hurtiggående transportplattform. This gives the vessel a great advantage in terms of hydrodynamic resistance compared to a traditional catamaran, which may be lifted accordingly. The reason for this is that the wet liquid surface on the center hull element according to the invention is smaller than the combined wet liquid surface on the catamaran's two hulls when the total displacement is the same. This fact, together with the effect of the foil-generated lift, contributes to a significant reduction of wet liquid surface area. Thus, it leads to a significant reduction of frictional resistance, which makes the concept exceptionally suitable as a fast-moving transport platform.

I motsetning til tradisjonelle katamaraner som karakteriseres ved en høg metasenter-høyde (GM), og som resulterer i høy hydrostatisk stabilitet, eller rulle- stivhet, har fartøyet i henhold til oppfinnelsen lavere hydrostatisk stabilitet ved mindre krengningsvinkler når det ligger i ro på vannet. Med økende hastighet og foilgenerert løft blir den hydrostatiske stabiliteten ytterligere redusert. Når hastigheten og løftet er høyt nok, og sideskrogene kommer klar av vannlinjen, vil fartøyet i henhold til oppfinnelsen entre en fullstendig hydrostatisk ustabil tilstand. En slik tilstand erkarakterisert veden negativ metasenterhøyde (-GM), som generelt er definert som den vertikale avstanden mellom fartøyets vertikale tyngdepunkt (VCG) og et imaginært metasentrisk punkt (M) på en tenkt vertikal linje gjennom fartøyets senterlinje. Ved små krengningsvinkler vil nevnte vertikale linje krysse seg selv ved et gitt punkt, normalt over det vertikale tyngdepunkt (VCG). Jo høgre metasenterpunktet befinner seg over nevnte punkt, jo høgre vil den hydrostatiske stabilitet og metasenterhøyden (+GM) være. Et ustabilt fartøy er derfor generelt assosiert med lav, eller negativ metasentrerhøyde (-GM), hvilket betyr at metasenterpunktet befinner seg under fartøyets vertikale tyngdepunkt (VCG). In contrast to traditional catamarans which are characterized by a high metacenter height (GM), and which results in high hydrostatic stability, or roll stiffness, the vessel according to the invention has lower hydrostatic stability at smaller angles of heel when it is at rest on the water. With increasing speed and foil-generated lift, the hydrostatic stability is further reduced. When the speed and lift are high enough, and the side hulls come clear of the waterline, the vessel will, according to the invention, enter a completely hydrostatically unstable state. Such a condition is characterized by negative metacenter height (-GM), which is generally defined as the vertical distance between the vessel's vertical center of gravity (VCG) and an imaginary metacentric point (M) on an imaginary vertical line through the vessel's centerline. At small bank angles, said vertical line will cross itself at a given point, normally above the vertical center of gravity (VCG). The higher the metacenter point is above said point, the higher the hydrostatic stability and the metacenter height (+GM) will be. An unstable vessel is therefore generally associated with a low, or negative metacenter height (-GM), which means that the metacenter point is below the vessel's vertical center of gravity (VCG).

Figur 4 viser, som indikert ovenfor, forskjellige geometrisk former av senterskrog elementet som er eksempler på labile eller ustabile skrogformer på den indikerte vannlinjen (WL-1). Figure 4 shows, as indicated above, different geometric shapes of the center hull element which are examples of labile or unstable hull shapes on the indicated waterline (WL-1).

Første linje av skrogformer som vist på figur 4, indikert a-d, viser fire mulige tverrskipsformer av senterskrog elementet under våtdekksnivået i akterskipet. Som indikert, kan det bestå av de prinsipielt forskjellige rektangulære-, U-, eller trapeslignende formene som gradvis går over til en U-, V- og Y- form i en posisjon lenger forut. Til høgre i figuren er de forskjellige referansenivåene indikert, nemlig; vannlinjen (WL-1), våtdekksnivå (8) og hoveddekksnivå (7). The first line of hull shapes as shown in figure 4, indicated a-d, shows four possible cross-ship shapes of the center hull element below the wet deck level in the stern. As indicated, it can consist of the fundamentally different rectangular, U-, or trapezoid-like shapes that gradually transition to a U-, V-, and Y-shape in a position further ahead. To the right of the figure, the different reference levels are indicated, namely; waterline (WL-1), wet deck level (8) and main deck level (7).

De andre variantene på figur 4, e-m, viser mulige tverrskipsformer i forre del av senterskrog elementet under hoveddekksnivået (7). Som indikert, kan disse bestå av de prinsipielt forskjellige V-, U-, eller Y-formene, eller en kombinasjon av disse. Virkemåten for den dynamiske stabiliteten som anvendt på fartøyet i henhold til oppfinnelsen kan i grunnen sammenlignes med de prinsippene som blir anvendt på moderne kampfly. Som kjent er disse typer fly aerodynamisk ustabile, og kan således ikke kontrolleres manuelt i motsetning til konvensjonell stabile fly som kontrolleres av piloten. Følgelig er de computerstyrt på prinsipielt identisk måte som fartøyet i henhold til oppfinnelsen. Naturligvis er de statisk stabile mens de hviler på hjulene på bakken, på lignende måte som gjeldende fartøy når det ligger i ro på vannet eller beveger seg i sakte fart. Et mer jordnært eksempel er sykkelen, som også er statisk ustabil og ikke lar seg balansere med mindre den er påvirket av et rettende moment. The other variants in Figure 4, e-m, show possible transom shapes in the front part of the center hull element below the main deck level (7). As indicated, these can consist of the fundamentally different V-, U-, or Y-shapes, or a combination of these. The operation of the dynamic stability as applied to the vessel according to the invention can basically be compared to the principles that are applied to modern combat aircraft. As is known, these types of aircraft are aerodynamically unstable, and thus cannot be controlled manually in contrast to conventional stable aircraft which are controlled by the pilot. Consequently, they are computer-controlled in a fundamentally identical manner to the vessel according to the invention. Naturally, they are statically stable while resting on their wheels on the ground, in a similar way to current vessels when at rest on the water or moving at slow speed. A more down-to-earth example is the bicycle, which is also statically unstable and cannot balance unless it is affected by a righting moment.

