NL1019207C2 - Pleasure craft. - Google Patents

Description

PleziervaartuigPleasure craft

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vaartuig omvattend een oppervlaktemodule, één enkel onder-waterlichaam en een stut voor het verbinden van het lichaam met de module, waarbij de stut werkzaam is voor het bewegen 5 van het onderwaterlichaam ten opzichte van de oppervlakte-module van een uitgestrekte positie van het lichaam, waarbij het oppervlaktemodule in een verticaal met tussenruimte geplaatste positie daarboven is aangebracht, naar een ingetrokken positie, waarbij het onderwaterlichaam en de 10 oppervlaktemodule samen een waterverplaatsingsromp vormen.The present invention relates to a vessel comprising a surface module, a single underwater body and a strut for connecting the body to the module, the strut being operative to move the underwater body relative to the surface module of an extended position of the body, wherein the surface module is arranged in a vertically spaced position above it, to a retracted position, wherein the underwater body and the surface module together form a water displacement hull.

Traditiegetrouw, kunnen scheepsrompvormen worden geclassificeerd in drie categorieën: waterverplaatsings-ontwerpen, semi-waterverplaatsingsontwerpen en planerende hoge-snelheidsontwerpen. De maximale snelheid voor water-15 verplaatsingsontwerpen wordt beperkt door het opgewekte golfsysteem, terwijl semi-waterverplaatsingsontwerpen de planerende toestand kunnen binnentreden door veel vermogen te gebruiken en excessieve golven op te wekken. In de planerende toestand zullen de toppen van oppervlaktegolven resulteren in 20 verticale versnelling van de romp, wat een rechtstreekse invloed heeft op het comfort van passagiers. Hoge-snelheids-rompvormen bezitten een slecht lage-snelheidsrendement in termen van kg brandstof/m en het rendement bij kruissnelheid is ten hoogste gelijk aan het rendement bij topsnelheid.Traditionally, hull shapes can be classified into three categories: water displacement designs, semi-water displacement designs and high-speed planning designs. The maximum speed for water displacement designs is limited by the generated wave system, while semi-water displacement designs can enter the planing state by using a lot of power and generating excessive waves. In the planing state, the tops of surface waves will result in vertical acceleration of the hull, which has a direct impact on passenger comfort. High speed hull shapes have poor low speed efficiency in terms of kg of fuel / m and the efficiency at cruising speed is at most equal to the efficiency at top speed.

25 Innoverende ontwerpen zoals draagvleugel- of dubbelromp-vaartuigen met gering wateroppervlak maken hoge snelheden mogelijk zonder in te binden op passagierscomfort op zee, maar bezitten belangrijke nadelen. De nadelen zijn onder andere met name gecompliceerde voortstuwing, grote bloot-30 gestelde hydrofoils in het geval van de draagvleugelontwerpen en, in het geval van een dubbelrompvaartuig, verlies van bewoonbaar volume tussen de rompen en een boord die minder geschikt is voor havens met een traditionele indeling.Innovative designs such as hydrofoil or double hull vessels with a small water surface allow high speeds without compromising passenger comfort at sea, but have significant disadvantages. The disadvantages include in particular complicated propulsion, large exposed hydrofoils in the case of the hydrofoil designs and, in the case of a double-hull vessel, loss of habitable volume between the hulls and a board that is less suitable for ports with a traditional layout.

Een combinatie van hydrofoils en een centraal 35 onderwaterlichaam, d.w.z. een draagvleugelboot met gering wateroppervlak, kan resulteren in een vaartuig met een 1019207^ 2 voortstuwing met hoog rendement vanwege de mogelijkheid om een waterschroef te plaatsen in een ongeveer gelijkmatig stromingsveld van water versneld door oppervlaktestromings-weerstand. Bij een dergelijk vaartuig kunnen hydrofoils 5 worden ontworpen om zich niet uit te strekken buiten de ligger van de romp, terwijl geen bewoonbaar volume verloren gaat. Een dergelijk ontwerp is bekend uit US-A-3,730,123. Een optimalisering van bewoonbaar volume en diepgang alsmede energierendement voor de verschillende snelheidstrajecten 10 wordt echter niet bereikt.A combination of hydrofoils and a central underwater body, ie a hydrofoil with a small water surface, can result in a vessel with a high efficiency 1019207 ^ 2 propulsion due to the possibility of placing a water propeller in an approximately uniform flow field of water accelerated by surface flow. resistance. With such a vessel, hydrofoils 5 can be designed not to extend beyond the beam of the hull, while no habitable volume is lost. Such a design is known from US-A-3,730,123. However, an optimization of habitable volume and draft as well as energy efficiency for the different speed ranges 10 is not achieved.

Voor een schip, dat passagiers vervoert, is het vereiste van bewoonbaar volume rechtstreeks verbonden met de doelstelling van het schip (hoeveel passagiers en bemanning, welk soort reis bij welk comfortniveau) en wordt in de 15 ontwerpfase binnen praktische en esthetische grenzen gemaximaliseerd. Een geringe diepgang kan aanzienlijk het gebied van binnenvaarwegen, die bevaren kunnen worden, doen toenemen. Binnenvaarwegen zijn, voor de gemiddelde passagier, veel aantrekkelijker dan de open zee. Een betrekkelijk hoge 20 kruissnelheid met een hoog comfortniveau bij een gemiddelde toestand op zee kan het gebied van de aarde dat kan worden bereikt binnen een beperkte periode (b.v. een vakantieperiode) doen toenemen. Aldus, moet het vaartuig veiligheid, passagierscomfort of minimalisering van golfvorming bij alle 25 snelheidstrajecten, energierendement en stimulerende manoeuvreerbaarheid verzekeren.For a ship carrying passengers, the habitable volume requirement is directly linked to the objective of the ship (how many passengers and crew, what kind of journey at what comfort level) and is maximized within practical and aesthetic limits in the design phase. A slight draft can considerably increase the area of inland waterways that can be navigated. Inland waterways are, for the average passenger, much more attractive than the open sea. A relatively high cruising speed with a high comfort level at an average state at sea can increase the area of the earth that can be reached within a limited period (e.g. a holiday period). Thus, the vessel must ensure safety, passenger comfort or minimization of wave formation at all speed ranges, energy efficiency and stimulating maneuverability.

