DE580817C - Unterwasserschiffsform mit durch mathematische Linien gebildeten Spanten - Google Patents
Unterwasserschiffsform mit durch mathematische Linien gebildeten SpantenInfo
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
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Description
Die. sogenannte Maierschiffsform mit ihren
dreieckigen, zueinander parallelen Spantquerschnitten soll dem Abfluß des Wassers möglichst
gestreckte Bahnen vorschreiben und dadurch den Reibungs- und Wellenwiderstand zu einem Minimum machen. Solange es sich
bei dieser Schiffsform um schlanke Schiffe mit dreieckigem Hauptspantquerschnitt handelt,
ist der kürzeste Ablauf des Wassers 'ο Tatsache und der Widerstand wirklich ein
Minimum. Im praktischen Schiffbau jedoch muß der dreieckige Spantquerschnitt des Vor-
und Hinterschiffes in einen rechteckigen Spantquerschnitt des Mittelschiffes übergeführt
werden können.
Durch die Erfindung soll eine Unterwasserschiffsform geschaffen werden, bei der nicht
nur der Abfluß des Wassers sich auf dem kürzesten Wege vollzieht, sondern bei der
ao gleichzeitig auch der Übergang des Spantquerschnittes
des Vor- oder Hinterschiffes in den Spantquerschnitt des Mittelschiffes in einer Weise erfolgt, durch die der Reibungsund
Wellenwiderstand an diesen Ubergangsstellen nicht erhöht wird.
In der Annahme, daß die kürzesten Abflußlinien notwendigerweise senkrecht verlaufen
zu den einzelnen Spantquerschnitten, werden, sobald es sich darum handelt, aus dem
dreieckigen Spantquerschnitt in einen rechteckigen Spantquerschnitt überzugehen, die
kürzesten Bahnen durch eine Schar von Hyperbeln dargestellt, bei denen die Kimmsente
die eine Asymptote darstellt. Die zu diesen Abflußlinien in jedem Punkte senkrechten
Spantquerschnitte sind wiederum eine Hyperbelschar, deren Asymptoten nun aber durch
die Seiten·: und Bodenlinie des Schiffes gebil- ■
det werden. Dieser neuartige konstruktive Gedanke ist der vorliegenden Schiffsform zugründe
gelegt, bei welcher die Spantlinien des Vor- oder Hinterschiffes oder des gesamten
Schiffskörpers Hyperbeln mit gemeinsamen Asymptoten sind, deren Schnittpunkt so liegt,
daß die Abstände der Scheitel der einzelnen Hyperbeln von ihm nach den Schiffsenden zu
größer werden.
Unterwasserschiffsformen mit durch mathematische Linien gebildeten Spanten, die bezüglich
der Hauptspantdiagonale ganz oder annähernd symmetrisch sind, sind bekannt. Auch sind Schiffsformen bekanntgeworden,
bei denen einzelne Spanten oder Teile dersel- ben die Gestalt von Hyperbeln oder anderen
Kegelschnitten haben. Es wird aber keiner dieser Spantrisse aus einer Hyperbelschar gebildet,
die von gleichbleibenden Asymptoten aus entwickelt wird. Dieser Umstand aber '-bedeutet
den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, und er ist wesentlich für den oben
beschriebenen Charakter der Abfluß linien.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Spanten gleichseitige
Hyperbeln. Die Asymptoten der Hyperbel-
schar können ferner gleichzeitig die Seiten- und Bodenlinie des Hauptspants bilden.
Strömungsversuche mit einem Modell entsprechend der vorliegenden Erfindung haben
den Beweis erbracht, daß die einzelnen Wasserteilchen bei der neuen Schiffsform tatsächlich
in der Richtung der vorher eingezeichneten (im Spantenriß gesehen) ebenfalls nach
einer Hyperbelschar verlaufenden Bahnen ίο fließen: Es ist dadurch die Gewähr gegeben,
daß der Reibungs- und Wirbelwiderstand gegenüber jedem anderen nicht nach diesen
Grundsätzen konstruierten Schiffskörper zu einem Minimum wird, welcher Umstand durch den entsprechend verringerten Gesamtwiderstand
der vergleichsweise untersuchten Modelle verschiedener Formen zum Ausdruck kam.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel.