En statisk ustabil tilstand kombinert med aktiv dynamisk stabiliserende effekt, frembrakt gjennom regulerbare klaffer på foilsystemet, er meget fordelaktig med hensyn til å oppnå høy komfort. De eksterne eksitasjonskreftene, representert ved bølgepåvirkning på skroget, er naturligvis mye mindre for et skrog i henhold til oppfinnelsen ogkarakterisert veden negativ metasenterhøyde (-GM), i motsetning til en tradisjonell katamarankarakterisert veden høy positiv metasenterhøyde (+GM). Spesielt er dette tilfelle med bølger på tvers som forårsaker slingrebevegelser. Som resultat vil dette medføre at fartøyet i henhold til oppfinnelsen vil oppvise begrenset eller ingen slingrebevegelser, avhengig av bølgetilstanden, mens nevnte katamaran ikke kan unngå dette, selv om den skulle være utrustet med et lignende foilsystem. A statically unstable state combined with an active dynamic stabilizing effect, brought about through adjustable flaps on the foil system, is very advantageous in terms of achieving high comfort. The external excitation forces, represented by wave action on the hull, are naturally much smaller for a hull according to the invention and characterized by the wood negative metacenter height (-GM), in contrast to a traditional catamaran characterized by the wood high positive metacenter height (+GM). In particular, this is the case with transverse waves that cause rocking motions. As a result, this will mean that the vessel according to the invention will exhibit limited or no swaying movements, depending on the wave condition, while said catamaran cannot avoid this, even if it were to be equipped with a similar foil system.

Siden kun senterskrog elementet er neddykket, hvilket typisk har et betraktelig mindre vannlinjeareal enn en katamaran eller et tradisjonelt enskrogsfartøy, blir også de vertikale hiv-bevegelser redusert. Disse bevegelsene blir ytterligere redusert pga. kombinasjonen av passiv og aktiv demping frembrakt av den store primærfoilen som er plassert nær fartøyets langskips tyngdepunkt (LCG), som indikert på figur 1. Since only the center hull element is submerged, which typically has a considerably smaller waterline area than a catamaran or a traditional monohull vessel, the vertical heave movements are also reduced. These movements are further reduced due to the combination of passive and active damping produced by the large primary foil located close to the vessel's longship center of gravity (LCG), as indicated in Figure 1.

I en normal driftstilstand, hvor hastigheten typisk vil være 40-50 knop, vil fartøyet ha en dynamisk stabilitetsmargin mot slingring i sidebølger som kan sammenlignes med et Foilcat- design som er løftet helt klar av vannet. Dette skyldes at sideskrog elementene har betraktelig mindre deplasement sammenlignet med skrogene på nevnte Foilcat. Med hensyn til stampebevegelser, vil sekundærfoilen, eller trimfoilen, plassert akterut eller forut gi en signifikant dempningseffekt på stampebevegelser. Dette gir fartøyet i henhold til oppfinnelsen unike sjøegenskaper. In a normal operating condition, where the speed will typically be 40-50 knots, the vessel will have a dynamic stability margin against swaying in side waves that can be compared to a Foilcat design that has been lifted completely clear of the water. This is because the side hull elements have considerably less displacement compared to the hulls on the aforementioned Foilcat. With regard to pitching movements, the secondary foil, or trimfoil, placed aft or forward will give a significant dampening effect on pitching movements. According to the invention, this gives the vessel unique sea characteristics.

Når fartøyet beveger seg forover med mindre hastighet, eller ligger i ro, blir løftekraften fra foilsystemet redusert, eller opphører. Således vil dypgående øke og begge sideskrog elementene (3) vil bli neddykket, som indikert ved vannlinjen (WL-2) på figur 1 og 3. Således vil sideskrog elementene tilveiebringe den nødvendige hydrostatiske stabilitet. When the vessel moves forward at a lower speed, or is at rest, the lifting force from the foil system is reduced, or ceases. Thus, the draft will increase and both side hull elements (3) will be submerged, as indicated by the waterline (WL-2) in Figures 1 and 3. Thus, the side hull elements will provide the necessary hydrostatic stability.

En metode for justering av sideskrog elementene er vist på figur 5 og 6. Justeringen av sideskrog elementene (3) kan i prinsippet skje på hvilken som helst teknisk gjennom-førbar måte, for eksempel ved bruk av egnede flyteelement (21) som tvinges ut av sin normale stuede rom (22) innen sideskrog elementet ved hjelp av å injisere et medium inn i en stempelanordning som presser nevnte element nedover til det er tilstrekkelig neddykket i vannet, som indikert på figur 5. På denne måten kan det hydrostatisk ustabile senterskrog elementet stabiliseres, og neddykningen av flyteelementene kan justeres kontinuerlig, selv når fartøyet opereres uten et stabiliserende foilsystem. A method for adjusting the side hull elements is shown in figures 5 and 6. The adjustment of the side hull elements (3) can in principle take place in any technically feasible way, for example by using suitable floating elements (21) which are forced out of its normal stowed space (22) within the side hull element by injecting a medium into a piston device which pushes said element down until it is sufficiently submerged in the water, as indicated in Figure 5. In this way the hydrostatically unstable center hull element can be stabilized , and the immersion of the floating elements can be continuously adjusted, even when the vessel is operated without a stabilizing foil system.

