[go: up one dir, main page]

CH436007A - Automatisches mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Bewegungen eines Tragflügelbootes - Google Patents

Automatisches mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Bewegungen eines Tragflügelbootes

Info

Publication number
CH436007A
CH436007A CH501565A CH501565A CH436007A CH 436007 A CH436007 A CH 436007A CH 501565 A CH501565 A CH 501565A CH 501565 A CH501565 A CH 501565A CH 436007 A CH436007 A CH 436007A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
flap
vertical
strut
control system
hydrofoil
Prior art date
Application number
CH501565A
Other languages
English (en)
Inventor
Kent Roper John
Original Assignee
Atlantic Hydrofoils Inc
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
Application filed by Atlantic Hydrofoils Inc filed Critical Atlantic Hydrofoils Inc
Publication of CH436007A publication Critical patent/CH436007A/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B63B1/28Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
    • B63B1/285Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
    • B63B1/286Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil using flaps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Binders And Loading Units For Sheaves (AREA)

Description


  Automatisches mechanisches Steuersystem     zum    Stabilisieren der Bewegungen eines     Tragflügelbootes       Die vorliegende     Erfindung    betrifft ein automatisches  mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Be  wegungen eines     Tragflügelbootes    von der Art, bei dem  Klappen, die an dem etwa waagrechten     Tragflügel    und  an der vertikalen Stütze vorgesehen sind, die den Trag  flügel mit dem Bootskörper verbindet, durch ein me  chanisches Gestänge wirksam verbunden sind, um beim  Angreifen unausgeglichener Kräfte an einer     Klappe,    die  diese     verschwenken,    auf die andere     Klappe    eine Kraft  auszuüben,

   um diese andere Klappe in eine Lage zum  Ausgleichen der auf beide     Klappen    ausgeübten Kraft  zu bewegen.  



  Es sind bereits automatisch arbeitende einfache       Tragflügelsteuersysteme    bekannt, die alle Vorteile ei  nes     Stabilisierungssteuersystems    für einen unter Wasser  befindlichen Tragflügel aufweisen ohne die Kompliziert  heit, die Unkosten und die verwickelte Wartung, die  ein elektronisch-mechanisches     Autopilotsystem    erfor  dert. Bei diesen bekannten Ausführungen ist eine Steuer  klappe an dem unter Wasser liegenden     Tragflügel    me  chanisch mit einer vertikalen Rückseitenklappe an der  senkrechten Strebe verbunden, die den unter Wasser  liegenden     Tragflügel    an den     Bootkörper    abstützt.

   An  einer Klappe angreifende     unausgeglichene    Kräfte, die  ein     Verschwenken    dieser Klappe     hervorrufen,    bewirken,  dass an der anderen Klappe eine Kraft angreift, die  sie in eine Stellung bewegt, in der die auf beide Klap  pen einwirkenden Kräfte ausgeglichen werden.  



  Bei den genannten älteren Systemen weist die ver  tikale     Klappe    die Form eines stromlinienförmigen Flü  gels auf und ist an der Hinterkante der stromlinien  förmigen vertikalen Strebe angeordnet, so dass jede  ihrer Seiten eine stromlinienförmige Verlängerung der  betreffenden Seitenfläche dieser Strebe bildet. Wenn  diese Klappe mit dem Wasserstrom zusammentrifft und  schwenkt, ist eine Seite direkt der positiven Kraft des  Wasserstroms und die andere Seite einem.

   Sog oder  negativen Druck ausgesetzt, der durch den Tangential-         strom    des Wassers entlang dieser Seitenfläche hervor  gerufen     wird.    Bei gewissen höheren Bootsgeschwindig  keiten jedoch kann sich dieser     Tangentialstrom    des  Wassers unregelmässig und unterbrochen von der       Oberfläche    der Klappe losreissen und Luft zwischen  den Wasserstrom und diese Oberfläche     einführen.    Der       Druck    auf dieser Oberfläche wechselt     dann    durch diese  Lufteinführung von negativ zu positiv und ändert da  durch die Ausrichtung der vertikalen Klappe aus der  Stellung, für die sie konstruiert ist,

   wenn Wasser an  ihrer     Oberfläche        tangential        entlangfliesst.    Diese Umlen  kung bewirkt durch das mechanische Gestänge einen  Wechsel der Ausrichtung der unter Wasser liegenden       Tragflügelklappe,    und das Boot wird in Abhängigkeit  von der Zahl der vertikalen     Klappen    am Boot durch  das Abreissen des Stromes zum     Schlingern    oder Stamp  fen gebracht.  



  Es ist Aufgabe der Erfindung, die bekannte Ein  richtung derart abzuändern, dass die     beschriebene    In  stabilität vermieden wird.  



