DE3226962A1

DE3226962A1 - Hull for higher speeds

Info

Publication number: DE3226962A1
Application number: DE19823226962
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5330 Königswinter Esser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1984-01-19

Abstract

To achieve the aerodynamic buoyancy forces previously occurring only in catamaran-like racing boat hulls, which buoyancy forces are produced in the uniform tunnel-like basic structure of the hull, a stronger load-bearing air cushion is built up at the same speed in a hull having two air passages of the same size narrowing towards the stern in the longitudinal direction, and consequently the hull is given greater buoyancy. In addition, hydrofoils fitted at the front and rear underside of the passages increase the propulsion forces even at lower speeds so that, by the interaction of the aerodynamic and hydrodynamic buoyancy forces, substantial propulsion forces are saved without the speed of the hull being reduced.

Description

Schiffsrumpf für höhere Geschwindigkeiten Ship hull for higher speeds

Die Erfindung betrifft einen Schiffsrumpf mit zwei in der Längsrichtung ausgeführten Kanälen, die durch ihre aero- und hydrodynamische Form dem Schiffsrumpf ab einer gewissen Geschwindigkeit größeren Auftrieb verleihen, und dadurch den Wasserwiderstand am Schiffsrumpf vermindern.The invention relates to a hull with two in the longitudinal direction executed channels, which due to their aero- and hydrodynamic shape of the ship's hull from a certain speed give greater buoyancy and thereby the water resistance on the ship's hull.

Katamaran- und Trimeranschiffsrümpfe sind bekannt und werden vorzugsweise bei Sport- und Seegelbooten verwendet. Tragflügelboote oder -schiffe, die durch ihre Tragflügeleinrichtungen den Schiffsrumpf aus dem Wasser heben und dadurch den Wasserwiderstand des Schiffsrumpfes vermindern, sind ebenfalls bekannt.Catamaran and trimer hulls are known and are preferred used in sport and sailing boats. Hydrofoils or ships passing through their hydrofoil devices lift the hull out of the water and thereby the Reducing the water resistance of the ship's hull are also known.

Diese Konstruktionen haben aber den Nachteil, daß es sich bei den Katamaran- oder Trimeranrümpfen um zwei bzw. drei separate Verdrän- ger-Schiffsrümpfe handelt, die mittels Verstrebungen oder einer Grundplatte unter einander verbunden sind und daher in ihrer Verwindungssteifigkeit nur begrenzt belastet werden können. Außerdem werden aerodynamische Auftriebskräfte nicht genutzt.However, these constructions have the disadvantage that the Catamaran or trimer hulls by two or three separate displacement ger hulls acts, which are connected to each other by means of struts or a base plate are and therefore can only be loaded to a limited extent in terms of their torsional stiffness. In addition, aerodynamic lift forces are not used.

Bei den Tragflügelbooten nimmt die Tragflügelkonstruktion einen großen Raum unterhalb und auch seitlich des Schiffsrumpfes ein, wodurch diese Schiffsrümpfe einen größeren Tiefgang bei Verdrängerfahrt oder im Liegezustand haben als normale Verdrängerrümpfe.In hydrofoils, the hydrofoil construction takes a large one Space below and also to the side of the ship's hull, creating these hulls have a greater draft during displacement travel or when lying down than normal Displacement hulls.

