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Dokumentenidentifikation DE3518883C2 28.02.1991
Titel Tragflügelboot bestehend aus einem Schiffsrumpf mit Gleitelementen
Anmelder Labentz, Peter, 2000 Hamburg, DE
Erfinder Labentz, Peter, 2000 Hamburg, DE
Vertreter Schmidt-Bogatzky, J., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., 2000 Hamburg; Wilhelms, R., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Kilian, H., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 25.05.1985
DE-Aktenzeichen 3518883
Offenlegungstag 16.10.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.02.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.02.1991
IPC-Hauptklasse B63B 1/28
IPC-Nebenklasse B63H 11/04   B63H 25/46   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Tragflügelboot mit einem Schiffsrumpf und mit als Tragflächen ausgebildeten Gleitelementen, die mittels Stelzen im Abstand vom Schiffsrumpf angeordnet sind und die im Bereich einer längenunveränderlichen Stelze quer zur Schiffslängsachse mittels in den längenverstellbaren Stelzen angeordneter Hydraulikzylinder schwenkbar sind, wobei die seitliche Breite der Tragflächenanordnung in etwa der vertikalen Projektion des Schiffsrumpfes entspricht, und als Antriebseinrichtung jeder Tragfläche eine Wasserstrahldüse zugeordnet ist.

Tragflügelboote sind bekannt. Sie weisen unter dem Rumpf starr oder klappbar angebrachte Tragflügel auf, die verschiedene Formen besitzen können und mit steigender Geschwindigkeit den Bootskörper durch ihren dynamischen Auftrieb aus dem Wasser heben. Hierdurch soll der Wasserwiderstand des Fahrzeugs so sehr vermindert werden, daß hohe Geschwindigkeiten möglich sind. Bei einem in der US-PS 40 67 286 beschriebenen Tragflügelboot sind kufenartige Gleitelemente vorgesehen, die mittels eines hydraulisch betriebenen Gestänges heckseitig vertikal verschwenkbar sind. An den heckseitigen Endabschnitten der Gleitelemente ist jeweils eine einfache Düse vorgesehen, die von einem auf dem Gleitelement angeordneten Pumpenaggregat mit Wasser beaufschlagt wird. Bei diesem Tragflügelboot besteht die Gefahr, daß durch Bedienungsfehler die Gleitelemente unterschiedlich verstellt werden, wodurch die Schiffsstabilität beeinträchtigt wird. Ferner sind glatte Tragflächen nicht neigungsstabil. Bei einer Schräglage z. B. Krängung verlieren sie ihr aufrichtendes Moment und scheren seitlich aus. Ein weiteres Wasserfahrzeug mit Unterwasser-Längstragflächen ist in der DE-AS 10 39 868 beschrieben. Die Längstragflächen sind an Stelzen in einer Ebene ausgerichtet angeordnet. Diese Ausführung eines Wasserfahrzeugs hat die gleichen Nachteile wie das nach der US-PS 40 67 286 bekannte Tragflügelboot. In der GB-PS 5 18 078 wird ein Wasserfahrzeug beschrieben, bei dem Gleitelemente stets im gleichen Abstand vom Rumpf angeordnet sind. Die Tragflächen sind seitlich nicht miteinander verbunden. Hierdurch wird die Schiffsstabilität bei schwerem Seegang beeinträchtigt, so daß die Einsatzfähigkeit eines derartigen Tragflügelbootes beschränkt ist.

