WO2001079055A1 - Wasserfahrzeug - Google Patents

Abstract

Das Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb, das eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist, besitzt einen Rumpf, der, gesehen im Radialschnitt durch den Mittelpunkt der Längsachse im wesentlichen ellipsoidförmig ist, der im Axialschnitt gesehen entlang der Längsachse im wesentlichen ellipsoidförmig ist und der, gesehen in Draufsicht, ebenfalls im wesentlichen ellipsoidförmig ist.

Description

Wasserfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb, das eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist, mit einem Rumpf, mit mindestens einem Kiel und mit mindestens einem Antrieb.

Wasserfahrzeuge weisen je nach ihrem Einsatzzweck die unterschiedlichsten Rumpfformen auf. Dabei werden schnelle, kleine Schiffe, insbesondere Motorboote aber auch Aufklärungsschiffe für den Verteidungsfall, vorwiegend als Mehrschrauber gebaut, da mit einer Zwei- oder Vier- Schrauberanordnung die Kavitations-Tendenz der Propeller reduziert und eine hydrodynamische Ungleichförmigkeit des Antriebs vermieden werden soll. Bei Zweischraubern bleibt die Betriebsbereitschaft außerdem bei Ausfall einer Antriebsanlage weitgehend erhalten, wobei zusätzlich der Zweischrauben-Antrieb bessere Manövriereigenschaften ermöglicht .

Der Mehrschrauben-Antrieb ist jedoch in den letzten 20 Jahren fast vollständig aufgegeben worden, weil von dem Einschrauber sowohl eine Einsparung im Bereich der Herstellungskosten als auch eine Einsparung im Bereich der Brennstoffkosten im Vordergrund stand. Außerdem sind die Steuereigenschaften von mit einem Antrieb versehenen Wasserfahrzeugen bei langsamer Fahrt wesentlich besser als bei mit zwei Antrieben versehenen Wasserfahrzeugen, wenn diese mit einem Mittelruder ausgestattet sind. Um eine möglichst hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit zu erzielen, wurde bereits eine Vielzahl von Rumpfformen vorgeschlagen, wobei versucht wurde, die Stromungseigenschaften zu verbessern. So beschreibt die DE C 36 39 175 einen Schiffsrumpf für kleine Fahrzeuge und hohe Geschwindigkeiten, wobei der Schiffsrumpf unter der Schwimmwasserlinie aus einem sich nahezu über die gesamte Schiffslange erstreckenden wulstformigen Verdrangerskorper besteht, der im Vorschiff schlank ist, sich dann nach hinten über etwa zwei Drittel der Schiffslange gleichmaßig aufdickt, sich dann in Richtung auf einen großen Mittelpropeller hin wieder verjungt und an den sich nach oben eine Schiffsform mit V-formigem Spantcharakter anschießt, die in ihrem hinteren Bereich in einen Tunnel übergeht, der den Wulstkorper und den Propeller überdeckt, sodass dort oberhalb des Wulstes eine stark konkave muldenförmige Form entsteht.

Hiermit wird eine Reduzierung des Rumpfwiderstandes wegen der Verlagerung des Verdrangungsschwerpunktes nach hinten, d. h. durch Erzeugung kleiner Einlaufwinkel im Vorschiff erreicht, sowie ein Fortfall des Widerstandes für die Lagerung der seitlichen Propellerwellen, wodurch der Gesamtwiderstand ebenfalls verringert wird. Eine Verbesserung des Schiffsgutegrades wird durch Ausnutzung des Verdrangernachstromes erreicht und eine Ruckgewinnung der Rotationsenergie aus dem Abstrom des ersten Propellers bei Anordnung eines dahinter angeordneten zweiten Propellers (Contra-Rotating-Propeller) . Ein weiteres Wasserfahrzeug, das in sich abgeschlossene Antriebsmittel aufnehmen und mindestens einen Fahrgast auf dem Wasser befördern kann, wobei der Schiffskörper aus einer sich drehenden schwimmenden Linse besteht, die ihm Form einer Untertasse verleiht, ist aus der DE A 31 20 752 bekannt. Der Schiffskörper umfaßt hierbei einerseits eine gewölbte untere Wand und andererseits eine im wesentlichen flache obere Wand oder Decke. So kann die untere gewölbte Wand des Schiffsrumpfes die Form einer Kugelkalotte aufweisen oder aber einen mittleren Teil in Form einer Kugelkalotte und an seiner Peripherie einen hochragenden Rand aufweisen, dessen Erzeugende einen kleineren Krümmungsradius als die Kugelkalotte besitzt. Dieses Wasser ahrzeug dient in erster Linie dazu, mit einem auf einem eststehenden Mast angebrachten Segel, das längs der Drehachse des Schiffrümpfes angeordnet ist, auf dem Wasser zu surfen. Bei einem in dieser Vorveröffentlichung beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein senkrechter Schacht vorgesehen, in dem die lotrechte Transmissionswelle eines Außenbordmotors mit einer Schiffsschraube eingesetzt ist .