  Die Aufgabe wird von der Erfindung dadurch ge  löst, dass die vertikale Klappe des Steuersystems eine  ausgeprägte Unterbrechung des Profils der vertikalen  Strebe bildet, wodurch eine Seite der vertikalen Klappe  teilweise eine Lufttasche bildet, wenn die entgegen  gesetzte Seite dem Wasserstrom ausgesetzt ist.  



  In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei  spiele des     Erfindungsgegenstandes    dargestellt. Es zeigen:       Fig.    1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung, die ein     Tragflügelsystem    dar  stellt, zu der eine belüftete Klappe gehört, die an einer       senkrecht    an einem Tragflügelboot     befestigten    Stütz  strebe angeordnet ist;       Fig.    2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in     Fig.    1;

         Fig.    3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungs  form der vorliegenden Erfindung, die ein     Tragflügel-          steuersystem    darstellt, zu dem zwei belüftete Klappen  gehören, die an einer Stützstrebe angeordnet sind, die      zur     vertikalen    Befestigung an einem Tragflügelboot ge  eignet ist;

         Fig.    4 einen Schnitt entlang der Linie     4-4.    in     Fig.    3  und       Fig.5    eine     Seitenansicht    einer weiteren Ausfüh  rungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Trag  flügelsteuersystem darstellt, zu dem eine belüftete Klap  pe gehört, die wie in     Fig.    1 angeordnet aber zusätz  lich für eine selbstausgleichende hydrodynamische Auf  triebsfunktion bei einer Vielfalt von Fahrgeschwindig  keiten konstruiert ist.  



  In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen  in allen Ansichten übereinstimmende Bauteile darstel  len, ist in     Fig.    1 ein unter Wasser befindlicher Trag  flügel 10 dargestellt, der an einer vertikalen Tragstrebe  11 angebracht ist, die wiederum mit ihrem oberen Ab  schnitt an dem Körper eines     Wasserfahrzeugs    12 be  festigt ist. An der Rückseite der Strebe 11 in der Nähe  der Seite 13 ist eine vertikale Klappe 14 befestigt, die  um eine     Strebekante    15 schwenkt. An der Unterkante  des unter Wasser befindlichen Tragflügels 10 ist eine  horizontale Steuerklappe 16 schwenkbar angebracht,  und ein allgemein mit 17 bezeichnetes mechanisches  Gestänge verbindet die vertikale Klappe 14 und die  horizontale Klappe 16.  



  In     Fig.    1 ist die vertikale Klappe 14 teilweise im  Wasser eingetaucht     dargestellt.    Dieses Eintauchen be  deutet Betrieb des Bootes bei geringer Geschwindigkeit,  und die hydrodynamische Belastung auf der Klappe 14  verursacht einen vollständigen Ausschlag der unter Was  ser liegenden     Tragflügelklappe    16 nach unten. Dieser       vollständige    Ausschlag der Klappe 16 bewirkt, dass ein  hoher Auftriebskoeffizient durch den unter Wasser lie  genden     Tragflügel    entwickelt werden muss, und es wird  eine grosse hydrodynamische Hubkraft entwickelt, so  dass das Boot sich selbst aus dem Wasser zu heben  strebt. Während die Geschwindigkeit des Bootes er  höht wird, werden zwei Eigenschaften entwickelt.

   Er  stens wird der erforderliche Auftriebskoeffizient zum  Tragen des Bootes herabgesetzt, und zweitens     beginnt     das Boot sich zu heben, so dass der Bootskörper aus  dem Wasser herausgehoben wird. Wenn sich das Boot  hebt, hebt sich die senkrechte Klappe 14, die     Eintauch-          tiefe    wird reduziert, und ihre     hydrodynamische    Bela  stung wird herabgesetzt.

   Die erhöhte Belastung auf der  unter Wasser liegenden Klappe 16 bewirkt, dass ihr  eigener Ausschlag     verringert    wird, und erreicht     ausser-          dem    durch ein     Gestängesystem    17, dass die vertikale  Klappe 14 ihren     Klappenwinkel    erhöht bis ein     Mo-          mentausgleichszustand    zwischen den Belastungen der  vertikalen Klappe und der horizontalen Klappe erreicht  ist.

   Dieser Vorgang setzt sich fort, d. h., wenn sich das  Boot schneller bewegt, werden die Belastungen der       Tragflügelklappe    16 erhöht, das Boot hebt sich, wobei  die Wirksamkeit der senkrechten Klappe 14 verringert  wird, bis das Boot eine ausgeglichene Fahrhöhe er  reicht, bei der die vertikale Klappe völlig aus dem  Wasser ragt und die     Tragflügelklappe    keinen Ausschlag  mehr aufweist, wobei ihre weitere Bewegung durch ei  nen mechanischen oberen Anschlag 18 verhindert wird.  



