DE2650661A1 - Tragfluegelwasserfahrzeug - Google Patents

Tragfluegelwasserfahrzeug

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DE2650661A1 DE19762650661 DE2650661A DE2650661A1 DE 2650661 A1 DE2650661 A1 DE 2650661A1 DE 19762650661 DE19762650661 DE 19762650661 DE 2650661 A DE2650661 A DE 2650661A DE 2650661 A1 DE2650661 A1 DE 2650661A1
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    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
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Description

  • Patentbeschreibung
  • T r a g f l ü g e s s e r f a h r z e u g Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit auftriebsprofilierten UnterwassertragflügelnO Derartige Tragflügelwasserf£ihrzeuge dienen zum schnellen Transport von Personen oder Lasten an der Oberfläche von Gewässern.
  • Es ist bekannt, bei schnellfahrenden Wasserfahrzeugen vermittels zur Fahrtrichtung schräg angestellter Gleitflächen Auftriebskräfte zu erzeugen, die den hydrostatischen Auftrieb des Schiffsrumpfes unterstützen, diesen bei höheren Geschwindigkeiten mehr aus dem Wasser heben und damit den Stirnwiderstand der im Wasser verbleibenden Teile z; verri'ern. Hierbei werden die Gleitflächen meist durch die Rumpfunterseite gebildet, im Palle von Flugbooten teilweise auch durch tragflügelähnliche SeitenflossenO Bei solchen Wasserfahrzeugen mit in Fahrtrichtung langen Gleitflächen, wie zOB. auch bei Wasserskiern oder Surfbrettern, liegen ungünstige hydrodynamische Verhältnisse vor, weil die Bildung von Bugwellen, Seitenwirbeln und Heck.sog einen im Verhältnis zum Auftrieb großen Fahrtwiderstand bedingen. Diese Gleitfahrzeuge haben den Nachteil hohen Leistungsaufwandes für schnelle Fahrt0 Es ist daher ferner bekannt, bei angetriebenen Wasserfahrzeugen oder auch Segelfahrzeugen an dem oder den Rümpfen auftriebsprofilierte Unterwassertragflügel anzubringen, die bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit zusätzlich zu dem hydrostatischen Auftrieb einen hydrodynamischen Auftrieb erzeugen, sodaß das Wasserfahrzeug bei höheren Geschwindigkeiten nur auf diesen gleitet0 Gegenüber Verdrängerfahrzeugen oder bei hohen Geschwindigkeiten nur auf der Rumpfunterseite gleitenden Wasserfahrzeugen haben Fahrzeuge mit auftriebsprofilierten Unterwassertragflügeln den Vorteil geringeren Fahrwiderstandes bei hohen Geschwindigkeiten wegen Vermeidung von Bugwellen, Seitenwirbeln und Hecksog, haben also einen geringeren BeistungsbedarfO Der Nachteil dieser Tragflügel Wasserfahrzeuge liegt darin, daß die Tragflügel in einem erheblichen Abstand von den Schiffsrümpfen angeordnet sein müssen, damit diese Rümpfe bei schneller Fahrt ausreichenden Abstand von der Wasseroberfläche haben. Hierzu ist es nötig, Stützen oder Streben vorzusehen, die das Gewicht des aus dem Wasser gehobenen Schiffes auf die Tragflächen zu übertragen vermögen Dies bedeutet nachteiligerweise zusätzliches Konstruktionsgewicht. Ferner besteht der Nachteil, daß bei langsamer Fahrt oder in Ruhe der notwendige Abstand zwischen Rümpfen und Tragflächen einen zusätzlichen Tiefgang der Fahrzeuge ergibt, der das Befahren flacher Gewässer erschwert.
  • Ferner besteht bei solchen Fahrzeugen nachteiligerweise die Schwierigkeit, beim Übergang von der Verdrängerfahrt zur Gleitfahrt zu lösen, da bekanntlich eine erhebliche Sogwirkung den Rumpfbaden an der Wasseroberfläche festhält, sodaß ein unstetiger Übergang mit zusätzlichem Leistungsaufwand vorliegt Durch den erforderlichen großen Abstand zwischen Tragflügeln und Rumpf liegt außerdem bei Tragflügelgleitfahrt der Bahrzeugschwerpunkt hoch über der Wasseroberfläche, was für die Kurven.
