DE19630032C2

DE19630032C2 - Ship, especially ferry

Info

Publication number: DE19630032C2
Application number: DE19630032A
Authority: DE
Inventors: Xiaobo Dr Yan; H Dipl Ing Eckhoff
Original assignee: Schichau Seebeckwerft AG Ik 27572 Bremerhaven De; Schichau Seebeckwerft AG I K
Current assignee: Ssw Faehr- und Spezialschiffbau 27572 Bremer GmbH
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2016-07-26
Also published as: DE19630032A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schiff, insbesondere auf ein Fährschiff, welches einen sich räumlich nach beiden Schiffsseiten ausdehnenden Bugwulst mit einem eigenen Auftrieb aufweist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a ship, in particular to a ferry, which spatially one after both Bow bead extending on the ship's side with its own Has buoyancy, according to the preamble of Claim 1.

Bekannt ist ein solches Schiff aus DE-OS 21 28 765. Zum Bremsen und Hilfssteuern von Schiffen sind mit festen Teilen des Bugwulstes bewegliche Teile verbunden, die unabhängig voneinander gegenüber den Bordwänden des Schiffes ausgeschwenkt werden können. Zusätzlich ist ein Querkanal im Wulstbug angeordnet, der durch das Ausschwenken der beweglichen Teile freigelegt wird. Die angestrebte Wirkung solcher Einrichtungen soll bei der Vorwärtsfahrt und vor allem beim Abbremsen des Schiffes in der Vorwärtsfahrt erreicht werden. Such a ship is known from DE-OS 21 28 765. Zum Brakes and auxiliary steering of ships are fixed Parts of the bulge connected to moving parts that independently of each other against the side walls of the Ship can be swung out. In addition is a Cross channel arranged in the bulge, which by the Swiveling the moving parts is exposed. The desired effect of such facilities should at Forward travel and especially when braking the ship in the forward drive can be achieved.

In der Praxis sind viele Schiffe, insbesondere Fährschiffe, mit einem einfachen, vorspringenden und sich räumlich nach beiden Schiffsseiten ausdehnenden Verdrängungsbugwulst ausgestattet, lediglich um mit günstigen Werten für die benötigte Antriebsleistung hohe Reisegeschwindigkeiten zu erreichen. Dafür sollte die Schiffslänge nämlich möglichst groß sein, weil die benötigte Leistung bekanntlich mit steigender Froudezahl größer wird und letztere von der Schiffslänge abhängig ist. Der unerwünschte Leistungszuwachs bei einem im Verhältnis zu seiner Geschwindigkeit zu kurzen Schiff läßt sich somit durch einen Bugwulst kompensieren, weil dieser über das Maß seiner eigenen Länge hinaus für die benötigte Antriebsleistung längenvergrößernd für das Schiff wirkt. Andererseits wird von Schiffen für Fahrten unter schwierigen Manövrierverhältnissen ein hohes Maß an Manövrierfähigkeit verlangt. Dazu trägt eine möglichst kurze Schiffslänge erheblich bei. Zur Verbesserung der Manövriereigenschaften eines Schiffes sind neben anderen Maßnahmen Bugruder bekannt, die aus einem Ruderblatt bestehen, welches um eine lotrechte Achse schwenkbar im oder auch unter dem Vorschiff angeordnet ist, und bei Bedarf aus einer mittleren Ruhelage in eine Winkellage gegenüber der Schiffslängsmitte ausgestellt werden kann. Bugruder sind zum Beispiel aus DE-OS 33 02 180, DE-OS 32 46 369 und weiteren Druckschriften bekannt. Sie sind entweder hinter dem Vorsteven mittig im Vorschiff oder, vorwiegend bei Trajekten, unter einem horizontal flachen Vorschiff ebenfalls mittig angeordnet.In practice there are many ships, in particular Ferries, with a simple, projecting and themselves spatially extending to both sides of the ship Displacement bulge equipped, only to with favorable values for the required drive power high To achieve cruising speeds. For that, the Ship length should be as large as possible because the As is well known, the power required increases with the number of joys becomes larger and the latter depends on the length of the ship is. The undesirable increase in performance in a Relationship to its speed to short ship can thus be compensated for by a bow bulge because this beyond the measure of its own length for the required drive power increases length for the Ship works. On the other hand, ships for trips a high degree under difficult maneuvering conditions Maneuverability is required. One contributes to this if possible short ship length significantly. To improve the A ship's maneuvering properties are among others Measures bow rudder known from a rudder blade exist, which is pivotable about a vertical axis in the or is arranged under the bow, and at Requirement from a middle rest position to an angular position opposite the middle of the ship. Bow rudders are for example from DE-OS 33 02 180, DE-OS 32 46 369 and other publications are known. they are either behind the bow in the middle of the bow or, mainly in trajects, under a horizontally flat one Foredeck also arranged in the middle.