In der DE-Z "Wehrtechnik", 11/75, S. 596 wird ein Tragflügelboot beschrieben, bei dem bugseitig eine Tragfläche angeordnet ist, die aus zwei winklig geformten Teilelementen besteht und den Schiffsrumpf seitlich überragt. Diese Tragfläche ist mittels zweier Stelzen mit dem Schiffsrumpf verbunden. Nach der DE-PS 8 89 271 ist es ferner bekannt, einander zugewandte Seitenabschnitte von Tragflächen zusammenzuführen und direkt mit dem Schiffsrumpf zu verbinden. Um bei Gleitbooten die aufgrund von Unterdruck entstehende Sogwirkung auf das Unterwasserschiff zu vermindern, ist es nach der DE-OS 20 07 624 ferner bekannt, an der Rumpfunterseite eine Düse als Druckanstiegmittel vorzusehen. In der GB-PS 14 18 636 wird ferner der Einsatz einer Gasturbine zum Schiffsantrieb beschrieben. Die Gasturbine befindet sich in einem düsenartigen Mantelgehäuse im Wasser, wobei durch einen durch die Gasturbine angetriebenen Propeller in das Düsengehäuse Wasser angesaugt und wieder ausgestoßen wird. Seitlich am Düsengehäuse sind tragflächenartige Elemente vorgesehen, in denen Düsen ausgebildet sind. In diese Düsen wird das Abgas der Gasturbine geleitet, welches durch Injektionswirkung Wasser in die Düsen ansaugt, was beim Austritt aus diesen Düsen ebenfalls zum Vortrieb beiträgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Tragflügelboot der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es auch bei schwerer See eine ausreichende Stabilität und Kursbeständigkeit bei hoher Reisegeschwindigkeit während der Gleitphase ermöglicht, wobei eine so gute Manövrierfähigkeit erzielt werden soll, daß in Häfen, Flußmündungen u. dgl. das Tragflügelboot und Schlepphilfe die erforderlichen Manöver durchführen kann und im Wasser treibende Gegenstände die Manövrierbarkeit nicht beeinflussen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die feste Verbindung der Tragflächen seitlich miteinander bewirkt bei Seegang die nötige Festigkeit und Elastizität. Die halbkreisförmige Ausführung der Tragflächen schützt die Antriebsdüsen optimal gegen Wellenschlag und treibende Gegenstände. Durch die vertikalen Seitenflächen der Tragflächen wird eine gute Richtungsstabilität erzielt. Bei Ausbildung eines rotationsförmigen geschlossenen Rumpfes mit sich zu den Endabschnitten verkleinerndem Querschnitt kann ferner ein hohes Maß an Transportsicherheit und günstigem Formwiderstand erzielt werden. Auch bei Schräglage des Tragflügelbootes bleibt ein aufrichtendes Moment erhalten, da die halbkreisförmigen heruntergezogenen Seitenflächen der Tragflächen eine sichere Neigungsstabilität gewährleisten.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Tragflügelboots in einer Seitenansicht,

Fig. 2 das Tragflügelboot nach Fig. 1 in einer Ansicht von vorn,

Fig. 3 das Tragflügelboot nach Fig. 1 in einer Ansicht von hinten,

Fig. 4 eine weitere Ausbildung des Tragflügelboots nach Fig. 1 in einer Ansicht von hinten,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Tragflügelboots nach der Erfindung in einer Seitenansicht,

Fig. 6 eine weitere Ausbildung der Saugleitungen und Druckleitungen zwischen Schiffsrumpf und Tragflächen eines Tragflügelboots nach Fig. 5 in einer Seitenansicht,

Fig. 7 das Tragflügelboot nach Fig. 5 in einer Ansicht von vorn,

Fig. 8 das Tragflügelboot nach Fig. 5 in einer Ansicht von hinten.