  Weitere Anstiege der     Fahrhöhe    des Bootes werden  dann durch den hydrodynamischen Vorgang gesteuert,  der eine Verringerung der     Tragflügelhöhe    bewirkt,  wenn der unter Wasser liegende V-förmige Tragflügel  sich der freien     Wasserfläche    nähert. Wenn aus irgend-    einem Grund verursacht wird, dass sich das Boot in       Richtung    auf die freie Wasseroberfläche bewegt, dann  wird die vertikale Klappe 14 betätigt, die einen Aus  schlag der     Tragflügelklappe    16 bewirkt, was wiederum  ein Ansteigen der hydrodynamischen Hubkraft zur Fol  ge hat und daher bewirkt, dass sich das Boot wieder  in einen Ausgleichszustand hebt.  



  Dieser bisher beschriebene Vorgang ist derselbe wie  der in dem genannten älteren Patent. Bei dem genann  ten älteren System jedoch weist die vertikale Klappe  die Form eines stromlinienförmigen Flügels auf und ist  an der Hinterkante der stromlinienförmigen vertikalen  Strebe angeordnet, so dass jede ihrer Seiten eine     suom-          linienförmige    Verlängerung der betreffenden Seitenflä  che dieser Strebe bildet. Wenn diese Klappe mit dem  Wasserstrom     zusammentrifft    und schwenkt, ist eine  Seite direkt der positiven Kraft des Wasserstroms und  die     andere    Seite einem Sog oder negativen Druck aus  gesetzt, der durch den     Tangentialstrom    des Wassers  entlang dieser Seitenfläche hervorgerufen wird.

   Bei ge  wissen höheren Bootsgeschwindigkeiten jedoch kann  sich dieser     Tangentialstrom    des Wassers unregelmässig  und unterbrochen von der Oberfläche der Klappe los  reissen und Luft zwischen den Wasserstrom und diese  Oberfläche einführen. Der Druck auf dieser     Oberfläche     wechselt dann durch diese Lufteinführung von negativ  zu positiv und ändert dadurch die Ausrichtung der ver  tikalen     Klappe    aus der Stellung, für die sie konstruiert  ist,

   wenn Wasser an ihrer Oberfläche     tangential        ent-          langfliesst.    Diese Umlenkung bewirkt durch das mecha  nische Gestänge einen Wechsel der Ausrichtung der  unter Wasser liegenden     Tragflügelklappe    und das Boot  wird in Abhängigkeit von der Zahl der vertikalen Klap  pen am Boot durch das Abreissen des Stromes zum  Schlingern oder Stampfen gebracht. Es hat sich her  ausgestellt, dass das Auftreten des     Stromabreissens    völ  lig     unvorherbestimmbar    und schwierig zu     verhindern    ist.

    Die vorliegende Verbesserung sieht deshalb eine Luft  tasche auf einer Seite der vertikalen Klappe 14 vor,  wenn die andere     Seit,,    der positiven Kraft des Wasser  stroms ausgesetzt ist, und dieser konstante Beiwert  kann, da er ständig vorhanden ist, leicht in die dyna  mische Empfindlichkeit des     Tragflügelsteuersystems    ein  gerechnet werden. Diese Lufttasche wird dadurch ge  schaffen, dass die vertikale Klappe 14 so angebracht  wird, dass ihr Profil eine ausgeprägte Unterbrechung  des Profils der vertikalen Strebe 11 bildet, wodurch nur  die Seite 14a dieser Klappe dem an der Strebe 11     ent-          langstreichenden    Wasserstrom unterworfen ist.

   Der  Wasserstrom entlang der Seite 20 der Strebe 11 reisst  an der     Strebenkante    21 in einem festen Strom ab, wie  in     Fig.    2 gezeigt, und verbindet sich mit dem Wasser  strom entlang der Seite 13 erst an oder hinter dem hin  teren Ende 14c der Klappe 14. Auf diese Weise befin  det sich an der Seite 14b der Klappe 14 ständig eine  Luftschicht.

   Die Stelle der     Anbringung    der Klappe 14  ist nicht auf die in     Fig.    1 gezeigte beschränkt, da diese  Klappe an der Vorderkante 21 der Strebe 11     ange-          lenkt    werden kann, so dass sie sich entlang einer Seite  dieser Strebe nach hinten erstreckt; oder sie kann so       angelenkt    werden, dass sie sich in irgendeiner beliebi  gen Lage entlang einer Seite dieser Strebe nach hinten  erstreckt.

