DE497618C - Floats for seaplanes - Google Patents

Description

Schwimmkörper für Wasserflugzeuge Wasserflugzeuge mit hoher Flächenbelastung erfordern eine scharf gekielte Bodenausbildungder Schwimmkörper, damit bei den hohen Start- und Landegeschwindigkeiten ein keilartiges Aufschneiden des Wassers erfolgt. Eine scharfe Kielung verschlechtert aber den beim Starten benötigten hydrodynamischen Auftrieb, weshalb man bereits vorgeschlagen hat, die vor der ersten Stufe liegenden Bodenflächen nach der Kimme zu hohlkehlartig auszubilden, d. h. die Kimme !geringfügig herabzuziehen, um in den dadurch gebildeten Kanälen ein Zusammenhalten der Wasserfäden und damit eine Verbesserung der Abhebeeigenschaften des Bodens zu erzielen.Floats for seaplanes Seaplanes with a high wing loading require a sharply keeled bottom design of the float so that the water is cut open like a wedge at the high take-off and landing speeds. A sharp keel, however, worsens the hydrodynamic lift required during take-off, which is why it has already been proposed that the bottom surfaces lying in front of the first step be designed in the manner of a concave after the rear sight, i.e. H. Pull the rear sight down slightly in order to hold the water threads together in the channels thus formed and thus to improve the lifting properties of the soil.

Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Ausbildung nicht mehr ganz befriedigt, wenn die Flächenbelastung noch weiter heraufgesetzt wird. Ein derartiges Flugzeug läuft bei einer gewissen Geschwindigkeit wohl ruhig auf die Stufe, springt jedoch bei weiterer Geschwindigkeitszunahme infolge des zu großen hydrodynamischen Auftriebes aus dem Wasser. Der aerodynamische Auftrieb genügt aber in diesem Augenblick noch nicht, das Flugzeug in der Luft zu halten. Es fällt daher wieder in das Wasser zurück und sinkt dabei infolge der scharfen Kielung so tief ein, daß der hydrodynamische Auftrieb wieder zu groß wird. Dieses Spiel wiederholt sich unter Umständen mehrere Male, und der Start gelingt nur dann, wenn die Motorleistung stark genug ist, um das Flugzeug trotz des beim Zurückfallen in das Wasser jeweils eintretenden Abbremsens bis zum Eintritt der reinen aerodynamischen Auftriebswirkung zu beschleunigen.Research has shown that this training is no longer quite satisfied if the wing loading is increased even further. Such a thing At a certain speed, the aircraft runs smoothly onto the step and jumps but with a further increase in speed due to the excessive hydrodynamic Buoyancy from the water. The aerodynamic lift is sufficient at this moment not yet able to keep the plane in the air. It therefore falls back into the water back and sinks because of the sharp keel so deep that the hydrodynamic Buoyancy becomes too big again. This game may repeat itself several times Times, and the start will only be successful if the engine power is strong enough to the aircraft despite the braking that occurs when falling back into the water to accelerate until the pure aerodynamic lift effect occurs.

Die Startverhältnisse werden nun wesentlich verbessert, wenn man das Zurückfallen des Flugzeuges verhindert bzw. Mittel vorsieht, die das zurückfallende Flugzeug nicht tief in das Wasser eintauchen lassen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man kurz vor der ersten Stufe des Schwimmkörpers aus dessen Bodenfläche beiderseits in der Nähe des Kieles Gleitflächen herauswachsen läßt, welche nach hinten zu mehr und mehr hervortreten und an der Stufe im wesentlichen in der Höhe der Kiellinie enden.The starting conditions are now significantly improved if you do that Prevents falling back of the aircraft or provides means that the falling back Do not submerge the aircraft deeply in the water. According to the invention, this is thereby achieved achieved that one shortly before the first stage of the floating body from its bottom surface on both sides near the keel can slide surfaces grow out, which after to emerge more and more behind and at the step essentially in height end of the keel line.