Volgens de uitvinding wordt aan deze doelstellingen voldaan met een vaartuig dat wordt gekenmerkt doordat de romp van de oppervlaktemodule een holle uitsparing omvat voor het 30 ontvangen van het onderwaterlichaam in de ingetrokken positie, waarbij de uitsparing en het bovendeel van het onderwaterlichaam een in elkaar passende vorm bezitten, zodanig dat de romp van het vaartuig bij de ingetrokken positie van het onderwaterlichaam een stromingsweerstand 35 verminderende vorm bezit.According to the invention, these objects are met with a vessel characterized in that the hull of the surface module comprises a hollow recess for receiving the underwater body in the retracted position, the recess and the upper part of the underwater body being in mutually fitting shape such that the hull of the vessel has a flow resistance reducing form at the retracted position of the underwater body.

In ingetrokken positie hebben het oppervlakgebied van de uitsparing van de oppervlaktemodule en het oppervlakgebied van het bovendeel van het onderwaterlichaam en hetIn retracted position, the surface area of the surface module recess and the surface area of the upper part of the underwater body and the

1019207W1019207W

3 oppervlakgebied van de stutten geen contact met een grenslaag van water. Hierdoor bezitten deze gebieden geen essentiële bijdrage aan oppervlaktestromingsweerstand en is totale oppervlaktestromingsweerstand betrekkelijk laag. Bovendien 5 wordt minimale diepgang bereikt met een vooraf bepaalde minimale stahoogte.3 surface area of the struts no contact with a boundary layer of water. As a result, these areas have no essential contribution to surface flow resistance and total surface flow resistance is relatively low. Moreover, minimum draft is achieved with a predetermined minimum standing height.

Er wordt opgemerkt, dat US-A-3,590,765 een hervorm-baar vaartuig toont dat een oppervlakterompmodule en een door middel van twee stutten daarmee verbonden onderwaterlichaam, 10 waarbij de stutten kunnen worden aangedreven om de oppervlakterompmodule naar beneden, zittende op het wateroppervlak te brengen teneinde de stromingsweerstand van het vaartuig te verminderen bij het navigeren in ondiep water of bij het dokken. Dit vaartuig bezit echter geen conforme uitsparing 15 voor het ontvangen van (een deel van) het onderwaterlichaam.It is noted that US-A-3,590,765 shows a reformable vessel which has a surface hull module and an underwater body connected thereto by means of two struts, wherein the struts can be driven to lower the surface hull module sitting on the water surface in order to reduce the flow resistance of the vessel when navigating in shallow water or when docking. However, this vessel does not have a conformal recess 15 for receiving (a part of) the underwater body.

Bij voorkeur is de uitsparing verder uitgespaard bij het achterste gedeelte van de oppervlaktemodule voor heet ontvangen van een waterschroef gemonteerd op het onderwaterlichaam in de ingetrokken positie daarvan. Als het onder-20 waterlichaam is ingetrokken, kan de enorme stromings- verstoring voor de waterschroef veroorzaakt door de romp worden voorkomen door het inbouwen van een gestroomlijnd verder uitgespaard gedeelte in de conforme uitsparing waardoor een aanvullende stroming wordt mogelijk gemaakt rond 25 het onderwaterlichaam met als resultaat een gelijkmatig stromingsveld voor de waterschroef. De achterste uitsparing bezit een zich vernauwend deel stroomafwaarts van de waterschroef om een positieve druk aan de bovenzijde te verzekeren en om ventilatie van de waterschroef dat resulteert in een 30 verlies van stuwkracht te voorkomen. Huidgangen aangebracht langs de randen van de achterste uitsparing in de romp voorkomen parasitaire weerstand door water dat in de achterste uitsparing stroomt. Voor het sturen van het vaartuig bij een lage-snelheidsmodus, is een roer bevestigd 35 aan de oppervlaktemodule. Het roer is geplaatst in het zog van de waterschroef in de ingetrokken positie van het onderwaterlichaam.Preferably, the recess is further recessed at the rear portion of the surface module for hot receiving a water screw mounted on the underwater body in its retracted position. When the underwater body is retracted, the enormous flow disturbance for the water screw caused by the hull can be prevented by incorporating a streamlined further recessed portion into the conformal recess allowing an additional flow around the underwater body with result in an even flow field for the water screw. The rear recess has a narrowing portion downstream of the water screw to ensure positive pressure at the top and to prevent ventilation of the water screw resulting in a loss of thrust. Skin passages arranged along the edges of the rear recess in the trunk prevent parasitic resistance from water flowing into the rear recess. For steering the vessel in a low speed mode, a rudder is attached to the surface module. The rudder is placed in the wake of the water screw in the retracted position of the underwater body.

Het onderwaterlichaam bezit bij voorkeur een 1019207·! ( 4 opgeheven boeg voor het verbeteren van drukverdeling met een positief effect in de nabije oppervlaktestroming. Bovendien bezit het lichaam een gestroomlijnde vorm met een afgeplatte cirkelvormige dwarsdoorsnede, die assymmetrisch is bij de 5 achtersteven. De dwarsdoorsnede is afgeplat om te verzekeren dat de stahoogte en diepgangsbeperkingen niet worden overschreden.The underwater body preferably has a 1019207. (4 raised bow for improving pressure distribution with a positive effect in the near surface flow. In addition, the body has a streamlined shape with a flattened circular cross-section that is asymmetrical at the stern 5. The cross-section is flattened to ensure that the standing height and draft limits are not exceeded.

