EP1177129B1 - Kursstabiles, schnelles, seegehendes schiff mit einem für einen ruderpropeller optimierten rumpf - Google Patents

Kursstabiles, schnelles, seegehendes schiff mit einem für einen ruderpropeller optimierten rumpf Download PDF

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EP1177129B1
EP1177129B1 EP00940173A EP00940173A EP1177129B1 EP 1177129 B1 EP1177129 B1 EP 1177129B1 EP 00940173 A EP00940173 A EP 00940173A EP 00940173 A EP00940173 A EP 00940173A EP 1177129 B1 EP1177129 B1 EP 1177129B1
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EP
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vessel
hull
rudder
ship
flow
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EP00940173A
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Kay Tigges
Peter Andersen
Bjoern A. Henriksen
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Siemens AG
Sea Trade AS
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Siemens AG
Sea Trade AS
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Definitions

  • the invention relates to a course stable, fast, seagoing Ship with one for receiving payloads or passengers particular hull and at least one rotatable, gondola-like arranged under the hull of the ship, preferably electric, Rudderpropeller, in the jargon too referred to as pod, the energy supply at least one Motor generator unit which is in the hull is arranged.
  • each rudder propeller There is a flow guide in front of each rudder propeller arranged, both to optimize the driving characteristics as well as the optimized flow of the rudder propeller serves and a displacement volume for the having respective rudder propeller inflowing water.
  • skegg is a medium cone, which serves for price stabilization.
  • the task is solved by the hull of the ship mostly one over a small angle to the two Fuselage sides has rising bottom, and that the Front part of the fuselage stabilizing course and movement of the ship is formed and submerged in an elongated Bug with bow bulge, in technical language as a bulb denotes, leaks, and that it has two rudder propellers, wherein before each rudder propeller a flow guide, also known as skegg in the jargon, both for the optimization of driving characteristics as well as for the optimized Flow of the rudder propeller is arranged, the one Displacement volume for the respective rudder propeller inflowing Has water.
  • a flow guide also known as skegg in the jargon
  • the ship according to the invention refutes the prejudices of Experts in the use of voluminous underwater flow guide bodies for seagoing vessels, especially when the hull overall for the use of rotatable rudder propellers Optimized and designed accordingly dimensioned and arranged. Especially advantageous is in this context the use of low-building electric rudder propellers, the most favorable Skegg rateen allow (small Skeggobermati) and their Shafts and motor housing included in the flow optimization can be.
  • the bow especially in the lower part, following the bow bulge, is formed concave. This can be very advantageously a total of relatively complete Vorschiffsform be chosen without affecting the course stability of the Bugs must be waived.
  • the flow guide (Skeggs) in the longitudinal direction at the end hook-shaped are formed, preferably in their training individually adapted to the specific type of vessel, and an outflow behavior have that with an adjoining Skegg Flow, in particular largely free from detachment on Skegg adjacent flow, to a slower flow the housing of the Rudderpropeller leads.
  • the flow guide (Skeggs) at the bottom of the ship inclined outward, approximately vertically to - to the two sides of the ship at a small angle - standing rising shipboard, are arranged, wherein the Angle between 3 and 10 °, in particular about 7 °.
  • the Strömungsleit analyses results in the formation of a upward-expanding flow channel, which leads to a separation-free Slowed flow of the Rudderpropeller leads.
  • the flow guide, the lower part of the fuselage and the Bow, in shape and length a low-resistance straight line the ship are designed to effect.
  • the Flow guide an integral part of the fuselage, taking the skewing parameters are such that, on average, the width of the Skeggs approximately in the range 0.1 to 0.06 of the ship's breadth in particular, is about 0.08 of the ship's width, the Depth of the skeg approximately in the range 1.0 to 0.74 of the ship's draft in particular about 0.92 of the draft of the Ship, and an off-center position opposite Ship center of about the distance of the respective propeller shaft from the middle of the ship.
  • the length of the skegg is advantageously between 0.25 and 0.38 of the waterline length on draft, in particular about 0.32 of the Waterline length on construction draft.
  • In front of each rudder propeller is advantageously arranged a skegg.
  • each rudder propeller preferably two single propellers, in particular co-rotating propeller, and that the propellers arranged in a directed Schuschiffsgesamtabströmung are in the field of Rudderpropeller to one slowed down flow leads. This results in advantageous a high propulsion efficiency through the combination of rudder propeller and ship shape.