   In beiden Fällen wird die Klappe 14 asymme  trisch zur Längsachse 19-19 der vertikalen Strebe 11  befestigt, und eine Seite dieser Klappe ist ständig mit      einer anliegenden Luftschicht versehen, so dass sie nicht  bei gewissen Geschwindigkeiten des Bootes einem die       Steuerung    störenden unterbrochenen     Tangentialstrom     von Wasser ausgesetzt ist.  



  Die oben beschriebene belüftete Klappe 14, die  einen geringeren Druckunterschied zwischen den bei  den     Klappenseiten    aufweist als das frühere System, übt  nicht das gleiche Biegemoment auf die Strebe 11 aus  wie die stromlinienförmige symmetrisch befestigte ver  tikale Klappe des früheren Systems. Die konstruktive  Verstärkung der vertikalen Tragstrebe ist daher wesent  lich geringer. Ausserdem sind die     Strömungscharakte-          ristiken    um die Strebe und die belüftete Klappe herum  natürlich gegenüber dem früheren System verändert, und  es hat sich herausgestellt, dass die Ausrichtung der be  lüfteten Klappe einen geringeren hydrodynamischen  Widerstand an der Tragstrebe mit sich bringt.  



  Die belüftete     Klappe    14     kann    die in     Fig.    3 gezeigte,  im allgemeinen rechtwinklige     Klappenform    aufweisen,  aber es hat sich herausgestellt, dass eine sich nach un  ten verjüngende Form, wie bei der     Klappe    14 in     Fig.    1  gezeigt, deutliche Vorteile aufweist. Wenn sich das Trag  flügelboot mit einer Fahrgeschwindigkeit bewegt, bei  der die Klappe 14 aus dem Wasser herausragt, wirken  kleine Wellen, die nicht hoch genug sind, um den Boots  körper zu berühren, nur auf den unteren schmalen Be  reich der Klappe 14 ein; das Tragflächenboot wird nur  relativ unbedeutend ansprechen, wie es bei Wellen, die  die Steuerung des Tragflügels nicht verändern, sein soll.

    Höhere Wellen greifen an der gesamten Fläche der  Klappe 14 an, und das Tragflügelboot folgt im wesent  lichen der Wellenform und hebt sich über diese Wellen.  Die verjüngte Klappe 14 hat einen weiteren Nutzen,  da ihr unterer schmaler Bereich dazu neigt, den kurzen  Schlag, der sich an der Spitze vieler Wellen findet, zu  ignorieren. Dieser allmähliche Empfindlichkeitsanstieg  der Klappe 14 infolge ihrer zunehmenden Gestalt (die  linear oder gekrümmt sein kann) schwächt das Anspre  chen des     Tragflügelbootes    auf alle Wellen wesentlich  ab, in dem sie vorsieht, dass     die    Wellen an der Klappe  14 in allmählich zunehmendem Masse angreifen. Ein  weiteres Mittel, um dieses Ansprechen auf Wunsch zu  verändern, ist das Verbiegen der Klappe 14 in ver  schiedene Formen.  



  In der Darstellung gemäss     Fig.    1 ist die Klappe 16  an der Hinterkante des Tragflügels 10 schwenkbar be  festigt. Bei für sehr hohe Geschwindigkeiten konstruier  ten     Tragflügelbooten    jedoch kann eine     derartige    Befe  stigung bewirken, dass der Wasserstrom entlang der  Oberfläche 22 dieses Tragflügels von der Fläche 16a  der Klappe 16 abreisst, wenn diese Klappe nach un  ten geschwenkt wird. Eine Sogplatte 23, die unter  der Klappe 14 an der Strebe 11 befestigt ist, verhindert,  dass Luft zur Fläche 16a geleitet wird, aber zwischen  der Fläche 16a und dem angrenzenden Wasserstrom  wird sich Wasserdampf bilden.

   Das Abreissen an der  Klappe 16     beeinflusst    die Strömungseigenschaften an  dem gesamten Tragflügel 10 und macht den     Tragflügel     als Hubmittel viel wirkungsloser. Eine Möglichkeit zum  Verhüten dieses     Abreissproblems    ist die Beseitigung der  Klappe 16 an der Hinterkante des     Tragflügels    10 und  stattdessen die Verwendung des gesamten Tragflügels  als Klappe, indem er bei 24 (in     Strichpunktlinien    im  hydrodynamischen Druckmittelpunkt des Tragflügels  10) an der vertikalen Strebe 11 schwenkbar be-         festigt    wird.

       Infolge    seiner grossen Oberfläche braucht  der Tragflügel 10 dann nur geringfügig geschwenkt zu  werden, um dieselbe Hubkraft hervorzurufen, die durch  Schwenken einer Klappe 16 um einen grösseren Betrag  erreicht würde, und aus diesem Grund wird das Ab  reissen des Stromes nicht auftreten, das über der ge  nannten Klappe 16     zustande    kommt.  