  • und Wellenstabilität des Fahrzeugs nachteilig ist. Ein weiterer Nachteil des großen Abstandes zwischen Rumpf und Wasseroberfläche ist es , daß eine längere Welle für die Schiffsschraube erforderlich wird0 Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat zum Ziele , die Vorteile der Auftriebserzeugung durch Tragflügel zu nutzen, dabei jedoch die zur Übertragung der hydrodynamischen Auftriebskräfte auf den Fahrzeugrumpf und der Antriebsleistung auf das Wasser nrforderlichen Stützen, langen Schiffsschraubenwellen und sonstigen Konstruktionselemente der bisher bekannten Tragflügel - Wasserfahrzeuge und die dadurch bedingten großen Abmessungen unter Wasser bei Langsamfahrt sowie die zusätzlichen Konstruktionsgewichte zu vermeiden, ferner den Übergang von der Verdrängerfahrt zur Gleitfahrt zu erleichtern und die Stabilität zu verbessern0 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im Ruhezustand ins Wasser eintauchenden Deile des vollbeladenen Fahrzeugs, mit Ausnahme der fir Antrieb, Steuerung und Sicherheit anders auszubildenden Teile, als eir einziger oder mehrere auftriebsprofilierte Tragflügel ausgebildet sindg bei dem oder bei denen die Tragflügelmittellinie ein- oder mehrfach gekrüimft oder abgewinkelt seir kann, und daß auf einen herkömmlichen, bei Fahrzeugen der bisher bekannten Art den hydrostatischen Auftrieb in der Ruhe und bei Langsamfahrt erzeugenden Rumpf verzichtet wird, sodaß diese auftriebsprofilierten Tragflügel im Ruhezustand einen hydrostatischen Auftrieb von der Größe des Gesamtgewichts des Pahrzeugs , bei allen Fahrt zuständen dagegen eine Summe von hydrostatischen und zusätzlich widerstandsarnem bydrodynamischem Auftrieb erzeugen, die den Fahrzeuggewicht entspricht, und deren bei zunehmender Bahrgeschwindigkeit wachsender hydrodynamischer Anteil bewirkt, daß der hydrostatische Anteil, damit auch das eingetauchte Volumen und somit auch dessen widerstandserzeugende Stirnflä.che stetig verkleinert wird, und sodaß der bzw, die Tragflügel aufgrund der Formgebung der Tragflügelmittellinie durch günstige Verlagerung des Auftriebsschwerpunktes bei Krängung des Fahrzeugs eine gute Querstabilität bewirken.
  • Die aus dem Wasser aufgetauchten Teile der Tragflügel haben den zusätzlichen Vorteil, auch aerodynamischen Auftrieb zu erzeugen und damit die hydrodynamischen Auftriebskräfte zu ergänzen oder zu ersetzen bzwO die Belastung gleichmäßiger zu verteiaren, Der Vorteil dieser neuen Bauweise liegt darin, daß die tragflügelartig ausgebildeten Teile des Wasserfahrzeugs in sich, außer ihrem eigenen Konstruktionsgewicht, auch den größten Teil der Nutzlast bzw der Antriebe aufnehmen können, die bei Tragflügelfahrzeugen der bekannten Art der Rumpf aufnimmt.
  • Bei normalen Auftriebsprofilen bietet die Profildicke einen erheblichen nutzbaren Raum innerhalb der Tragflügel. Damit ergibt sich bei der neuen Bauweise eine vorteilhafte kompakte Form. Auf den bei Tragflügel - Wasserfahrzeugen bekannter Art vorhandenen Schiffsrumpf oder Schiffsrümpfe, die bei l.angsamfahrt und im Ruhezustand das gesamte Fahrzeuggewicht durch hydrostatischen Auftrieb tragen,und die bei schneller Fahrt von den gesondert angeordneten Tragflügeln aus dem Wasser gehoben werden, kann völlig verzichtet werden. Die ganz oder teilweise eingetauchten Tragflügel haben bei jedem Fahrtzustand, auch bei Langsamfahrt, so günstige Fahrwiderstands- und Stabilitätseigenschaften, daß damit der geringfügige Nachteil einer bei geringer Fahrgeschwindigkeit größeren Stirnfläche ausgeglichen wird, sodaß die Tragflügel allein ausreichen,auch in Ruhe und bei Langsamfahrt als tragender Schiffskörper zu dienen Durch Zusammenlegung der hydrostatischen und hydrodynamischen Auftriebseigenschaften in einen einzigen tragflügelförmigen Schiffskörper wird erhebliches Konstruktionsgewicht eingespart, das bei Fahrzeugen der bekannten Art zusätzlich von den Tragflügeln durch hydrodynamischen Auftrieb aus dem Wasser gehoben werden muß.
