NO20120447A1 - Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn som øker tverrskips stabilitet og gir hydrodynamiske og aerodynamisk løft i fart. - Google Patents

Abstract

Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn som øker tverrskips hydrodynamiske og aerodynamisk løft i fart.stabilitet og gir Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn som øker tverrskips stabilitet og gir hydrodynamisk og aerodynamisk løft under fart. Skroget med sin bunnform skyver den fortrengte vannmengden inn under båten og gir den et løft, i motsetning til vanlige V- bunnformer som pløyer vannet ut til siden og lager bølger. Når båten kommer opp i planende hastighet med hevet baug vil det også danne seg en luftlomme med overtrykk under det hule skroget som gir et ekstra løft og virker som en støtdemper ved landinger etter luftige hopp i sjøen. Denne type båtskrog får i tillegg en god tverrskips stabilitet fordi bunnen fortrenger mer vann ute i sidene enn i senter. Ved å flate ut bunnprofilen i sidene vil stabiliteten øke ytterligere, i tillegg til at disse flate partiene kan utformes som og fungere som en slags vannski. Skrogets konkave bunn kan strekke seg i hele båtens lengde eller man kan bruke en vanlig skarp baug som gradvis går i konkav form akterover.

Description

PATENTSØKNAD

Beskrivelse.

Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn somøker tverrskips stabilitet og gir hydrodynamisk og aerodynamisk løft under fart.

Båtskrog som beveger seg gjennom vannet møter meget liten motstand ved hastigheter i området 0 til 1 knop. Ved slike lave hastigheter betyr skrogets form svært lite fordi friksjonen mellom skroget og vannet, og motstanden som oppstår på grunn av tregheten i vannmassene som flyttes, er tilnærmet 0.

Allerede ved hastigheter på ca. 5 - 7 knop begynner skrogets form å få en viss betydning for motstanden det møter i sjøen men selv ved slike hastigheter skyves vannet fortsatt til side med relativt liten motstand fra vannmassenes treghet og friksjons-koeffisienten er fortsatt av liten betydning.

Fra 0 til 6 - 7 knop vil forbruket av drivstoff stort sett øke linjert med hastighetsøkningen, men om hastighetenøkes videre vil forbruket etter hvert øke med kvadratet av hastighetsøkningen og mer. Dette gjelder både for små motorsnekker og store tankskip som går i deplasement.

Dette fordi at etter hvert som hastighetenøker vil tregheten i vannmassene forårsake økt motstand og det bygger seg opp en bølge på tvers av fartsretningen, samtidig som skroget pløyer vann til sidene og danner et bølgemønster bak og til side for båten. Denne flyttingen av vannmasser og produksjon av bølger krever energi som tas fra motorens drivstoff.

For å oppnå høyere hastigheter med akseptabelt drivstoff forbruk må skroget fortrenge mindre vann og skrogets våte flate må reduseres for å redusere friksjonen. Skroget må få et løft for å ligge høyere i sjøen og dette kan oppnås med bruk av ulike tekniske løsninger, som f.eks. luftpute teknologi etc, men i dag bygges de fleste hurtiggående fritidsbåter og nyttefartøy med V- formet bunn.

Et V-formet skrog får et hydrodynamisk løft somøker med hastigheten, eller rettere sagt; gjennomsynkningen avtar med båtens økende hastighet fordi vannmolekylenes treghet gjør at vannet ikke rekker å forskyve seg i særlig grad i den korte tiden trykket fra båtens vekt er aktivt.

En svakhet med V-formete skrog er imidlertid at en stor del av energien fra motoren går med til å flytte vann sideveis og skape bølgesystemer som forplanter seg rundt båten (Fig.2). Denne svakheten viser seg spesielt i hastigheter mellom ren deplasement-hastighet på ca. 6-7 knop og opp til planende hastighet på ca.20-30 knop, alt avhengig av båttype, skrogform, størrelse, vekt etc.

