AT515167B1 - Wasserfahrzeug - Google Patents

Wasserfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
AT515167B1
AT515167B1 ATA818/2013A AT8182013A AT515167B1 AT 515167 B1 AT515167 B1 AT 515167B1 AT 8182013 A AT8182013 A AT 8182013A AT 515167 B1 AT515167 B1 AT 515167B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
water
ship
bow
hull
vessel according
Prior art date
Application number
ATA818/2013A
Other languages
English (en)
Other versions
AT515167A1 (de
Inventor
Laszlo Nemeth
Original Assignee
Laszlo Nemeth
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 Laszlo Nemeth filed Critical Laszlo Nemeth
Priority to ATA818/2013A priority Critical patent/AT515167B1/de
Publication of AT515167A1 publication Critical patent/AT515167A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT515167B1 publication Critical patent/AT515167B1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • 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
    • B63B1/32Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/40Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by diminishing wave resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

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

Abstract

Ein selbstgetriebenes Wasserfahrzeug, insbesondere Boot oder Schiff, weist einen im Wasser liegenden Rumpf mit einem Bug und einem Kiel sowie ein Antriebsaggregat auf. Die Rumpfhaut 13 ist im Bugbereich von der Wasserlinie bis hinunter zum Kiel durch ein Gitter 1 ersetzt. Das Antriebssystem weist zumindest einen bugseitigen Ansaugstutzen 4, zumindest eine sich daran anschliessende Rohrleitung 7 mit einer in deren Verlauf angeordneten Turbine 6 und zumindest Antriebsdüse 9 auf. Um den Wasserwiderstand zu verringern ist der Rumpf unterhalb der Wasserlinie und in Richtung der Fahrzeuglängsachse gesehen anschliessend an das Gitter 1 durch eine im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse liegende Stirnwand 3 bugwärts begrenzt, wobei der zumindest eine Ansaugstutzen 4 an die Stirnwand 3 angeschlossen ist.

Description

Beschreibung
SELBSTGETRIEBENES WASSERFAHRZEUG
[0001] Die Erfindung betrifft ein selbstgetriebenes Wasserfahrzeug, insbesondere Boot oderSchiff, mit einem im Wasser liegenden, vorzugsweise stromlinienförmigen Rumpf mit einem Bugund einem Kiel, sowie mit zumindest einem Antriebsaggregat, wobei die Rumpfhaut im Bugbe¬reich von der Wasserlinie bis hinunter zum Kiel durch ein Gitter ersetzt ist, und wobei das An¬triebssystem zumindest einen bugseitigen Ansaugstutzen, zumindest eine sich daran anschlie¬ßende Rohrleitung mit einer in deren Verlauf angeordneten Turbine und zumindest eine von derTurbine versorgte, vorzugsweise schwenkbare Antriebsdüse aufweist.
[0002] Bekannterweise ist alles was man tut mit Energieaufwand verbunden. Auch das Wellen¬schlägen - je größer, umso mehr - ist mit viel Energieaufwand verbunden. Bei der Bewegungeines Schiffes im Wasser sind noch einige Faktoren zu beachten, die zu enormer Energiever¬nichtung führen, wie der Stauwiderstand am Bug, der Reibungswiderstand am ganzen Schiffs¬körper und der Luftwiderstand - der hier nicht betrachtet wird. Deren Ausmaß ist natürlich ab¬hängig von Formgebung und Geschwindigkeit eines Schiffes. Hinzu kommen noch die Verlustebei der Kraftübertragung mittels Getriebe, Wellen, Steuerelementen, etc. Trotz modernsterTechnologie und Formgebung können diese Widerstände aber nur begrenzt reduziert werden,und die Wellenerzeugung bleibt auch erhalten.
[0003] Die DE 3431883 A1 zeigt einen schraubenlosen Vollantrieb für Schiffe, der den Was¬serwiderstand des Schiffes in Schubkraft umwandelt, wobei das Wasser am Bug des Schiffesdurch Pumpen abgesaugt und mit Druck an anderen Stellen ausgestoßen wird, um das Schiffdadurch anzutreiben. Die Ausstoß-Stellen sind am Heck und unter dem Schiffskörper vorgese¬hen.
[0004] Die DE 3120670 A1 beschreibt eine Antriebseinrichtung für ein Schiff mit Ansaugöffnun¬gen im Bugbereich des Schiffes, die durch Gitter geschützt sind, einen Kanal im Schiffskörper,der eine Turbine enthält, die das Wasser mit Druck durch die Austrittsöffnungen befördert undso das Schiff antreibt. Die Austrittsöffnungen sind mit abwärts oder schräg abwärts gerichtetemStrahl vorgesehen. Ähnliches wird in der JP S57151497 A beschrieben.
