DE1272759B - Wasserfahrzeug, insbesondere fuer hohe Geschwindigkeiten - Google Patents

Description

• Wasserfahrzeug, insbesondere für hohe Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserfahrzeug, Geschwindigkeiten insbesondere für hohe Geschwindigkeiten, dessen Bootskörper zwei längsschiffs, im wesentlichen parallele Seiten aufweist sowie zwei nach unten gerichtete Flächen, die nach oben zur Mittellinie des Bootskörpers hin geneigt und durch eine Rumpffläche voneinander getrennt sind, die etwa die gleiche Länge wie die Seiten besitzt und längs der Mittellinie des Bootskörpers verläuft.
• Es ist ein Wasserfahrzeug der genannten Art bekannt, bei dem der Mittelrumpf die gleiche Tiefe besitzt wie die Seiten des Bootskörpers entlang seiner ganzen Länge, was zur Folge hat, daß der Mittelrumpf seine eigene Bugwelle erzeugt, welche die Rillen auf beiden Seiten des Mittelrumpfes ausfüllt, so daß die Bootsseiten selbst Bugwellen hervorrufen, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten ausbreiten und dabei viel Energie verbrauchen. Die gleiche Erscheinung tritt auch bei anderen bekannten Bootskörperformen auf. Bei einer derselben sind die nach unten gerichteten Flächen konkav und in einem großen Winkel zum Wasserspiegel geneigt. Dies ergibt eine große Richtungsstabilität, wodurch das Steuern bei hohen Geschwindigkeiten erheblich erschwert wird.
• Bei einem Bootskörper, der keine zentrale Rumpffläche, sondern eine glatte Fläche aufweist, bewirkt diese, daß die zwei einwärts gerichteten Bugwellen zusammenstoßen und bei der Vereinigung Wirbel bilden. Dadurch wird der Strömungswiderstand des Bootes merklich gesteigert und der Auftrieb reduziert. Ein weiterer bekannter Bootskörper, der nach außen gerichtete Bugwellen hervorruft ' weist seitliche Ausladungen auf, die zur Abweisung des Sprühwassers dienen. Diese Ausladungen können aber nicht etwa wie Kufen wirken und daher auch keinen Auftrieb erzeugen.
• Es ist auch ein rechteckiger Schiffsrumpf mit parallelen, senkrechten Seitenwänden bekannt. Der Boden dieses Schiffsrumpfes ist nach der Längsmittellinie des Schiffes A-förmig nach oben gewölbt. Dadurch soll bezweckt werden, Luft in den Kanal zur Bildung eines Luftkissens hineinzuziehen, auf dem das Boot reiten kann. Auch hier ergeben sich aber zwei einwärts gerichtete Bugwellen, die zusammenstoßen und Wirbel erzeugen und so den Auftrieb in der bereits ausgeführten Weise herabsetzen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und ein Wasserfahrzeug, insbesondere für hohe Geschwindigkeiten, zu schaffen, dessen Bootskörper derart ausgebildet ist, daß das Fahrzeug schon bei geringerer Geschwindigkeit in die Gleitlage gehoben wird, als dies bei den bisherbekanntenschnellfahrendenBootenmöglichist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die konvex ausgebildete Rumpffläche eine geringere Tiefe hat als die Seiten und zum Bug des Bootes hin über die Schwimmwasserlinie ansteigt. Vorzugsweise sind die nach unten gerichteten Flächen konvex und in kleinem Winkel zum Wasserspiegel geneigt und ragen seitlich über die Außenflächen des Bootes hinaus.
• Eine bevorzugte Ausführungsfonn der Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Bootskörpers, F i g. 2 eine Unteransicht einer Hälfte des Bootskörpers nach F i g. 1, bis zur Längs-Mittellinie, F i g. 3 eine Vorderansicht des Buges, F i g. 4 eine Endansicht des Hecks.