An sich ist es bei breiten, im Grundriß rechteckigen Schwimmkörpern bekannt, unterhalb des mit den Kimmen in gleicher Höhe liegenden Kieles einen kufenartigen Hilfsschwimmer anzuordnen, der vom Bug bis zum Heck durchläuft und im wesentlichen die Aufgabe hat, als Schutzkörper für den eigentlichen Schwimmerboden zu dienen. Eine Verwendung jener Hilfsschwimmer im Sinne der Erfindung kommt nicht in Frage, da die Schwimmkörper infolge ihrer Breite und der fehlenden scharfen Kielung nicht für die Verwirklichung hoher Gleitgeschwindigkeiten geeignet sind, die bei Flugzeugen mit hoher Flächenbelastung insbesondere während des Startens benötigt werden und sich nur erzielen lassen, wenn der Schwimmkörper am Bug spitz ausläuft und eine scharfe Kielung aufweist, um den Stoß der anrollenden Wellen bei Dünung oder schwerem Seegang zu mildern.In itself it is in the case of broad floats, which are rectangular in plan known, below the keel lying at the same height as the notches, a skid-like keel To arrange auxiliary float, which goes through from bow to stern and essentially has the task of serving as a protective body for the actual float floor. A use of those auxiliary floats within the meaning of the invention is out of the question, because the floats are not due to their width and the lack of sharp keel are suitable for realizing high planing speeds, which is the case with aircraft are required with a high wing loading, especially during take-off, and can only be achieved if the float tapers to a point at the bow and a sharp keel has to contribute to the shock of the rolling waves To mitigate swell or heavy seas.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.The subject of the invention is shown in the drawing in several exemplary embodiments shown.

Abb. i zeigt ein mit zwei seitlichen Stabilisierungsschwimmern versehenes Flugboot und Abb. a ein Zweischwimmerflugzeug in Vorderansicht.Fig. I shows one with two stabilizing floats on the side Flying boat and Fig. A a two-swimmer plane in a front view.

Abb.3 veranschaulicht den neuartigen Schwimmkörper in perspektivischer Darstellung.Fig.3 illustrates the new type of float in perspective Depiction.

Abb. q. zeigt den mit Spantrissen gezeichneten Körper vom Bug aus gesehen.Fig.q. shows the body drawn with cracks in the frame from the bow seen.

Die Abb. 5 und 6, 7 und 8, g und io zeigen weitere Ausführungsformen je in perspektivischer Darstellung und in Bugansicht, wobei die perspektivische Darstellung nur ein Bruchstück des Schwimmkörpers veranschaulicht.Figs. 5 and 6, 7 and 8, g and io show further embodiments each in a perspective view and in a bow view, the perspective Representation illustrates only a fragment of the float.

Das in Abb. i dargestellte Wasserflugzeug ist ein Flugboot, dessen Bootskörper und seitliche Trag- und Abhebeschwimmer mit a bzw. i bezeichnet sind. Der Bug & des Bootskörpers a läuft gemäß Abb. 3 und q. nach vorn kreuzerartig scharf aus und endet in einem hohen Steven r1. Der Bugboden ist stark gekielt, d. h. der scharfe Kiel b1 liegt erheblich tiefer als die Kimmen cl, von denen die Seitenwandungen a4 im wesentlichen gerade bis zum Deck hochgeführt sind.The seaplane shown in Fig. I is a flying boat whose The hull and the side floating and lifting floats are denoted by a and i, respectively. The bow & of the hull a runs according to Fig. 3 and q. forward cruiser-like sharp and ends in a high stern r1. The bow floor is strongly keeled, i. H. the sharp keel b1 lies considerably lower than the notches cl, of which the side walls a4 are essentially straight up to the deck.

Die Bodenflächen des Buges weisen eine hohlkehlartige, nach unten offene Krümmung e auf, die bewirkt, daß beim Abwassern die unter dem Bugboden entlang fließenden Wasserfäden bis zur ersten Stufe m zusammengehalten werden. Vor dieser Stufe sind die Bodenflächen auf kurzer Entfernung etwas herabgezogen, so daß sich hier gegenüber dem übrigen Bugboden eine etwas schärfere Anstellung p gegen die Strömungsrichtung ergibt.The bottom surfaces of the bow point downwards like a hollow open curvature e, which has the effect that when draining the under the bow floor along flowing water threads are held together up to the first stage m. Before this Step, the floor surfaces are pulled down a little at a short distance so that here compared to the rest of the bow floor a somewhat sharper position p against the Direction of flow results.

Erfindungsgemäß wachsen ungefähr eine Bootsbreite vor der Stufe m aus dem Bugboden Gleitflächen heraus, die als verhältnismäßig schmal bezeichnet werden können. Die Flächen gehen von seitlich oberhalb der Kiellinie bz liegenden Punkten aus und vereinigen sich unter Wahrung ihrer Breite in einer gewissen Entfernung vor der Stufe m zu einer einzigen die Kiellinie überschneidenden Fläche.According to the invention grow about a boat width before the step m sliding surfaces out of the bow floor, which are referred to as relatively narrow can be. The surfaces go from lying laterally above the keel line bz Points out and unite at a certain distance while maintaining their width in front of the step m to a single surface intersecting the keel line.