[0005] Ein Schiffsantrieb mit einem Rohr, das unterhalb der Wasserlinie vom Bug zum Heckdurchgehend verläuft, wobei Schieber vorgesehen sind, die den Wasserfluss durch dieses Rohrunterbinden können, ist in der DE 4114731 A1 offenbart.
[0006] Die US 39394 A beschreibt ein Schiff, dessen Bug aus einer durch ein Gitter geschütz¬ten Öffnung besteht, an die im Anschluss ein Rohr ausgebildet ist, in dem das Wasser zumZweck des Antriebs durchgepumpt wird.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Wasserwiderstand noch weiter zureduzieren und die Wellenerzeugung zu verringern.
[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Rumpf unterhalbder Wasserlinie und in Richtung der Fahrzeuglängsachse gesehen anschließend an das Gitterdurch eine im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse liegende Stirnwand bugwärts be¬grenzt ist, wobei der zumindest eine Ansaugstutzen an die Stirnwand angeschlossen ist.
[0009] Bevorzugt verläuft zumindest zwischen Stirnwand und Vordersteven des Gitters einLängsschott.
[0010] Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dasGitter im Bugbereich strömungsgünstig geformt, vorzugsweise stromlinienförmig geformt, ist.
[0011] Zumindest einer der Ansaugstutzen kann trichterförmig ausgebildet sein.
[0012] Bei einem Wasserfahrzeug wie oben beschrieben kann vorteilhafterweise vorgesehensein, dass die Ansaugstutzen, Rohrleitungen und Turbinen ausbildet sind, um ein Wasservolu¬ men aufzunehmen und durch die Antriebsdüsen auszustoßen, das zumindest dem bei derjeweiligen Fahrtgeschwindigkeit zu verdrängenden Wasservolumen entspricht, vorzugsweisedieses Wasservolumen übersteigt.
[0013] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Flachdü¬sen zur Erzeugung eines dünnen Wasserfilms an zumindest einigen Stellen des Rumpfes,vorzugsweise entlang des gesamten Rumpfes, vorhanden sind.
[0014] Dabei ist der Abstand zwischen den Flachdüsen bevorzugt durch die Länge von einerStrahldüse bis zu deren Strahlende bestimmt.
[0015] Vorzugsweise sind die Ansaugstutzen durch Absperrschieber verschließbar.
[0016] Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges ist dadurchgekennzeichnet, dass im Verlauf der Rohrleitungen Absperrventile angeordnet sind, insbeson¬dere zwischen Ansaugstutzen und Turbinen und/oder zwischen Turbinen und Antriebsdüsen.
[0017] Weiters könnte vorgesehen sein, dass der Rumpf hinter der Stirnwand frei von jeglichenvon der Rumpfwand ausragenden Teilen gehalten ist.
[0018] Durch eines oder mehrere der oben erläuterten Merkmale kann nach vorsichtiger Schät¬zung der Wasserwiderstand bis zu 60 bis maximal 80 % reduziert werden, und die Wellener¬zeugung würde sich auf einen kaum nennenswerten Wert verringern. Weniger Widerstand undWellenerzeugung bedeuten selbstverständlich weniger Treibstoffverbrauch, höhere Geschwin¬digkeit bei gleicher Leistung, weniger Energiebedarf (z.B. angenommen anstatt 1.000 kW. nurca. 500 bis 600 kW) und Regiekosten.
[0019] Durch das neue Antriebssystem erübrigen sich etliche, schwere, komplizierte und teuereBauelemente, wie Getriebe, Kraftübertragung, Steuerung, etc. und das ganze System wird vielleichter, einfacher und billiger.
[0020] Selbstverständlich wird auch der Umweltverträglichkeit zu 100 % Sorge getragen, denndas erfindungsgemäße Wasserfahrzeug wird mit modernster Technologie, vorzugsweiseelektrisch, betrieben. Für den Antrieb werden anstatt einiger großen Propeller - herkömmlich jenach Schiffsart zwei bis vier Stück - und riesiger Schiffsmotoren nunmehr mehrere, kleinereElektromotoren verwendet. Beispielsweise sind für kleine Schiffe von 10 bis 20 Metern mindes¬tens vier Stück und je nach Schiffsgröße und Bedarf steigend. Bei großen Schiffen - z.B. bei100 Metern - werden 10 Stück oder mehr pro Seite vorgesehen. Die Elektromotoren werdenvon mehreren Stromaggregaten gespeist, um bei Störung eines oder mehrerer Aggregatedennoch betriebsfähig zu bleiben. Das gilt natürlich auch für die Antriebsmotoren. Die Stromag¬gregate können durch Diesel, Biodiesel, oder Gasmotoren betrieben werden. Auch ein Wasser¬stoff-Antrieb wäre möglich.