• Wie hauptsächlich aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Grundriß der erfindungsgemäßen Bootsform im wesentlichen rechteckig und die leicht nach außen gebogenen 0 Kanten 2 sind im wesentlichen parallel zur Fahrzeug-Mittellinie.
• Von jeder Kante 2 aus erstreckt sich eine aufrechte, nach außen gerichtete, bezüglich der Vertikalen um einen kleinen Winkel nach außen geneigte, leicht konvexe Fläche 4 sowie eine leicht konvexe Bodenfläche 6, die unter einem geringen Winkel zur Schwimmwasserlinie 13 hin geneigt ist und etwas über den Bootskörper hinausragt.
• Jede Außenfläche 4 geht an ihrem o'Geren Ende nach außen in eine Schrägfläche 8 über, die mit der Vertikalen einen größeren Winkel bildet und an eine aufrechte Fläche 10 angrenzt. Die beiden Flächen 8, 10 liefern eine zusätzliche Stabilisierung, falls das Rollen des Bootes übermäßig stark werden sollte, und stellen auch eine zweckmäßige Vergrößerung der oberen Fahrzeugfläche dar.
• Die inneren Enden der Schrägflächen 6 sind mittels einer konvexen Rumpffläche 12 untereinander verbunden, welche im wesentlichen in Längsrichtung des Wasserfahrzeugs verläuft. Diese Rumpffläche 12 erstreckt sich zumindest im Mittelteil des Fahrzeugs unterhalb der Schwimmwasserlinie, steigt jedoch in Richtung des Buges an, bis sie schließlich an den Bugspitzen deutlich über der Schwimmwasserlinie liegt. Die konvexe Ausbildung der Flächen 4, 6 und 12 dient der Festigkeit sowie der Vergrößerung des Raumes innerhalb des Bootes. Die Festiakeit an sich kann jedoch auch durch eine konkave oder ebene Ausbildung dieser Flächen erreicht -werden. Die schrägen Außenflächen 4 sind in Draufsicht ebenfalls konvex gebogen, wobei die Krümmung am Bug des Bootes stärker ist als in den Mittel- und Achterteilen.
• Aus den Fi-Uren der Zeichnung ist zu ersehen, daß die Außenflächen 4 bei einer Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges nur sehr wenig hinderlich sind und nur kleine Bugwellen erzeugen können; die Flächen 6 bewirken jedoch die Umlenkung des größten Teils des durch die Fahrt des Bootes bewegten Wassers in Form von Bugwellen in Richtung der Boots-Mittellinie. Letztere prallen auf die Rumpffläche 12 bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit auf und mit zunehmender Geschwindigkeit erhöht sich auch die Reaktion auf die Rumpffläche, indem sie die auf sie aufprallenden Bugwellen weiter ablenkt.
• Dabei ergibt sich entlang der geneigten Fläche 6 ein ruhiger, glatterStrömungsverlauf. In dem Bereich, wo die Rumpffläche 12 an die Fläche 6 angrenzt, geht die einwärts gerichtete Bugwelle durch die zentrale Rumpffläche in eine gleichmäßige schraubenfönnige Strömung über; dieselbe hinterläßt einen ruhigen Teil zwischen den beiden Bugwellen. Wenn sich die beiden schraubenförmigen Strömungen an der mittleren Linie treffen, bewegen sie sich in der gleichen Richtung, nämlich nach unten, auf dieser Linie und vermischen sich nicht miteinander. Der auf die Rumpffläche 12 ausgeübte Druck wirkt- nach oben und vergrößert die üblichen, auf die eingetauchten Bootsflächen wirkenden hydrodynamischen Kräfte. Durch diese zusätzliche Kraft wird das Wasserfahrzeug senkrecht angehoben, so daß sich die Bugwellen verkleinern, bis zwischen dem üblichen Auftrieb, der auf die eingetauchten Flächen wirkt und der Rückwirkung auf die Rumpffläche Gleichgewicht hergestellt ist. Dabei werden Energieverluste vermindert, da die normalerweise ungenützte Bugwellenenergie nun das Anheben bewirkt und die dadurch -verkleinerte Fläche der mit dem strömenden Wasser in Berührung stehenden Teile es ermöglicht, daß das Fahrzeug im Vergleich zu herkömmlichen Booten mit derselben Gesamt-Eintauchfläche, jedoch ohne die erfindungsgemäße Ausbildung, bei gleichem Energieverbrauch größere Geschwindigkeiten erreicht.