Om gedurende navigatie verschillende modi mogelijk te maken, omvat het onderwaterlichaam tenminste twee paren 10 hydrofoils, waarbij de paren gemonteerd zijn op het onderwaterlichaam langs de lengte daarvan, terwijl de hydrofoils van elk paar zijn bevestigd aan beide zijden van het onderwaterlichaam. Behalve een lage-snelheidsmodus (of volledige waterverplaatsingsmodus) kunnen een planeermodus en een 15 hydrofoil gedragen modus worden verkregen. Indien men verandert van lage-snelheidsmodus naar hydrofoil gedragen modus, wordt het onderwaterlichaam door bediening van de stutten uitgeschoven. De aanhechtingsplaats van elke hydrofoil op het onderwaterlichaam is afhankelijk van de druk-20 opbouw opgewekt door waterstroming langs het onderwaterlichaam in uitgeschoven positie bepaald. De plaatsing van de hydrofoils moet zodanig zijn, dat zij het opgewekte golfpatroon positief beïnvloeden.To enable different modes during navigation, the underwater body comprises at least two pairs of hydrofoils, the pairs being mounted on the underwater body along its length, while the hydrofoils of each pair are attached to both sides of the underwater body. In addition to a low speed mode (or full water displacement mode), a planing mode and a hydrophilic supported mode can be obtained. If one changes from low-speed mode to hydrofoil-supported mode, the underwater body is extended by operating the struts. The attachment location of each hydrofoil on the underwater body is determined depending on the pressure build-up generated by water flow along the underwater body in the extended position. The placement of the hydrofoils must be such that they positively influence the generated wave pattern.

Bij een voorkeursuitvoering is een vleugeltje 25 aangebracht op de top van tenminste het achterste paar hydrofoils om deze te versterken. Indien de hydrofoils van elk paar in een negatieve V-vorm zijn gerangschikt, kunnen de toppen op de bodem worden geplaatst om het vaartuig op de bodem te ondersteunen in een genivelleerde drooggevallen 30 positie of in ondiepe havens, b.v. om de romp van de oppervlaktemodule op te heffen boven het waterniveau om bio-aangroei te voorkomen.In a preferred embodiment, a wing 25 is provided on the top of at least the rear pair of hydrofoils to reinforce it. If the hydrofoils of each pair are arranged in a negative V shape, the tips can be placed on the bottom to support the vessel on the bottom in a leveled dry position or in shallow ports, e.g. to lift the hull of the surface module above the water level to prevent bio-fouling.

Bij een verdere voorkeursuitvoering is elke hydrofoil roteerbaar rond de lengteas daarvan. De roteerbare 35 hydrofoils zijn volgens optimale hoeken ingesteld om totale stromingsweerstand te minimaliseren en de golven, die worden opgewekt als het vaartuig niet in een hydrofoil gedragen modus is, te verminderen.In a further preferred embodiment, each hydrofoil is rotatable about its longitudinal axis. The rotatable hydrofoils are set at optimum angles to minimize overall flow resistance and to reduce the waves generated when the vessel is not in a hydrofoil-supported mode.

1019207» 51019207 »5

Richtingsbesturing voor lage-snelheidscondities wordt verzekerd door een lage-snelheidsroer bevestigd aan de oppervlaktemodule in de volgstroom van de waterschroef als het onderwaterlichaam is ingetrokken. De roerganger kan een 5 schakelaar kiezen, waardoor bij of boven een vooraf bepaalde overgangssnelheid het regelsysteem snel een invalshoek instelling voor hydrofoil gedragen modus kan kiezen. Een snelle keuze beperkt het energieverlies in de overgang, waarin de hydrofoils aanzienlijke profielstromingsweerstand 10 en geïnduceerde stromingsweerstand bezitten en waarin de oppervlakte- en drukstromingsweerstand van de oppervlaktemodule nog hoog is. Bij hydrofoil gedragen modus worden de hydrofoils geregeld om rechte en horizontale "vlucht" vast te houden of om (gedeeltelijk) de contour van lange (oceaan)-15 golven te volgen of om bochten te maken volgens invoer- gegevens van de roerganger of het navigatiesysteem. Als een manier om de opwinding van de tocht te maximaliseren, bepaalt het regelsysteem veiligheidsbeperkingen van onderdompeling en (agressieve) slagzij volgend uit invoergegevens van de stuur-20 knuppel. Dit systeem kan het vaartuig zelfs laten springen.Directional control for low-speed conditions is ensured by a low-speed rudder attached to the surface module in the follower flow of the water screw when the underwater body is retracted. The helmsman can choose a switch, so that at or above a predetermined transition speed the control system can quickly choose an angle setting for hydrofoil-worn mode. A quick selection limits the energy loss in the transition, in which the hydrofoils have considerable profile flow resistance and induced flow resistance and in which the surface and pressure flow resistance of the surface module is still high. In hydrofoil worn mode, the hydrofoils are controlled to hold straight and horizontal "flight" or to (partially) follow the contour of long (ocean) -15 waves or to make turns according to input data from the helmsman or the navigation system . As a way to maximize the excitement of the trip, the control system determines safety limitations of submersion and (aggressive) stroke following input data from the control stick. This system can even make the vessel jump.

In het systeem wordt het doorbreken van het oppervlakte door de hydrofoils met ventilatie en verlies van lift als gevolg bewaakt en voorspeld om het uit de bocht vliegen te voorkomen.In the system, the breaching of the surface by the hydrofoils with ventilation and loss of lift as a result is monitored and predicted to prevent it from flying out of the corner.

25 Het zwaartepunt en het drijfmiddelpunt voor het vaartuig met een uitgestrekt onderwaterlichaam verzekeren een positieve richtarm voor alle posities. Indien een negatieve richtarm voor een vaartuig met een ingetrokken lichaam als een probleem wordt beschouwd, kan het vaartuig zijn uitgerust 30 met een nood "uitstrek"functie. De regelsystemen bewaken en voorspellen verder het doorbreken van het oppervlakte door de waterschroef en reguleren het vermogen opgewekt door de generatoren en de bekrachtiging van de elektrische motor om overbelastingscondities te voorkomen. Afgezien daarvan kan 35 het regelsysteem een invalshoek voor elk paar hydrofoils kiezen, dat resulteert in een noodstop. In een dergelijke situatie neemt de romp een positie aan met de neus naar boven, zodat vertraging en zwaartekracht samen resulteren in (1019207« 6 een versnellingsvector loodrecht op het dek, waardoor wordt voorkomen dat passagiers vallen of uit hun stoelen worden geworpen.The center of gravity and the floating center for the vessel with an extended underwater body ensure a positive directional arm for all positions. If a negative aiming arm is considered a problem for a vessel with a retracted body, the vessel may be equipped with an emergency "extend" function. The control systems further monitor and predict surface breakthrough by the water screw and regulate the power generated by the generators and the excitation of the electric motor to prevent overload conditions. Apart from that, the control system can choose an angle of incidence for each pair of hydrofoils, which results in an emergency stop. In such a situation, the hull assumes a position with the nose upwards, so that deceleration and gravity together result in an acceleration vector perpendicular to the deck, thereby preventing passengers from falling or being thrown out of their seats.

