DE19720962A1 - Watercraft with water jet propulsive unit - Google Patents

Abstract

The water jet propulsive unit is installed on the stern of the craft (10) and has a housing (1) accommodating an impeller (4). At least one inlet channel (2) is connected to the housing, and its inlet opening (2.1), viewed in the direction of travel, lies before the housing and above the counter line of the craft. An exit nozzle (3) is connected to the housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge.The invention relates to a water jet drive for watercraft.

Wasserstrahlantriebe sind heute gebräuchliche Propulsionssysteme, vor allem für schnelle Wasserfahrzeuge verschiedenster Kategorie und Anwendung. Nur beispielsweise wird auf US-A-5 185 545 verwiesen.Water jet engines are common propulsion systems today, especially for fast watercraft in various categories and applications. Just for example, reference is made to US-A-5 185 545.

Bei den bisher bekannten Wasserstrahlantrieben ist in einem Gehäuse ein Pumpenrad oder Impeller gelagert und über eine koaxiale Welle angetrieben. Zur Verminderung der Drallverluste im Impeller wird diesem im allgemeinen ein Leitapparat im Zulauf vorgeschaltet.In the previously known water jet drives, a is in a housing Pump wheel or impeller mounted and driven via a coaxial shaft. To reduce the twist losses in the impeller, this is generally a distributor upstream.

Bei Wasserfahrzeugen dieser Art befindet sich die Eintrittsöffnung des Zulaufkanales im Schiffsboden. Der Schiffsboden ist in diesem Bereich - in Seitenansicht gesehen - zum Schiffsheck hin abgeschrägt, so daß die Gillungslinie zum Heck hin schräg nach oben verläuft. Der schräge Verlauf ist notwendig, um die Länge des Zulaufkanales im Sinne geringer Strömungsverluste zu begrenzen.In the case of vessels of this type, the entry opening of the Inlet channel in the ship's floor. The ship's floor is in this area - in Side view seen - beveled towards the stern of the ship, so that the Gill line runs obliquely upwards towards the stern. The sloping course is necessary to reduce the length of the inlet channel Limit flow losses.

Insbesondere bei großem Tiefgang erweist sich die Gestaltung des Hinterschiffes zum Erzielen eines hydrodynamisch richtigen Zulaufs als problematisch. In der Praxis zeigen sich immer wieder Strömungsprobleme im Zulaufkanal. Die Strömung zum Wasserstrahlantrieb hin ist häufig unstetig. Hierdurch ist der Wirkungsgrad des Wasserstrahlantriebes nicht optimal.The design of the Aft ship to achieve a hydrodynamically correct inflow as problematic. In practice, there are always flow problems in the Inlet channel. The flow to the water jet drive is often inconsistent. As a result, the efficiency of the water jet drive is not optimal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug mit Wasserstrahlantrieb derart zu gestalten, daß die Strömungsverhältnisse im Bereich des Zulaufkanales zum Wasserstrahlantrieb verbessert werden. The invention has for its object to provide a watercraft To design water jet propulsion in such a way that the flow conditions in the Area of the inlet channel to the water jet drive can be improved.  

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Hierdurch wird vor allem die Hydrodynamik der Zuströmung verbessert. Der Zulaufstrom ist stetig, und der Wirkungsgrad wird optimiert. Weiterhin braucht nunmehr die Gillungslinie nicht mehr im Hinblick auf die Plazierung der Ansaugöffnung des Zulaufkanales gestaltet zu werden. Vielmehr kann der Boden des Wasserfahrzeuges auch zum Heck hin geradlinig durchlaufen. Dies bedeutet gegenüber dem Stande der Technik einen Gewinn an Verdrängung achtern zum besseren Trimmausgleich für das Gewicht des Antriebes. Die Gefahr des Einsaugens von Fremdkörpern und damit die Beschädigungsgefahr für den Impeller des Wasserstrahlantriebes wird bedeutend verringert, und zwar nicht nur deshalb, weil die Ansaugöffnung vom Meeresboden weiter entfernt gelegt werden kann, sondern auch deshalb, weil sie diesem nicht mehr zugewandt ist.This object is solved by the features of claim 1. Hereby especially the hydrodynamics of the inflow is improved. The inlet flow is steady and the efficiency is optimized. Further needs now the gill line no longer with regard to the placement of the suction opening of the inlet channel to be designed. Rather, the bottom of the Go straight through to the stern. this means a gain in displacement aft over the prior art for better trim compensation for the weight of the drive. The danger of Sucking in foreign objects and thus the risk of damage to the Water jet propeller impellers are significantly reduced, and not only because the suction opening is placed further away from the sea floor can, but also because it no longer turns to it is.

Die Erfindung ist besonders interessant für die Anwendung bei Meerrumpfschiffen. Hierbei kann die Ansaugöffnung innen oder außen oder beidseitig am Schwimmkörper liegen. Es versteht sich, daß die Ansaugöffnungen in vertikaler Richtung unter Berücksichtigung von Wellenbildung und Seegang anzuordnen sind.The invention is particularly interesting for use in Sea hull ships. Here, the suction opening inside or outside or lie on both sides of the float. It is understood that the Intake openings in the vertical direction taking into account Waves and swell must be arranged.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In it is in detail shown the following:

Fig. 1 zeigt schematisch im Aufriß den hinteren Teil eines Schiffes mit einem Wasserstrahlantrieb mit erfindungsgemäßer Gestaltung des Zulaufkanales. Fig. 1 shows schematically in elevation the rear part of a ship with a water jet drive with the inventive design of the inlet channel.

Fig. 2 zeigt ebenfalls sehr schematisch in Draufsicht den hinteren Teil eines Schiffes mit Wasserstrahlantrieb, und zwar mit zwei Zulaufkanälen, die ebenfalls gemäß der Erfindung gestaltet sind. Fig. 2 also shows a very schematic plan view of the rear part of a ship with water jet propulsion, with two inlet channels, which are also designed according to the invention.

Fig. 3 ist eine vergleichende Darstellung des Standes der Technik (Fig. 3A) und der Erfindung (Fig. 3B). Figure 3 is a comparative illustration of the prior art ( Figure 3A) and the invention ( Figure 3B).

Das in Fig. 1 fragmentarisch dargestellte Schiff 10 weist einen Wasserstrahlantrieb auf, umfassend ein Gehäuse 1, dem ein Zulaufkanal 2 vorgeschaltet und eine Austrittsdüse 3 nachgeschaltet ist. Das Gehäuse 1 umschließt ferner einen Impeller 4. Dieser ist von einer Welle 4.1 antreibbar. Entscheidend ist gemäß der Erfindung, daß die Zulauföffnung 2.1 des Zulaufkanales 2 in einer Seitenwand des Schiffes 10 angeordnet ist. Die Öffnung ist somit nicht dem Meeresboden zugewandt. Wie man ferner sieht, weist der Boden 10.1 des Schiffes 10 einen im wesentlichen horizontalen Verlauf auf, somit keine nach hinten ansteigende Abschrägung. Dies bedeutet gegenüber dem Stande der Technik einen Gewinn an Verdrängung.The ship 10 , shown fragmentarily in FIG. 1, has a water jet drive, comprising a housing 1 , which is preceded by an inlet channel 2 and an outlet nozzle 3 is connected downstream. The housing 1 also encloses an impeller 4 . This can be driven by a shaft 4.1 . It is crucial according to the invention that the inlet opening 2.1 of the inlet channel 2 is arranged in a side wall of the ship 10 . The opening is therefore not facing the sea floor. As can also be seen, the floor 10.1 of the ship 10 has an essentially horizontal course, thus no bevel rising towards the rear. Compared to the prior art, this means a gain in displacement.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weist der Strahlantrieb im Grunde die gleichen Elemente auf, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, nämlich ein Gehäuse 1, einen Impeller 4 mit Antriebswelle 4.1 sowie eine Austrittsdüse 3. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch zwei Ansaugkanäle vorgesehen, nämlich Ansaugkanal 2 und Ansaugkanal 20. Die beiden Ansaugkanäle weisen jeweils eine Ansaugöffnung 2.1 sowie 20.1 auf. Die Ansaugöffnungen befinden sich wiederum in je einer Seitenwand des Schiffes 10.In the embodiment shown in FIG. 2, the jet drive basically has the same elements as in the embodiment according to FIG. 1, namely a housing 1 , an impeller 4 with a drive shaft 4.1 and an outlet nozzle 3 . In this embodiment, however, two intake ducts are provided, namely intake duct 2 and intake duct 20 . The two intake ducts each have an intake opening 2.1 and 20.1 . The intake openings are in each case located in one side wall of the ship 10 .