  • the hull through an array of diesel (gas turbine) generator units Especially directional stable behind the bow area is continuously trained and except the bead on the bow with its partly concave transition into the foredeck form as well the Skeggs has no flow guide. So results a good price stability of the ship at low-resistance Flow around at the same time optimized outflow on the Rear.
  • the rudder propellers acting as flow guide bodies, especially short, shafts are arranged and housing for have the propeller shaft, as a flow guide Act. This results in both an optimized usable space training in the ship as well as a good maneuverability.
  • the shafts and housing of the Rudder propellers are shaped so that they together with the Flow guide bodies on the fuselage and the tail shape an outflow-optimized, low-resistance torso result.
  • drives of the Siemens Schottel consortium can be configured without major changes, since they have one have particularly low-build trunk-shaft transition. Together with a slip ring assembly within the upper shank and rotors directly on the upper shank edge or in the upper part of the shaft results in such a low Overall height of the drive that the stern of the ship inside can be formed almost unaffected by the drive.
  • the Auxiliary units for the rudder propeller, such as the hydraulic pumps are essentially next to the trunk-shaft transition arranged so that in the tail area a low support level set up for access doors of vehicles etc. can be.
  • the main car deck can be directly above the pivot bearing the low-building rudder propeller are arranged, An access to the shaft of the Rudderpropellers can then through a shaft cover can be achieved.
  • 1 denotes the bridge of the ship, 2 the bow and 3 the bow bulge.
  • the weather deck 9 reaches into the bow 2, so be formed from aft to forward throughout can.
  • the chimney structure 4 with the exhaust pipes, whose arrangement relatively independent of the current situation of diesel or Gas turbine generator units can be selected.
  • the main cargo deck e.g. one Main car deck 10 formed from the rear to the bow, so that a footprint goes through for these two decks from the stern to the bow of the ship.
  • the short-building rudder propeller 6 responsible, the invention here advantageously designed as a double-row propeller is.
  • a Skegg 8 arranged that - as shown - hook-shaped runs out and with a distance 7 in front of the Rudderpropeller 6 ends.
  • the distance 7 is essential for a vibration-free Flow of the rudder propeller 6, it is therefore usually 1% of the ship's length. Also advantageous are 2 up to 3% of the ship's length.
  • the underwater ship 11 of the ship is formed slowly rising in the rear area, so that is a largely vortex-free, low-resistance outflow in the rear area results.
  • FIG 2 indicates 12 diesel generator units with an off-center Exhaust system. This results in optimally interpretable Truck loading lanes.
  • FIG. 3 18 denotes the main car deck and 14 the weather deck.
  • FIG 4 denote 20 converters and transformers and 14 hydraulic units in the rear.
  • the hydraulic units in the rear are advantageous in a hydraulic chamber 15 approximately on the plane the top edge of the rudder propeller 16 is arranged. These aggregates So lie under the main car deck.
  • 19 finally denotes the one on this level Rear guided Skeggs, which are an integral part of the Form hull underside.
  • FIG. 7 weather deck
  • FIG. 6 main car deck
  • Figures 6 and 7 are the line-ups for motor vehicles, containers, etc. with 24 and 25 denotes.
  • the ramp for the Vehicles is designated 23.
  • FIG. 8 shows a cross section through the ship in the starting region to see the Skeggs.
  • trucks on the Weather deck designated 26.
  • For the entrainment of cars are divedarbare 9.endeckspuren 29 provided, which are approachable from the main deck.
  • the skeggvordermaschine 30 In the Double bottom and its tensioning and stringer system integrated are the skeggvordermaschine 30.
  • the Skeggs thus form integral Parts of the ship's construction.
  • FIG. 9 serves to explain the skewing parameters.
  • the skeg parameters are varied, depending on whether it is a pure Roro ship in which only a lesser ride comfort is needed to get a Ropax ferry, a container or a passenger ship.
  • Rudderpropeller-Skegghinterkante chosen, as these are characteristic for smoothness the rudder propeller is. The larger the distance, the lower is the vibration transmission by pressure pulses from the rudder propellers on the hull.
  • the pressure pulses from the propellers of the Rudderpropeller on the respective shaft and hull are against it advantageously influenced by regulatory measures.

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Description

Die Erfindung betrifft ein kursstabiles, schnelles, seegehendes Schiff mit einem zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren bestimmten Rumpf und zumindest einem drehbaren, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller, in der Fachsprache auch als Pod bezeichnet, der zur Energieversorgung zumindest eine Motor-Generatoreinheit aufweist, die im Schiffsrumpf angeordnet ist.