  • Lediglich Fahrzeugteile, die bei Verwendung mehrerer Tragflügel am Fahrzeug zu deren Verbindung oder zur Erhöhung der konstruktiven Festigkeit oder Steifigkeit des Fahrzeugverbandes dienen, wie Rohr- oder Kastenholme, Verstrebungen und Verspannungselemente, oder die der Führung, Steuerung oder dem Antrieb dienen, wie Steuerstände, Luftschrauben oder Segelriggs, werden zweckmäßigerweise so angeordnet, daß sie sich auch im Ruhezustand des Fahrzeugs oder Langsamfahrt oberhalb der Wasserlinie befinden. Die maßgeblichen Gewichte für Ladung und Triebwerk werden dagegen zweckmäßigerweise in den im Ruhezustand eingetauchten Tragflügelteilen untergebracht, sodaß keine aufwendigen Stützen notwendig sind, wenn diese Teile aus dem Wasser gehoben werden.
  • Die Tragflügel können vermöge ihrer eigenen Festigkeit und Steifigkeit die Gewichte der aufgetauchten Teile auf die noch eingetauchten Teile ohne zusätzlichen Konstruktionsaufwand übertragen0 Da die auftauchenden Teile nur wenig über die Wasseroberfläche gehoben werden, liegt der Fahrzeugschwerpunkt niedrig, was die Stabilität begünstigt. Auch ist der Tiefgang des Fahrzeugs im Ruhezustand und bei Langsamfahrt geringer als bei Fahrzeugen mit Rumpf und Stützen0 Der Übergang zur Gleitfahrt erfolgt stetig, da der hydrodynamische Auftrieb stetig zunimmt und der hydrostatische Auftrieb stetig abninunt, sodaß bei stetigem Verlauf der Tragflugelumrisse Teile des oder der Tragflügel mit zunehmender Geschwindigkeit stetig mehr auftauchen, Eine Änderung der Profillänge entlang des Tragflügels, z.B. eine Verkürzung des Profils bei den tiefer im Wasser liegenden Teilen, kann die gesamten hydrodynamischen Verhältnisse begünstigen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Schiffsschrauben in dem Bereich der Tragflügel angeordnet werden können, der auch bei schneller Fahrt im Wasser bleibt, sodaß lange Schraubenwellen überflüssig werden4 Zwangsläufig müssen bei bestimmten Fahrzeugen Steuer-, Antriebs-oder Stabilisierungselemente auch im Ruhezustand eintauchen, die nicht in die auftriebsprofilierten Tragflügel einbezogen werden können und selbst nicht auftriebsprofiliert ausgebildet werden können0 Diese tragen jedoch nicht oder nur sehr wenig zum hydrostatischen Auftrieb bei und können also bei dem grundsätzlichen Prinzip der Erfindung vernachlässigt werden, auch den hydrostatischen Anteil des Auftriebs mit auftriebsprofilierten tragflügelförmigen Körpern zu erzeugens Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben0 Es zeigen Abb0 1 ein gragflügel- Wasserfahrzeug mit Antrieb in der Ansicht von vorn, wobei die obere Wasserlinie den Ruhezustand und die untere, gestrichelt dargestellte den Fahrzustand betrifft4 Abb0 2 zeigt das gleiche Fahrzeug von oben im Fahrzustand, Abb3. das gleiche Fahrzeug von der Seite im Fahrzustand.