Aus der DE 90 01 660 U1 ist eine Einrichtung bekannt, bei der zu beiden Seiten eines Schiffsrumpfs schwenkbar angebrachte Platten durch Hydraulikzylinder aus einer Grundstellung, in der sie am Schiffsrumpf anliegen, ausgeschwenkt werden können. Hierdurch soll der Anhalteweg von Schiffen reduziert werden. A device is known from DE 90 01 660 U1, at which swivels to both sides of a ship's hull attached plates by hydraulic cylinders from one Basic position in which they rest on the hull, can be swung out. This is supposed to Stopping distance of ships can be reduced.

Der Artikel aus der Zeitschrift "HANSA", Nr. 18/1981, Seiten 1314 bis 1316, befaßt sich mit der Verbesserung eines Heckruders in ökonomischer und sicherheitstechnischer Hinsicht. Das Heckruder ist als Teilflächenruder ausgebildet.The article from the magazine "HANSA", No. 18/1981, Pages 1314 to 1316 deals with the improvement of a stern rudder in economical and safety-related. The stern rudder is as Partial rudder trained.

Der Artikel aus der Zeitschrift "Schiff & Hafen" Heft 12/1978, Seiten 1147 und 1148, offenbart ein Heckruder aus mehreren Ruderblatteilen.The article from the magazine "Schiff & Hafen" issue 12/1978, pages 1147 and 1148, discloses a stern rudder from several rudder blade parts.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein für hohe Reisegeschwindigkeiten mit möglichst günstigen Werten für die benötigte Antriebsleistung ausgelegtes Schiff mit verbesserten Manövrierfähigkeiten vor allem für Rückwärtsfahrten unter schwierigen Manövrierverhältnissen auszustatten.The object of the invention is now one for high Cruising speeds with the most favorable values for the required propulsion power designed ship with improved maneuverability especially for Reverse travel under difficult maneuvering conditions equip.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch Ausbildungsmerkmale nach dem Patentanspruch 1.The invention solves this problem by means of training features according to claim 1.

Mit diesen Ausbildungsmerkmalen wird eine Kombination eines Bugwulstes mit einem Bugruder ermöglicht, die mit Bugrudern in der herkömmlichen Ausbildung nicht möglich war. Neben einer Optimierung des Verhältnisses der Antriebsleistung zur Schiffsgeschwindigkeit durch den Bugwulst wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung eine erhebliche Verbesserung der Manövriereigenschaften des Schiffes im allgemeinen und ganz besonders bei der Rückwärtsfahrt erreicht. Bei dieser Ausbildung eines Teilflächenruders wird die gewünschte Querkraft zum Manövrieren des Schiffes in der Rückwärtsfahrt durch eine Strömungsumlenkung mit einem sehr kleinen Ablösegebiet an der Ruderblatthinterkante erreicht. Die am Schiffskörper anliegende Strömung wird durch die Fläche des Teilflächenruders quer zur Schiffswand umgeleitet, wobei praktisch kein Totwassergebiet zwischen dem Teilflächenruder und dem Schiffskörper entsteht. Dazu ist eine beidseitige Umströmung des Teilflächenruders an der bei Rückwärtsfahrt vorderen Kante und eine scharfe Hinterkante erforderlich. Die Durchtrittsöffnung für die Strömung befindet sich zwischen der Schwenkachse des Teilflächenruders und der Rudervorderkante, wodurch eine Umströmung sowohl der Saug- als der Druckseite gewährleistet ist. Die resultierende Strömungskraft ist als Querkraft etwa senkrecht zum örtlichen Geschwindigkeitsvektor wirksam. Die Komponente dieser Querkraft ist erheblich größer als die Kraft entgegen dieser Bewegungsrichtung. With these training features, a combination of one Bow bulges with a bow rudder enables that with bow rudders was not possible in conventional training. Next an optimization of the ratio of the drive power to the ship's speed through the bow bulge the training according to the invention a significant Improving the maneuverability of the ship in the general and especially when reversing reached. In this formation of a partial rudder becomes the desired shear force to maneuver the ship in the backward drive with a flow deflection a very small transfer area on the Rudder blade trailing edge reached. The one on the hull flow is determined by the area of the Partial rudder diverted transversely to the ship's wall, whereby practically no dead water area between the Partial rudder and the hull is created. Is to a flow on both sides of the partial surface rudder on the when reversing front edge and a sharp Trailing edge required. The passage opening for the Flow is between the swivel axis of the Partial rudder and the rudder leading edge, creating a Flow around both the suction and the pressure side is guaranteed. The resulting flow force is as Shear force approximately perpendicular to the local one Velocity vector effective. The component of this Lateral force is considerably greater than the force counter this direction of movement.