Dem Vorstehenden entsprechende Schiffe sind bekannt, etwa aus dem Kreuzfahrtschiffbereich. Bei den bekannten Schiffen handelt es sich um Schiffe in Kielkonstruktion, bei denen das Ruder und die Wellenanlage durch einen oder mehrere elektrische Ruderpropeller ersetzt wurden. Die eigentliche Schiffsform ist im wesentlichen unverändert. Ein Beispiel zeigt die Druckschrift "The SSP Propulsor" der Firmen Siemens und Schottel, Nr. 159U559 04982.
Aus dem Firmenprospekt der ABB AZIPOD OY "Azimuthing electric propulsion drive", XP 000783547, Helsinki, Finnland, ist ein kursstabiles, schnelles und seegehendes Schiff bekannt, das einen zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren bestimmten Rumpf und zumindest einen drehbaren, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller zeigt, der zur Energieversorgung zumindest eine Motor-Generatoreinheit aufweist, die im Schiffsrumpf angeordnet ist, wobei der Rumpf des Schiffes überwiegend einen etwas zu den beiden Rumpfseiten hin ansteigenden Boden aufweist, wobei der vordere Teil des Rumpfes Kurs und Bewegung des Schiffes stabilisierend ausgebildet ist und unter Wasser insbesondere in einen relativ schlanken Bug mit Bugwulst ausläuft. Dabei ist vor jedem Ruderpropeller ein Strömungsleitkörper angeordnet, der sowohl zur Optimierung der Fahreigenschaften als auch zur optimierten Anströmung des Ruderpropellers dient und der ein Verdrängungsvolumen für das den jeweiligen Ruderpropeller anströmende Wasser aufweist. Bei dem dargestellten Skegg handelt es sich um einen Mittelskegg, der zur Kursstabilisierung dient.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neues, schnelles, seegehendes Schiff anzugeben, das demgegenüber in seiner Gesamtkonzeption speziell für die Verwendung von elektrischen Ruderpropellern optimiert wurde, um insbesondere alle möglichen Vorteile in der Raumausnutzung, im Fahrverhalten, im Schiffswiderstand und im Propulsionswirkungsgrad des Schiffes, die sich durch die Verwendung von elektrischen Ruderpropellern ergeben können, voll nutzbar zu machen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rumpf des Schiffes überwiegend einen über einen kleinen Winkel zu den beiden Rumpfseiten hin ansteigenden Boden aufweist, und dass der vordere Teil des Rumpfes Kurs und Bewegung des Schiffes stabilisierend ausgebildet ist und unter Wasser in einen langgestreckten Bug mit Bugwulst, in der Fachsprache auch als Bulb bezeichnet, ausläuft, und dass es zwei Ruderpropeller aufweist, wobei vor jedem Ruderpropeller ein Strömungsleitkörper, in der Fachsprache auch als Skegg bezeichnet, sowohl für die Optimierung der Fahreigenschaften als auch für die optimierte Anströmung des Ruderpropellers angeordnet ist, der ein Verdrängungsvolumen für das den jeweiligen Ruderpropeller anströmende Wasser aufweist.
Durch diese neue Ausbildung ist es vorteilhaft möglich, sowohl den Rumpfnutzraum optimiert auszugestalten als auch ein stabiles Kurs- und Seeverhalten bei geringstmöglichem Schiffswiderstand und optimiertem Antriebswirkungsgrad zu erhalten. Insgesamt ergibt sich so eine Nutzraumerhöhung um deutlich mehr als 10 % und eine Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades um mehrere Prozent. So ergeben sich für den Kunden - den Reeder oder den Charterer - ein erhöhtes Nutzladevolumen bei verringertem Energieverbrauch beim Betrieb des Schiffes. Wahlweise kann auch eine höhere Geschwindigkeit gefahren werden.
Durch die Einführung der erfindungswesentlichen Skeggs erhöht sich die benetzte Oberfläche des Schiffkörpers. Diese bekannte Tatsache, die bisher die Fachwelt davon abgehalten hat, voluminöse Strömungsleitkörper am Unterteil eines Seeschiffes in größerem Maß einzusetzen, wird aber überraschend durch die Vorteile, wie die Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades, die möglich ist und durch die optimierte widerstandsarme Abströmung im Heckbereich des Schiffes mehr als wettgemacht. Insgesamt ergeben sich durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Skeggs für das Schiff so große Vorteile, dass sie den Nachteil der größeren benetzten Oberfläche mehr als ausgleichen. Dies gilt insbesondere für Schiffe, die durch Ruderpropeller in Mehrfachanordnung angetrieben werden.