Das Tragflügelboot 1 besteht aus einem Schiffsrumpf 3 unter dem mittels Stelzen 6 Tragflügel 30 angeordnet sind. Die Tragflügel 30 sind im Querschnitt allgemein halbkreisförmig ausgebildet (Fig. 2 bis 4). Es können zwei oder mehrere Tragflügel 30 Anwendung finden. Vorzugsweise wird die seitliche Breite der Tragflügelanordnung 9 so ausgebildet, daß sie in etwa der vertikalen Projektion des Schiffsrumpfes 3 entspricht. Jeder Tragflügel 30 ist heckseitig mittels einer als feste Stelze ausgebildeten längenunveränderlichen Stelze 17 mit dem Schiffsrumpf 3 verbunden. Bugseitig ist eine längenverstellbare Stelze 7 angeordnet, die einen hydraulischen Zylinder 27 aufweist. Hierdurch ist es möglich, jede Tragfläche 30 um die Drehachse 28 der Stelze 17 zu verschwenken. An jeder Stelze 17 ist ein horizontaler Kragarm 36 angeordnet, an dessem freien Endabschnitt eine Aufhängung 20 mit einem Lager angeordnet ist. In dieser Aufhängung 20 ist eine Druckleitung 24 für eine als Diffusordüse 32 ausgebildete Wasserstrahldüse 5 gelagert, die im Bereich des Schiffsrumpfs 3 durch eine Wellenhose 35 in den Schiffsrumpf 3 geführt ist. Die Druckleitung 24 ist mit der Diffusordüse 32 um die vertikale Achse 10, die gleichzeitig die Mittelachse der Druckleitung 24 ist, schwenkbar. Hierdurch ist es möglich, die Fahrtrichtung des Tragflügelboots 1 durch entsprechende Einstellung der Diffusordüsen 32 festzulegen. In den außenseitig befindlichen Diffusordüsen 32 ist am außenseitigen Wandabschnitt jeweils eine Querstrahldüse 38 ausgebildet. Die Diffusordüsen 32 sowie die Querstrahldüsen 38 werden mittels einer im Schiffsrumpf 3 befindlichen Druckpumpe 46 mit Druckwasser beaufschlagt.

An jedem Tragflügel 30 ist ein Anschlußstutzen 47 für eine Saugleitung 22 ausgebildet, die mit einer Saugpumpe 45 verbunden ist. Die Saugpumpe 45 befindet sich ebenso wie die Druckpumpe 46 im Schiffsrumpf 3 und wird von einem Motor 44 angetrieben. Der Anschlußstutzen 47 und ein vertikaler Leitungsabschnitt der Saugleitung 22 sind mittels eines flexiblen Rohrs 34 mittels Flanschverbindungen 37 miteinander verbunden. Die obere Flanschverbindung 37 ist mit einer Halterung 33 verbunden, die an der Stelze 17 befestigt ist.

In Fig. 5 ist ein weiteres Tragflügelboot 2 in einer Seitenansicht dargestellt. Dieses Tragflügelboot 2 besteht aus einem Schiffsrumpf 4, an dem bugseitig und heckseitig jeweils eine Bugklappe 48 bzw. Heckklappe 49 angeordnet ist. Hierdurch kann der Laderaum 15 auch z. B. mit Autos od. dgl. beladen werden. Oberhalb des Hauptdecks 12 befinden sich die Aufenthalts-, Wirtschafts- und Wohnräume 42 sowie der Kommandostand mit einer zentralen Steuereinrichtung 29.

Der Schiffsrumpf 4 ist ebenfalls mittels längenunveränderlichen Stelzen 17 und längenverstellbaren Stelzen 7 mit Tragflügeln 30 verbunden, die im Querschnitt allgemein halbkreisförmig mit zum Schiffsrumpf 4 abgewandten Öffnungsabschnitt ausgebildet sind. Jede längenunveränderliche Stelze 17 weist ein Mittelstück 73 auf, das mittels eines Gelenks 74 an einem an der Tragfläche 30 angeordneten Lagerbock 75 und mittels eines Gelenks 76 an einem an dem Schiffsrumpf 4 angeordneten Lagerbock 77 schwenkbar gelagert ist. Jeder Tragbügel 30 ist um eine Drehachse 28 der zugehörigen Stelze 17 verschwenkbar. Die Verschwenkung erfolgt durch Betätigung eines an der Stelze 7 angeordneten Hydraulikzylinders 27, der an einer Versteifung 26 des Schiffsrumpf 4 schwenkbar befestigt ist. Hierbei verschwenkt das jeweilige Mittelstück 73 der Stelze 17 um die Drehachse 28 des Gelenks 76, das am Schiffsrumpf 4 angeordnet ist, nach hinten. Durch entsprechende Betätigung des Hydraulikzylinders 27kann der Stelzenabschnitt 25 in vorbestimmter Weise aus- oder eingefahren werden. Bei maximaler Anstellung des jeweiligen Tragflügels 30 kommt dieser bugseitig mittels eines Arretierungsglieds 19 mit einem Hindernisabweiser 16 in Wirkverbindung, der an der Unterseite des Schiffsrumpfs 4 angeordnet ist. Vorzugsweise ist jeder Hindernisabweiser 16 im Querschnitt konvex oder keilförmig ausgebildet.