In Anlehnung an Ausführungen nach dem Stande der Technik können auf jeder Schiffsseite auch Teilflächenruder aus mehreren Ruderblatteilen gemeinsam vorgesehen sein. Jedes Ruderblatteil kann dabei um eine vertikale Achse unabhängig von einem anderen Ruderblatteil geschwenkt und ausgestellt werden. Eine besondere Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, daß jedes Teilflächenruder aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Ruderblatteilen besteht, die winklig zueinander anstellbar sind. Die Schwenkachse des Teilflächenruders ist vorzugsweise in Fahrtrichtung des Schiffes an der Hinterkante des Ruderblattes angeordnet und im Schiffskörper bzw. im Bugwulst gelagert. Im horizontalen Querschnitt erhält das Ruderblatt in Anpassung an die auftretenden Kräfte ein selbsttragendes Flügelprofil, wie es sich aus der nachfolgend beschriebenen zeichnerischen Darstellung ergibt.Based on state-of-the-art designs can also use partial rudders on each side of the ship several rudder blade parts can be provided together. Each Rudder blade part can be independent about a vertical axis swung and flipped by another rudder blade part become. A special embodiment of the invention provides before that each sub-rudder is articulated from several interconnected rudder blade parts that are adjustable at an angle to each other. The swivel axis of the Partial rudder is preferably in the direction of travel Ship arranged at the rear edge of the rudder blade and stored in the hull or in the bow. In the horizontal The rudder blade is adapted to the cross section forces occurring a self-supporting wing profile, such as it results from the graphic described below Representation results.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment is shown schematically in the drawing presented the invention. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bugwulstes mit einem Teilflächenruder, Fig. 1 is a side view of said bulb with a partial surface rudder,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch einen Bugwulst entsprechend Fig. 1 mit einem Teilflächenruder auf jeder Seite des Bugwulstes, Fig. 2 shows a horizontal section through a bulbous bow according to Fig. 1 with a partial surface rudder on each side of said bulb,

Fig. 3 einen Halbschnitt entsprechend Fig. 2 bei ausgeschwenktem Teilflächenruder, Fig. 3 shows a half section according to FIG. 2 removable when the partial surface rudder,

Fig. 4 einen Halbschnitt entsprechend Fig. 2 mit einem Teilflächenruder aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Ruder blatteilen und Fig. 4 is a half section corresponding to Fig. 2 with a partial surface rudder from several articulated rudder blade parts and