Außerdem werden aerodynamische Auftriebskräfte nicht wirksam.In addition, aerodynamic lift forces are not effective.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schiffsrumpf zu konstruieren, der diese bekannten Nachteile vermeidet und alle vorhandenen Auftriebskräfte nutzbar macht, um den Wasserwiderstand an dem Schiffsrumpf auf ein Minimum zu reduzieren, was zwangsläufig zu höheren Geschwindigkeiten des Schiffsrumpfes bei gleicher Antriebsleistung führt.The invention is now based on the object of a ship's hull construct that avoids these known disadvantages and all existing buoyancy forces can be used to reduce the water resistance on the ship's hull to a minimum, which inevitably leads to higher speeds of the ship's hull with the same drive power leads.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen gelöst durch zwei in Längsrichtung des Schiffsrumpfes verlaufende Kanäle, deren Lufteintrittsöffnung am Bug größer sind als die beiden Uffnungen an Heck des Schiffsrumpfes. Dadurch bildet sich ab einer gewissen Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffsrumpfes ein tragendes Luftkissen. Dabei kann eine praktische Ausführungsform derart ausgebildet sein, daß die Unterseiten des Schiffsrumpfes eine glatte vom Heck zum Bug aufsteigende Flächenform erhalten und somit zusätzlich Auftrieb bei der Vorwärtsfahrt erzeugen.According to the invention, this object is essentially achieved by two Channels running in the longitudinal direction of the ship's hull, their air inlet opening at the bow are larger than the two openings at the stern of the ship's hull. Through this From a certain forward speed of the ship's hull, a load-bearing structure is formed Air cushions. A practical embodiment can be designed in such a way that that the undersides of the hull are smooth rising from the stern to the bow Maintain surface shape and thus generate additional lift when driving forward.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform liegt darin, daß jeweils am Luftkanalanfang und -ende Tragflügel an der Unterseite der Kanäle eingebaut werden, die bereits bei geringerer Geschwindigkeit des Schiffsrumpfes Auftriebskräfte erzeugen. Diese Tragflügelanordnung hat den weiteren Vorteil, daß sie kleiner gehalten werden können, als bei normalen Tragflügelbooten, da die gesamte Rumpfunterseite durch die Aufkimmung auftriebsfördernd gestaltet ist.Another advantageous embodiment is that each at the beginning and end of the air duct, the wings are installed on the underside of the ducts, which generate buoyancy forces even at a lower hull speed. This wing arrangement has the further advantage that they are kept smaller can, than with normal hydrofoils, because the entire underside of the hull through the rise is designed to promote buoyancy.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß der gesamte Auftriebsraum eines solchen Schiffsrumpfes ausgenutzt ist, wodurch ein wesentlich geringerer Tiefgang des Schiffsrumpfes erreicht wird, als bei bisher üblichen Tragflügel-Schiffsrümpfen.Another advantage of this embodiment is that the entire The buoyancy of such a hull is used, through which a significantly lower draft of the ship's hull is achieved than previously usual hydrofoil hulls.

Der Gegenstand der Erfindung und seiner Wirkungsweise sei anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben: Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Gegenstand der Erfindung Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand der Erfindung Fig. 3 die Anordnung zusätzlicher Tragflügel als Längsschnitt A-B Fig. 4 die Anordnung zusätzlicher Tragflügel als Querschnitt.The object of the invention and its mode of operation is based on a Exemplary embodiment shown in the drawing and described in more detail below: 1 shows a longitudinal section through the subject matter of the invention, FIG. 2 Cross section through the subject matter of the invention Fig. 3 shows the arrangement of additional Airfoil as a longitudinal section A-B Fig. 4 shows the arrangement of additional airfoils as Cross-section.

Wie aus der Zeichnung 1 zu entnehmen ist, verlaufen die Kanäle 1 von der Eintrittsöffnung 2 zur Hecköffnung 3 in leicht abfallender Linie, so daß die Kanäle 1 an den Bugöffnungen 2 höher sind als an den Hecköffnungen 3.As can be seen from the drawing 1, the channels 1 run from the inlet opening 2 to the rear opening 3 in a slightly sloping line, so that the Channels 1 at the bow openings 2 are higher than at the stern openings 3.