De neus van het onderwaterlichaam is voorzien van 5 een geïntegreerde watertank met een afsluiting gevormd als een spuitopening en voorzien van een kap, die bij een vooraf bepaalde druk breekt. Indien het onderwaterlichaam van het vaartuig een object treft, zal de neus samendrukken en zal het onder druk staande water door de als spuitopening 10 gevormde afsluiting gaan naar de omgeving. Het uitstromen van water onder hoge druk zal de botsingsenergie absorberen en ernstige schade aan het vaartuig voorkomen. Eveneens is de bevestiging van de stutten aan het onderwaterlichaam berekend om af te breken bij een vooraf bepaald spanningsniveau wat 15 kan worden geabsorbeerd door de rompconstructie. Dit zal verder het risico verminderen, dat botsingen bij hoge snelheden resulteren in een verlies van het vaartuig.The nose of the underwater body is provided with an integrated water tank with a closure formed as a spray opening and provided with a cap that breaks at a predetermined pressure. If the underwater body of the vessel hits an object, the nose will compress and the pressurized water will pass through the closure formed as spray opening 10 to the environment. The outflow of water under high pressure will absorb the collision energy and prevent serious damage to the vessel. Also, the attachment of the struts to the underwater body is calculated to break off at a predetermined voltage level which can be absorbed by the hull construction. This will further reduce the risk that collisions at high speeds result in a loss of the vessel.

Samenvattend kan de uitvinding resulteren in uitvoeringsvormen, die beter voldoen aan de doelstellingen 20 dan alle voorafgaande rompvormen en hydrofoilrangschikkingen.In summary, the invention can result in embodiments that better meet the objectives than all prior hull shapes and hydrophilic arrangements.

De onderhavige uitvinding zal verder worden toegelicht onder verwijzing naar de begeleidende tekeningen.The present invention will be further explained with reference to the accompanying drawings.

In de tekeningen tonen:Show in the drawings:

Fig.l een voorkeursuitvoering van een vaartuig 25 omvattend een oppervlaktemodule en een ingetrokken onderwaterlichaam;Fig. 1 a preferred embodiment of a vessel 25 comprising a surface module and a retracted underwater body;

Fig.2 de oppervlaktemodule van fig.l met een uitgeschoven onderwaterlichaam;Fig. 2 shows the surface module of Fig. 1 with an extended underwater body;

Fig.3 een zijaanzicht van het vaartuig met het 30 ingetrokken onderwaterlichaam;Fig. 3 shows a side view of the vessel with the submerged underwater body;

Fig.4 een zijaanzicht van het vaartuig met het uitgeschoven onderwaterlichaam;Fig. 4 is a side view of the vessel with the extended underwater body;

Fig.5A een vooraanzicht, fig.5B een achteraanzicht en fig.5C een gedeeltelijk zijaanzicht van het 35 onderwaterlichaam;Fig. 5A a front view, Fig. 5B a rear view and Fig. 5C a partial side view of the underwater body;

Fig.6 een dwarsdoorsnede van het vaartuig nabij het uitgespaarde achterste gedeelte;Fig. 6 shows a cross-section of the vessel near the recessed rear part;

Fig.7 een lengtedoorsnede van het uitgespaarde 1019207· 7 achterste gedeelte;Fig. 7 a longitudinal section of the recessed 1019207 · 7 rear section;

Fig.8 golfpatronen opgewekt door het onderwater-lichaam en de hydrofoils in hydrofoil gedragen modus;Fig. 8 wave patterns generated by the underwater body and the hydrofoils in hydrofoil-worn mode;

Fig.9 de hydrofoil V-vorm bij een slagzijbocht; 5 Fig.10 het vaartuig bij een positie op het droge;Fig. 9 shows the hydrofoil V shape at a side bend; Fig. 10 the vessel at a dry position;

Fig.ll het vaartuig met uitgestrekt onderwater-lichaam in een haven;Fig. 11 shows the vessel with an extended underwater body in a harbor;

Fig.12 golfpatronen opgewekt door het onderwater-lichaam en de hydrofoils bij een lage-snelheidsmodus; 10 Fig.l3A-D verschillende hoekinstellingen van de hydrofoils;Fig. 12 wave patterns generated by the underwater body and the hydrofoils at a low speed mode; Fig. 13A-D different angle settings of the hydrofoils;

Fig.l4A en 14B zijaanzichten van het onderwater-lichaam met ingedeukte neus;Figs. 14A and 14B are side views of the underwater body with indented nose;

Fig.15 het breken van de verbinding tussen de 15 stutten en het onderwaterlichaam;Fig. 15 breaking the connection between the struts and the underwater body;

Fig.16 een noodstop manoeuvre;Fig.16 an emergency stop maneuver;

Fig.17 een sprong manoeuvre;Fig. 17 a jump maneuver;

Fig.18 plaatsing van sensoren en invoerapparatuur;Fig.18 placement of sensors and input devices;

Fig.19 een schematisch overzicht van een navigatie 20 en regelsysteem;Fig. 19 is a schematic overview of a navigation and control system;

De vorm van het vaartuig volgens de uitvinding wordt in het algemeen getoond in Fig.1-4. Het vaartuig omvat een oppervlaktemodule 1, één enkel onderwaterlichaam 2 en twee stutten 5 voor het verbinden van het lichaam 2 met de 25 module 1. De stutten 5 zijn werkzaam voor bewegen van het onderwaterlichaam 2 ten opzichte van de oppervlaktemodule vanuit een ingetrokken positie (fig.l en 2) naar een uitgestrekte positie (fig.2 en 4) van het lichaam 2.The shape of the vessel according to the invention is generally shown in Fig. 1-4. The vessel comprises a surface module 1, a single underwater body 2 and two struts 5 for connecting the body 2 to the module 1. The struts 5 are operative for moving the underwater body 2 relative to the surface module from a retracted position (fig. 1 and 2) to an extended position (Figures 2 and 4) of the body 2.