[0021] Die meisten schon vorhandenen Schiffe können auf das erfindungsgemäße Systemumgebaut werden, aber durch diese Technologie könnte auch die herkömmliche Schiffsformgeändert werden, da wegen des verminderten Widerstands am Bug Schiffe breiter gebautwerden können.
[0022] Hauptanliegen der Erfindung ist die Verringerung der Widerstände, die auf ein Schiff beiBewegung im Wasser wirken, durch Neugestaltung des Bugs, durch ein neues Antriebsystemund Steuerung.
[0023] Erster und bedeutendster Effekt ist die Verminderung des Widerstandes am Bug.
[0024] Jeder Gegenstand, der in eine Strömung gestellt wird, erzeugt Widerstand gegen dieStrömung. Die Größe des Widerstands ist abhängig von der Oberfläche, Formgebung undGeschwindigkeit. Aber auch die beste Form kann den Widerstand nur verringern, aber nichtaufheben. Trotz modernster Technologie und Formgebung von Schiffen hat sich am ursprüngli¬chen Prinzip (Wasser verdrängen und Wellen erzeugen) nichts geändert. Daraus folgt die besteLösung: Wo kein Gegenstand in der Strömung ist, ist auch kein Widerstand.
[0025] Bauspezifisch hat der Bug eine große Angriffsoberfläche, muss die Wasseroberflächen-
Spannung durchbrechen und enorme Mengen an Wasser auf die Seiten drängen, wodurch auchdie Bugwellen erzeugt werden. Naturgemäß wird der meiste Energieanteil hier vernichtet.
[0026] Um diese Umstand zu beheben, muss der Angriffsoberfläche nach Möglichkeit reduziertwerden. Um dies zu erreichen, muss der Bug (natürlich nur die Rumpfhaut) oberhalb der Was¬serlinie ausgeschnitten werden, bis hinunter zum Kiel und auf der gesamten Breite. Damit wirdder Gegenstand „Bug“ aus der Strömung entfernt.
[0027] Die ausgeschnittene Rumpfhaut wird in den ursprünglichen Form durch ein dementspre¬chend starkes Gitter ersetzt, damit die Konstruktionseigenschaft des Schiffes erhalten bleibtund um etwaiges Treibgut abzuwenden. Dieses Verfahren bezieht sich auf schon vorhandeneSchiffe, die gemäß der Erfindung umgebaut werden. Neue Schiffe werden gleich dementspre¬chend gebaut.
[0028] Hinter die Gitter werden die Notabsperrschieber, dahinter die Stirnwand und in diese dieAnsaugstutzen für die Turbinen fix eingebaut, entsprechend der Anzahl der Turbinen, waswiederum von der Schiffsgröße abhängig ist. Die Stirnwand und die Ansaugstutzen sind eben¬falls als Konstruktionsteil gedacht und so stark gebaut, dass damit die Steifigkeit des Rumpfesgewährleistet ist. Durch die Turbinen angesaugtes Wasser wird durch die Rohrleitungen zu denAntriebsdüsen geleitet und somit das Schiff angetrieben.
[0029] Mit dieser Konstruktion wird erreicht, dass vor dem Bug kein Staudruck entsteht, dasWasser nicht auf die Seiten gedrängt werden muss und die Wellenerzeugung nur ganz minimalist.
[0030] Anstatt Staudruck vor dem Bug entsteht eine Saugwirkung, denn es ist jetzt die Ansaug¬seite die Turbinen. Es entsteht sozusagen ein negativer Druck, ein Vakuum, die das Schiffförmlich ins Wasser hinein ziehen. Widerstand entsteht nur durch die Gitterstäbe und den Rei¬bungswiderstand am Schiffskörper, die (wie später beschrieben wird) durch den von Gürtel¬strahldüsen erzeugten Wasserfilm auch verringert wird.
[0031] Bei herkömmlichen, durch Schiffsschrauben angetriebenen Schiffen erfolgt der Antriebam Heck. Dieses System hat aber den Nachteil, dass naturgemäß der Bug immer wieder ver¬sucht, nach Backbord oder Steuerbord auszubrechen, was ständige Korrektur erfordert. DieseKorrekturen sind natürlich mit Energieaufwand verbunden und erhöhen der Widerstand.
[0032] Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch aufgehoben, dass die Antriebsdüsenauf beiden Seiten und entlang des Schiffes angebracht und einzeln zu betätigen sind. Sind nurdie vorderen Düsen eingeschaltet, wirkt dies wie ein vorderradangetriebenes Auto und dasSchiff wird sozusagen gezogen. Sind alle Antriebe in Betrieb funktioniert das wie ein Allradan¬trieb.