  Das in     Fig.    1 gezeigte Gestänge 17 besteht aus einer  Schubstange 25, einem     Dreieckhebel    26 und einer  Schubstange 27. Die senkrechte Schubstange 25 ist an  ihrem einen Ende 25a an der Klappe 16 und mit     ihrem     anderen Ende 25b an einer Ecke 26a des Dreieck  hebels 26 schwenkbar befestigt. Eine Ecke 26b dieses  Hebels ist an der vertikalen Strebe 11 aasgelenkt, und  eine Ecke 26c ist mit einem Ende 27a einer Schub  stange 27 gelenkig verbunden. Das andere Ende 27b  der Schubstange 27 ist an der Klappe 14 schwenkbar  befestigt.

   Wenn     ein    Wasserstrom die vertikale Klappe  14 kreuzt und ihr     Verschwenken    bewirkt, schwenkt  wiederum der     Dreieckhebel    26 um die Ecke 26b und  übersetzt diese Schwenkbewegung der Klappe     in    eine  Auf- und     Abbewegung    der Schubstange 25 und in eine  Schwenkbewegung der Klappe 16. Der Ausschlag der  einen Klappe kann auf jedes gewünschte Verhältnis  des Ausschlags der anderen Klappe durch blosses Än  dern der Stellungen der Schwenkpunkte 26a oder 26c  relativ zu dem festen     Anlenkpunkt    26b verändert wer  den.  



  Die Schubstange 27 kann durch eine     steife    Feder,  wie beispielsweise bei 28 in     Fig.    5 gezeigt, ersetzt wer  den, wobei diese Feder bei den meisten Geschwindig  keiten als starrer Hebel wirkt, sich aber zusammen  drücken lässt, wenn die Klappe 14 hohen Wasser  drücken in Verbindung mit sehr hohen     Bootgeschwin-          digkeiten    ausgesetzt ist. Bei     derart    hohen Geschwindig  keiten, wenn die Klappe 14 dem Wasser ausgesetzt ist,  würden normalerweise die grossen Kräfte auf dieser  Klappe, die eine scharfe Schwenkung bewirken, auf  den schwenkbaren     Tragflügel    oder auf die Klappe 16  übertragen werden und eine unerwünscht grosse Hub  kraft auf das Boot ausüben.

   Dadurch, dass die Feder  28, wenn sie den mit hohen     Bootgeschwindigkeiten    ver  bundenen grossen Kräften unterworfen ist, zusammen  gedrückt wird, nimmt sie die Schwenkbewegung der       Klappe    14 auf und verhindert dadurch, dass diese hohe  Hubkraft auf das Boot ausgeübt wird.  



  In     Fig.    3 ist eine Ausführung der vorliegenden Er  findung dargestellt, bei der zwei     vertikale    Klappen 14  an der Strebe 11 befestigt sind und um Kanten 15 bzw.  15a dieser Strebe in     entgegengesetzten        Richtungen     schwenken. Bei gewissen Formen von Tragflügelbooten,  bei denen eine vertikale Stützstrebe am vorderen Ab  schnitt und zwei am hinteren Abschnitt des     Bootkörpers     angebracht sind, wirkt eine einzige vertikale Steuer  klappe, die an der vorderen Strebe befestigt ist und  nur nach einer Seite schwenkbar ist, als ein zweites  unerwünschtes Ruder und neigt dazu, das Tragflügel  boot zu wenden.

   Bei diesen Formen von Tragflügel  booten sowohl als auch bei anderen Formen, die zwei       vertikale    am vorderen Abschnitt des Bootskörpers be  festigte Stützstreben und nur eine am hinteren Ab  schnitt angebrachte Ruderstrebe aufweisen, erzeugen  die auf die einzelne vertikale an jeder dieser Streben  befestigte Steuerklappe wirkenden Kräfte grosse Biege  momente an jeder Strebe, die konstruktiv     ausgeglichen         werden müssen, um ein Verziehen der Strebe zu ver  hindern.

       Gegeneinander    schwenkende Klappen 14,     die     sich an gegenüberliegenden Seiten der Längsachse 19  19 der Strebe 11 nach hinten erstrecken, erzeugen ent  gegengesetzte Biegemomente an der Strebe 11, die sich  gegenseitig im     wesentlichen    aufheben, wenn     die    Seiten  14a dem Wasserstrom ausgesetzt sind. Aus diesem  Grund wird kein Drehmoment auf das Tragflügelboot  ausgeübt, und die Strebe 11 und ihre Befestigung am       Bootkörper    brauchen nicht konstruktiv verstärkt zu  werden.