Das erfindungsgemäße Schiff widerlegt die Vorurteile der Fachwelt in Bezug auf die Verwendung von voluminösen Unterwasser-Strömungsleitkörpern für Seeschiffe, insbesondere wenn der Rumpf insgesamt für die Verwendung von drehbaren Ruderpropellern optimiert ausgelegt ist und diese entsprechend dimensioniert und angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Verwendung von niedrigbauenden elektrischen Ruderpropellern, die besonders günstige Skeggausbildungen erlauben (kleine Skeggoberflächen) und deren Schäfte sowie Motorgehäuse in die Strömungsoptimierung einbezogen werden können.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bug, insbesondere im unteren Teil, im Anschluss an die Bugwulst, konkav verlaufend ausgebildet ist. Hierdurch kann sehr vorteilhaft eine insgesamt relativ völlige Vorschiffsform gewählt werden, ohne dass auf eine kursstabile Wirkung des Bugs verzichtet werden muss.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsleitkörper (Skeggs) in Längsrichtung am Ende hakenförmig ausgebildet sind, vorzugsweise in ihrer Ausbildung dem speziellen Schiffstyp individuell angepasst, und ein Abströmungsverhalten aufweisen, das mit einer am Skegg anliegenden Strömung, insbesondere weitgehend ablösungsfrei am Skegg anliegenden Strömung, zu einer verlangsamten Anströmung des Gehäuses der Ruderpropeller führt. Hierdurch ergibt sich u.a. die erfindungsgemäß vorteilhafte mögliche Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades der Ruderpropeller, wobei die Ruderpropeller selbst durch eine Winkelstellung in Bezug auf das ansteigende Heck in Bezug auf den Schiffsboden in vertikaler Richtung und die Längsschiffsrichtung vorteilhaft derartig angeordnet und eingestellt sind, dass sich eine weitere Verbesserung der widerstandsoptimierten Abströmung des Hinterschiffs und eine Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades (Skeggs) ergibt.
Es ist dabei vorgesehen, dass die Strömungsleitkörper (Skeggs) am Schiffsboden nach außen geneigt, etwa senkrecht zum - zu den beiden Schiffsseiten um einen kleinen Winkel - ansteigenden Schiffsboden stehend, angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen 3 und 10°, insbesondere etwa 7°, beträgt. Zusammen mit einer im Querschnitt tropfenförmigen Ausbildung der Strömungsleitkörper ergibt sich die Ausbildung eines sich nach oben erweiternden Strömungskanals, der zu einer ablösungsfreien verlangsamten Anströmung der Ruderpropeller führt. Gleichzeitig ergibt sich generell eine sehr gute Kursstabilität, die vorteilhaft auch bei Rollbewegungen erhalten bleibt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsleitkörper, das Unterteil des Rumpfs und der Bug, in Form und Länge einen widerstandsarmen Geradeauslauf des Schiffes bewirkend ausgebildet sind. Dabei bilden die Strömungsleitkörper einen integralen Teil des Rumpfes, wobei die Skeggparameter derart sind, dass im Mittel die Breite des Skeggs ungefähr im Bereich 0,1 bis 0,06 der Schiffsbreite liegt, insbesonders etwa 0,08 der Schiffsbreite beträgt, die Tiefe des Skeggs etwa im Bereich 1,0 bis 0,74 des Schiffstiefganges liegt, insbesonders etwa 0,92 des Tiefganges des Schiffs beträgt, und eine außermittige Lage gegenüber Schiffsmitte von ungefähr dem Abstand der jeweiligen Propellerwelle aus Mitte Schiff besitzt. Die Länge des Skeggs beträgt vorteilhaft zwischen 0,25 und 0,38 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang, insbesondere etwa 0,32 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang. Vor jedem Ruderpropeller wird vorteilhaft ein Skegg angeordnet.