Die neue Bodenform verhält sich bei den verschiedenen Betriebszuständen wie folgt: Beim Starten werden die Wasserfäden unterhalb des Schwimmkörpers durch die von dem Kiel bl und den Kimmen cl gebildeten Kanäle e zusammengehalten. Das Flugzeug kommt dadurch sehr schnell auf Stufe, d. h. es taucht bei der kritischen Geschwindigkeit so weit aus, daß es nur noch mit der ersten Stufe im Wasser liegt. Bei weiterer Zunahme der Geschwindigkeit wird das entsprechend mehr austauchende Flugzeug 'lediglich von den im Wasser befindlichen Gleitflächen t getragen, deren Wirkung in zunehmendem Maße günstiger wird, weil bei sich gleichbleibender Breite ihre Eintauchtiefe abnimmt. Infolge der hierdurch stetig sich vermindernden Wasserreibung findet eine wachsende Beschleunigung des Flugzeuges und damit eine Vergrößerung der . aerodynamischen Auftriebswirkung statt, die beim vollen Austauchen des Flugzeuges so weit angewachsen ist, daß sie letzteres in der Luft zu halten vermag. Die Gleitfläche bewirkt somit einen ungestörten Übergang des vereinigten hydro-und aerodynamisclzeri Aüffriebes in den reinen aerodynamischen Auftrieb.The new floor shape behaves in the different operating states as follows: When starting the water threads under the float through the channels e formed by the keel bl and the notches cl are held together. That This means that the aircraft gets up to speed very quickly, i. H. it turns up at the critical Speed so far that it is only in the first stage in the water. As the speed increases further, it becomes correspondingly more divergent Aircraft 'borne only by the sliding surfaces t in the water, their Effect becomes increasingly more favorable because the width remains the same their immersion depth decreases. As a result of the steadily decreasing water friction finds a growing acceleration of the aircraft and thus an increase in size the . aerodynamic lift effect instead of when the aircraft is fully submerged has grown so far that it is able to keep the latter in the air. The sliding surface thus causes an undisturbed transition of the combined hydro- and aerodynamic system Aüfftriebes in the pure aerodynamic lift.

Sollte das -Flugzeug beim Startvorgang einmal in das Wasser zurückfallen, dann ergänzen sofort die Gleitflächen t infolge ihrer großen hydrodynamischen Wirkung den fehlenden Auftrieb. Das. Flugzeug findet somit keine Gelegenheit, mit den Gleitflächen tief in das Wasser einzutauchen und Wasserwiderstand zu erzeugen. Es hebt sich dann wieder sehr schnell vom Wasser ab.Should the aircraft fall back into the water during take-off, then immediately complete the sliding surfaces t due to their great hydrodynamic effect the lack of buoyancy. That. The aircraft therefore has no opportunity to use the gliding surfaces Immerse yourself deep in the water and create water resistance. It then stands out away from the water again very quickly.

Die im Verhältnis zur Bodenbreite schmalen, zur Bootslänge kurzen Gleitflächen t sind beim Landen ohne nachteiligen Einfluß. Das Einsetzen des Flugzeuges in das Wasser geht in der Weise vor sich, daß der Führer nach .der Berührung der Gleitflächen t mit der Wasserfläche das Boot etwas nach vorn kippen läßt, wodurch- sofort die scharfe Bugkielung zur vollen Wirkeng kommt. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei Beendigung des Fluges das Flugzeug infolge des Brennstoffverbrauches wesentlich leichter ist als beim Start.The ones that are narrow in relation to the width of the floor and short in relation to the length of the boat Sliding surfaces t have no adverse effect on landing. The deployment of the aircraft in the water goes on in such a way that the guide after the touch of the Sliding surfaces t lets the boat tilt forward slightly with the surface of the water, whereby- immediately the sharp bow keel comes to full effect. It is important to consider that at the end of the flight the aircraft is essential as a result of the fuel consumption is easier than at the start.

Das Wesensmerkmal der in Abb. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß die beiderseits der Kiellinie b1 befindlichen Flächen t durch schwache hohlkehlartige Krümmung nach unten offene Rinnen bilden. Die Kimmen t1 der Gleitflächen t liegen dabei auf dem größten Teil ihrer Länge in gleicher Höhe mit dem Kiel b1. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß das unter den Gleitflächen entlang streichende Wasser an einem seitlichen Entweichen über die Kimmen t1 hinaus verhindert ist.The essential feature of the embodiment shown in Figs consists in that the surfaces t located on both sides of the keel line b1 through Form a slight cove-like curvature, open channels downwards. The notches t1 the sliding surfaces t are at the same height for most of their length with the keel b1. The advantage of this arrangement is that the under the sliding surfaces water stroking along at a lateral escape over the notches t1 is prevented.