   Die Klappen 14 können     vielmehr    an jedem  beliebigen Punkt der Strebe 11 befestigt werden, um  sich an entgegengesetzten Seiten dieser Strebe nach hin  ten zu erstrecken, ebenso wie an der Vorderkante 21  oder jeweils an entsprechenden Punkten entlang den  Seiten 13 und 20. Die Klappen 14 sind belüftet, wo  bei die Seiten 14b ständig Lufttaschen aufweisen, wenn  die Seiten 14a dem Wasserstrom ausgesetzt sind, und  sind     infolgedessen    dem Problem des oben     erwähnten          Stromabreissens    nicht unterworfen.  



  Das in     Fig.3    gezeigte Gestänge 29 ist     allgemein     von derselben Art und Wirkungsweise wie das in     Fig.    1       gezeigte    Gestänge 17. Ein     Dreieckhebel    30 ist mit sei  nem Schwenkpunkt 30a an einem hervorstehenden Teil  31     angelenkt,    das an der Strebe 11 starr befestigt  ist. Eine Ecke 30b dieses     Dreieckhebels    ist an einer  Schubstange 32     angelenkt,    die wiederum mit der unter  Wasser liegenden Klappe 16 gelenkig verbunden ist.

    Eine horizontale Stange 33 ist an einer Ecke 30c des       Dreieckhebels    30 fest     angebracht,    und die Enden die  ser Stange sind an den Enden von Schubstangen 34  bzw. 35     angelenkt.     



  Die entgegengesetzten Enden der Schubstangen 34  und 35 sind wiederum mit horizontalen Ansätzen 36  bzw. 37 der Klappen 14 gelenkig verbunden. Wenn die  Klappen 14 dem Wasserstrom ausgesetzt sind, schwen  ken sie gegen die Längsachse 19-19 der Strebe 11, und  das Gestänge 29     überträgt    diese Schwenkbewegung auf  die Klappe 16. Die Schubstangen 34 und 35 können  durch steife Federn ersetzt werden, die nur unter ho  hem Druck     zusammendrückbar    sind. Die Klappen 14  können abgeschrägt sein, und die unter Wasser liegende       Klappe    16 kann     entfallen,    wenn der gesamte Tragflügel  10 an der Strebe 11 schwenkbar befestigt ist, was be  reits alles im Zusammenhang mit     Fig.    1 erläutert wurde.  



  In     Fig.    5 ist eine Klappe 140 schwenkbar an der  Strebe 11, genau wie in     Fig.    1,     befestigt    und durch das  Gestänge 17 an der Klappe 16     angelenkt,    wie in     Fig.    1  gezeigt mit Ausnahme der zusätzlichen Feder 28, wie  sie oben beschrieben wurde. Die Klappe 140 unter  scheidet sich von der Klappe 14 in     Fig.    1 jedoch dar  in, dass sie so     konstruiert    ist, dass das Tragflügelboot  bei zwei     grundsätzlich    verschiedenen Fahrgeschwindig  keiten mit selbstausgleichender     Steuerung    fahren kann.

    Bei einem     Tragffügelboot    mit Klappen 14, die recht  eckig oder dreieckig ausgebildet sind, wie in den     Fig.    1  und 2 dargestellt, ist das Boot so     konstruiert,    dass es  mit einer vorgegebenen     Geschwindigkeit    fährt, bei der  die Klappen 14 vollständig oberhalb der Wasserober  fläche liegen. Diese berechnete Fahrgeschwindigkeit des  Bootes kann innerhalb eines Bereiches von mehreren  Prozent nach oben oder nach unten geändert werden  durch manuelles Schwenken einer unter Wasser liegen  den horizontalen     Trimmklappe,    die an einer vertikalen  Strebe am Heck des Bootes befestigt ist. Diese Trimm-    klappe ist kein Teil der Erfindung und auch in den  Zeichnungen nicht dargestellt.

   Ein Schwenken dieser  Trimmklappe bewirkt, dass sich das Boot mit seinem  Bug abhängig von der Schwenkrichtung hebt oder senkt,  und das Boot fährt     dann    mit der neuen Geschwindig  keit, wobei die Klappen 14 immer noch aus dem Was  ser herausragen. Gewisse     Tragflügelboote    müssen jedoch  mit Geschwindigkeiten fahren können, die um mehrere  hundert Prozent variieren, und es ist     erwünscht,    bei  diesen Fahrgeschwindigkeiten     eine    selbstausgleichende  Kontrolle über das Boot zu haben und ausserdem die  Höhe des Bootes relativ konstant über der Wasser  oberfläche einzuhalten, so dass das Boot bei gewissen  geringeren Geschwindigkeiten nicht übermässig von  Wellen     beeinflusst    wird,

   die am Bootskörper anschlagen.  