Von besonderem Vorteil ist, dass die Skeggs als Vorflügel für die Ruderpropeller ausgebildet sind, wenn sie den vorstehend genannten Bedingungen in etwa folgen. So wird die Ruderwirkung bei kleinen Ausschlägen des Ruderpropellers verstärkt und das Schiff folgt zuverlässig den Ruderausschlägen mit dem Heck ohne erheblich seitlich zu driften.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder Ruderpropeller vorzugsweise zwei Einzelpropeller, insbesondere gleichläufige Propeller, aufweist und dass die Propeller in einer gerichteten Hinterschiffsgesamtabströmung angeordnet sind, die im Bereich der Ruderpropeller zu einer verlangsamten Anströmung führt. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft ein hoher Propulsionswirkungsgrad durch die Kombination von Ruderpropeller und Schiffsform.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rumpf durch eine Anordnung von Diesel-(Gasturbinen-)Generatoreinheiten hinter dem Bugbereich besonders richtungsstabil laufend ausgebildet ist und außer dem Wulst am Bug mit seinem teilweise konkaven Übergang in die Vorschiffsform sowie den Skeggs keine Strömungsleitkörper aufweist. So ergibt sich eine gute Kursstabilität des Schiffs bei widerstandsarmer Umströmung bei gleichzeitig optimierter Abströmung am Heck.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ruderpropeller an als Strömungsleitkörpern wirkenden, insbesondere kurzen, Schäften angeordnet sind und Gehäuse für die Propellerwelle aufweisen, die als Strömungsleitkörper wirken. So ergibt sich sowohl eine optimierte Nutzraumausbildung im Schiff als auch eine gute Manövrierbarkeit.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Schäfte und Gehäuse der Ruderpropeller derart geformt sind, dass sie zusammen mit den Strömungsleitkörpern am Rumpf und der Heckform ein abströmungsoptimiertes, widerstandsarmes Rumpfende ergeben. Diese Optimierung, die aufgrund von Schlepptankversuchen erreicht wird, macht die Vorteile eines auf einen Antrieb durch Ruderpropeller optimierten Schiffsrumpfs besonders augenfällig. Insgesamt ergibt sich ein erhöhter Propulsionswirkungsgrad bei verringertem Schiffswiderstand.
Es ist vorgesehen, dass die vorstehenden Optimierungen insbesondere für Rümpfe verwendet werden, die für Geschwindigkeiten zwischen 20 und 36 Knoten ausgelegt sind. Bei derartig hohen Schiffsgeschwindigkeiten ist insbesondere die bisher unerreichte Kursstabilität in Zusammenhang mit dem hohen Propulsionswirkungsgrad und dem geringen Schiffswiderstand von Vorteil.
Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung eines schnellen seegehendes Schiffes, wenn es als Roro- oder Ropax-Schiff ausgebildet ist, wobei die Ruderpropeller als niedrigbauende Ruderpropeller ausgebildet unterhalb des Hauptcardecks angeordnet sind, so dass das Hauptcardeck vom Heck bis zum Bug durchgehend ausgebildet werden kann. So ergibt sich eine spezielle Nutzraumoptimierung für Roro- oder Ropax-Schiffe. Die erreichten Vorteile ergeben sich natürlich auch für Containerschiffe oder Passagierschiffe.
Als niedrigbauender Ruderpropeller sind die in der eingangs genannten Broschüre genannten Antriebe des Siemens-Schottel-Konsortiums ohne große Änderungen ausgestaltbar, da sie einen besonders niedrigbauenden Rumpf-Schaftübergang aufweisen. Zusammen mit einer Schleifringanordnung innerhalb des Schaftoberteils und Drehmotoren unmittelbar am oberen Schaftrand oder auch im Oberteil des Schaftes ergibt sich eine so niedrige Bauhöhe des Antriebs, dass das Heck des Schiffes innen nahezu unbeeinflusst vom Antrieb ausgebildet werden kann. Die Hilfsaggregate für den Ruderpropeller, wie die Hydraulikpumpen werden dabei im wesentlichen neben dem Rumpf-Schaftübergang angeordnet, so dass im Heckbereich eine niedrige Auflageebene für Zufahrtsklappen von Fahrzeugen etc. eingerichtet werden kann. Das Hauptcardeck kann unmittelbar über dem Drehlager des niedrigbauenden Ruderpropellers angeordnet werden, ein Zugang zu dem Schaft des Ruderpropellers kann dann durch einen Schaftdeckel erreicht werden.