De oppervlaktemodule 1 bezit een uitsparing 6 die 30 overeenkomt met het bovenste gedeelte 3 van het onderwaterlichaam 2. In de uitgestrekte positie van het onderwaterlichaam 2 is de uitsparing 6 blootgesteld aan golven, maar zal richtingstabiliteit niet verslechteren noch verticale belastingen (golfslag) opwekken vanwege de lineaire rand en 35 gladde gekromde vorm. Twee paren hydrofoils 4,12 zijn bevestigd aan het onderwaterlichaam 2. Eén paar 12 bij het voorste gedeelte en één paar 4 bij het achterste gedeelte van het onderwaterlichaam 2. De hydrofoils 4,12 van elk paar zijn 1019207· 8 geplaatst aan beide zijden van het onderwaterlichaam 2.The surface module 1 has a recess 6 corresponding to the upper part 3 of the underwater body 2. In the extended position of the underwater body 2, the recess 6 is exposed to waves, but will not deteriorate directional stability nor generate vertical loads (wave impact) because of the linear edge and smooth curved shape. Two pairs of hydrofoils 4.12 are attached to the underwater body 2. One pair 12 at the front portion and one pair 4 at the rear portion of the underwater body 2. The hydrofoils 4.12 of each pair are 1019207 · 8 placed on both sides of the underwater body 2.

Het onderwaterlichaam 2 bezit een centrale in hoge mate scheve waterschroef aangedreven door een elektrische motor, die wordt aangedreven door generatoren in de 5 oppervlaktemodule 1. De lengte van het onderwaterlichaam 2 moet zodanig zijn, dat de positie van de twee paren hydrofoils 4,12 de gewenste invloed kunnen hebben op het golfpatroon opgewekt door het onderwaterlichaam en dat de invloed op het stromingsveld voor de waterschroef 8 niet te 10 veel verstoord wordt. Eveneens moet de voorzijde van het onderwaterlichaam enigszins terugvallend zijn uitgevoerd vanaf de boeg van de oppervlaktemodule om schade bij het aanmeren te voorkomen. Dit zal resulteren in een onderwaterlichaam 2, dat korter is dan de oppervlaktemodule 1. De 15 optimale diameter/lengte verhouding voor een onderwaterlichaam 2 met een gegeven waterverplaatsing resulterend in een minimale oppervlakte stromingsweerstand en drukweerstand zal resulteren in een onpraktisch grote diameter. De diameter wordt beperkt doordat een vlak passagiersdek 9, dat zo laag 20 mogelijk is om voldoende verticale ruimte te verzekeren zonder ongewenst hoge dekhuizen te verkrijgen, en een ondiepe diepgang als bepaald door de waterlijn 10 en de kiellijn 11 van het vaartuig (zie fig.3) worden vereist. Het onderwaterlichaam 2 bezit een boeg en een achtersteven gedeelte 25 verbonden door een lang gedeelte met een evenwijdige toplijn 13 en kiellijn 11.The underwater body 2 has a central highly oblique water screw driven by an electric motor, which is driven by generators in the surface module 1. The length of the underwater body 2 must be such that the position of the two pairs of hydrofoils desired influence on the wave pattern generated by the underwater body and that the influence on the flow field for the water screw 8 is not disturbed too much. Also, the front of the underwater body must be slightly recessed from the bow of the surface module to prevent docking damage. This will result in an underwater body 2 that is shorter than the surface module 1. The optimum diameter / length ratio for an underwater body 2 with a given water displacement resulting in a minimal surface flow resistance and pressure resistance will result in an impractically large diameter. The diameter is limited in that a flat passenger deck 9, which is as low as possible 20 to ensure sufficient vertical space without obtaining undesirably high deck houses, and a shallow draft as determined by the water line 10 and the keel line 11 of the vessel (see fig. 3) are required. The underwater body 2 has a bow and a stern portion 25 connected by a long portion with a parallel top line 13 and keel line 11.

In een hydrofoil gedragen modus zal het regelsysteem de hydrofoils 4,12 (fig.4) sturen. Het niveau van de oppervlaktemodule 1 met betrekking tot het wateroppervlak 30 (met een gemiddelde waterlijn 10 als aangegeven in fig.4) wordt op een zodanige wijze gehandhaafd, dat momenten van golven, die de romp van de oppervlaktemodule aanraken en ventilatie van hydrofoils 4, 12 of de waterschroef in troggen tussen golftoppen worden geminimaliseerd. Als de lengte en 35 frequentie van de golven, als waargenomen door het regelsysteem geschikt zijn, kan een golfcontour "vlucht" baan worden gevolgd.In a hydrofoil-supported mode, the control system will control the hydrofoils 4,12 (Fig. 4). The level of the surface module 1 with respect to the water surface 30 (with an average water line 10 as indicated in Fig. 4) is maintained in such a way that moments of waves touching the hull of the surface module and ventilation of hydrofoils 4, 12 or the water screw in troughs between wave tops are minimized. If the length and frequency of the waves, as perceived by the control system, are suitable, a wave contour "flight" trajectory can be followed.