  • Abb. 4 zeigt in der Ansicht von vorn und Abb0 5 von oben ein Fahrzeug mit mehreren ragflügelnO Abb.6, Abb07 und Abb. 8 zeigen von der Seite, von oben und von vorn ein Tragflügel-Segelfahri'eug, wobei in der Vorderansicht die waagerechte Wasserlinie den Ruhezustand und die geneigte, gestrichelt dargestellte Wasserlinie einen Zustand unter Winddruck darstellte In Abb.1 ist bei dem Tragflügel (1) die Tragflügelmittellinie im Mittelteil zu negativer, an den äußeren Tragflügelteilen zu positiver V - Form abgewinkelt0 Die zwei Triebwerke (2) sind jeweils im Tragflügelknick an tiefster Stelle untergebracht und können somit die ständig eingetauchten Schiffsschrauben über kurze Schraubenwellen antreiben.(3). Der Steuerstand (4) liegt in Tragflügelmitte und bleibt auch im Ruhezustand über WasserDie gute Querstabilität im ein- und aufgetauchten Zustand ist offensichtlich0 In Abb0 2 ist-zu sehen, wie der Tragflügel nur noch im Bereich der Triebwerke eingetaucht ist, wobei aber auch die Steuerorgane, zB.
  • Seitenruder (5) für die Kurssteuerung und Höhenruder (6) für die Längsstabilität ständig eingetaucht bleiben, Für die Fahrt in engen Gewässern werden Fahrzeuge dieser Art zweckmäßigerweise mit Hilfsantrieben an sich bekannter Bauart, zOBO Strahlrudern, ausgerüstet, sodaß sie auch in Richtung der Tragflügelachse verfahren werden können.
  • Aus Abb.4 und Abb0 5 ist die Verbindung mehrerer Tragflügel durch Längsholme (7) und Spannkabel(8) ersichtlich0 Die Verbindungselemente können für die Fahrt in engen Gewässern oder den Transport an Land auch lösbar gemacht werden.
  • Bei dem in den Abb. 6, 7 und 8 dargestellten Segelfahrzeug tauchen im Ruhezustand die Tragflächenlund ggf. Seitenschwerter (9) und Steuerruder (10) ins Wasser, während zwei Längsholme (7), Diagonalspannkabel(8), der Mast (11),der Baum(12), das Segel (13), die Bilastbrücke(14), der Mastschuh(15),die Wanten (16) und das Rudergestänge (17) schon im Ruhezustand oberhalb der Wasserlinie sind. Bei dem vorderen der Tragflügel (1) sind auch die nach oben stark abgewinkelten Tragflügelenden mit Auftriebsprofil versehen, Damit wird erreicht, daß bei durch Winddruck bewirkter Krängung des Fahrzeugs das jeweils leeseitg eingetauchte Tragflügelende einen horizontalen, luvwärts gerichteten Auftrieb erzeugt und damit die Aufgabe eines auftriebsprofilierten Schwertes iibernimmtw Bei dem hinteren der Tragflügel (1),der vorwiegend zur Verbesserung der Längs-und Kursstabilität dient, kann das Profil der nach oben abgewinkelten Tragflügelenden auch symmetrisch sein0 Beide TVagflügel können unterschiedliche Anstellungswinkel gegen die Pahrtrichtung haben.
  • Bei herkdmelichen Segelfahrzeugen mit relativ geringer Pahrzeugbreite wird der in der Fahrzeugmitte aufgestellte Mast vermittels seitlicher Wanten gegen Seitenkräfte festgehalten9 wobei der verhältnismäßig spitze Winkel zwischen Wanten und Mast eine hohe Knickbeanspruchung für den Mast hervorruft. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, Masten in ihrem AuSstandspurAt verschieblich anzuordnen, indem ein Mastschuh auf einer starren, kreisbogenförmigen Gleitbahn quer zur Fahrtrichtung verschieblich angeordnet wird. (Deutsche Patentschr. Nr. 773 892)o Diese Unordnung hat den Nachteil, daß die gesamte Gleitbahn in einer verhältnismäßig schweren Ausführung gehalten werden muß0 Eine besondere Ausführung eines Segelfahrzeugs gemäß der Erfindung vermeidet den Nachteil des zusätzlichen Konstruktionsgewichtes für eine schwere, starre Führungsbahn erfindungsgemäß dadurch daß für den Mastschuh eine leichte, biegsame Führungsbahn quer zur Fahrtrichtung vorgesehen ist, die über den größten Teil ihrer Länge lediglich das Gewicht des nicht durch Winddruck belasteten Riggs zu tragen hat und lediglich ir den Endlagen tragkräftig genug ist, den Aufstandsdruck des Mastschuhes bei vollbelastetem Rigg aufzunehmen, und daß der Mastschuh längs der Pührungsbahn mittels Rollen oder Gleitflächen leicht verschiebbar angeordnet wird, sodaß er schon bei schwacher Windeinwirkung mitsamt dem Hast in die jeweilige leeseitige Endlage selbsttätig verschoben nird, bevor sich ein größerer t'nddruck aufbauen und das Rigg voll belasten kann.