In Ausgestaltung des Schiffes ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass es zumindest zwei Motor-Generatoreinheiten für den Antrieb aufweist, die auf dem Schiffsboden angeordnet sind. So ist für eine gute Schiffsstabilität bei optimierter Cardeckanordnung gesorgt. Der Raum für die Motor-Generatoreinheiten mit den zugehörigen Steuer- und Schalteinrichtungen sind derart im Rumpf angeordnet und abgeschottet, dass die SOLAS- und IMO-Stabilitätsanforderungen und das Stockholm-Abkommen für Seeschiffe eingehalten sind. So ergibt sich erfindungsgemäß nicht nur ein bezüglich Raum und Verbrauch optimiertes, sondern auch besonderes sicheres Seeschiff.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen weitere, vorteilhafte und auch erfindungswesentliche, Einzelheiten ebenso wie aus den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Im einzelnen zeigen:
FIG 1
die Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ropax-Schiffes,
FIG 2
einen Querschnitt in Maschinenraumhöhe durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,
FIG 3
einen Längsschnitt mit Ansicht des Schiffsinneren und der Schiffsrumpfform durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,
FIG 4
einen Schnitt in Höhe des zweiten Decks durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,
FIG 5
einen Schnitt in Höhe des ersten Decks durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,
FIG 6
das Cardeck mit der Laderampe eines ähnlich anderen, entsprechend der Erfindung konstruierten Schiffs,
FIG 7
das Wetterdeck eines ähnlich anderen, entsprechend der Erfindung konstruierten Schiffs,
FIG 8
einen Teilschnitt durch das Achterschiff eines ähnlich anderen Schiffs gemäß der Erfindung mit angeformten Skeggs sowie
FIG 9
den Linienriss derartiger Schiffe im Skeggbereich.
In FIG 1 bezeichnet 1 die Brücke des Schiffes, 2 den Bug und 3 den Bugwulst. In den Bug 2 hinein reicht das Wetterdeck 9, das so von achtern bis vorn durchgehend ausgebildet werden kann. In gehörigem Abstand hinter der Brücke 1 befindet sich der Schornsteinaufbau 4 mit den Abgasrohren, dessen Anordnung relativ unabhängig von der aktuellen Lage der Diesel- oder Gasturbinen-Generatoreinheiten gewählt werden kann. Ebenso wie das Wetterdeck 9 ist auch das Hauptfrachtdeck, z.B. ein Hauptcardeck 10 vom Heck bis zum Bug durchgehend ausgebildet, so dass sich für diese beiden Decks eine Stellfläche durchgehend vom Heck zum Bug des Schiffes ergibt. Für die Durchgängigkeit des Hauptcardecks 10 auch im Heckbereich ist der kurzbauende Ruderpropeller 6 verantwortlich, der hier erfindungsgemäß vorteilhaft als Doppelruderpropeller ausgebildet ist. So ergeben sich besonders kleine Propellerdurchmesser bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad. Vor dem Ruderpropeller 6 ist jeweils ein Skegg 8 angeordnet, dass - wie gezeigt - hakenförmig ausläuft und mit einem Abstand 7 vor dem Ruderpropeller 6 endet. Der Abstand 7 ist wesentlich für eine vibrationsfreie Anströmung des Ruderpropellers 6, er beträgt daher in der Regel 1 % der Schiffslänge. Vorteilhaft sind auch 2 bis 3 % der Schiffslänge. Das Unterwasserschiff 11 des Schiffes ist im Heckbereich langsam ansteigend ausgebildet, so dass sich eine weitgehend wirbelfreie, widerstandsarme Abströmung im Heckbereich ergibt. Insgesamt sind bei dem erfindungsgemäßen Schiffstyp Bugform, Heckform, Größe und Anordnung der Ruderpropeller sowie die Skeggs sehr vorteilhaft derart aufeinander abgestimmt, dass sich ein kursstabiles, widerstandsarmes Fahren des Schiffes bei gleichzeitig hohem Propulsionswirkungsgrad des Antriebs ergibt.
In FIG 2 bezeichnet 12 Dieselgeneratoreinheiten mit einem außermittigen Abgasführung. So ergeben sich optimal auslegbare LKW-Ladespuren.
In den FIG 3, 4 und 5 sind Maschinenräume mit eingezeichneten Dieselaggregaten 13, 17 und 21 unten im Mittel-/Vorderteil des Schiffes ersichtlich. Wie ersichtlich können die Diesel- bzw. Gasturbinenaggregate kleinbauend so verteilt werden, dass ein durchgehendes Hauptcardeck entsteht. Der genaue Aufstellungsort wird derart gewählt, z.B. in Mittelschiffsbereich, dass sich eine günstige Längsfestigkeitsbeanspruchung (Glattwassermoment, Querkraftverlauf) für das Schiff ergibt.