• Bei weiter zunehmender Geschwindigkeit hebt sich das Boot mehr und mehr aus dem Wasser, bis ein i Zustand erreicht ist, in welchem der größte Teil des Fahrzeuggewichts von den äußeren Randteilen der Flächen 6 aufgenommen wird und das Boot auf dem Wasserspiegel etwa in der Art eines Paares Wasserskier gleitet. Bei diesem Gleiten wird das Wasser während der Fahrt immer noch zu der Rumpffläche 12 gelenkt. Der Rückprall an derselben spielt dann jedoch eine weniger wichtige Rolle als bei niedrigeren Geschwindigkeiten.
• Da der überwiegende Teil der Motorleistung eines zum Gleiten bestimmten Wasserfahrzeugs eher dazu dient, dieses in den Gleitzustand zu heben, als es gleitend mit hoher Geschwindigkeit vorwärtszutreiben, ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit einem weniger starken Motor die gleiche Spitzengeschwindigkeit erreicht, als herkömmliche Boote, welche die erfindungsgemäße Formgebung zur Erhöhung der Auftriebskräfte nicht aufweisen.
• Die erfindungsgemäße Bootsform kann auch bei Flugbooten oder den Schwimmern von Wasserflugzeugen angewandt werden. Ebenso könnte diese Form für Fahrzeuge dienen, die sich nicht nur im Wasser, sondern auch im Schnee oder auf weichem Schlammboden bewegen sollen. Auch die Verwendung als Amphibienfahrzeug erscheint-,vorteilhaft. Offensichtlich ist die Erfindung auch unabhängig von der jeweils verwendeten Antriebsart, wie herkömmliche Propeller, Wasserstrahl-Antriebe oder über der Schwimmwasserlinie angeordnete Düsenstrahltriebwerke od. dgl.
• Um die Wasserströmung hinter dem Boot günstiger zu gestalten, ist auch in Betracht gezogen, an geeigneten Stellen des Bootskörpers durch in diesem vorgesehene öffnungen Grenzschichten von Wasser abfließen zu lassen, wodurch die Entstehung von energieabsorbierenden Wirbeln an den Bootsflächen verhindert wird. Das entnommene Wasser könnte dann vom Bootsheck aus mit einer Geschwindigkeit ausgestoßen werden, welche die Fahrgeschwindigkeit desselben übersteigt, wodurch eine weitere Verstärkung der bereits vorhandenen Antriebskraft erzielt würde.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Wasserfahrzeug, insbesondere für hohe Geschwindigkeiten, dessen Bootskörper zwei längsschiffs, im wesentlichen parallele Seiten aufweist sowie zwei nach unten gerichtete Flächen, die nach oben zur Mittellinie des Bootskörpers hin geneigt und durch eine Rumpffläche voneinander getrennt sind, die etwa die gleiche Länge wie die Seiten besitzt und längs der Mittellinie des Bootskörpers verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex ausgebildete Rumpffläche (12) eine geringere Tiefe hat als die Seiten(4) und zum Bug des Bootes hin über die Schwimmwasserlinie ansteigt.
2. 2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten gerichteten Flächen (6) konvex und in kleinem Winkel zum Wasserspiegel geneigt sind sowie seitlich über die Außenflächen (4) des Bootskörpers hinausragen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 385 609, 408 278, 529 474, 568 612; britische Patentschrift Nr. 593 160; USA.-Patentschrift Nr. 1312 036; Die Yacht, 1956, S. 408, 1957, S. 649; Yachting World, 1961, Januar, S. 17.