[0033] Dadurch, dass auch am Heck keine aus dem Rumpf ausragende Teile vorhanden sind,wird erneut der Widerstand verringert und wird auch Energie eingespart. Durch das erfindungs¬gemäße System kann der Rumpf auf der ganzen Länge bis zum Heck stromlinienförmig undströmungsgünstig gestaltet und gebaut werden.
[0034] In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beige¬fügten Zeichnungen näher erläutert.
[0035] Fig. 1a zeigt dabei eine Ansicht des Bugs eines erfindungsgemäßen Schiffes von vorne,Fig. 1b zeigt eine Draufsicht auf den Bug in Höhe der Wasserlinie, Fig. 1c ist eine schematischeSeitenansicht des vorderen Abschnitts eines erfindungsgemäßen Schiffes, Fig. 2a zeigt eineschematische Draufsicht auf den vorderen Teil eines Schiffes gemäß einer weitere Ausfüh¬rungsform der Erfindung, Fig. 2b ist eine Seitenansicht entsprechend Fig. 2a; Fig. 3a zeigt eineschematische Detailansicht der backbordseitigen Stirnwand eines erfindungsgemäßen Schiffesvon vorne, Fig. 3b ist eine Draufsicht des Bereiches der Fig. 3a und Fig. 3c ist eine Seitenan¬sicht des Bereichs der Fig. 3a.
[0036] Wie in Fig. 1a bis 1 c dargestellt ist, ist die Schiffshaut am Bug durch ein Gitter 1 ersetzt.Dieses verhindert Stauwiderstand und vermindert die Wasserverdrängung und die Wellener¬zeugung auf ein Minimum bzw. ermöglicht eine Wasserzufuhr zum Ansaugstutzen 4 und zu denTurbinen 6 (siehe Fig. 1c). Auch die Verwendung von großen, schweren und teueren Bugvors¬ätzen (Bulb) erübrigt sich. Die ausgeschnittene Schiffshaut 13 wird in der ursprünglichen Formdurch das Gitter 1 ersetzt und dahinter ein Notabsperrschieber 2 bzw. die Stirnwand 3 einge¬baut. Das Gitter 1 besteht aus senkrechten und waagerechten Streben, die stark genug sind,um die ursprünglichen Konstruktionseigenschaften des Schiffes zu erhalten und die Steifigkeitund Festigkeit am Bug zu gewährleisten. Weiterhin dient es dazu, um etwaiges Treibgut undsonstige Hindernisse abzuwenden.
[0037] Die Ersetzung der Rumpfhaut 13 am Bug durch das Gitter 1 bewirkt, dass das Wassernicht an eine volle Fläche anstößt, sondern durch das Gitter 1 annähernd ungehindert durch¬fließt, dass also der Gegenstand „Bug“ aus der Strömung entfernt ist. Auch dadurch wird er¬reicht dass der Stauwiderstand und die Wellenerzeugung behoben bzw. auf ein Minimum redu¬ziert werden.
[0038] Notabsperrschieber 2 sind zu beiden Seiten eines Längsschotts 8, voneinander getrenntauf Backbordseite und Steuerbordseite vor der Stirnwand 3 vorgesehen bzw. zwischen Schiffs¬wand und Antriebsdüsen angebracht und können einzeln betätigt werden. Sie verhindern beietwaigem Gebrechen einen Wassereinbruch bzw. ermöglichen notwendige Reparaturen oderTausch an inneren Anlagen (z. B. Ansaugstutzen 4 oder Antriebsdüsen) ohne das Schiff insTrockendock fahren zu müssen. Damit werden erhebliche Kosten erspart. Weitere Absperr¬schieber 2 sind zwischen Schiffshaut 13 und den Antriebsdüsen 9 ebenfalls beidseitig einge¬baut. Sie dienen dazu, bei irgendwelchen Gebrechen das Schiffsinnere vom umgebendenWasser zu trennen, oder um Reparaturen an inneren technischen Einrichtungen (von den An¬saugstutzen 4 angefangen, über die Turbinen 6, bis zu den Antriebsdüsen 9) vornehmen zukönnen, ohne das Schiff ins Trockendock stellen zu müssen. Dadurch werden natürlich enormeKosten und Zeitaufwand eingespart. Da die Reparaturen einzeln und während der Fahrt durch¬geführt werden können, wird auch unter Umständen eine lange Hinfahrt zu einem Hafen er¬spart. Die Absperrschieber 2 können hydraulisch, mechanisch oder im Notfall auch händischbetätigt werden.