Die Zeichnung 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schiffskörper und stellt die Bugöffnungen 2 den Hecköffnungen 3 größenmäßig gegenüber, und zeigt die Aufkimmungslinien 4. Die durch den Fahrtwind in die Kanäle 1 einströmende Luft kann an der kleineren Hecköffnung 3 nicht so schnell austreten wie sie eintritt, wodurch sich ab einer höheren Geschwindigkeit ein auftriebförderndes Luftkissen bildet. Dieser Vorgang ist abhängig von der Größe, Länge, Breite und Höhe der Kanäle 1, der Schiffsgeschwindigkeit und dem Schiffsgewicht. Um den Auftriebsvorgang schneller einzuleiten, sind die unteren Schiffsrumpfgleitflächen 5 in Vorwärtsfahrtrichtung aufgekimmt, so daß der Schiffsbug sich schon bei mäßiger Geschwindigkeit anhebt, wodurch die Kanaleintrittsöffnungen 2 in den Fahrtwind gelangen und sich die Kanäle 1 in auftriebsförderndem Anstellwinkel befinden.The drawing 2 shows a cross section through the hull and shows the size of the bow openings 2 and the stern openings 3, and shows the Ascending lines 4. The air flowing into the ducts 1 due to the airflow can at the smaller rear opening 3 do not exit as quickly as it enters, whereby At a higher speed, a buoyancy-promoting air cushion forms. This process depends on the size, length, width and height of the channels 1, the ship's speed and weight. To make the buoyancy process faster are to be initiated, the lower hull sliding surfaces 5 in the forward direction of travel lifted up so that the bow of the ship rises even at moderate speed, whereby the channel inlet openings 2 get into the airstream and the channels 1 are in a buoyancy-promoting angle of attack.

Zeichnung 3 zeigt an den Kanaleintrittsöffnungen 2 die Tragflügel 6 und an den Kanalhecköffnungen 3 die Tragflügel 7, die jeweils über die Kanalbreite verlaufen, wie aus Zeichnung 4 ersichtlich, und Schiffsrümpfen von größerer Länge und größerem Gewicht Auftrieb bei bereits geringer Geschwindigkeit verleihen.Drawing 3 shows the airfoils at the duct inlet openings 2 6 and at the rear duct openings 3, the wings 7, each over the Channel widths, as can be seen from drawing 4, and ships' hulls are larger Length and weight give buoyancy even at low speeds.

Die Tragflügel 6 und 7 können starr eingebaut sein, oder durch eine Vorrichtung in ihrem Anströmwinkel verändert werden, um zusätzlich eine Trimmung zu gewährleisten. Bei langen und schweren Schiffsrümpfen wirkt der Einbau von weiteren Tragflügeln an den Kanalunterseiten verstärkt auftriebsfördernd. Diese Tragflügel werden zweckmäßig zwischen den Tragflügeln 6 und 7 in den Kanälen 1 angeordnet.The wings 6 and 7 can be installed rigidly, or by a Device can be changed in their angle of attack, in addition to a trim to ensure. In the case of long and heavy hulls, the installation of additional ones is effective Hydrofoils on the underside of the canal are more buoyant. These wings are expediently arranged between the wings 6 and 7 in the channels 1.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß durch die Kombination der hydro- und aerodynamischen Auftriebsvorrichtungen an einen Schriffsrumpf Antriebsenergien in großem Umfang eingespart werden können, ohne daß dadurch die Geschwindigkeit des Schiffsrumpfes herabgesetz wird. Außerdem hat die der Erfindung zugrunde liegende Schiffsrumpf-Form einen erheblich geringeren Tiefgang, als bei bisher bekannten Tragflügel-Schiffsrümpfen.The advantages achieved with the invention are, in particular, that by the combination of hydro- and aerodynamic buoyancy devices Large amounts of drive energy can be saved on a reef hull, without thereby reducing the speed of the ship's hull. aside from that the hull shape on which the invention is based has a considerably smaller shape Draft than with previously known hydrofoil hulls.

Claims

Claims 1. Ship hull characterized for higher speeds by two air ducts running in the longitudinal direction, the air inlet opening of which is larger is than the air vents.

2. hull for higher speeds according to claim 1. thereby characterized in that the undersides of the ship's hull are designed as equalizing surfaces are.

3. Hull for higher speeds according to claim 1. and 2., characterized in that each at the beginning and end of the air ducts hydrofoil are built into the width of the air ducts.

4. hull for higher speeds according to claim 1, 2.

and 3., characterized in that a plurality of airfoils in the longitudinal direction of the two air ducts are installed.

5. Hull for higher speeds according to claim 1., 2., 3. and 4., characterized in that the wing by a hydraulic or mechanical system are adjustable in their position, whereby the angle of attack changes and trim functions are taken over.