En annen metode består av at flyteelementene som er integrert i sideskrog elementene holdes i en nedre posisjon ved en gitt dybde eller deplasement når fartøyet beveger seg forover med en lavere hastighet, eller ligger i ro på vannet. Når hastigheten økes og hydrofoilsystemet tilveiebringer den nødvendige dynamiske stabilitet, kan nevnte flyteelement midlertidig løftes slik at det oppnås en ønsket klaring til vannlinjen. Et slikt arrangement kan bestå av flyteelementer (21) som er forbundet til overliggende våtdekk (8) ved hjelp av et antall pneumatiske eller hydrauliske aktuatorer (23) plassert mellom disse (8,21) i tillegg til luft- tett fleksibel membran (24) festet til nevnte justerbare flyteelementer og overliggende våtdekk. Aktuatorene (23) kan kobles til et felles eller individuell trykkakkumulator som er forsynt med et nødvendig permanent lufttrykk slik at aktuatorene og de justerbare flyteelementene holdes i en permanent nedre posisjon, begrenset av den fleksible membranen (24) som fullstendig omslutter nevnte element og de innvendig plasserte aktuatorene. Heving av flyteelementene besørges ved å tilføre et negativt trykk til det innvendige volum (22) innenfor den fleksible membranen ved bruk av elektrisk drevne vakuum pumper. Derved vil det relativt store innvendige areal utøve en tilstrekkelig stor løftekraft som overvinner de nedadrettede vertikalkreftene generert av trykket fra de hydrauliske eller pneumatiske aktuatorene (23), slik at nevnte aktuatorer blir presset sammen, hvilket resulterer i at flyteelementene blir løftet til en midlertidig øvre posisjon. De elektriske vakuumpumpene kan startes manuelt fra bro, mens styresignalene som frakopler nevnte pumper kan komme fra fartøyets permanente elektriske overvåkningssystem, så som fartslogg eller inklinometer. Dette vil sørge for at vakuumpumpene frakoples automatisk ved en viss tilstand eller situasjon, f. eks. ved en gitt maksimum krengningsvinkel eller minimum hastighet. Flyteelementene vil da automatisk bli senket tilbake til sin nedre normalposisjon. Bakdelen med denne metoden er at den er relativt kompliserende og fordyrende. For mindre fartøyer, så som 30-60 m, vil det resultere i relativt stor vektsøkning. For større fartøyer vil dette imidlertid ikke nødvendigvis bli tilfelle siden det faktisk kan redusere vekten, avhengig av fartøyets lengde og våtdekksnivå over vannlinjen. Fordelen er at det kan redusere dypgående av sideskrog elementene når fartøyet opereres i høyere hastighetstilstand, som i tur kan redusere mulighetene for at disse interfererer med bølgene. Sammenlignet med vannballasteringsmetoden som blir beskrevet i det etterfølgende, vil det redusere maksimal dypgående så vel som motstand ved lavere hastighet siden metoden ikke resulterer i økt deplasement ved lavere hastighet. Another method consists of the floating elements that are integrated into the side hull elements being held in a lower position at a given depth or displacement when the vessel moves forward at a lower speed, or is at rest on the water. When the speed is increased and the hydrofoil system provides the necessary dynamic stability, said floating element can be temporarily lifted so that the desired clearance to the waterline is achieved. Such an arrangement can consist of floating elements (21) which are connected to the overlying wet deck (8) by means of a number of pneumatic or hydraulic actuators (23) placed between them (8,21) in addition to an airtight flexible membrane (24) attached to said adjustable floating elements and overlying wet deck. The actuators (23) can be connected to a common or individual pressure accumulator which is provided with a necessary permanent air pressure so that the actuators and the adjustable floating elements are kept in a permanent lower position, limited by the flexible membrane (24) which completely encloses said element and the internal placed the actuators. Elevation of the floating elements is provided by applying a negative pressure to the internal volume (22) within the flexible membrane using electrically driven vacuum pumps. Thereby, the relatively large internal area will exert a sufficiently large lifting force which overcomes the downward vertical forces generated by the pressure from the hydraulic or pneumatic actuators (23), so that said actuators are pressed together, which results in the floating elements being lifted to a temporary upper position . The electric vacuum pumps can be started manually from the bridge, while the control signals that disconnect said pumps can come from the vessel's permanent electrical monitoring system, such as speed log or inclinometer. This will ensure that the vacuum pumps are automatically disconnected in a certain state or situation, e.g. at a given maximum bank angle or minimum speed. The floating elements will then automatically be lowered back to their lower normal position. The downside of this method is that it is relatively complicated and expensive. For smaller vessels, such as 30-60 m, this will result in a relatively large increase in weight. For larger vessels, however, this will not necessarily be the case since it can actually reduce weight, depending on the vessel's length and wet deck level above the waterline. The advantage is that it can reduce the draft of the side hull elements when the vessel is operated at a higher speed, which in turn can reduce the possibility of these interfering with the waves. Compared to the water ballasting method described below, it will reduce the maximum draft as well as drag at lower speed since the method does not result in increased displacement at lower speed.