  Die in     Fig.    5 gezeigte     Klappenform,    die zwei aus  geprägte etwa     massstäblich    gezeichnete Abschnitte 38  und 39 aufweist, erzielt diese relativ konstante Höhe,  wobei die Linie     40-40    den Wasserspiegel bei einer  Fahrgeschwindigkeit von etwa 20 Knoten und die Linie       41-41    bei einer Fahrgeschwindigkeit von etwa 60 Kno  ten darstellt. Der Unterschied zwischen diesen beiden  Höhenlinien ist im Vergleich zur Höhe der Strebe 11 ge  ring. Nachdem auch der Abschnitt 3 8 im Vergleich zu dem  Abschnitt 39 eine kleine Fläche aufweist, hat er eine ge  ringe Wirkung auf die selbstausgleichende Kontrolle des  Bootes bei 20 Knoten.

   Zwei Faktoren beeinflussen den  Unterschied in der Fahrhöhe des Bootes bei unterschied  lichen Fahrgeschwindigkeiten; nämlich die äussere Winkel  verschiebung des Abschnitts 38 zum Abschnitt 39 und  die     horizontalen    Längen des Abschnitts 39. Wenn einer  oder beide dieser Faktoren ansteigen, kann dieser Un  terschied in der Fahrhöhe     natürlich        verringert    werden,  wenn der Abschnitt 39 ein wirksamerer     Klappenab-          schnitt    wird. In     Fig.    5 z. B. kann der Abschnitt 39 ge  genüber dem Abschnitt 38 versetzt sein, um mit der  Längsachse 19-19 der Strebe 11 einen anderen Winkel  einzunehmen als der Abschnitt 38.

   Die Form der Klap  pe 14 in     Fig.    5 kann tatsächlich eine     Vielzahl    von aus  geprägten Abschnitten für mehrere Fahrgeschwindig  keiten aufweisen, und jeder Abschnitt kann eine Viel  falt von Formen annehmen in Abhängigkeit von der  gewünschten     Empfindlichkeitskurve.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Automatisches mechanisches Steuersystem zum Sta bilisieren der Bewegungen eines Tragflügelbootes von der Art, bei dem Klappen, die an dem etwa waage rechten Tragflügel und an der vertikalen Stütze vorge sehen sind, die den Tragflügel mit dem Bootskörper verbindet, durch ein mechanisches Gestänge wirksam verbunden sind, um beim Angreifen unausgeglichener Kräfte an einer Klappe, die diese verschwenken, auf die andere Klappe eine Kraft auszuüben, um diese an dere Klappe in eine Lage zum Ausgleichen der auf bei de Klappen ausgeübten Kraft zu bewegen, dadurch ge kennzeichnet,
    dass die vertikale Klappe eine ausgepräg te Unterbrechung des Profils der vertikalen Strebe bil det, wodurch eine Seite der vertikalen Klappe teilweise eine Lufttasche bildet, wenn die entgegengesetzte Seite dem Wasserstrom ausgesetzt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Tragflügel einen festen Teil ein- schliesst, an dem die horizontale Klappe angelenkt ist, um die Hinterkante des Tragflügels zu bilden. 2.
    Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der gesamte Tragflügel an der ver tikalen Strebe um eine querliegende horizontale Achse schwenkbar angelenkt ist, wodurch der Tragflügel selbst als horizontale Klappe dient. 3. Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Strebe eine etwa ebene Rück seite hat, auf der die vertikale Klappe schwenkbar be festigt ist, und sich von einer Seite der Rückseite nach hinten erstreckt. 4. Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die vertikale Klappe eine Hinter kante hat, die sich nach unten gegen die Strebe ver jüngt. 5.
    Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die vertikale Klappe aus zwei Klap pen besteht, die sich von der Strebe aus nach hinten erstrecken und an gegenüberliegenden Seiten der Längs achse der Strebe schwenkbar befestigt sind. 6. Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das mechanische Gestänge eine Fe der aufweist, die nur unter hohem Druck verformbar ist und durch die die Ausgleichskraft zwischen den Klappen übertragen wird. 7.
    Steuersystem nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass das mechanische Gestänge aus einer ersten Schubstange, einem dazwischenliegenden Drei eckhebel und aus einer zweiten und dritten Schub stange besteht, wobei ein Ende der ersten Schubstange mit der horizontalen Klappe und das andere Ende der ersten Schubstange mit einer ersten Ecke des Dreieck hebels schwenkbar verbunden ist, dass der Dreieck hebel mit der vertikalen Strebe an einer zweiten Ecke schwenkbar verbunden ist, dass ein Ende der zweiten und dritten Schubstange an einer dritten Ecke mit dem Dreieckhebel schwenkbar verbunden sind und dass die anderen Enden dieser zweiten und dritten Schubstange jeweils mit den vertikalen Klappen gelenkig verbunden sind. B.
    Steuersystem nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die vertikale Klappe wenigstens zwei ausgeprägte Abschnitte aufweist, wobei die Hinterkante jedes Abschnitts etwa am unteren Ende in einer Höhe oberhalb des Tragflügels endet, die grösser ist als die Mindesteintauchtiefe bei einer oder mehreren berech neten Fahrgeschwindigkeiten, wodurch die selbstaus gleichende Steuerung des Tragflügelbootes bei mehr als einer Fahrgeschwindigkeit aufrechterhalten werden kann. 9. Steuersystem nach Unteranspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die vertikale Klappe einen oberen und unteren Abschnitt aufweist, zwischen denen sich ein Spalt befindet, wobei der untere Abschnitt eine kleinere Fläche aufweist als der obere. 10.
    Steuersystem nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch eine horizontale Platte, die an der ver tikalen Strebe unterhalb der vertikalen Klappe ange bracht ist, um zu verhindern, dass Luft in den Bereich der horizontalen Klappe oder des Tragflügels eingeführt wird.
CH501565A 1964-04-14 1965-04-09 Automatisches mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Bewegungen eines Tragflügelbootes CH436007A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US359563A US3170432A (en) 1964-04-14 1964-04-14 Mechanical control for submerged hydrofoil systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH436007A true CH436007A (de) 1967-05-15