Aus der EP-Al-0242408 ist ein Segelboot mit einem überwiegend geschlossenen Bootsrumpf, wenigstens einem im Bootsrumpf abgestützten Mastbaum und einer

Steuerrudereinrichtung bekannt. Dieses Segelboot soll eine hohe Seetüchtigkeit und einen Rumpf mit hoher Festigkeit, hoher Lagestabilität und selbständiger Aufrichtbarkeit nach dem Kentern aufweisen. Hierzu wird die Form des Bootsrumpfes durch Querschnitte bestimmt, die auf der Spitze stehende, insbesondere gleichseitige Dreiecke mit konvex gekrümmten Seiten bilden und sich jeweils in Richtung zum Bug und zum Heck kontinuierlich bzw. ungefähr auf Punktgröße verkleinern, sodass sich dort die drei der Ecken der drei Ecke enthaltenden Kanten treffen und ein um seine Hauptachsen weitgehend symmetrischer Körper, insbesondere ein Ellipsiod entsteht. Der Umriss des Bootsrumpfes kann hierbei in Seitenansicht oder Draufsicht ungefähr einer Ellipse entsprechen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb zu schaffen, das eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist, das verbesserte

Strömungseigenschaften besitzt aufgrund eines reduzierten RumpfWiderstandes und das kostengünstig herstellbar ist.

Ausgehend von einem Wasserfahrzeug der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen.

Demnach ist ein Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb vorgesehen, das eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist; das Wasserfahrzeug weist einen Rumpf mit einer unteren und einer oberen Hälfte auf, ferner mindestens ein Kiel und mindestens einem Antrieb, wobei der Rumpf im Längsschnitt und in der Draufsicht im wesentlichen ellipsenförmig ist. Erfindungsgemäß ist der Rumpf im Querschnitt durch den Mittelpunkt der Längsachse im wesentlichen ebenfalls ellipsenförmig, wobei die Achsen aller Ellipsen ungleich sind. Vorzugsweise sind die untere und die obere Hälfte des Rumpfes hierbei symmetrisch.

Mit der neuartigen Rumpfform für ein Wasserfahrzeug, das beispielsweise als Motorboot für den Regattaeinsatz, als schnelles Aufklärungsboot im Verteidigungsfall oder auch als Überwachungsfahrzeug auf vielbefahrenen Seestraßen zur Vermeidung von Umweltverschmutzungen einsetzbar ist, wird der Vorteil eines reduzierten Rumpfwiderstandes durch die Erzeugung kleiner Einlaufwinkel im eingetauchten Vorschiff erreicht, sowie die Erzeugung eines in axialer, radialer und tangentialer Richtung gleichförmigem Nachstromfeldes bei gleichzeitiger Verringerung einer Schräganströmung. Durch diese Verbesserung der Strömungseigenschaften des Schiffsrumpfes wird ferner noch der Vorteil einer verringerten Kavitation und der daraus entstehenden Geräusche sowie Vibrationen erzielt. Das Wasserfahrzeug ist auch bei hohen Geschwindigkeiten besonders wendig bei gleichzeitig verringerter Kentergefahr.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der das Wasserfahrzeug schematisch dargestellt ist; es zeigen

Figur 1 einen Radialschnitt durch den Mittelpunkt der Längsachse;

Figur 2 einen Axialschnitt entlang der Längsachse; und

Figur 3 eine Draufsicht. In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das erfindungsgemäß ausgestaltete Wasserfahrzeug mit statischem und dynamischem Auftrieb ist mit einem Rumpf 1 versehen, der an seiner Unterseite mit mindestens einem Kiel 4 versehen ist, sowie mit mindestens einem Antrieb 5. Auf seiner Oberseite ist ein Steuer- oder Kommandostand 3 vorgesehen zur Aufnahme eines oder mehrerer Beobachter, wobei dieser Steuerstand 3 beispielsweise bei der Jagd auf Großfische auch mit einer Waffe 6, wie z. B. einer Harpune, versehen sein kann.

Wie Figur 1 erkennen läßt, in der ein Radialschnitt durch den Mittelpunkt der Längsachse 2 schematisch dargestellt ist, weist der Rumpf eine im wesentlichen ellipsoidförmige Form auf.

Wie Figur 2 erkennen läßt, weist der Rumpf im Axialschnitt entlang der Längsachse 2 ebenfalls im wesentlichen Ellipsoidform auf.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug, wobei aus dieser Figur ersichtlich ist, dass auch in Draufsicht die Form des Rumpfes 1 im wesentlichen ellipsoidförmig ist.

Ein derartiges Wasserfahrzeug ist einfach und kostengünstig herstellbar; es zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aus, sodass es für eine Vielzahl von Einsatzzwecken geeignet ist.

Claims

Patentansprüche

1. Wasserfahrzeug mit statischen und dynamischen Auftrieb, das eine hohe Wendigkeit bei großer Geschwindigkeit aufweist, mit einem Rumpf (1), der eine untere und eine obere Hälfte aufweist, mit mindestens einem Kiel (4) und mit mindestens einem Antrieb, wobei der Rumpf (1) im Längsschnitt und in der Draufsicht im wesentlichen ellipsenförmig ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf (1) im Querschnitt durch den Mittelpunkt der Längsachse (2) im wesentlichen ebenfalls ellipsenförmig ist und die Achsen aller Ellipsen ungleich sind.

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und die obere Hälfte des Rumpfes (1) symmetrisch sind.