En annen metode er at fartøyet er forsynt med en separat vannballast tank (15), som vist på figur 1 og 7, strukturelt integrert i bunnen av senterskrog elementet (2), og plassert i en avstand forut for fartøyets akterende, fortrinnsvis aktenfor langskipstyngdepunktet (LCG). I aktre del av tanken er det anbrakt en åpning (16) med passende utforming, og i en gitt avstand aktenfor et vertikalt steg (17) i bunnplaten. Når fartøyet er i ro, og med en forlig hastighet under en gitt verdi, vil vannet strømme inn i tanken som illustrert på figur 7 b. Den maksimale hastigheten hvor dette vil finne sted er gitt ved langskips-utstrekningen av åpningen (16) og den vertikale avstand mellom steget (17) i forkant av åpningen og tåa (18) i akterkant av åpningen, så vel som den statiske trykkhøyden av vannet. Når hastigheten er over denne verdien vil vannstrømmen separeres ved det vertikale steget (17). Med økende hastighet vil retningen på vannstrømmen bevege seg mer mot horisontalplanet, til det ved en gitt hastighet ikke lenger treffer tåa på den skråstilte aktre del av åpningen, men passere under den, som illustrert på figur 7 a. I denne tilstand vil ikke ballasttanken lenger ta inn vann, men gradvis tømmes ved hjelp av det såkalte ejektorprinsippet til den er helt tom. Ved en gitt lavere hastighet vil vann-strømmen igjen treffe tåa, bli separert og ledet inn i tanken til den er fylt. Tanken er forsynt med et rør (25) for ventilering til atmosfære for å unngå vakuum og overtrykk i tanken. Another method is for the vessel to be provided with a separate water ballast tank (15), as shown in figures 1 and 7, structurally integrated in the bottom of the center hull element (2), and placed at a distance forward of the vessel's stern, preferably aft of the center of gravity of the longship ( LCG). In the aft part of the tank there is an opening (16) with a suitable design, and at a given distance aft of a vertical step (17) in the bottom plate. When the vessel is at rest, and with a suitable speed below a given value, the water will flow into the tank as illustrated in figure 7 b. The maximum speed at which this will take place is given by the lengthwise extent of the opening (16) and the vertical distance between the step (17) at the front of the opening and the toe (18) at the aft edge of the opening, as well as the static pressure head of the water. When the speed is above this value, the water flow will be separated by the vertical step (17). With increasing speed, the direction of the water flow will move more towards the horizontal plane, until at a given speed it no longer hits the toe of the inclined aft part of the opening, but passes under it, as illustrated in Figure 7 a. In this condition, the ballast tank will no longer take in water, but is gradually emptied using the so-called ejector principle until it is completely empty. At a given lower speed, the water flow will again hit the toe, be separated and lead into the tank until it is filled. The tank is provided with a pipe (25) for venting to atmosphere to avoid vacuum and overpressure in the tank.

Ovennevnte femgangsmåte forutsetter en viss grad av idealtilstand, hvor den statiske trykkhøyden, gitt ved fartøyets dypgående, er omtrentlig konstant. Dette er selvsagt ikke alltid tilfelle siden det påvirkes av lastekondisjon, trim, foilgenerert løft og bølger. For å bøte på problemet kan en regulerbar kileformet sko (19) anbringes i aktre del av åpningen, som vist på figur 7 d. Denne er hengslet i aktre del ved punkt (27) slik at dens vinkelposisjon fritt kan reguleres opp og ned. Bunnen av skoen er fortrinnsvis utformet slik at den er bueformet i lengderetningen. Tåa på skoen er kileformet slik at den lett vil separere vannstrømmen. Når fartøyet er i ro, eller beveger seg forover under en gitt hastighet, vil skoen peke nedover i vertikalplanet som illustrert ved de stiplede linjene på figur 7 d, slik at tåa på skoen stikker tilstrekkelig dypt i forhold til nedre del av steget (17) for å sikre at den "skufler" vann. Avhengig av tåas vertikale nivå i forhold til nevnte nedre del av steget, vil vinkelen på den hengslede skoen ved en gitt hastighet forandres av seg selv når vannstrømmen ikke lenger treffer tåa. I dette øyeblikket opphører "skufling" av vann, og tanken tømmes gradvis. I denne tilstanden vil skoen plane på overflaten av vannstrømmen på grunn av de planende kreftene og det vertikale plamn<g>stnomentet om skoens hengsler, forutsatt at denne er fritt opplagret. Så lenge hastigheten er over en gitt verdi vil skoens vinkel regulere seg selv og tilpasses de mindre variasjonene på overflaten av vannstrømmen som er påvirket av trim og bølger, uten at tåa berører vannstrømmen. Når hastigheten igjen reduseres under en gitt verdi vil vannstrømmen igjen treffe tåa, separeres og "skufles" inn i tanken. Ved å kople en fjernstyrt hydraulisk sylinder til skoen kan det oppnås en større grad av kontroll over skoens vinkelposisjon, og således vil tanken kunne fylles og dreneres mer uavhengig av fartøyets hastighet (V). The above-mentioned five-pass method presupposes a certain degree of ideal conditions, where the static pressure head, given by the vessel's draft, is approximately constant. This is of course not always the case as it is affected by load condition, trim, foil generated lift and waves. To remedy the problem, an adjustable wedge-shaped shoe (19) can be placed in the aft part of the opening, as shown in figure 7 d. This is hinged in the aft part at point (27) so that its angular position can be freely adjusted up and down. The bottom of the shoe is preferably designed so that it is arched in the longitudinal direction. The toe of the shoe is wedge-shaped so that it will easily separate the flow of water. When the vessel is at rest, or moving forward below a given speed, the shoe will point downwards in the vertical plane as illustrated by the dashed lines in figure 7 d, so that the toe of the shoe sticks sufficiently deep in relation to the lower part of the step (17) to ensure that it "shovels" water. Depending on the toe's vertical level in relation to said lower part of the step, the angle of the hinged shoe at a given speed will change by itself when the water flow no longer hits the toe. At this moment, "shoveling" of water ceases, and the tank gradually empties. In this condition, the shoe will plan on the surface of the water flow due to the planing forces and the vertical planing about the hinges of the shoe, provided it is freely stored. As long as the speed is above a given value, the shoe's angle will regulate itself and adapt to the minor variations on the surface of the water flow that are affected by trim and waves, without the toe touching the water flow. When the speed is again reduced below a given value, the water flow will again hit the toe, be separated and "shoveled" into the tank. By connecting a remote-controlled hydraulic cylinder to the shoe, a greater degree of control over the shoe's angular position can be achieved, and thus the tank will be able to be filled and drained more independently of the vessel's speed (V).