[0039] Die Stirnwand 3 bildet die Absperrung zwischen dem umgebenden Wasser und demSchiffsinneren, und auch die Ansaugstutzen 4 werden hier eingebaut. Davor wird der Notab¬sperrschieber 2 angebracht. Die Stirnwand 3 ist ein Konstruktionsteil des Schiffes und daher sostark gebaut wie die ursprüngliche, ausgeschnittene Schiffshaut 13, damit die Steifigkeit undFestigkeit bzw. die ursprünglichen Eigenschaften des Schiffes erhalten bleiben. Auch die Stirn¬wand 3 kann getrennt an Backbordseite und Steuerbordseite eingebaut sein.
[0040] An dieser Stirnwand 13 sind die Ansaugstutzen 4 angebracht. Auch diese sind als Kon¬struktionsteil zu betrachten und sind so stark gebaut, dass sie dem anströmenden Wasser undsonstigen Beanspruchungen standhalten. Sie sind vorzugsweise trichterförmig geformt und inder Stirnwand 3 fix eingebaut, beispielsweise verschweißt. Am inneren Teil der Ansaugstutzen4 werden die Absperrventile 5 vor den Turbinen 6 angebracht. Der Anzahl und der Durchmes¬ser der Ansaugstutzen 4 bzw. der Turbinen 6 muss nach Größe des Schiffes bestimmt werden,denn um zu verhindern, dass am Bug ein Staudruck entsteht, muss erreicht werden, dass dasanströmende Wasservolumen und das mögliche Ansaugvolumen der Turbinen 6 sich ausglei-chen.
[0041] Hinter den Ansaugstutzen 4 sind Absperrventile 5 montiert und dahinter sind die Turbi¬nen 6 angeordnet. Hier wird das Wasser angesaugt und durch die Turbine 6 über der Rohrlei¬tung 7 zu den Antriebsdüsen 9 (siehe Fig. 2a, 2b) geleitet. Die Absperrventile 5 sind sowohl vorals auch hinter den Turbinen 6 bzw. vor den Antriebsdüsen 9 montiert. Dadurch kann das Was¬ser streckenweise abgesperrt werden, um notwendigen Reparaturen oder Tausch durchzufüh¬ren, beispielsweise an den Turbinen 6 und/oder den Antriebsdüsen 9. Die Absperrventile 5können elektrisch, hydraulisch oder im Notfall auch händisch betätigt werden.
[0042] Die Turbinen 6 komprimieren und beschleunigen das Wasser, um den an den Antriebs¬düsen 9 erforderlichen Wasserstahl zu erzeugen. Durch das durch die Rohrleitungen 7 zu denAntriebsdüsen 9 geleitetes Druckwasser wird das Schiff angetrieben. Die Anzahl und Größe dieTurbinen 6 und Antriebsdüsen 9 ist abhängig von der Größe und Verwendung bzw. Anforde¬rung des jeweiligen Schiffes und kann aber auch individuell bestimmt werden.
[0043] Die Rohrleitungen 7 leiten das Druckwasser von den Turbinen 6 zu den Antriebsdüsen 9. Sie müssen gemäß den jeweiligen Anforderungen so ausgelegt werden, dass sie dem kon¬struktionsabhängig entstandenen Druck standhalten. Vorzugsweise sind die Rohrleitungen 7 imSchiffsinneren verlegt und verbinden jeweils eine Turbine 6 mit einer Antriebsdüse 9. Auch dieRohrleitungen 7 werden nach Art und Größe des Schiffes ausgelegt, wobei zum Beispiel beikleineren Schiffen eventuell auch Kunststoffrohre ausreichen, während bei großen Schiffendementsprechend starke Stahlrohre verwendet werden, um dem erhöhten Druck standzuhalten.
[0044] Das Längsschott 8 im Bugbereich, welches - siehe dazu Fig. 1b - zwischen dem Vorder¬steven und der Stirnwand 3 verläuft, verstärkt einerseits die Festigkeit am Bug und ermöglichtandererseits, dass die Steuerbordseite und die Backbordseite getrennt voneinander sind. Damitwird gewährleistet, dass die Notabsperrschieber 2 vor der Stirnwand 3 voneinander unabhängigbetätigt werden können.