In FIG 3 bezeichnet 18 das Hauptcardeck und 14 das Wetterdeck. In FIG 4 bezeichnen 20 Umformer und Transformatoren und 14 Hydraulikaggregate im Heck. Die Hydraulikaggregate im Heck sind vorteilhaft in einem Hydraulikraum 15 etwa auf der Ebene der Oberkante der Ruderpropeller 16 angeordnet. Diese Aggregate liegen also unter dem durchgehenden Hauptcardeck.
In FIG 5 bezeichnet 19 schließlich die auf dieser Ebene nach hinten geführten Skeggs, die einen integralen Bestandteil der Rumpfunterseite bilden.
Eine vorteilhafte Deckausbildung ist aus FIG 7 (Wetterdeck) und FIG 6 (Hauptcardeck) ersichtlich. In den FIG 6 und 7 sind die Aufstellungsreihen für die Kraftfahrzeuge, Container, etc. mit 24 und 25 bezeichnet. Die Auffahrtrampe für die Fahrzeuge ist mit 23 bezeichnet. Wie ersichtlich ergeben sich durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine bisher unerreicht große Zahl von Stellplätzen für Fahrzeuge oder Container.
Aus FIG 8 ist ein Querschnitt durch das Schiff im Anfangsbereich der Skeggs zu ersehen. Hierbei sind die LKWs auf dem Wetterdeck mit 26 bezeichnet. Die LKWs auf dem Hauptcardeck mit 27 und die LKWs im unteren Teil des Schiffes mit 28. Für die Mitnahme von PKW sind dabei hochnehmbare Seitendeckspuren 29 vorgesehen, die vom Hauptdeck aus anfahrbar sind. In den Doppelboden und sein Spannten- und Stringersystem integriert sind die Skeggvorderteile 30. Die Skeggs bilden also integrale Teile der Schiffskonstruktion.
Zur Erläuterung der Skeggparameter dient schließlich FIG 9, wobei die Skeggparameter insbesondere Schiffstyp abhängig gewählt werden. Desgleichen werden die Skeggparameter variiert, je nachdem ob es sich um ein reines Roro-Schiff, bei dem nur ein geringerer Fahrtkomfort benötigt wird, um eine Ropax-Fähre, ein Container- oder um ein Passagierschiff handelt. Nach diesen Kriterien wird auch der Abstand Ruderpropeller-Skegghinterkante gewählt, da diese kennzeichnend für die Laufruhe der Ruderpropeller ist. Je größer der Abstand desto geringer ist die Vibrationsübertragung durch Druckimpulse von den Ruderpropellern auf den Rumpf.
Die Druckimpulse von den Propellern der Ruderpropeller auf den jeweiligen Schaft und Schiffsrumpf werden dagegen vorteilhaft durch regeltechnische Maßnahmen beeinflusst.

Claims (22)

  1. Kursstabiles, schnelles und seegehendes Schiff mit einem zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren bestimmten Rumpf und zumindest einem drehbaren, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller (6), der zur Energieversorgung zumindest eine Motor-Generatoreinheit aufweist, die im Schiffsrumpf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf des Schiffes überwiegend einen über einen kleinen Winkel zu den beiden Rumpfseiten hin ansteigenden Boden aufweist, und dass der vordere Teil des Rumpfes Kurs und Bewegung des Schiffes stabilisierend ausgebildet ist und unter Wasser in einen langgestreckten Bug mit Bugwulst (3) ausläuft und dass es zwei Ruderpropeller aufweist, wobei vor jedem Ruderpropeller ein Strömungsleitkörper (8) sowohl für die Optimierung der Fahreigenschaften als auch für die optimierte Anströmung des Ruderpropellers angeordnet ist, der ein Verdrängungsvolumen für das den jeweiligen Ruderpropeller anströmende Wasser aufweist.
  2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bug im unteren Teil im Anschluss an die Bugwulst (3) konkav verlaufend ausgebildet ist.
  3. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8) in Längsrichtung am Ende hakenförmig ausgebildet sind, in ihrer Ausbildung dem speziellen Schiffstyp angepasst sind, und ein Abströmungsverhalten aufweisen, das mit einer am Skegg anliegenden Strömung zu einer verlangsamten Anströmung der Ruderpropellereinheit führt.