Abb. ι ist ein Spantenriß gemäß der Erfindung;
Abb. 2 zeigt den Verlauf der Konstruktionswasserlinie und den zugehörigen Verlauf
der Kimmsente;
Abb. 3 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der Stevenformen.
Der in Abb. 1 dargestellte Spantenriß ist für das Achterschiff ohne Anhänge gedacht.
Er könnte jedoch auch ebensogut für das Vorschiff gelten. Die Gerade MC stellt die
Mittschiffsebene dar, während MB die Konstruktionswasserlinie bedeutet und CO eine
Parallele zu dieser, welche auch die Bodenlinie sein kann. BO verläuft parallel zu MC
und kann gegebenenfalls die Richtung der Seitenwand des parallelen Mittelkörpers andeuten.
Die eigentliche Schwimmlinie des Schiffes kann selbstverständlich unter oder über der Konstruktionswasserlinie liegen.
Zur geometrischen Festlegung der einzelnen Spanten, d. h. der gleichseitigen Hyperbelteile,
ist nun folgendes notwendig: Wie beim Entwurf eines jeden Linienrisses wird nach
den besten Methoden, welche man an Hand ausgedehnter Versuchsergebnisse mit Schiffsmodellen
in den letzten Jahren bedeutend verbessert hat, die für den jeweiligen Fall günstigste
Verdrängungskurve ermittelt (s. Kurve VO der Abb. 3). Nach dieser Kurve ist für
jeden einzelnen Spant der Flächeninhalt genau festgelegt. Diesem Flächeninhalt entspricht
bei der im vorliegenden Fall beispielsweise gewählten gleichseitigen Hyperbel ein bestimmter Wert MI = Ml'. Desgleichen
ergeben sich dann die Abstände MIl, Μ III usw. Aus diesen ergibt sich die Breite der
Konstruktionswasserlinie bei den betreffenden Spanten 1, 2, 3 usf. Mit den Punkten I, II
usw. sowie mit Hilfe der obenerwähnten Geraden MB, MC1 CO, OB und der Diago-.
nalen MO des Quadrates können die einzelnen Hyperbeln konstruiert werden, wobei die
Geraden OB und OC die Asymptoten dieser Hyperbelschar sind. Die Scheitelpunkte aller
dieser Hyperbeln sowie auch deren Brennpunkte liegen auf der Diagonalen, oder im
vorliegenden Fall auf .der Hauptsente MOj
welche, rein geometrisch gesprochen, die X-Achse der ν Hyperbeln darstellt, während
die F-Achse senkrecht dazu durch den Punkt 0 geht. In Abb. 2 ist in einem verzerrten
Maßstabe der Verlauf der Konstruktionswasserlinie wiedergegeben, und zwar
sind die Ordinaten in demselben Maßstabe eingezeichnet wie in Abb. 1, jedoch sind die
Spantentfernungen sehr verkürzt gezeichnet. In der gleichen Abbildung ist auch die
Kimmsente durch die Kurve X-X wiedergegeben, welche in den Ordinaten denselben
Maßstab hat wie in Abb. 1. Die Abb. 3 zeigt in sehr verkleinertem Maßstab den Verlauf
der Steven entsprechend Abb. 1. Selbstverständlich gilt dieser Verlauf nur bis zur Konstruktionswasserlinie,
welche hier z. B. gleich der Schwimmwasserlinie gemacht wurde, während Heck und Bug im Vergleich zu diesem
Verlauf weiter hereingezogen sind, um eine teure, sehr vergrößerte Länge über alles
zu verhindern. In Abb. 1 sind außerdem die Trajektorien N1, N2, N2, N4 eingezeichnet,
welche Linien zusammen mit der Hauptsente oder Haupttraj ektorie MO die Hyperbelspanten
in jedem Schnittpunkt genau senkrecht durchqueren. Entlang dieser Trajektorien fließen, wie oben näher ausgeführt, die reibungs-
und wirbelbildenden Wasserfäden in bislang noch von keiner anderen Schiffsform erreichten Störungslosigkeit. Selbstverständlich
können die Hyperbelspanten gegen den parallelen Mittelkörper zu weiter ergänzt werden, so daß sich die Hyperbeläste schließlich
sehr nahe an ihre Asymptoten anlegen. Es sind auch deshalb in der zeichnerischen
Darstellung alle Trajektorien bis zu den Asymptoten verlängert worden. Im Achterschiff
werden die Anhänge in Gestalt von Wellenhosen, Schiffsschrauben, Steuerruder usw. so angebracht, daß sie, insbesondere die
Wellenhosen, den mathematischen Verlauf der Hyperbelspanten möglichst unberührt lassen.