Et foretrukket arrangement i forhold til ovennevnte alternativer, er arrangementet som vist på figur 7 f-g. Her er den hengslede skoen fjernet og erstattet med en permanent tå som først beskrevet Imidlertid er det anbrakt en hengslet plate (20) i forkant av åpningen. En fjernstyrt aktuator anordning (26) som styres fra broen er festet til platen slik at den kan tiltes vertikalt omkring hengslen (27) anbrakt i forkant. Når platen er i nedre posisjon vil vannstrømmen separeres ved aktre kant av platen og passere under tåa, avhengig av hastigheten og platens tiltevinkel. Når platen tiltes litt oppover vil vannstrømmen følge platen, avhengig av tiltevinkel og hastighet (V), og derved ledes inn i tanken. Denne metoden er tryggere og mer fordelaktig sett fra et operativt perspektiv. På lignende måte som for det fjernstyrte sko- alternativet, kan fylling og tømming av tanken styres mer uavhengig av fartøyets hastighet og trim, men det sistnevnte alternativet vil formodentlig være mindre utsatt for skader i drift. Avhengig av tankens volum og langskips posisjon, kan nevnte hurtigballasteringssystem brukes til å gi sideskrog elementene den nødvendige grad av neddykning, hvilket betyr at fartøyet vil få en hurtig overgang fra dynamisk til statisk stabilitetstilstand. Naturligvis kan denne overgangen også behjelpes ved bruk av trimfoilen. Denne metoden er fordelaktig på grunn av sin operasjonelle enkelhet A preferred arrangement in relation to the above alternatives is the arrangement as shown in Figure 7 f-g. Here the hinged shoe has been removed and replaced with a permanent toe as first described However, a hinged plate (20) has been placed in front of the opening. A remote-controlled actuator device (26) which is controlled from the bridge is attached to the plate so that it can be tilted vertically around the hinge (27) placed at the front. When the plate is in the lower position, the water flow will separate at the aft edge of the plate and pass under the toe, depending on the speed and the tilt angle of the plate. When the plate is tilted slightly upwards, the water flow will follow the plate, depending on the tilt angle and speed (V), and is thereby directed into the tank. This method is safer and more advantageous from an operational perspective. In a similar way to the remote-controlled shoe option, the filling and emptying of the tank can be controlled more independently of the vessel's speed and trim, but the latter option will presumably be less prone to damage in operation. Depending on the volume of the tank and the longship's position, the aforementioned rapid ballasting system can be used to give the side hull elements the required degree of immersion, which means that the vessel will have a rapid transition from dynamic to static stability. Naturally, this transition can also be assisted by using the trim foil. This method is advantageous because of its operational simplicity

Claims (12)