In jedem Tragflügel 30 ist eine als Diffusordüse 31 ausgebildete Wasserstrahldüse 5 angeordnet. Jede Diffusordüse 41 ist mittels eines Rohranschlusses 40 mit Ventilen 39 mit einer Druckleitung 24 verbunden, die durch Drehgelenkrohrflanschkupplungen 23 gelenkig ausgebildet ist. Die Druckleitung 24 steht mit einer Druckpumpe 46 in Verbindung, die von einem Motor 44 angetrieben wird.

In Fahrtrichtung vor einer jeden Diffusordüse 31 ist an den Tragflügeln 30 ein Anschlußstutzen 47 ausgebildet, der mit einer Saugleitung 22 verbunden ist. Die Saugleitung 22 ist in einzelne Rohrleitungsabschnitte unterteilt, die mittels Drehgelenkrohrflanschkupplungen 23 miteinander verbunden sind. Im Bereich des Schiffsrumpfs 4 ist die Saugleitung 22 an den saugseitigen Anschluß einer Saugpumpe 45 angeschlossen, die ebenfalls vom Motor 44 angetrieben wird. Die Saugleitungen 22 und Druckleitungen 24 können aus räumlich gekrümmten gelenkig miteinander verbundenen Rohrstücken 78, 79; 80, 81 bestehen (Fig. 6). Die Rohrstücke 78, 79; 80, 81 sind mittels Drehgelenk-Rohrflanschkupplungen 23 od. dgl. gelenkig miteinander verbunden. Durch die Formgebung der Rohrstücke 78, 79; 80, 81 wird bei schneller Fahrt eine Entlastung der Saugleitungen 22 und Druckleitungen 24 von dem von außen anstehenden Wasserdruck erzielt. Die Krümmung der Saugleitungen 22 und Druckleitungen 24 kann hierbei zum Bug oder aber auch zum Heck ausgerichtet erfolgen.

Das Tragflügelboot 2 ist durch die Formgebung sehr seetüchtig, da die Form des Bootskörpers der anrollenden See keine Angriffsflächen bietet. Der rotationsförmige Schiffsrumpf 4 mit sich zu den Endabschnitten verkleinerndem Querschnitt weist einen günstigen Formwiderstand auf. Diese druckausgleichende Schiffsform bewirkt ein gutes Strömungsverhalten, so daß auch bei grober See während der Gleitphase hohe Reisegeschwindigkeiten eingehalten werden können.

Die Saugleitungen 22 und ggf. auch die Druckleitungen 24 können auch teleskopisch ausgebildet und in ebenfalls teleskopisch ausgebildeten Mantelrohren geführt sein. Es ist auch möglich, die Saugleitungen 22 und Druckleitungen 24 in den festen Stelzen 17 anzuordnen oder aber mit den festen Stelzen 17 zu verbinden. Sofern bei dem Einsatz des Tragflügelboots 1, 2 die Gefahr von Grundberührungen nicht besteht, ist es auch möglich, die Tragflächen 30 im Querschnitt durch Fortfall der nach unten gerichteten Wandstege 71 offener zu gestalten. Hierdurch kann bei entsprechender Ausführung der Wasserstrahldüsen durch Induktion ein größerer Wasserdurchsatz unter den Tragflächen 30 erzielt werden. Um in diesem Fall eine ausreichende Richtungsstabilität zu erzielen, ist es erforderlich, an den Randseiten der seitlichen Tragflächen 30 jeweils einen sich über die Länge der Tragflächen 30 erstreckenden Führungssteg 72 vorzusehen, wie in Fig. 4 durch Strichlinien angedeutet.