Een assymmetrisch gestroomlijnd onderwaterlichaam 2 1019207· 9 kan een optimale keuze zijn indien men optimaliseert voor prestatie en duurzaamheid. Een gestroomlijnd onderwater-lichaam met een groter volume en betere (nabije oppervlak) drukstromingsweerstand prestatie wordt getoond in fig.5. Het 5 onderwaterlichaam behoudt de assymmetrische achtersteven 19 (fig.5A) met de geïntegreerde waterschroef en de boeg 20 is opgeheven (fig.SB en C) voor het verbeteren van drukverdeling met een positief effect in nabije oppervlaktestroming. Het onderwaterlichaam 2 bezit een afgeplatte cirkelvormige 10 dwarsdoorsnede. Tenslotte, kan plaatsing van de voorste hydrofoils 12 worden geoptimaliseerd voor kruissnelheid waardoor de lage-stromingsweerstand laminaire stromings-condities zich over een aanzienlijk deel van het onderwaterlichaam kunnen uitstrekken.An asymmetrical streamlined underwater body 2 1019207 · 9 can be an optimal choice if one optimizes for performance and durability. A streamlined underwater body with a larger volume and better (near surface) pressure flow resistance performance is shown in Figure 5. The underwater body retains the asymmetrical stern 19 (FIG. 5A) with the integrated water screw and the bow 20 is raised (FIGS. B and C) to improve pressure distribution with a positive effect in near surface flow. The underwater body 2 has a flattened circular cross section. Finally, placement of the front hydrofoils 12 can be optimized for cruising speed whereby the low-flow resistance laminar flow conditions can extend over a substantial portion of the underwater body.

15 De grens van de uitsparing 6 in de romp van de oppervlaktemodule is aangegeven met verwijzingscijfer 24 in fig.6. De uitsparing 8 is verder uitgespaard bij het achterste gedeelte van het vaartuig (zie bovenste tekening in fig.6) zodanig, dat een gestroomlijnde achterste uitsparing 20 23 wordt verkregen. Deze achterste uitsparing 23 maakt een aanvullende stroming rond het gestroomlijnde lichaam mogelijk wat resulteert in een gelijkmatig stromingsveld voor de waterschroef 8. Fig.6 toont een doorsnede net voor de waterschroefnaaf, terwijl fig.7 een lengte doorsnede toont 25 net boven de middellijn van het onderwaterlichaam. De achterste uitsparing 23 bezit een zich vernauwend gedeelte 26 stroomafwaarts van de waterschroef 8 om een positieve druk te verzekeren bij de bovenzijde van de achterste uitsparing 23 (die op waterlijnniveau is) en ventilatie van de waterschroef 30 te voorkomen. De romp is uitgerust met twee huidgangen 27, die verlies van dynamische druk voorkomen voor de stroomafwaartse vlakke oppervlakken van de romp als het vaartuig in een (niet hydrofoil gedragen) planeermodus is.The boundary of the recess 6 in the body of the surface module is indicated by reference numeral 24 in FIG. The recess 8 is further recessed at the rear part of the vessel (see upper drawing in Fig. 6) such that a streamlined rear recess 23 is obtained. This rear recess 23 allows for additional flow around the streamlined body resulting in a uniform flow field for the water screw 8. Fig. 6 shows a section just before the water screw hub, while Fig. 7 shows a length section just above the center line of the underwater body. The rear recess 23 has a narrowing portion 26 downstream of the water screw 8 to ensure positive pressure at the top of the rear recess 23 (which is at the waterline level) and to prevent ventilation of the water screw 30. The hull is equipped with two skin ducts 27, which prevent loss of dynamic pressure for the downstream flat surfaces of the hull when the vessel is in a (non-hydrofoil-worn) planing mode.

Bij hydrofoil gedragen modus kunnen de stromingen 35 rond het onderwaterlichaam en de stromingen als beïnvloed door de hydrofoils 4, 12, die lift opwekken, worden beïnvloed door de vormen en hoekinstelling van deze delen zodanig dat hun wisselwerking een positief resultaat heeft op de totale 1019207· 10 golfstromingsweerstand (en golfenergie, die schade en last veroorzaakt). Dit wordt afgebeeld in fig.8. Lijn 29 is een doorsnede door het golfpatroon als opgewekt door het onder-waterlichaam. Lijn 31 is een doorsnede door het golfpatroon 5 als opgewekt door de paren van hydrofoils 4,12 en lijn 30 is een doorsnede door het golfpatroon voor de combinatie van het onderwaterlichaam 2 en de hydrofoils 4,12.In hydrofoil-worn mode, the currents 35 around the underwater body and the currents as influenced by hydrofoils 4, 12 generating lift can be influenced by the shapes and angular adjustment of these parts such that their interaction has a positive result on the total 1019207. 10 wave flow resistance (and wave energy, which causes damage and load). This is shown in Figure 8. Line 29 is a section through the wave pattern as generated by the underwater body. Line 31 is a section through the wave pattern 5 as generated by the pairs of hydrofoils 4.12 and line 30 is a section through the wave pattern for the combination of the underwater body 2 and the hydrofoils 4.12.

Om tegemoet te komen aan de doelstelling van een opwindende hoge-snelheidsmanoeuvreerbaarheid, zijn hydrofoils 10 4,12 geplaatst in een negatieve V-vorm om van ventilatie te voorkomen wanneer men scherpe bochten maakt. Om de bocht zo scherp mogelijk te maken, kan een rand 32 van de romp het water raken (zie fig.9). De hoeken voor de achterste 4 en de voorste 12 hydrofoils zijn respectievelijk aangegeven met 15 verwijzingscijfers 34 en 33. Bovendien wordt de V-vorm gebruikt voor geringe "yaw"correcties.To meet the goal of an exciting high-speed maneuverability, hydrofoils 4.12 are placed in a negative V-shape to prevent ventilation when making sharp turns. To make the bend as sharp as possible, an edge 32 of the hull can touch the water (see fig.9). The angles for the rear 4 and front 12 hydrofoils are indicated by reference numerals 34 and 33, respectively. In addition, the V-shape is used for minor "yaw" corrections.