  • In Abb. 8 ist das unter Windeinwirkung nach der Leeseite verschobene Rigg gestrichelt dargestellt0 Diese neue Anordnung hat den Vorteil, daß bei Winddruck stets die große Fahrzeugbreite als Basis für Drsieck aus Mast (11) und Wanten (16) zur Verfügung steht, sodaß die Vantenzugkräfte und die daraus resultierennen Knickkräl°te im Hast und Aufstandskräfte im Mastschuh(15), gering gehalten werden, ohne den Na<i'iteil einer konstruktiv schweren Führungsbahn, was auch eine leichte Bauweise des Mastes gestattet; die Yuhrungsbahn (14) des Mastschuhes(15) kann deshalb so leicht gehalten werden, weil sie lediglich das Gewicht des Riggs aufzunehmen und nur angenähert auf einem Kreisbogen zu führen hat0 Sie kann beispielsweise aus einem relativ dünnen gebogenen Rohr oder auch nur aus einem an den seitlichen Holmen (7) befestigten Seil bestehen, auf welchen der Mastschuh gleitend oder vermittels Rollen geführt wird0 In einer anderen Ausführung kann der Mastfuß fest an dem einen Trum eines endlosen Seiles angebracht werden, welches seitlich an den Holmen(7) über Rollen umgelenkt und von der Mastbewegung mitgenoitu aen wird, Die Anordnung des Mastes oder des Mastschuhes auf der Führungsbahn erlaubt es vorteilhafterweise, ohne zusätzliche Mittel den Hast nach Lösen der Wanten umlegen zu können0 Bei Segelriggs mit Wanten der bekannten Art ist der Schwenkbereich des Baumes (12) durch die seitlichen Wanten beschränkt9 Ein Rigg für ein Tragflächen - SegelfahrN.ug mit beweglichem Metfuß oder - schuh gemäß der Erfindung vermeidet den Nachteil des eingeschrdäntten Schwenkbereichs für den Baum erfindungsgemäß dadurch,die Wanten der Bugseite an den Holmen so weit vorn befestigt werden, daß der Baum beliebig oft zusammen mit dem Bast im gleichen Drehsinn um die Mastlängsachse herum geschwenkt werden kanne Dies hat den Vorteil, daß Manöver bei von hinten einfallendem Wind erheblich erleichtert werden, da z.3. bein Halsen der Baum nicht entgegen den Windkräften nach der neuen Leeseite geschwenkt werden muß. Auch die Anbrinq gung von Leinen zum Niederhalten des Baumes in ausgeschwenkter Stellung oder von zusätzlichen Baumschotleinen wird durch den freien Schwenkraum erheblich erleichtert Bei Segelfahrzeugen mit zwei oder mehreren seitlich angeordneten Schwertern tauchen, außer bei starker Krängung, meist beide Schwerter gleichzeitig ein und haben deshalb symmetrisches Profil, das für die Erzeugung von Horizontalauftrieb nicht optimal ist. Bei Segelfahrzeugen gemäß der Erfindung, bei denen zur Vergrößerung der horizontalen Auftriebskräfte der hochgewinkelten Tragflügelenden zusätzliche seitliche Schwerter angebracht werden können, wird aber sowohl durch die in jedem Fahrtzustand gewollte Krängung als auch durch das hydrodynamische Auftauchen der Tragflächen das jeweils luvseitige Schwert weitgehend aus dem Wasser gehoben. Dieser Umstand gestattet es, daß zur weiteren Verbesserung der horizontalen Auftriebskräfte diese SchvJrter erfindungsgemäß ein in horizontaler Richtung gegen , e Luvseite hin wirksames Auftriebsprofil erhalten und gegen die Fahrtrichtung unter einem günstigen Winkel angestellt sind0 Es kann auch vorteilhaft sein, die beidseitigen Schwerter in Pahrtrichtung schwenkbar anzuordnen, sodaß das jeweils luvseitige Schwert parallel zu den Holmen hochgeklappt werden kann, siehe (9) in Abb. 70und Abb. 8o Bei herkömmlichen starren oder beweglichen seitlichen Schwertern sind Schwertkästen oder sonstige Abstützungen üblich, die einen beträchtlichen konstruktiven und Gewichtsaufwand haben.