Family

ID=23414352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH501565A CH436007A (de) 1964-04-14 1965-04-09 Automatisches mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Bewegungen eines Tragflügelbootes

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3170432A (de)
BE (1) BE662405A (de)
CH (1) CH436007A (de)
ES (1) ES311420A1 (de)
GB (1) GB1044504A (de)
IL (1) IL23327A (de)
NL (1) NL6504719A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338202A (en) * 1965-08-16 1967-08-29 Atlantic Hydrofoils Inc Mechanical control for submerged hydrofoil systems
US4077077A (en) * 1977-01-13 1978-03-07 Harper Alex M Stabilizer keel
US4622913A (en) * 1984-09-13 1986-11-18 The Boeing Company Hydrofoil flap control rod system

Also Published As

Publication number Publication date
BE662405A (de) 1965-10-12
GB1044504A (en) 1966-10-05
IL23327A (en) 1968-09-26
US3170432A (en) 1965-02-23
NL6504719A (de) 1965-10-15
ES311420A1 (es) 1965-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2828162C2 (de)
DE60310138T2 (de) Flugzeug mit nach vorne öffnenden und abgesenkten störklappen zur giersteuerung
DE3126371C2 (de) Vorrichtung zur Kursstabilisierung und Verminderung der Abdrift von Wasserfahrzeugen, insbesondere Schwert oder Finne für Segelbretter
EP1010616B1 (de) Adaptiver Flugzeugtragflügel
DE602004003376T2 (de) Flugzeug mit störklappen lediglich an der oberseite
DE1963699U (de) An tragflaechen von flugzeugen anbringbarer laenglicher behaelter, insbesondere fuer pfeilfoermige tragflaechen.
DE69401350T2 (de) Tragflügelboot mit segeln
DE1481524A1 (de) Stabilisierungseinrichtung fuer schnellfliegenden,entlasteten Drehfluegel-Rotor
CH436007A (de) Automatisches mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Bewegungen eines Tragflügelbootes
EP0450514B1 (de) Stauflügelboot
DE3202583A1 (de) Gummischlauchboot
DE3446844A1 (de) Schwert fuer segelbrett
DE1236966B (de) Automatisches, passives, mechanisches Steuersystem zum Stabilisieren der Bewegungen eines Tragfluegelbootes
DE3626432C1 (de) Seitenleitwerk fuer Flugzuge mit spreizbaren Ruderklappen
DE2045915A1 (de) Vorrichtung fur Tragbugelboote zur Beseitigung von Querneigungsmomenten bei deren Entstehen
EP0042584A1 (de) Bootskörper
EP0300520A1 (de) Schnelles Wasserfahrzeug
DE3107402C2 (de) Segelbrett
DE677527C (de) Tragflaeche fuer Flugzeuge
EP0346323B1 (de) Steuervorrichtung für hängegleiter
DE2419211C3 (de) Bugverschluß insbesondere für Tragflächenboote
CH307157A (de) Wasserfahrzeug mit Wassertragflügeln.
DE3013479C2 (de) Schiffsrumpf
DE3109307A1 (de) Schwert mit schwertkasten fuer segelboote, insbesondere segelbretter
DE69514322T2 (de) Tragflügel mit festen Hinterkantenflossen für Schiffe