1. Et hurtiggående hybrid marint fartøy (1) utrustet med hydrodynamiske løftgenererende, slingre-, hiv-, og trim regulerende vinger eller hydrofoiler (4,5) som opererer i to tydelig forskjellige tilstander, en hydrostatisk stabil lavere hastighetstilstand med en positiv metasenterhøyde (+ GM) med senterskrogelementet (2) og minst et av sideskrogelementene (3) neddykket, og i en hydrostatisk ustabil høgre hastighetstilstand med en negativ metasenterhøyde (- GM) med senterskrogelementet (2) delvis løftet, delvis neddykket, og sideskrogelementene delvis eller helt ute av vannet, i det fartøyet er dynamisk stabilisert ved hjelp nevnte hydrofoilsystem,karakterisert vedat fartøyet (1) består av et senterskrog element (2) med en integrert stiv dekkskonstruksjon som i tverrskipsretningen strekker seg utover bredden av senterskrogelementet (2), og hvor undersiden av dekkskonstruksjonen, definert som våtdekket (8), ligger over vannlinjen (WL-2) når fartøyet er i ro i en intakt tilstand, fartøyet (1) har et forhold mellom største bredde på spant over vannlinjen og største bredde på spant på senterskrogelementet (2) på en vannlinje (WL-1, WL-2) som representerer en vilkårlig rettflytende tilstand på minst 2, senterskrogelementet (2) har et forhold mellom største lengde i vannlinje og største bredde i vannlinje ved en vilkårlig rettflytende tilstand på minst 6, senterskrogelementet (2) har en tverrskips form under våtdekk (8) nivået som gradvis går over til en U-, V- og Y- form nærmere baugen, eller en kombinasjon av disse, fartøyet (1) er forsynt med minst et sett sideskrogelement (3) arrangert slik at et sett består av et sideskrogelement plassert på hver side av fartøyets langskips sentrelinje, integrert til undersiden av våtdekksnivået (8), og med en dybde som er mindre enn dybden på senterskrogelementet (2), sideskrogelementene (3) er i langskipsretningen plassert slik at en større del ligger aktenfor fartøyets langskips tyngdepunkt, våtdekket (8) strekker seg i langskipsretningen minst fra øvre- og fremste del av baugen (30) på sideskrogelementene til akterenden (14) av senterskrogelementet (2), nevnte vinger eller hydrofoiler (4, 5) er plassert slik at fellespunktet for hyrodynamisk løft er plassert på eller nær fartøyets langskips tyngdepunkt, nevnte vinger eller hydrofoiler (4,5) tilveiebringer en dynamisk løftekraft ved maksimal hastighet som tilsvarer minst 20 % av fartøyets letteste vekt 1. A high-speed hybrid marine vessel (1) equipped with hydrodynamic lift-generating, yaw, pitch, and trim control wings or hydrofoils (4,5) operating in two distinctly different states, a hydrostatically stable lower speed state with a positive metacenter height (+ GM ) with the center hull element (2) and at least one of the side hull elements (3) submerged, and in a hydrostatically unstable higher speed condition with a negative metacenter height (- GM) with the center hull element (2) partially raised, partially submerged, and the side hull elements partially or completely out of the water , in which the vessel is dynamically stabilized using said hydrofoil system, characterized by the vessel (1) consists of a center hull element (2) with an integrated rigid deck structure which in the transverse direction extends beyond the width of the center hull element (2), and where the underside of the deck structure, defined as the wet deck (8), lies above the waterline (WL-2 ) when the vessel is at rest in an intact state, the vessel (1) has a ratio between the largest width of the frame above the waterline and the largest width of the frame on the center hull element (2) on a waterline (WL-1, WL-2) that represents an arbitrary straight-floating condition of at least 2, the center hull element (2) has a ratio between greatest length in the waterline and greatest width in the waterline in an arbitrary straight-flowing condition of at least 6, the center hull element (2) has a transom shape below the wet deck (8) level which gradually transitions to a U-, V- and Y-shape closer to the bow, or a combination of these, the vessel (1) is provided with at least one set of side hull elements (3) arranged so that a set consists of a side hull element located on each side of the vessel's longship centerline, integrated to the underside of the wet deck level (8), and with a depth that is less than the depth on the center hull element (2), the side hull elements (3) are positioned in the longship direction so that a larger part lies aft of the vessel's longship center of gravity, the wet deck (8) extends in the longship direction at least from the upper and forward part of the bow (30) on the side hull elements to the aft end (14) of the center hull element (2), said wings or hydrofoils (4, 5) are positioned so that the joint point for hydrodynamic lift is located at or near the center of gravity of the vessel's longship, said wings or hydrofoils (4,5) provide a dynamic lifting force at maximum speed corresponding to at least 20% of the vessel's lightest weight 2. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedet arrangement som utgjør et fullt neddykket primær hydrodynamisk vinge eller hydrofoil (4) hvor det totale tverrskipsspennet av nevnte hydrofoilanordning tilsvarer minst SO % av fartøyets største bredde, plassert nær fartøyets langskips tyngdepunkt, og festet ved hjelp av minst to vertikale og / eller skråstilte stag (11) som overfører den hydrodynamiske løftekraften til fartøyet, og hvor det er anordnet minst en fjernstyrt klaff (27) på hver side av fartøyets senterlinje integrert til følgende kant av hydrofoilspennet (4) som tilveiebringer den nødvendige hydrodynamiske stabilitet ved & utøve et regulerbart tverrskips rettende moment om fartøyets senterlinje (9) når fartøyet beveger seg forover med høgre hastighet2. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claim 1, characterized by an arrangement which constitutes a fully submerged primary hydrodynamic wing or hydrofoil (4) where the total transom span of said hydrofoil device corresponds to at least SO% of the vessel's greatest width, located close to the vessel's longship center of gravity , and fixed by means of at least two vertical and/or inclined struts (11) which transmit the hydrodynamic lifting force to the vessel, and where at least one remotely controlled flap (27) is arranged on each side of the vessel's centerline integrated to the following edge of the hydrofoil span ( 4) which provides the necessary hydrodynamic stability by & exerting an adjustable transverse righting moment about the vessel's centerline (9) when the vessel moves forward at higher speed 3. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravl og 2,karakterisert vedet arrangement som utgjør et sett fullt neddykket sekundær hydrodynamisk vinge eller hydrofoil (S) plassert på senterskrogelementet (2) i en større avstand bak fartøyets langskips tyngdepunkt, hvor det totale tverrskipsspennet av nevnte sett tilsvarer mindre enn 50 % av fartøyets største bredde, festet til senterskrogelement og / eller våtdekket (8) ved hjelp av minst en støtte (11) for hvert nevnte sett som overfører den hydrodynamiske kraften til fartøyet, og hvor minst en fjernstyrt klaff (27) er integrert til aktre del av nevnte sett og som tilveiebringer det nødvendige trim- regulerende moment om fartøyets langskips oppdriftssenter ved å utøve et regulerbart langskips rettende moment når fartøyet beveger seg forover ved høgre hastighet3. High-speed hybrid marine vessel (1) according to crawl and 2, characterized by an arrangement constituting a set of fully submerged secondary hydrodynamic wing or hydrofoil (S) placed on the center hull element (2) at a greater distance behind the center of gravity of the longship of the vessel, where the total transverse span of said set corresponds to less than 50% of the vessel's greatest width, attached to the center hull element and/or the wet deck (8) by means of at least one support (11) for each said set which transfers the hydrodynamic force to the vessel, and where at least one remote-controlled flap (27) is integrated into the aft part of said set and which provides the necessary trim-regulating moment about the vessel's longship's center of buoyancy by exerting an adjustable longship's righting moment when the vessel moves forward at higher speed 4. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til krav 1 og 2,karakterisert vedet arrangement som utgjør to sett fullt neddykket sekundær hydrodynamisk vinge eller hydrofoil (5), hvor begge settene er plassert på senterskrogelementet (2), der et av nevnte sett er plassert i en større avstand bak fartøyets langskips tyngdepunkt, mens det andre er plassert i en større avstand forut for nevnte tyngdepunkt, hvor det totale tverrskipsspennet for hver av nevnte sett tilsvarer mindre enn SO % av fartøyets største bredde, festet senterskrogelementet og / eller våtdekket (8) ved hjelp av minst en støtte (11) for hvert nevnte sett som overfører den hydrodynamiske kraften til fartøyet, og hvor minst en fjernstyrt klaff (27) er integrert til aktre del av nevnte sett og som tilveiebringer det nødvendige trimregulerende moment om fartøyets langskips oppdriftssenter ved å utøve et regulerbart langskips rettende moment når fartøyet beveger seg forover ved høgre hastighet 4. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claims 1 and 2, characterized by an arrangement which constitutes two sets of fully submerged secondary hydrodynamic wing or hydrofoil (5), where both sets are placed on the center hull element (2), where one of said sets is placed at a greater distance behind the vessel's longship's center of gravity, while the other is placed at a greater distance forward of said center of gravity, where the total transom span for each of said sets corresponds to less than SO% of the vessel's greatest width, the center hull element and / or wet deck attached ( 8) by means of at least one support (11) for each said set which transfers the hydrodynamic force to the vessel, and where at least one remote-controlled flap (27) is integrated to the aft part of said set and which provides the necessary trim regulating moment about the vessel's longship center of buoyancy by exerting an adjustable longship righting moment when the vessel moves forward at higher speed 5. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravl,karakterisert vedet arrangement som utgjør to sett fullt neddykkede primære hydrodynamiske vinger eller hydrofoiler (4) hvor det totale tverrskipsspennet av hvert sett tilsvarer minst 50 % av den største bredde på fartøyet, der et av nevnte sett er plassert i en større avstand foran fartøyets langskips tyngdepunkt, mens det andre er plassert i en større avstand bak nevnte tyngdepunkt, festet ved hjelp av minst to vertikale og / eller skråstilte stag (11) per sett som overfører de hydrodynamiske kreftene til fartøyet, og hvor det er anordnet minst en fjernstyrt regulerbar klaff (27) per sett på hver side av fartøyets senterlinje, hvor nevnte klaffearrangement er integrert til aktre del av aktre hydrofoilspenn (4) mens det andre er integrert til aktre del av forre hydrofoilspenn, og hvor klaffearrangementet tilveiebringer den nødvendige hydrodynamiske stabilitet og trimdempning ved å utøve et regulerbart tverrskips og langskips rettende moment når fartøyet beveger seg forover med høgre hastighet5. High-speed hybrid marine vessel (1) according to crawling, characterized by an arrangement comprising two sets of fully submerged primary hydrodynamic wings or hydrofoils (4) where the total transverse span of each set corresponds to at least 50% of the largest width of the vessel, where one of said set is placed at a greater distance in front of the vessel's longship's center of gravity, while the other is placed at a greater distance behind said center of gravity, fixed by means of at least two vertical and/or inclined struts (11) per set that transmit the hydrodynamic forces to the vessel , and where at least one remotely controlled adjustable flap (27) per set is arranged on each side of the vessel's centreline, where said flap arrangement is integrated to the aft part of the aft hydrofoil span (4) while the other is integrated to the aft part of the front hydrofoil span, and where the flap arrangement provides the necessary hydrodynamic stability and trim damping by exerting an adjustable transom and longitudinal re th moment when the vessel moves forward at a higher speed 6. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedet arrangement bestående av flere sett fullt neddykkede primære hydrodynamiske vinger eller hydrofoiler (4), festet til fartøyet ved hjelp av vertikale og / eller skråstilte stag (11).6. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claim 1, characterized by an arrangement consisting of several sets of fully submerged primary hydrodynamic wings or hydrofoils (4), attached to the vessel by means of vertical and/or inclined struts (11). 7. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedet arrangement bestående av et eller flere sett hydrodynamisk selvstabiliserende overflateskjærende vinger eller hydrofoiler (6), festet til fartøyet ved hjelp av vertikale og / eller skråstilte stag (11).7. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claim 1, characterized by an arrangement consisting of one or more sets of hydrodynamically self-stabilizing surface-cutting wings or hydrofoils (6), attached to the vessel by means of vertical and/or inclined struts (11). 8. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravene 1-7,karakterisert vedat sideskrogelementene (3) består av strukturelt integrert eller uavhengig festede elementer plassert under våtdekksnivået (8)8. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claims 1-7, characterized in that the side hull elements (3) consist of structurally integrated or independently attached elements located below the wet deck level (8) 9. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravene 1-8,karakterisert vedseparate sideskrogelementer (21) som er uavhengig justerbare i høyden over hele lengden av sideskrog- elementene, eller over en større del av deres lengde9. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claims 1-8, characterized by separate side hull elements (21) which are independently adjustable in height over the entire length of the side hull elements, or over a larger part of their length 10. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravene 1 -9,karakterisert vedat sideskrogelementene (3) på større fartøyer er arrangert slik at det ene er plassert forenfor det andre på hver side i langskipsretningen slik at fartøyets langskips tyngdepunkt ligger mellom akterenden på de aktre sideskrogelementene og baugen på de forre sideskrogelementene10. Fast-moving hybrid marine vessel (1) according to claims 1 -9, characterized in that the side hull elements (3) on larger vessels are arranged so that one is placed in front of the other on each side in the longship direction so that the center of gravity of the longship of the vessel lies between the aft end of the the aft side hull elements and the bow of the forward side hull elements 11. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravene 1-9,karakterisert vedat senterskrogelementet (2) er forsynt med en eller flere vannballast tanker (15) for hurtig tømming og fylling av vann ved hjelp av (16,17,18,25)11. High-speed hybrid marine vessel (1) according to claims 1-9, characterized in that the center hull element (2) is provided with one or more water ballast tanks (15) for rapid emptying and filling of water using (16,17,18,25 ) 12. Hurtiggående hybrid marint fartøy (1) i henhold til kravene 1-10,karakterisert veden vannballast tank (15) integrert i den neddykkede delen av senterskrogelementet (2) forsynt med en permanent åpning (16) i bunnen av nevnte skrogelement og plassert foran akterenden (14) på nevnte skrogelement, for benyttelse av effekten av det omsluttende vannets statiske trykkhøyde og / eller dynamiske trykkhøyde til hurtigfylling av tanken når fartøyet er i ro eller beveger seg forover, og som utnytter effekten av den dynamiske trykkhøyden av vannstrømmen som passerer under åpningen til å drenere vannballasten ved en forlig hastighet ved hjelp av et vertikalt steg (17) i bunnplaten og en strukturelt integrert kileformet tå (18) i aktre del av åpningen, alternativt en selvregulerende eller fjernstyrt separat hengslet sko (19) plassert i akter del av åpningen, eller en fjernstyrt regulerbar plate (20) plassert i forre del av åpningen og hengslet ved punkt (27) bak det vertikale steget.12. High-speed hybrid marine vessel (1) according to requirements 1-10, characterized by the water ballast tank (15) integrated in the submerged part of the center hull element (2) provided with a permanent opening (16) at the bottom of said hull element and located in front of the stern end ( 14) on said hull element, for using the effect of the surrounding water's static pressure head and / or dynamic pressure head for rapid filling of the tank when the vessel is at rest or moving forward, and which utilizes the effect of the dynamic pressure head of the water flow that passes under the opening to to drain the water ballast at a suitable speed by means of a vertical step (17) in the bottom plate and a structurally integrated wedge-shaped toe (18) in the aft part of the opening, alternatively a self-regulating or remotely controlled separately hinged shoe (19) placed in the aft part of the opening , or a remote-controlled adjustable plate (20) placed in the front part of the opening and hinged at point (27) behind the vertical step.
NO20006030A 1998-05-29 2000-11-28 Hybrid craft for high speeds NO322547B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20006030A NO322547B1 (en) 1998-05-29 2000-11-28 Hybrid craft for high speeds