  • Starre oder schwenkbare Schwerter gemäß der Erfindung können an den Längsholmen (7), die vorteilhaft als zylindrische Rohre ausgebildet werden, erfindungsgemäß so angebracht werden, daß das Schwertoberteil mit dem Holm durch flache Bandagen derart verbunden ist, daß die Bandagen am Rumpf angeheftet oder eingehakt sind, diesen teilweise, gänzlich oder mehrfach umschlingen und mit ihrem anderen Ende am Schwertoberteil befestigt sind0 Dies hat den Vorteil, daß hohe örtliche Materialbeanspruchungen bei Einleitung der Schwertkräfte in den Rohrholm vermieden werden0 In Abb. 9 ist eine solche Schwertbefestigung mit Bandagen dargestellt. Der zylindrische Rohrholm (;7) hat an der Oberseite eine Leiste (18), hinter welcher das abgekantete Ende (19) der Bandage (20) eingehakt wird, Die Bandage wird in ein-oder mehrfacher Lage derart um den Holm gewickelt, daß das Ende (19) fest hinter die Leiste (18) gedrückt wird. Die von der Unterwasserauftriebskraft am Schwertgelenk (21) bewirkte Zugkraft zieht die Bandage als spiralige Schlinge zusammen, indem die Xlä-chen der Bandagen gegeneinander rutschen können, die Zugkraft hierbei durch Reibungskräfte zwischen Bandagen und Holm nach dem Umschlingungsgesetz ste-tig abgebaut und stetig in den Holm übergeleitet wird und die Kante (18) nur noch einen Bruchteil der anfänglichen Zugkraft zu halten hat. Die Rohrwandung wird hierbei stetig auf Torsion beansprucht.
  • Zweckmäßigerweise wird er Reibwert der Bandagenflächen gegeneinander niedrig und der Reibwert der Bandagenflächen gegenüber dem Holm durch geeignete Mittel höher gehalten0 Die Erfindung soll sich auf Wasserfahrzeuge aller Größen mit jedem beliebigen Antrieb, z.BO hydrodynamischem oder aerodynamischem Schubantrieb oder auch Schleppantriebener strecken, Es läßt sich aufgrund der hydrodynamischen Verhältnisse nachweisen, daß auch für größere Fahrzeuge dle Leistung' für den Antrieb von einer bestimmten Geschwindigkeit aufwärts zunehmend geringer wird gegenüber der gleich tragfähiger Verdrängerfahrzeuge, wobei der konstruktive und Gewichtsaufwand sich nicht nennenswert unterscheidet0 Gegenüber herkömmlichen Tragflügel-Wasserfahrzeugen ist der konstruktive und Gewichtsaufwand geringer, bei etwa gleich günstigen hydrodynamischen Leistungsverhältnissen.