Obwohl vorzugsweise die Spanten sowohl im Vor- als auch im Achterschiff Hyperbeln
sein sollen, fällt doch auch eine nur teilweise Ausbildung der Spanten als Hyperbeln unter
die Erfindung. So brauchen die Spanten nur im Achterschiff oder nur im Vorschiff Hyperbeln
darzustellen. Besonders der letzte Fall, wo nur die Spanten des Vorschiffes Hyperbein
sind, kann praktisch oft Bedeutung haben, wobei dann die Spanten des übrigen
Schiffskörpers und insbesondere des Achterschiffes die normale oder irgendeine andere
Form aufweisen.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Unterwasserschiffsform mit durch mathematische Linien gebildeten Spanten, die bezüglich der Hauptspantdiagonale ganz oder annähernd symmetrisch sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spantlinien des Vor- oder Hinterschiffes oder des gesamten Schiffskörpers Hyperbeln mit gemeinsamen Asymptoten sind, deren Schnittpunkt so liegt, daß die Abstände der Scheitel der einzelnen Hyperbeln von ihm nach den Schiffsenden zu größer werden.
- 2. Schiffsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanten gleichseitige Hyperbeln sind.
- 3. Schiffsform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Asymptoten der Hyperbelschar gleichzeitig die Seiten- und Bodenlinie des Hauptspants bilden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO19426D DE580817C (de) | 1931-10-09 | 1931-10-09 | Unterwasserschiffsform mit durch mathematische Linien gebildeten Spanten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO19426D DE580817C (de) | 1931-10-09 | 1931-10-09 | Unterwasserschiffsform mit durch mathematische Linien gebildeten Spanten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE580817C true DE580817C (de) | 1933-07-17 |
Family
ID=7354989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEO19426D Expired DE580817C (de) | 1931-10-09 | 1931-10-09 | Unterwasserschiffsform mit durch mathematische Linien gebildeten Spanten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE580817C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE949026C (de) * | 1953-03-31 | 1956-09-13 | Henry Guenterhaak | Vorschiffsform fuer schnelle Schiffe aller Groessenklassen |
WO2012020223A1 (en) | 2010-08-09 | 2012-02-16 | Bmt Defence Services Limited | Full form ship's hull with reduced wave making resistance |
-
1931
- 1931-10-09 DE DEO19426D patent/DE580817C/de not_active Expired
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE949026C (de) * | 1953-03-31 | 1956-09-13 | Henry Guenterhaak | Vorschiffsform fuer schnelle Schiffe aller Groessenklassen |
WO2012020223A1 (en) | 2010-08-09 | 2012-02-16 | Bmt Defence Services Limited | Full form ship's hull with reduced wave making resistance |
GB2495264A (en) * | 2010-08-09 | 2013-04-03 | Bmt Defence Services Ltd | Full form ships hull with reduced wave making resistance |
US9003989B2 (en) | 2010-08-09 | 2015-04-14 | BMT Defence Services Limited Teekay Shipping Norway AS | Full form ship'S hull with reduced wave making resistance |
AU2011288279B2 (en) * | 2010-08-09 | 2015-06-18 | Bmt Defence Services Limited | Full form ship's hull with reduced wave making resistance |
GB2495264B (en) * | 2010-08-09 | 2015-12-09 | Bmt Defence Services Ltd | Full form ships hull with reduced wave making resistance |
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