Anspruch[de]
  1. 1. Tragflügelboot mit einem Schiffsrumpf und mit als Tragflächen ausgebildeten Gleitelementen, die mittels Stelzen im Abstand vom Schiffsrumpf angeordnet sind und die im Bereich einer längenunveränderlichen Stelze quer zur Schiffslängsachse mittels in den längenverstellbaren Stelzen angeordneter Hydraulikzylinder schwenkbar sind, wobei die seitliche Breite der Tragflächenanordnung in etwa der vertikalen Projektion des Schiffsrumpfes entspricht, und als Antriebseinrichtung jeder Tragfläche eine Wasserstrahldüse zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflächen (30) im Querschnitt konkav gegebenenfalls halbkreisförmig mit zum Schiffsrumpf (3, 4) abgewandtem Öffnungsabschnitt (8) ausgebildet und seitlich miteinander verbunden sind, daß unter jeder Tragfläche (30) eine strahlrichtungsumsteuerbare Diffusordüse (31) und/oder heckseitig unter jeder Tragfläche (30) eine strahlrichtungsumsteuerbare oder um eine vertikale Achse (10) drehbar gelagerte Diffusordüse (32) angeordnet ist, daß an den äußeren Wasserstrahldüsen (5) oder an den außenseitigen Wandabschnitten der äußeren Tragflächen (30) Querstrahldüsen (38) ausgebildet sind und daß zwischen dem Schiffsrumpf (4) und den Tragflächen (30) bugseitig Hindernisabweiser (16) angeordnet sind.
  2. 2. Tragflügelboot nach Anspruch 1, mit in dem Mantel eines oder mehrerer Tragflächen ausgebildeter Anschlußstutzen für eine Saugleitung, die mit einer motorisch betriebenen Pumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe im Schiffsrumpf (4) angeordnet und als Saugpumpe (45) ausgebildet ist, die mit dem saugseitigen Anschluß einer Druckpumpe (46) verbunden ist, die mit den Wasserstrahldüsen (5) und Querstrahldüsen (38) über Druckleitungen (24) mit Absperr- und Drosselorganen wie Ventilen (39) oder dergleichen verbunden ist.
  3. 3. Tragflügelboot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Tragflächen (30) und dem Schiffsrumpf (4) befindlichen Abschnitte der Druckleitungen (24) und Saugleitungen (22) gelenkig oder flexibel ausgebildet sind.
  4. 4. Tragflügelboot nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitungen (22) und Druckleitungen (24) aus räumlich gekrümmten gelenkig miteinander verbundenen Rohrstücken (78, 79; 80, 81) bestehen.
  5. 5. Tragflügelboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (78, 79; 80, 81) mittels Drehgelenk- Rohrflanschkupplungen (23) oder dergleichen miteinander verbunden sind.
  6. 6. Tragflügelboot nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Tragflächen (30) und dem Schiffsrumpf (4) befindlichen Abschnitte der Saugleitungen (22) und gegebenenfalls der Druckleitungen (24) teleskopisch ausgebildet sind.
  7. 7. Tragflügelboot nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die teleskopisch ausgebildeten Abschnitte der Saugleitungen (22) und Druckleitungen (24) in zwischen den Tragflächen (30) und dem Schiffsrumpf (4) angeordneten teleskopisch ausgebildeten Mantelrohren geführt sind.
  8. 8. Tragflügelboot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitungen (22) und gegebenenfalls die Druckleitungen (24) in den festen Stelzen (17) angeordnet sind.
  9. 9. Tragflügelboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitungen (22) und gegebenenfalls die Druckleitungen (24) mit den Stelzen (17) verbunden sind.
  10. 10. Tragflügelboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hindernisabweiser (16) im Querschnitt konvex oder keilförmig ausgebildet sind.
  11. 11. Tragflügelboot nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hindernisabweiser (16) bei ausgeschwenkten Tragflächen (30) mit diesen mittels eines Arretierungsglieds (19) verbunden sind.






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