  • Es können andererseits kleine Fahrzeuge gemäß der Erfindung als Schleppfahrzeuge für nur eine Person ausgebildet werden sie haben dann z.B. gegenüber Wasserskiern den Vorteil, daß sie schon im Ruhezustand genügend Auftrieb zum Besteigen durch eine Person in Gleichgewichtslage gestatten. Als Segelfahrzeuge für zoBo nur eine auf den Holmen oder Tragflügeln stehende Person haben sie neben dem Vorteil hoher Geschwindigkeit noch den der größeren Kentersicherheit Zur Vergrößerung der Stand- oder Sitzfläche für den Segler können z0B. auch zwischen den Holmen oder den Spannkabeln Netze oder Planen gespannt werden0 Zur Erleichterung derselbsttätigen Mastverschiebung gemäß Anspruch 2 kann auch eine federnde Zentriereinrichtung mit geringer Kraftwirkung zur Pahrzeugmitte hin vorgesehen werden, welche die Mastbewegung aus der jeweiligen Endlage in die entgegengesetzte bereits bei nachlassendem Winddruck einleitet, bevor dr einfallende Wind die Richtung gewechselt hat0 Tragflügel für Fahrzeuge der bekannten Bauart werden bekanntlich ohne Rücksicht auf ihr hydrostatisches Tragvermögen in massiver Bauweise gehalten0 Für Pahrzeuge nach der erfindung sollen die Tragflügel, sofern sie nicht Hohlräume zur Aufnahme von Lasten und Triebwerken haben, sowohl spezifisch geringes Gewicht als auch hohe Pestigkeit und oteifigkeit haben0 Dies wird bei Tragflügeln oder Tragflügelteilen für Fahrzeuge gemäß dem Erfindungsgegenstand eSOindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Bauelemente dünnwandige, hochfeste Auftriebsprofilspanten in Fahrtrichtung und ebensolche mehrfach hintereinander angeordnete parallel zur Tragflügelachse Holme, deren Jeweilige Höhe dem Auftriebsprofil angepaßt ist, verwendet werden, die Kästen bilden, welche durch Ausfüllen mit sehr leichtem, aber formsteifem Material, z.B. Kunststoffhartschaum, beulsteif gemacht werden, sodaß der aus solchen Kastenelementen gebildete leichte auftriebsprofilierte Tragflügel eine hohe Festigkeit und Steifigkeit besitzt und auch bei brtlichen Beschädigungen der Außenfläche unsinkbar bleibt. Sofern das leichte Füllmaterial an seiner Oberfläche geglättet werden kann, ist vorteilhafterweise eine Bespannung oder Beplankung überflüssig.
  • Tragflügel oder Tragflügelteile für Fahrzeuge gemäß dem Erfindungsgegenstand mit niederem spezifischen Gewicht und hoher Festigkeit und Steifigkeit können erfindungsgemäß so ausgebildet werden, daß parallel zur Tragflügelachse dünnwandige, hochfeste Rohrholme mehrfach hintereinander angeoF sind, deren Durchmesser jeweils der Höhe des Auftriebsprofils angepaßt ist, und die zur Erhöhung der Beulsteifigkeit der Röhrenwandung mit leichtem, formsteifem Material ausgefüllt oder mit innerem Gasdruck prall gehalten werden.
  • Bei solchen Tragflügeln können freie Profilräume längs der Rohrholme ebenfalls beispielsweise mit Hartschaum ausgefüllt und damit der Tragflügel wasserdicht und unsinkbar gemacht werden, oder es kann über die Rohre eine äußere Bespannung oder Beplankung, insbesondere an der Unterseite, gelegt werden die das Auftriebsprofil vervollständigt. Auch diese Ausbildung der Tragflügel hat den Vorteil besonders niedrigen spezifischen Gewichts bei hoher Festigkeit und Steifigkeit, wie er bei Fahrzeugen gemäß der Erfindung anzustreben ist0

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Tragflügel-Wasserfahraeug, ureh gekennzeichnetS daß die im Ruhezustand ins Wasser eintauchenden Teile des voll beladenen Fahrzeugs, mit Ausnahme der für Antrieb, Steuerung und Sicherheit. anders auszubildenden Teile,als ein einziger oder mehrere auftriebsprofilierte Tragflügel ausgebildet sind, bei dem oder bei denen die Tragflügelmittellinie ein oder mehrfach gekrümmt oder abgewinkelt sein kann, und daß auf einen herkömmlichen, bei Fahrzeugen der bisher bekannten Art den hydrostatischen Auftrieb in der Ruhe und bei Langsamfahrt erzeugenden Rumpf verzichtet wird, sodaß diese auftriebsprofilierten Tragflügel im Ruhezustand einen hydrostatischen Auftrieb von der Größe des Gesamtgewichts des Fahrzeugs, bei allen Fahrtzuständen dagegen eine Summe von hydrostati schem und zusätzlich widerstandsarmem hydrodynamischem Auftrieb erzeugen, die dem Fahrzeuggewicht entspricht, und deren bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit wachsender hydrodynamischer Anteil bewirkt, daß der hydrostatische Anteil, damit auch das eingetauchte Volumen und somit auch dessen widerstandserzeugende Stirnfläche stetig verkleinert wird, und sodaß der bzwO die Tragflügel aufgrund der Formgebung der Tragflügelmittellinie durch günstige Verlagerung des Auftriebsschwerpunktes bei Krängung des Fahrzeugs eine gute Querstabilität bewirken.