De negatieve V-vorm helpt bij verschaffen van een ondersteuning bij condities op het droge (zie fig.10). Het regelsysteem bezit een algoritme voor het aanpassen van 20 hydrofoil hoeken en voor het bewegen van het onderwaterlichaam ten opzichte van de oppervlaktemodule bij het voorbereiden van een positie op het droge. Een soortgelijk algoritme kan in de haven worden gebruikt (zie fig. 11) om de oppervlaktemodule boven het waterniveau te heffen. Om de 25 sterkte van de hydrofoil tippen te doen toenemen, is een als een vleugeltje gevormd element 35 bevestigd aan elke achterste hydrofoil 4. Wanneer dit op geschikte wijze is vormgegeven, dan heeft het vleugeltje 35 enig positief effect op hydrodynamische prestatie.The negative V shape helps to provide support under dry conditions (see Fig. 10). The control system has an algorithm for adjusting hydrophilic angles and for moving the underwater body relative to the surface module when preparing a position on the dry. A similar algorithm can be used in the port (see Fig. 11) to raise the surface module above the water level. In order to increase the strength of the hydrofoil tips, a wing-shaped element 35 is attached to each rear hydrofoil 4. When appropriately shaped, the wing 35 has some positive effect on hydrodynamic performance.

30 Voor het verminderen van stromingsweerstand bij de lage-snelheidsmodus (zie fig.11) worden de hoeken van de hydrofoils 4,12 op een zodanige wijze ingesteld, dat de wisselwerking van de drukken opgewekt door de romp van de oppervlaktemodule in combinatie met het ingetrokken onder-35 waterlichaam en de drukken opgewekt door de hydrofoils bij deze bepaalde instelling geoptimaliseerd wordt. Deze drukken resulteren in golven. In fig.12 worden deze golven aangegeven door doorsnedelijn 38 voor de oppervlaktemodule met onder- 1019207· 11 waterlichaam, doorsnedelijn 40 voor de hydrofoils onder hoeken 41,42 en de resulterende doorsnedelijn 39. Bij deze modus kan het regelsysteem invoergegevens verschaffen aan de hydrofoils voor het doen toenemen van slingerstabiliteit.To reduce flow resistance in the low speed mode (see Fig. 11), the angles of the hydrofoils 4,12 are adjusted in such a way that the interaction of the pressures generated by the hull of the surface module in combination with the retracted under water body and the pressures generated by the hydrofoils at this particular setting is optimized. These pressures result in waves. In FIG. 12, these waves are indicated by section line 38 for the surface module with lower body 1019207 · 11, section line 40 for the hydrofoils at angles 41,42 and the resulting section line 39. In this mode, the control system can provide input data to the hydrofoils for increasing pendulum stability.

5 De hydrofoils zijn beweegbaar rond hun lengte-assen die onder rechte hoeken ten opzichte van het onderwater-lichaam staan. De voorste hydrofoils 12 en de achterste hydrofoils 4 worden getoond in fig.12.The hydrofoils are movable about their longitudinal axes which are at right angles to the underwater body. The front hydrofoils 12 and the rear hydrofoils 4 are shown in FIG.

Het indrukbare voorste gedeelte van het onder-10 waterlichaam wordt getoond in fig.13. Indien een hard object 51 het onderwaterlichaam treft, trekt het voorste gedeelte 50 samen en wordt water 49 door de als spuitopening gevormde sluiting 48 gedwongen. Het voorwaartse tussenschot 47 is sterk genoeg om zijn integriteit te behouden zelfs indien het 15 bij topsnelheid objecten treft. Bij topsnelheid zullen de belastingen op de structuur echter zodanig zijn, dat structurele schade onvermijdelijk is. Om te voorkomen dat de verbinding tussen de stutten 5 en de oppervlaktemodule 1, die bewegende elementen bevat, faalt en de onderzijde van de romp 20 mogelijk scheurt met een hoog gevaar voor het verliezen van het vaartuig, is de verbinding tussen de stutten 5 en het onderwaterlichaam zodanig ontworpen, dat als grote vertragingskrachten worden overgebracht op de oppervlaktemodule 1 de stutten 5 kunnen roteren (zie fig.15). Deze 25 rotatie brengt ongelijkmatige afschuivingskrachten teweeg op de beveiligingspennen 52,53, die de stutten 5 verbinden met het onderwaterlichaam 54. Hierdoor bezwijkt de verbinding wat leidt tot een scheiding van het onderwaterlichaam 2 en de oppervlaktemodule 1.The compressible front portion of the underwater body is shown in FIG. 13. If a hard object 51 hits the underwater body, the front portion 50 contracts and water 49 is forced through the closure 48 formed as a nozzle. The forward partition 47 is strong enough to maintain its integrity even if it hits objects at top speed. At top speed, however, the loads on the structure will be such that structural damage is inevitable. In order to prevent the connection between the struts 5 and the surface module 1, which contains moving elements, from failing and possibly tearing the underside of the hull 20 with a high risk of losing the vessel, the connection between the struts 5 and the underwater body designed such that when large deceleration forces are transmitted to the surface module 1, the struts 5 can rotate (see Fig. 15). This rotation causes uneven shear forces on the security pins 52, 53, which connect the struts 5 to the underwater body 54. As a result, the connection collapses leading to a separation of the underwater body 2 and the surface module 1.

30 Het regelsysteem betreedt een noodstopfase als de smoorkleppen worden teruggeslagen in hydrofoil gedragen modus (zie fig.16). De generatoren worden afgeknepen en de elektrische motor wordt binnen grenzen vertraagd om schade aan de motor of waterschroef te voorkomen. De achterste 35 hydrofoils 4 worden ingesteld om een schuine hoek van het vaartuig teweeg te brengen zodanig, dat de resulterende vector 56 van de dynamische en statische krachten van het water op het vaartuig resulteren in een kracht die inwerkt op 1019207· 12 de passagiers en die niet afwijkt van normale zwaartekracht.The control system enters an emergency stop phase when the throttle valves are returned in hydrofoil supported mode (see Fig. 16). The generators are cut off and the electric motor is delayed within limits to prevent damage to the motor or water screw. The rear hydrofoils 4 are set to cause an oblique angle of the vessel such that the resulting vector 56 of the dynamic and static forces of the water on the vessel result in a force acting on the passengers and that does not deviate from normal gravity.