[0045] Die in Fig. 2a und 2b dargestellten Antriebsdüsen 9 werden gespeist von dem von denTurbinen 6 erzeugten Druckwasser, das durch die verjüngten Düsenöffnungen noch weiterbeschleunigt wird und dadurch das Schiff in Bewegung setzt und auch steuert. Die Antriebsdü¬sen 9 sind an beiden Seite des Schiffes angeordnet, möglichst tief unter die Wasserlinie (damitsie im „harten“ Wasser sind), vom Bug bis zum Schiffsende und hintereinander angebracht. Siesind jeweils einzeln an jeweils eine Turbine 6 mittels einer Rohrleitung 7 angeschlossen und imSchiffskörper so eingebaut, dass sie über die Linie der Schiffshaut 13 nicht hinausragen.Dadurch wird gewährleistet, dass beim Anlegen oder bei Kollision mit etwaigen Fremdkörperndie Antriebsdüsen 9 nicht beschädigt werden.
[0046] Das Schiff kann durch eine derartige Bauweise rundherum ganz glatt sein, und es sindkeine hinausragenden Teile vorhanden. Es kann auf den Bugvorsatz (Bulb), auf die grossenSchiffsschrauben und Wellen, sowie auf das riesige und tonnenschwere Ruderblatt (welcheBauteile alle grossen Widerstand erzeugen und viel Energie vernichten) verzichtet werden. Diedaraus folgenden Kosten- und Gewichtersparnisse sind beträchtlich. Außerdem ist die Verlet¬zung und Tötungsgefahr von Menschen und Tieren durch Propeller und sonstige hinausragen¬de Teile vollkommen aufgehoben.
[0047] Durch die Antriebsdüsen 9 wird das Schiff angetrieben (Vorwärtsfahrt und Rückwärts¬fahrt) und auch gesteuert. Die Düsen 9 können um die eigene Achse um 160 Grad verdreht undeinzeln gesteuert und betätigt werden. Dadurch wird erreicht, dass dem Schiff eine sehr gute(bisher kaum mögliche) Manövrierfähigkeit gegeben wird. Das Schiff kann sich quer zu Längs¬achse bewegen, ohne sich dabei in Längsrichtung zu bewegen, oder kann um eine senkrechteAchse (wie auf einem Teller) drehen.
[0048] Die notwendige Anzahl und Größe der Antriebsdüsen 9 sind abhängig von Größe, An¬forderung und Eigenschaft des jeweiligen Schiffes. Durch Betätigung der Absperrschieber 2kann jeder Antriebsdüse 9 sogar während der Fahrt einzeln, in kurzer Zeit, ausgetauscht wer¬den.
[0049] Zusätzlich zu den Antriebsdüsen 9 können Gürtelstrahldüsen 10 mit jeweils einem Gür¬telstrahldüsenanschluss 11 (siehe insbesondere Fig. 2a) um den sich im Wasser befindlichenTeil des Rumpfes herum angeordnet sein und einen dünnen Wasserfilm erzeugen, um dadurchden Reibungswiderstand am Schiffskörper zu verringern. Diese Gürtelstrahldüsen 10 sind vonder Wasserlinie an der Backbordseite bis zur Wasserlinie an der Steuerbordseite, quer zurLängsachse, in Form von durchgehenden Flachdüsen vorgesehen. Der von diesen Düsen 10erzeugte dünne, flache Wasserstrahl überzieht den Rumpf rundherum und auf der gesamtenSchiffslänge mit einem dünnen Wasserfilm. Durch diesen Wasserfilm zwischen dem sich bewe¬ genden Schiff und dem stehenden Wasser verringert sich der Reibungswiderstand, da es kei¬nen direkten Kontakt mehr gibt. Die Anzahl die Düsen 10 richtet sich nach der Länge des Schif¬fes. Da der durch die Düsen 10 erzeugte Wasserstrahl 12 nur eine gewisse Länge hat, müssendie Düsen 10 so angeordnet werden, dass an jedes Strahlende 12 die nächste Düse 10 gelegtwird, vom Bug bis zum Heck. Die Gürtelstrahldüsen 10 werden auch mittels Turbinen 6 mit demnotwendigen Druckwasser versorgt, wobei dafür zusätzliche Turbinen vorgesehen sind, diesinnvollerweise nur bei voller Fahrt zugeschaltet werden. Konstruktionsbedingt benötigen dieGürtelstrahldüsen 10 geringere Mengen an Druckwasser als die Antriebsdüsen 9, demzufolgekönnen kleinere Turbinen verwendet werden. Allenfalls kann auch von den Antriebsdüsen 9 -wo auch bei voller Fahrt noch einiges an Reserve vorhanden ist - die notwendige Wassermen¬ge für die Gürtelstrahldüsen 10 abgezweigt werden. Auch in diesem Fall werden die Verbin¬dungsventile nur bei voller Fahrt geöffnet und somit die Gürtelstrahldüsen 10 nur dann zuge¬schaltet.