  4. Schiff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8) am Schiffsboden nach außen abgewinkelt angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen 3° und 10° beträgt.
  5. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruderpropeller nach außen geneigt, etwa senkrecht zum zu den beiden Schiffsseiten um einen kleinen Winkel ansteigenden Schiffsboden stehend, angeordnet sind, z.B. um 4° bis 5° geneigt.
  6. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruderpropeller-Ruderlage-Nullstellung von der Schiffslängsrichtung abweichend derart gewählt wird, dass zwischen den Ruderpropellern ein sich aufweitender Strömungskanal entsteht.
  7. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Ruderpropeller zum Heck hin ansteigend ausgerichtet sind.
  8. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8), das Unterteil des Rumpfs und der Bug, in Form und Länge einen Geradeauslauf des Schiffes bei anliegender Strömung bewirkend ausgebildet sind.
  9. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8) einen integralen Teil des Rumpfes bilden, wobei die Abmessungsparameter wie folgt sind:
    Skeggbreite im Bereich 0,1 bis 0,06 der Schiffsbreite
    Skeggtiefe im Bereich 1,0 bis 0,74 des Schiffstiefganges
    Versatz der Skeggmitte gegenüber der Schiffsmitte gleich dem Abstand der zugehörigen Propellerwelle aus Mitte Schiff
    Skegglänge im Bereich 0,38 bis 0,25 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang, zum Beispiel etwa 0,30 bis 0,35 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang.
  10. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Skeggs als Vorflügel für den jeweiligen Ruderpropeller ausgebildet sind, so dass die Wirksamkeit kleiner Ruderausschläge verstärkt wird.
  11. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ruderpropeller zwei Einzelpropeller, insbesondere gleichläufige Propeller, aufweist.
  12. Schiff nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Propeller in einer gerichteten Hinterschiffs-Gesamtabströmung angeordnet sind, die im Bereich der Ruderpropeller verlangsamt und durch die Skeggs zur verlustarmen Anströmung der Ruderpropeller ausgerichtet ist.
  13. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf durch eine Anordnung von Diesel/Gasturbinen-Generatoreinheiten hinter dem Bugbereich gut geradeaus laufend ausgebildet ist und eine waagerechte Schwimmlage aufweist.
  14. Schiff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten im Mittelschiffsbereich oder vor dem Mittelschiffsbereich, z.B. bei Ropax-Fähren unter dem Deckhausbereich angeordnet sind, um kleine Festigkeitsbeanspruchungen für das Schiff zu erhalten.
  15. Schiff nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schäfte und Gehäuse der Ruderpropeller derart geformt und angeordnet sind, dass sie zusammen mit den Strömungsleitkörpern (8) am Rumpf und der Heckform ein Schiffsrumpfsende mit von der Form her wirbelfreien Wasserablauf ergeben.
  16. Schiff nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es außer dem Wulst am Bug mit seinem gegebenenfalls teilweise konkaven Übergang in die Vorschiffsform sowie den Skeggs keine Strömungsleitelemente aufweist.
  17. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf für Geschwindigkeiten zwischen 20 und 36 Knoten ausgelegt ist.
  18. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Roro- oder Ropax-Schiff ausgebildet ist, wobei die Ruderpropeller als niedrigbauende Ruderpropeller ausgebildet und unterhalb des Hauptcardecks angeordnet sind, so dass das Hauptcardeck von hinten anfahrbar und vom Heck bis zum Bug durchgehend ausgebildet werden kann.
  19. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass es nach Stabilitätsvorgaben verteilte, zumindest zwei, Motor-Generatoreinheiten für den Antrieb aufweist, die auf dem Schiffsboden angeordnet sind und ihre Abgase zentral abgeben.
  20. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum für die Motor-Generatoreinheiten mit den zugehörigen Steuerund Schalteinrichtungen derart im Schiff angeordnet und abgeschottet sind, dass die SOLAS- und IMO-Stabilitätsanforderungen und in Bezug auf die Sicherheit das Stockholm-Abkommen für Seeschiffe eingehalten sind.
  21. Schiff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 und 19,20, dadurch gekennzeichnet, dass es als Container-Schiff ausgebildet ist.
  22. Schiff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 und 19,20, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kreuzfahrtschiff ausgebildet ist.
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