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO982454A NO982454D0 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Fast speeds
NO990113A NO990113L (en) 1998-05-29 1999-01-12 Multihull vessel
PCT/NO1999/000167 WO1999062760A1 (en) 1998-05-29 1999-05-28 High speed hybrid marine vessel
NO20006030A NO322547B1 (en) 1998-05-29 2000-11-28 Hybrid craft for high speeds

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20006030D0 NO20006030D0 (en) 2000-11-28
NO20006030L NO20006030L (en) 2001-01-25
NO322547B1 true NO322547B1 (en) 2006-10-23

Family

ID=27353272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20006030A NO322547B1 (en) 1998-05-29 2000-11-28 Hybrid craft for high speeds

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO322547B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO20006030D0 (en) 2000-11-28
NO20006030L (en) 2001-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1082252B1 (en) High speed hybrid marine vessel
JP3751027B2 (en) Single hull with stern stabilizer for high-speed ships
US4919063A (en) Hull construction for a swath vessel
US5522333A (en) Catamaran boat with planing pontoons
NO302223B1 (en) Multi-hull displacement type ships
US8955451B2 (en) Foil structure for providing buoyancy and lift
EP3395667B1 (en) Stabilized hull for a keeled monohull sailboat or sail and motor boat
US9873486B2 (en) Air chamber hull
US7316193B1 (en) Vessel for water travel
US6073569A (en) Advantageous use of battery mass in electric watercraft
US4117795A (en) Multi-hull self rescuing system
AU2014204469A1 (en) Buoyant, variably buoyant and non-buoyant foil structures for marine vessels and watercraft
NO322547B1 (en) Hybrid craft for high speeds
WO2020035725A1 (en) Stabilized hull of a monohull motor boat, which surfs on a water cushion and has a deeply submerged supporting blade
CN107580579B (en) System for ship control
US20220411020A1 (en) Watercraft
JPH02102889A (en) Water sliding type catamaran
WO1991011359A1 (en) High stability displacement hull device
NO178961B (en) Vessels for planning speeds
RU2000133228A (en) HYBRID MARINE SHIP

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees