DE2441556C2 - Heckwulst für Schiffe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Heckwulst für Schiffe, bestehend aus einem aus dem Hinterschiff heraustretenden, die Propellerwelle umschließenden und in seinem hinteren Teil sich zur Propellernabe hin verjüngenden Wulstkörper.

Ein bekannter Heckwulst der vorstehend beschriebenen Art (Hogner- bzw. AG-Weser-Wulst), wurde entworfen, um eine auf den Propellerumfang möglichst gleichmäßig verteilte Nachstromziffer zu erzielen und auf diese Weise Vibrationen des Propellers und des Hinterschiffes zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung oder Verbesserung der mit den bekannten Heckwulsten erzielten Nachstromverteilung die Kavitationsgefahr des Propellers zu verringern.

Das Lösungsprinzip besteht im Rahmen dieser Aufgabe darin, die dem Propeller zufließende Strömung weitgehend axial auszurichten, d. h. die Strömung in ** Richtung auf den Propeller derart umzulenken, daß die Strömung möglichst rechtwinklig auf die Propellerebene trifft, also in der Propellerebene nicht im Winkel der nach hinten ansteigenden Heckspanten (verlängerte Gillingslinie) verläuft. f>5

Dabei ist von Nutzen, daß in Schiffskörpernähe durch Zusammenfließen der Strömung ein Überdruckgebiet entsteht, aus dem die Strömung in das von dem erfindungsgernäßen Heckwulst erzeugte Unterdruckgebiet abgelenkt wird.

Die diesem Lösungsprinzip folgenden Lösungsmittel bestehen darin, daß der Wulstkörper aus einem nach hinten bereits schlank auslaufenden Hinterschiff strakend heraustritt, seine Breite in Höhe der Propellerwellenmitte sich zunächst vergrößert und dann zur Propellernabe hin verringert, wodurch eine ungestörte Bodenströmung im Bereich des aus gebauchten Wulstteiles ein Unterdruckgebiet erzeugt, das einen annähernd rechtwinklig zur Propellerebene gerichteten Strömungsverlauf bewirkt.

Ein ausgebauchter Heckwulst, der sich zunächst zu einem Bauch verdickt und dann wieder verjüngt, ist zwar bei im Hinterschiff scharf zulaufenden Zweischraubenschiffen zwischen den Schrauben am Kiel bekannt, um durch eine Düsenwirkung den Schraubenwirkungsgrad zu verbessern und die Schwingungsfestigkeit des Hinterschiffes zu erhöhen (französische Zusatz-PS 48 311). Dieser Heckwulst umschließt nicht die Propellerwelle.

Der erPndungsgemäße Heckwulst hat die vorteilhafte Eigenschaft, die Nachstrom-Isotachen in dem oberen Sektor der Propellerkreisfläche auseinanderzüziehen (s. Fig.6), wodurch die Kavitationsneigung des Propellers verringert wird. Dadurch wird die mittlere effektive Nachstromziffer vergrößert. Andererseits wird sich im allgemeinen die Sogziffer wegen des schlanken Wulstes verringern. Somit ist ein verbesserter Schiffsgütegrad zu erwarten. Die Schleppversuche haben keinen nachteiligen Einfluß auf den Schiffswiderstand erkennen lassen.

Gemäß der Erfindung ist unter einer »ungestörten Bodenströmung« eine solche zu verstehen, die z. B. nicht durch ungünstig ausgebildete Schiffsformen, z. B. der Kimm, behindert wird. Eine »ungestörte Bodenströmung« soll, ohne sich einzudrehen, vom Schiffsboden kommend möglichst wirbelfrei an den Schiffsseilen entlang strömen.

Die genaue Form des Heckwulstes muß im übrigen nach den Lehren der Erfindung durch Schleppversuche oder durch Umrechnung der Versuchsergebenisse ähnlicher Schiffe ermittelt werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der Heckwulst bei einem Einschraubenschiff mit S-förmig verlaufenden, den Wulstkörper bildenden Spanten dadurch gebildet, daß die nach hinten steiler werdenden Hinterschiffsspanten zunächst bis zur Kiellinie durchlaufend einen im wesentlichen im Querschnitt trapezförmigen Kielteil unterhalb der Propellerwelle einschließen, dann unten bauchiger und oberhalb der Propellerwelle hohler werdend sich bis etwa in Höhe der Propellerwelle schneiden und sich erst dann mit zunehmendem S-Schlag und ansteigender Kiellinie zur Propellernabe verjüngen (F i g. 2).

Ferner ist vorgesehen, daß er sich bei Zwei- und Vierschraubenschiffen als Verkleidung jeder Propellei welle zum Propeller hin zunächst aufdickt und dann wieder auf den Propellernabenquerschnitt verjüngt.

Unter Umständen ist es vorteilhaft, wie im Prinzip aus der Offenlegungsschrift 17 56 228 bekannt, den Heckwulst gemäß der Erfindung zur Kompensation des ausmittigen Propellerdruckpunktes asymmetrisch zur Propellerwellenachse auszubilden.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß es von Vorteil ist, wegen der nicht in Richtung der Propellerwellenachse verlaufenden Anströmung bei seitlich angeordneten Propellern den Heckwulst gemäß der Erfindung asym-

metrisch zur Propellerwelle auszubilden, d. h. zur Schiffsmitteliinie hin etwas bauchiger zu gestalten.

Eine weitere Verringerung der durch den Propeller verursachten Vibration wird erzic'i, wenn das hintere sich verjüngende Ende des H »ckwulstes in ein an sich bekanntes elastisches Stevenrohr übergeht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der gezeichneten Beispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Hinterschiffsausschnitt eines Einschraubensciiiffes mit einem symmetrischen Heckwulst im Aufriß sowie im Spanten- und Wasserlinienriß,

Fig.2 einen Bauspantenriß für ein Einschraubenschiff mit einem Heckwulst gemäß F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Hinterschiffsausschnitt wie F i g. 1, aber mit einem asymmetrischen Heckwulst,

Fig.4 einen Hinterschiffsausschnitt eines Zweischraubenschiffes mit einem asymmetrischen Heckwulst im Aufriß sowie im Spanten- und Wasserlinienriß,

F i g. 5 einen Hinterschiffsausschnitt, wie in Fig. 4, aber mit einem symmetrischen Heckwulst und einem elastischen Stevenrohr und

Fig.6 einen Vergleich der Isotachen des Nachstromes bei dem Heckwulst gemäß der Erfindung verglichen mit den Isotachen bei dem Heckwulst gemäß dem deutschen Patent 10 34 060.

In F i g. 1 und 3 bedeuten 1 den Propeller. 2 di< Achse der Propellerwelle, 3 das Ruder (gegebenenfall: mit Rudersteven), 4 die Bodenlinie und 5 den eigentli chen Wulstkörper des Heckwulstes. Die drei Aufriss* zeigen den Verlauf der Schnitte I-1V, den der Kon struktionsspanten 1 bis 4 und den der Wasserlinien 1,3 5, 7 und 9. In der F i g. 2 sind die Bauspanten 1 bis 50 irr Maßstab 1 :25 gezeichnet. Das Prinzip dieser Ausbil dung des Heckwulstes geht aus dem Patentanspruch ; hervor.

!n F i g. 4 sind die Wasserlinien mit 1 bis 8 bezeichne und die Schnitte I bis III dargestellt.

In F i g. 5 ist mit 6 die Kontur der Durchdringungs kante des Wellenaustritts mit dem im wesentliche) ebenflächig nach hinten ansteigenden Schiffsboden be zeichnet.

In der Fig.6 sind die Linien gleicher Anströmge schwindigkeit (fsotachen) bei dem Gegenstand der Er findung mit 10, bei dem Heckwulst nach dem Paten 10 34 060 dagegen mit 10' und sofort z. B. mit 30 bzw 30' bezeichnet. Dargestellt sind die axialen Komponen ten der Strömung bei der gleichen Schiffsform mit den einen bzw. anderen Heckwulst.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Heckwulst für Schiffe, bestehend aus einem aus dem Hinterschiff heraustretenden, die Propellerwel-Ie umschließenden und in seinem hinteren Teil sich zur Propellernabe hin verjüngenden Wulstkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkörper (5) aus einem nach hinten bereits schlank auslaufenden Hinterschiff strakend heraustritt, seine Breite in Höhe der Propellerwellenmitte sich zunächst vergrößert und dann zur Propellernabe hin verringert, wodurch eine ungestörte Bodenströmung im Bereich des ausgebauchten Wulstteiles ein Unterdruckgebiet erzeugt, das einen annähernd rechtwinklig zur Propellerebene gerichteten Strömungsveriauf bewirkt.

2. Heckwulst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Einschraubenschiff mit S-förmig verlaufenden, den Wulstkörper bildenden Spanten die nach hinten steiler werdenden Hinterschiffsspanten (50-34) zunächst bis zur Kiellinie durchlaufend einen im wesentlichen im Querschnitt trapezförmigen Kielteil unterhalb der Propellerwelle einschließen, dann (Sp. 34-24) unten bauchiger und oberhalb der Propellerwelle hohler werdend sich bis etwa in Höhe der Propellerwelle schneiden und sich erst dann (Sp. 24-7) mit zunehmendem S-Schlag und ansteigender Kiellinie zur Propellernabe verjüngen.

3. Heckwulst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er sich bei Zwei- und Vierschraubern als Verkleidung jeder Propellerwelle hin zunächst aufdickt und dann wieder auf den Propellernabenquerschnitt verjüngt.

4. Heckwulst nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (5) asymmetrisch zur Propellerwellenachse ausgebildet ist.