Fig. 5 einen horizontalen Schnitt durch ein Teilflächenruder an jeder Seite eines Bugwulstes entsprechend Fig. 4. Fig. 5 is a horizontal section through a part surface rudder on each side of said bulb according to Fig. 4.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Vorschiff, an dessen Vorsteven 4 ein sich nach vorn vorspringender Bugwulst 2 anschließt, welcher als Verdrängerkörper ausgebildet ist und sich somit nicht nur in Längsrichtung des Schiffes, sondern auch räumlich nach beiden Schiffsseiten ausdehnt. Im Bereich dieses Bugwulstes 2 ist auf jeder Bugwulstseite ein Teilflächenruder 1 vorgesehen, welches in der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage mit seiner äußeren Kontur in die Kontur des Bugwulstes strakend eingefügt ist. Das Teilflächenruder 1 weist einen freien Querschnitt für eine Durchströmung auf. Im Falle des Beispieles ist der wirksame Flächenbereich des Teilflächenruders an Kragarmen 5 ausgebildet, die mit ihrem freien Ende um eine vertikale Schwenkachse 3 beweglich am Schiffskörper gelagert sind. Aus der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage sind beide Teilflächenruder 1 um diese vertikale Schwenkachse 3 seitlich aus der Bugwulstkontur herausschwenkbar und somit mit ihrer wirksamen Außenfläche winklig zur Längsmitte des Schiffes anstellbar. Ein Teilflächenruder 1a ist auf der Steuerbordseite und ein Teilflächenruder 1b auf der Backbordseite angeordnet. Beide Teilflächenruder bestehen aus einem einstückigen Ruderblatt, welches in der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage in einer seitlichen Ausnehmung des Bugwulstes versenkt angeordnet ist. Anstelle der dargestellten einstückigen Ausbildung sind auch Teilflächenruder mit mehreren gelenkig miteinander verbundenen Ruderblatteilen 1a, 6a bzw. 1b, 6b entsprechend dem Beispiel in den Fig. 4 und 5 realisierbar. Jedes der beiden Teilflächenruder 1a und 1b weist einen Antrieb auf, die getrennt voneinander oder gemeinsam steuerbar sind, wobei die gemeinsame Steuerung eine gegenläufige Anstellung nach beiden Schiffsseiten ermöglichen sollte. Die Schwenkachsen 3 sind zur Erzielung einer größtmöglichen Wirksamkeit der Teilflächenruder vorzugsweise an der Hinterkante jedes Teilflächenruders 1a bzw. 1b, somit vorzugsweise am freien Ende der Kragarme 5a, 5b, angeordnet und im Schiffskörper bzw. im Bugwulst 2 gelagert. Die Übertragung der Antriebskräfte auf die Teilflächenruder kann in herkömmlicher Weise durch einen Zug-Druckstab 7a bzw. 7b erfolgen. Die Antriebselemente sind in der Zeichnung nicht dargestellt und können herkömmlicher Gestaltung für Ruderanlagen entsprechen. Fig. 1 shows schematically a foredeck, on the bow 4 a forward protruding bulge 2 connects, which is designed as a displacement body and thus extends not only in the longitudinal direction of the ship, but also spatially on both sides of the ship. In the area of this bow bulge 2 , a partial surface rudder 1 is provided on each bow bulge side, which in the rest position shown in FIG. 2 is inserted with its outer contour into the contour of the bow bulge. The partial surface rudder 1 has a free cross section for a flow. In the case of the example, the effective surface area of the partial surface rudder is formed on cantilever arms 5 , which are mounted on the hull with their free end about a vertical pivot axis 3 . From the rest position shown in FIG. 2, both partial surface rudders 1 can be pivoted laterally out of the bow bulge contour about this vertical pivot axis 3 and thus can be adjusted with their effective outer surface at an angle to the longitudinal center of the ship. A partial rudder 1 a is arranged on the starboard side and a partial surface rudder 1 b is arranged on the port side. Both partial rudders consist of a one-piece rudder blade, which in the rest position shown in FIG. 2 is sunk in a lateral recess in the bow bulge. Instead of the one-piece design shown, partial surface rudders with a plurality of rudder blade parts 1 a, 6 a and 1 b, 6 b, which are connected to one another in an articulated manner, can also be realized in accordance with the example in FIGS . Each of the two partial rudders 1 a and 1 b has a drive which can be controlled separately from one another or jointly, the joint control being intended to enable opposing adjustment on both sides of the ship. The pivot axes 3 are arranged to achieve the greatest possible effectiveness of the partial rudders preferably at the rear edge of each partial surface rudder 1 a or 1 b, thus preferably at the free end of the cantilever arms 5 a, 5 b, and mounted in the hull or in the bow bulge 2 . The transmission of the drive forces to the rudders can be carried out in a conventional manner by means of a push-pull rod 7 a or 7 b. The drive elements are not shown in the drawing and can correspond to conventional design for rowing systems.

Reference list

11

Teilflächenruder
Partial rudder

22nd

Bugwulst
Bow bulge

33rd

Schwenkachse
Swivel axis

44th

Vorsteven
Vorsteven

55

Kragarm
Cantilever

66

Ruderblatteil
Rudder blade part

77

Zug-Druckstab
Tension-compression rod

Claims

1.Vessel, in particular a ferry, with a bow bulge which expands spatially to both sides of the ship and has its own buoyancy and at least one bow rudder ( 1 ) arranged on each side of this bow bulge ( 2 ) from a rudder blade, which in the pivoted-in position of rest with its outer contour inserted into the contour of the bow bulge ( 2 ), and from this rest position about a vertical swivel axis ( 3 ) can be moved laterally out of the bow bulge, characterized in that the rudder blades, which are preferably effective when the ship is reversed in the swung-out position, act as a partial rudder ( 1 ) are formed, which in a region close to the swivel axis ( 3 ) has at least one free cross section for a flow and a back flow of the swung out rudder blade.

2. Ship according to claim 1, characterized in that the rudder blade (partial rudder 1 ) is formed on cantilever arms ( 5 ) and is pivotally mounted with these cantilever arms.

3. Ship according to claim 2, characterized in that the partial surface rudder (1) consists of several rudder blade parts (1 a, 6 a and 1 b, 6 b) which are hinged together about vertical axes and are adjustable angle to one another.

4. Ship according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pivot axis ( 3 ) mounted in the bow bulge ( 2 ) of the partial surface rudder ( 1 ) is arranged on the rear edge thereof.

5. Ship according to one of claims 1 to 4, characterized in that a single drive for the rudders ( 1 ) on each bow bulge side and a control of these drives for the common drive of the surface rudders ( 1 ) is provided on both bow bulge sides.