[0050] Die Antriebsdüsen sind gleichmäßig aufgeteilt, an beiden Seiten und an ganze Längedes Schiffes angebracht. Abhängig vom Tiefgang des jeweiligen Schiffes in einen Tiefenbe¬reich, dass die optimale Wirkungsgrad ermöglicht. Abhängig von Bautechnische Gegebenhei¬ten.

Claims (10)

  1. Patentansprüche 1. Selbstgetriebenes Wasserfahrzeug, insbesondere Boot oder Schiff, mit einem im Wasserliegenden, vorzugsweise stromlinienförmigen Rumpf mit einem Bug und einem Kiel, sowiemit zumindest einem Antriebsaggregat, wobei die Rumpfhaut (13) im Bugbereich von derWasserlinie bis hinunter zum Kiel durch ein Gitter (1) ersetzt ist, und wobei das Antriebs¬system zumindest einen bugseitigen Ansaugstutzen (4), zumindest eine sich daran an¬schließende Rohrleitung (7) mit einer in deren Verlauf angeordneten Turbine (6) und zu¬mindest eine von der Turbine (6) versorgte, vorzugsweise schwenkbare Antriebsdüse (9)aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf unterhalb der Wasserlinie und inRichtung der Fahrzeuglängsachse gesehen anschließend an das Gitter (1) durch eine imWesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse liegende Stirnwand (3) bugwärts begrenzt ist,wobei der zumindest eine Ansaugstutzen (4) an die Stirnwand (3) angeschlossen ist.
  2. 2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischenStirnwand (3) und Vordersteven des Gitters (1) ein Längsschott (8) verläuft.
  3. 3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (1)im Bugbereich strömungsgünstig geformt, vorzugsweise stromlinienförmig geformt, ist.
  4. 4. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest einer der Ansaugstutzen (4) trichterförmig ausgebildet ist.
  5. 5. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Ansaugstutzen (4), Rohrleitungen (7) und Turbinen (6) ausbildet sind, um einWasservolumen aufzunehmen und durch die Antriebsdüsen (9) auszustoßen, das zumin¬dest dem bei der jeweiligen Fahrtgeschwindigkeit zu verdrängenden Wasservolumen ent¬spricht, vorzugsweise dieses Wasservolumen übersteigt.
  6. 6. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass Flachdüsen (10) zur Erzeugung eines dünnen Wasserfilms an zumindest einigenStellen des Rumpfes, vorzugsweise entlang des gesamten Rumpfes, vorhanden sind.
  7. 7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischenden Flachdüsen (10) durch die Länge von einer Strahldüse (10) bis zu deren Strahlendebestimmt ist.
  8. 8. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Ansaugstutzen (4) durch Absperrschieber (2, 5) verschließbar sind.
  9. 9. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass im Verlauf der Rohrleitungen (7) Absperrventile (5) angeordnet sind, insbesonderezwischen Ansaugstutzen (4) und Turbinen (6) und/oder zwischen Turbinen (6) und An¬triebsdüsen (9).
  10. 10. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Rumpf hinter der Stirnwand (3) frei von jeglichen von der Rumpfwand ausragen¬den Teilen gehalten ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ATA818/2013A 2013-10-23 2013-10-23 Wasserfahrzeug AT515167B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA818/2013A AT515167B1 (de) 2013-10-23 2013-10-23 Wasserfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA818/2013A AT515167B1 (de) 2013-10-23 2013-10-23 Wasserfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT515167A1 AT515167A1 (de) 2015-06-15
AT515167B1 true AT515167B1 (de) 2015-11-15

Family

ID=53373140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA818/2013A AT515167B1 (de) 2013-10-23 2013-10-23 Wasserfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT515167B1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT524750A1 (de) * 2021-02-23 2022-09-15 Wilhelm Knotek Helmut Verfahren und Vorrichtungen eines besonders energieeffizienten Schiffsvortriebs
CN113525659B (zh) * 2021-07-14 2022-06-03 哈尔滨工程大学 一种全海况长航程无人帆船用转向装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US39394A (en) * 1863-08-04 Improved apparatus for marine propulsion
AU4457572A (en) * 1972-07-14 1974-01-17 Odawara C Hull construction