Bei der vergleichenden Darstellung gemäß der Fig. 3 erkennt man aus Fig. 3A schematisch den Stand der Technik und aus Fig. 3B die Erfindung.In the comparative illustration according to FIG. 3, the state of the art can be seen schematically from FIG. 3A and the invention from FIG. 3B.

Beim Stande der Technik ist die Ansaugöffnung 2.1 dem Meeresboden zugewandt, während bei der Erfindung die Ansaugöffnung 2.1 in einer Seitenwand des Schiffes liegt. In the prior art, the suction opening 2.1 faces the sea floor, while in the invention the suction opening 2.1 lies in a side wall of the ship.

Bei der Ausführungsform gemäß dem Stande der Technik verläuft die Gillungslinie 10.1 gegen das Schiffsheck hin schräg nach oben. Bei dem Schiff 10 gemäß der Erfindung verläuft sie horizontal.In the embodiment according to the prior art, the gill line 10.1 runs obliquely upwards towards the ship's stern. In the ship 10 according to the invention, it runs horizontally.

Claims (3)

1. Wasserfahrzeug mit einem Wasserstrahlantrieb;

• 1.1 der Wasserstrahlantrieb ist am Heck des Wasserfahrzeuges (10) angeordnet;
• 1.2 der Wasserstrahlantrieb weist ein Gehäuse (1) auf, das einen Impeller (4) umschließt
• 1.3 dem Gehäuse (1) ist wenigstens ein Zulaufkanal (2, 20) vorgeschaltet dessen Eintrittsöffnung (2.1, 20.1) - in Fahrtrichtung gesehen - vor dem Gehäuse (1) sowie oberhalb der Gillungslinie des Wasserfahrzeuges liegt
• 1.4 dem Gehäuse (1) ist eine Austrittsdüse (3) nachgeschaltet.

1. Watercraft with a water jet drive;

• 1.1 the water jet drive is arranged at the rear of the watercraft ( 10 );
• 1.2 the water jet drive has a housing ( 1 ) which encloses an impeller ( 4 )
• 1.3 the housing ( 1 ) is preceded by at least one inlet channel ( 2 , 20 ) whose inlet opening ( 2.1 , 20.1 ) - seen in the direction of travel - lies in front of the housing ( 1 ) and above the gill line of the watercraft
• 1.4 the housing ( 1 ) is followed by an outlet nozzle ( 3 ).

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zulaufkanäle (2, 20) vorgesehen sind, deren Eintrittsöffnungen (2.1, 20.1) jeweils in einer zweiten Wand des Schiffes (10) bzw. der Schwimmkörper (10.2, 10.3) liegen.2. Watercraft according to claim 1, characterized in that two inlet channels ( 2 , 20 ) are provided, the inlet openings ( 2.1 , 20.1 ) each in a second wall of the ship ( 10 ) or the float ( 10.2 , 10.3 ). 3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Zulaufkanal (2, 20) von der Eintrittsöffnung (2.1, 20.1) bis zum Wasserstrahlantrieb räumlich gekrümmt ist, und zwar in der Draufsicht gesehen zur Längsmittellinie des Wasserfahrzeuges, und in Seitenansicht gesehen zum Wasserstrahlantrieb.3. Watercraft according to claim 1 or 2, characterized in that the individual inlet channel ( 2 , 20 ) from the inlet opening ( 2.1 , 20.1 ) to the water jet drive is spatially curved, in plan view seen to the longitudinal center line of the watercraft, and in side view seen on water jet propulsion.