    2o Tragflügel - Segelfarzeug nach Anspruch 1 biegsame dadurch gekennzeichnet, daß für den Mastschuh eine leichtes Führungsbahn quer zur Fahrtrichtung vorgesehen ist, die über den größten Teil ihrer Länge lediglich das Gewicht des nicht durch Winddruck belasteten Rigge zu tragen hat und lediglich in den Endlagen tragkräftig genug ist, den Augstandsdruck des Eastschuhes bei vollbelastetem Rigg aufzunehmen, und daß der Mastschuh längs der Führungsbahn mittels Rollen oder Gleitflächen leicht verschiebbar angeordnet wird, -a sodaß er schon bei schwacher Windeinwirkung mitsamt dem Mast selbsttätig in die jeweilige leeseitige Endlage verschoben wird, bevor sicn ein größerer Winddruck aufbauen und das Rigg voll belasten kann0 3o Tragflügel - Segelfahrzeug mit um seine Längsachse drehbarem, von Wanten gehaltenen Mast,nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanten der Bugseite an den Holmen so weit vorn befestigt werden, daß der Baum beliebig oft zusammen mit dem Mast im gleichen Drehsinn um die Mastlängsachse herum geschwenkt werden kann0 40 Tragflügel - Segelfahrzeug mit seitlichen Schwertern nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerter ein in horizontaler Richtung gegen die Luvseite hin wirksames Auftriebsprofil haben unNEegB die Fahrtrichtung unter einem günstigen Winkel angestellt sind.
    5+ Tragflügel - Segelfahrzeug mit seitlichen Schwertern und Rohrholmen in Längsrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Schwertoberteil mit dem Holm durch flache Bandagen derart verbunden ist, daß die Bandagen am Rumpf angeheftet oder eingehakt sind, diesen teilweise, gänzlich oder mehrfach umschlingen und mit ihrem anderen Ende am Schwertoberteil befestigt sind* 6o Tragflügel oder Tragflügelteile in Leichtbauweise für Tragflügel - Wasserfahrzeuge nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß als Bauelemente dünnwandige, hochfeste Auftriebsprofilspanten in Fanrrichtung und ebensolche mehrfach hintereinander parallel zur ragflügelachse angeordnete Holme, deren jeweilige Höhe dem Auftriebsprofil angepaßt ist, verwendet werden, die Kästen bilden, welche durch Ausfüllen mit sehr leichtem, aber formsteifem Eatern al,z.3. Kunststof:Chartschaum, beulsteif gemacht werden, sodaß der aus solchenKastenelementen gebildete leichte auftriebsprofilierte Tragflügel eine hohe Festigkeit und Steifigkeit besitzt und auch bei örtlichen Beschädigungen der Außenfläche unsinkbar bleibt.
    7. Tragflügel oder Tragflügelteile in Leichtbauweise für Tragflügel - Wasserfahrzeuge nach Ansproch 1,2,3,4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Tragflügelachse dünnwandige, hochfeste Rohrholme mehrfach hintereinander angeordnet sind, deren Durchmesser jeweils der Höhe des Auftriebsprofils angepaßt ist, und die zur Erhöhung der Beulsteifigkeit der Röhrenwandung mit leichtem, formsteifem Material ausgefüllt oder mit innerem Gasdruck prall gehalten werden.
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