DE2300823A1 (de) * 1973-01-09 1974-07-11 Allianz Technik Einlauf fuereinen wasserstrahlantrieb fuer wasserfahrzeuge
DE2513145A1 (de) * 1974-03-27 1975-10-09 Raul Ferreira Schiff
DE3120670A1 (de) * 1981-05-23 1982-12-09 Willi 5412 Ransbach-Baumbach Schwaderlapp "antriebseinrichtung fuer ein schiff"
DE3431883A1 (de) * 1984-08-30 1986-03-13 Josef 8200 Rosenheim Ober Schraubenloser vollantrieb fuer schiffe
EP0300977A1 (de) * 1987-05-29 1989-01-25 Ferdinando Puccioni Einrichtung zum Erhöhen der Geschwindigkeit von Wasserfahrzeugen durch Verminderung des Widerstandes gegen den Vorschub und sich daraus ergebende Wasserfahrzeuge
DE4114731A1 (de) * 1991-05-06 1992-11-12 Manfred Kelm Schiffsantrieb, wasser-luftgemisch (mit kompressor)
JPH05213272A (ja) * 1990-11-08 1993-08-24 Kanehito Toyoshima 船舶連続噴射推進装置及び急停止装置
JPH07151494A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Shima:Kk エア式、ガス圧力式遊戯銃における弾丸の発射および自動給弾機構
US20020037675A1 (en) * 2000-09-28 2002-03-28 Irish John T. Propulsion system for yachts, trawlers and the like
EP1477399A1 (de) * 2003-05-13 2004-11-17 Romer Mass Buckelboot

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US39394A (en) * 1863-08-04 Improved apparatus for marine propulsion
AU4457572A (en) * 1972-07-14 1974-01-17 Odawara C Hull construction
DE2300823A1 (de) * 1973-01-09 1974-07-11 Allianz Technik Einlauf fuereinen wasserstrahlantrieb fuer wasserfahrzeuge
DE2513145A1 (de) * 1974-03-27 1975-10-09 Raul Ferreira Schiff
DE3120670A1 (de) * 1981-05-23 1982-12-09 Willi 5412 Ransbach-Baumbach Schwaderlapp "antriebseinrichtung fuer ein schiff"
DE3431883A1 (de) * 1984-08-30 1986-03-13 Josef 8200 Rosenheim Ober Schraubenloser vollantrieb fuer schiffe
EP0300977A1 (de) * 1987-05-29 1989-01-25 Ferdinando Puccioni Einrichtung zum Erhöhen der Geschwindigkeit von Wasserfahrzeugen durch Verminderung des Widerstandes gegen den Vorschub und sich daraus ergebende Wasserfahrzeuge
JPH05213272A (ja) * 1990-11-08 1993-08-24 Kanehito Toyoshima 船舶連続噴射推進装置及び急停止装置
DE4114731A1 (de) * 1991-05-06 1992-11-12 Manfred Kelm Schiffsantrieb, wasser-luftgemisch (mit kompressor)
JPH07151494A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Shima:Kk エア式、ガス圧力式遊戯銃における弾丸の発射および自動給弾機構
US20020037675A1 (en) * 2000-09-28 2002-03-28 Irish John T. Propulsion system for yachts, trawlers and the like
EP1477399A1 (de) * 2003-05-13 2004-11-17 Romer Mass Buckelboot

Also Published As

Publication number Publication date
AT515167A1 (de) 2015-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1353841B1 (de) Schnelles militärisches überwasserschiff
DE902229C (de) Schiffsantrieb
EP1599381B1 (de) Schnelles, durch mindestens einen waterjet angetriebenes, schiff ohne abgasfahne
EP1507702B1 (de) Schnelles seegehendes schiff mit einem doppelboden und einem wasserstrahl-(waterjet) antrieb
AT515167B1 (de) Wasserfahrzeug
AT517444A1 (de) Wasserstrahlantrieb
DE102011052667A1 (de) Schwimmkraftwerk
EP1572533A1 (de) Wasserfahrzeug
DE102006020241B4 (de) Schleppschiff
EP1409341B1 (de) Wasserstrahlantrieb für wasserfahrzeuge
WO2005035353A1 (de) Wasserfahrzeug
EP3359444B9 (de) Lageänderungsvorrichtung, insbesondere für ein wasserfahrzeug
DE3320331A1 (de) Hochgeschwindigkeitssegelbrett
EP4173943B1 (de) Katamaran mit flossenantrieb
DE102016115450A1 (de) Querstrahlruder
DE3016948A1 (de) Querstrahlruder
DE102014013662B4 (de) Querstrahlsteuereinrichtung für ein Schiff
WO2017211466A1 (de) Antriebseinrichtung für ein wasserfahrzeug sowie wasserfahrzeug
DE102008016147A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung der Hydrodynamik bei Schiffen mit Bug
DE102015219657A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug
EP4365072A1 (de) Düsenpropeller für propulsionssysteme
AT139524B (de) Schiffsantrieb für Schraubenschiffe.
WO2024056907A1 (de) Modulares system und wasserkraftwerk
DE202009019046U1 (de) Schiff mit einer diesel-elektrischen Antriebsvorrichtung
DE102015105395A1 (de) Koppelbares Antriebsmodul für mehrere Schiffskörper

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20181023