Med oppfinnelsens konkave bunnform vil den horisontale komponenten av

det dynamiske løftet skyve de fortrengte vannmassene inn under skroget (fig. 1) i stedet for ut til sidene (fig. 2). Bølgene som genereres på hver side møtes i midten og hever seg over vannflatens statiske nivå. Dette gir båten et løft hvis kraft er avhengig av variabler som den konkave eller negativt V-formede bunnens detalj-utforming, fartøyets hastighet, vekt, lengde, bredde, tyngdepunkt, sjøens overflatetilstand, vind etc.

Etter hvert som hastighetenøker vil gjennomsynkningen og den våte flaten minske og båten går høyere i vannet. Om båtens lengdeakse har en vinkel mot vannflaten som gjør at tverrsnitts-arealet mellom bunnens profil og vannflaten er større forut enn akterut, vil det bygge seg opp en luftlomme under båten (fig.3 og 4), som har høyere trykk enn atmosfæretrykket, og dette gir et aerodynamisk løft.

Oppfinnelsens skrog med konkav buet eller negativ V-formet bunn gir også økt stabilitet tverrskips i forhold til vanlig V-bunn fordi skroget fortrenger mere vann i sidene enn på midten. Ved å utforme den ytterste delen av sidene i bunnen med horisontale flater (fig.3 og 4) vil man i tillegg til å øke tverrskips stabilitet ytterligere også få løfteflater som utnytter den hydrodynamiske løftekraften tilnærmet 100 %, på samme måte som et par vannski. Disse flatene kan legges helt eller delvis i plan med båtens tverrskipsakse og utformes helt plane eller med forskjellige typer konvekse eller konkave profiler.

Oppfinnelsens skrog med konkav buet eller negativ V-formet bunn kan anvendes som basis i skrogkonstruksjoner og detalj-utformes etter båtens type, størrelse og bruksområde. Det kan bygges skrog som har den konkave eller negativt V-formede bunnen i hele skrogets lengde eller man kan bygge skroget med en vanlig, skarp baug som går gradvis over i den konkave bunnen akterover.

Claims (1)

1. Kravl Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn somøker tverrskips stabilitet og gir hydrodynamisk og aerodynamisk løft under fart,karakterisertved at bunnens tverrskips profil har en form som er konkav buet (fig.4) eller har negativ V-form (fig.l og 3) eller en kombinasjon av disse eller annen form som skyver de fortrengte vannmassene inn mot midten av bunnen slik at vann-nivået her stiger og gir båten et løft allerede ved relativt lave hastigheter og at den hydrodynamiske løftekraftenøker, det vil si at gjennomsynkningen minsker, og den våte flaten minsker etter hvert som hastigheten øker og at det ved en gitt hastighet dannes en luftlomme (fig.3 og 4) som får et høyere trykk enn atmosfæretrykket når tverrsnitts-arealet mellom bunnprofilen og vannflaten er større under båten forut enn akterut og at denne luftlommen gir et aero-dynamisk løft i tillegg til at den virker som støtdemper når båten lander etter hopp i sjøen. Krav 2. Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn somøker tverrskips stabilitet og gir hydrodynamisk og aerodynamisk løft under fart, i henhold til krav 1,karakterisert vedat det i bunnens tverrsnitts- profil er lagt inn en horisontal flate (fig.3 og 4) i hver side som fungerer som en slags vannski og at disse flatene kan være plane, konvekse, konkave eller ha en hvilken som helst form som man finner hensiktsmessig til det skroget man konstruerer. Krav 3. Båtskrog med konkav eller negativ V-formet bunn somøker tverrskips stabilitet og gir hydrodynamisk og aerodynamisk løft under fart, i henhold til krav 1 og 2,karakterisert vedat den konkavt utformete bunnen kan strekke seg i hele båtens lengde eller båten kan ha vanlig skarp baug som gradvis går over til den konkave bunnformen akterover.