Bei den behandelten beiden Ausführungsformen kommen die an der Stufe liegenden Gleitflächenteile praktisch gleichzeitig aus dem Wasser. Dies ist nicht der Fall bei dem Beispiel nach Abb. 7 und 8, wo der Kiel bi tiefer lieb als die Kimme t1 der wieder eine Rinne bildenden Gleitflächen t. Diese Ausbildung wird vorgezogen, wenn man ein besonders weiches Einsetzen des Flugzeuges beim Landen erzielen will.In the two embodiments discussed, those come at the step lying sliding surface parts out of the water practically at the same time. this is not the case in the example according to Figs. 7 and 8, where the keel is more dear than the Rear sight t1 of the sliding surfaces t, which again form a groove. This training will preferred if you want a particularly soft onset of the aircraft when landing wants to achieve.

Nach Abb.9 und io schließen sich die Gleitflächen schon in der Nähe ihres Ursprunges zusammen und bilden einen einzigen nach unten offenen flachen Kanal. Die Abbildungen zeigen auch die Anwendung der Erfindung an einem Schwimmkörper, dessen eigentliche Bodenflächen keine hohlkehlartige Krümmung aufweisen und das Wasser demgemäß an den Kimmen cl nicht nach unten umlenken.According to Fig. 9 and io, the sliding surfaces close in the vicinity their origin together and form a single, downwardly open, flat channel. The figures also show the application of the invention to a float, the actual bottom surfaces of which do not have a fillet-like curvature and that Accordingly, do not divert water downwards at the notches cl.

Die Erfindung ist auch anwendbar auf die Schwimmer u von Schwimmerflugzeugen, z. B. eines Zweischwimmerflugzeuges gemäß Abb. 2.The invention is also applicable to the swimmers u of float planes, z. B. a two-swimmer aircraft as shown in Fig. 2.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schwimmkörper für Wasserflugzeuge, der nach dem Bug sich verjüngt und dessen Boden infolge starker Kielung eine erheblich oberhalb des Kieles liegende Kimme aufweist, ,dadurch .gekennzeichnet, daß kurz vor der ersten Stufe des Schwimmkörpers aus dessen Bodenfläche beiderseits in der Nähe des Kieles Gleitflüchen herauswachsen, welche nach hinten zu mehr und mehr hervortreten und an der Stufe etwa in der Höhe der Kiellinie enden. PATENT CLAIMS: i. Float for seaplanes, which after the The bow is tapered and the bottom is considerably above due to the strong keel of the keel lying rear sight, characterized in that shortly before the first Step of the float from its bottom surface on both sides near the keel Outgrowth glide curses, which emerge to the rear to more and more and end at the step approximately at the level of the keel line. 2. Schwimmkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kimme der Gleitflächen in zur Kiellinie parallelen Senkrechtebenen liegt. 2. Float according to claim i, characterized in that the rear sight of the sliding surfaces is parallel to the keel line Perpendicular planes. 3. Schwimmkörper nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, @daß die Gleitflächen durch hohlkehlartige Krümmung beiderseits des Kieles nach unten offene flache Rinnen bilden und mit ihrer Kimme vorzugsweise in gleicher Höhe mit dem Kiel an der Stufe enden. q.. 3. Floating body according to claim i and 2, characterized in that @ that the sliding surfaces by scoop-like curvature on both sides of the keel after Form open shallow channels at the bottom and preferably at the same height with your rear sight end with the keel at the step. q .. Schwimmkörper nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen nach der Stufe zu sich zusammenschließen und einen einzigen nach unten offenen Kanal bilden. Floating body according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the sliding surfaces join together after the stage and form a single channel open at the bottom. 5. Schwimmkörper nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß seine Bodenflächen durch hohlkehlartige Krümmung in der Nähe der höher als der Kiel liegenden Kimmen eine das Wasser nach unten umlenkende Ausbildung aufweisen, die sich insbesondere auch seitlich der Gleitflächen vorfindet. 5. Floating body according to claim i or the following, characterized in that its bottom surfaces by chamfer-like Curvature in the vicinity of the notches lying higher than the keel follows the water have deflecting training below, which in particular also laterally of the sliding surfaces finds. 6. Schwimmkörper nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Bodenunterseite kurz vor der Stufe etwas herabgezogen ist, so daß sowohl die eigentlichen Bodenflächen wie auch die Gleitflächen eine schärfere Anstellung gegen die Strömungsrichtung erhalten als die r-or ihnen liegenden Bodenflächen.6. Floating body according to claim i or the following, characterized in that that the entire underside of the floor is slightly pulled down just before the step, so that both the actual bottom surfaces as well as the sliding surfaces a sharper adjustment against the direction of flow than the floor areas lying in front of them.