De voorste hydrofoils 12 worden ingesteld om een zekere diepte in het water te handhaven om ventilatie te voorkomen. Het vaartuig maakt een planerende "landing" op het 5 achtereinde van de romp.The front hydrofoils 12 are adjusted to maintain a certain depth in the water to prevent ventilation. The vessel makes a planing "landing" on the rear end of the hull.

Het regelsysteem stelt grenzen aan een omhulling voor radicale manoeuvres onder besturing door de roerganger. Fig.17 toont een sprongmanoeuvre. Komend van de normale "vlucht" diepte 57, brengt de roerganger het vaartuig 58 naar 10 beneden, maakt een agressieve druk naar boven 59 wanneer voldoende verticale snelheid is om los van het wateroppervlak 60 te komen, en maakt vervolgens een spatlanding 61.The control system sets limits on an enclosure for radical maneuvers under the control of the helmsman. Fig. 17 shows a jump maneuver. Coming from the normal "flight" depth 57, the helmsman brings the vessel 58 down, makes an aggressive pressure up 59 when there is sufficient vertical speed to come away from the water surface 60, and then makes a splash landing 61.

Fig.18 geeft de plaatsing van de niet standaard sensoren en de invoerapparatuur aan. De vier antennes 15 62,63,64,65 van het globaalpositioneringssysteem (GPS) zijn geplaatst op het dak van het stuurhuis in optimaal zicht van bovenaardse GPS satellieten. De gecombineerde drieas hoek-snelheidssensor 66 is geplaatst nabij het zwaartepunt op het niveau van passagiers, die in het vaartuig zitten. De 20 onderwaterlichaamimmersie (water oppervlakte afstand) sensoren 69,81 zijn geplaatst nabij de naar het oppervlak gerichte top van het onderwaterlichaam. De invoerapparatuur zijn een stuurknuppel 67 voor slagzij (en daaropvolgende bocht) en diepte invoer en een smoorklep 68 voor 25 omwentelingen van de waterschroef en noodstop invoer. De stuurknuppel 67 bezit een trimknop voor het trimmen van het vaartuig in geval van het niet verkrijgbaar zijn van de GPS positie. Schakelaars en knoppen worden niet getoond.Fig.18 shows the placement of the non-standard sensors and the input equipment. The four antennas 62,63,64,65 of the global positioning system (GPS) are placed on the roof of the wheelhouse in optimum view of above-ground GPS satellites. The combined three-axis angle-speed sensor 66 is located near the center of gravity at the level of passengers in the vessel. The underwater body immmersion (water surface distance) sensors 69.81 are located near the surface-facing top of the underwater body. The input equipment is a control stick 67 for side (and subsequent bend) and depth input and a throttle valve 68 for 25 revolutions of the water screw and emergency stop input. The control stick 67 has a trim button for trimming the vessel in case the GPS position is not available. Switches and buttons are not shown.

Fig.19 geeft het navigatie- en regelsysteem aan.Fig.19 shows the navigation and control system.

30 Uitgestrekt of ingetrokken modus is kiesbaar op het controlepaneel 89. Onder toepassing van dit controlepaneel 89 kan eveneens automatische piloot met verschillende opties en de regelparameters, die conform niveau en energiegebruik bepalen, worden gekozen. De regelparameters zijn bijvoorbeeld 35 "comfort", wat geminimaliseerde versnellingen betekent, "economie" wat geminimaliseerde hydrofoil hoekveranderingen betekent, en "prestatie" wat gemaximaliseerde veilige bochtsnelheid en sprongvermogen betekent. Eveneens kunnen 1019207· 13 speciale functies, zoals nivelleren bij droogvallen, worden gekozen en worden systeemconditie en onderhoudsinformatie aangeboden op het controlepaneel. De regelsystemen bezitten een dubbel redundant architectuur met twee regelaars 87 en 5 88, die elk verschillende invoersignalen gebruiken. Regelaar 87 krijgt invoersignalen van de xyz-rolsnelheidssensor 66, immersiesensor 69, snelheidssensor 86 en stuurknuppel 67, terwijl regelaar 87 de invoersignalen GPS-positie en snelheid uit GPS antennes 62-65 en verder invoersignalen van immersie-10 sensor 81 en stuurknuppel 67 krijgt. Beide regelaars 87, 88 zijn verbonden met de regeleenheid voor het regelen van de vier hydrofoils 90-93. De regeleenheid omvat vier duplex geïntegreerde servo aandrijvers 94-97, die respectievelijk de hoekpositie van hydrofoils 90-93 sturen. Een processor 83 15 wordt gebruikt voor de mens-machine interface, dat samenwerkt met andere systemen en systeembewaking. Deze processor 83 is met de verschillende systeemelementen verbonden via een netwerk, schematisch afgebeeld als 98, en bezit een gestandaardiseerde (NEMA) netwerkinterface 99. Beide zijden 20 van elke duplex geïntegreerde servo aandrijver 94-97 bezitten een afzonderlijke energievoorziening. Het regelsysteem wordt op een zodanige wijze opgezet, dat falen van één enkele regelaar 87,88 het netwerk 98, de processor 83 of één zijde van een duplex geïntegreerde servo aandrijver 94-97 niet 25 hydrofoil gedragen navigering (met zekere beperkingen) zal uitsluiten. Voor een uitgestrekte, niet hydrofoil gedragen modus, een uitgestrekte hydrofoil gedragen modus en ingetrokken lage-snelheidsmodus worden verschillende instellingen en grenzen gebruikt. De stuurknuppel 67 bezit 30 een "hydrofoil gedragen" schakelaar waardoor, indien gekozen, de regelaars 87,88 de instellingen van de hydrofoils 90-93 inschakelen als de snelheid door het water de vooraf bepaalde overgangssnelheid bereikt. De regelaar 88 bewaakt golfhoogte en golflengte gemeten door de onderwaterlichaam immersie 35 sensor 81 in combinatie met GPS. Indien golflengte, golfhoogte en periodiciteit geschikt zijn, wordt een "Soil" vluchtbaan ingesteld, waarbij een golfcontour wordt gevolgd. De informatie over de golfsituatie wordt bewaakt door de 1019207« 14 processor 83 en regelgrenzen worden toegepast op de selectie (of automatische ontselectie) van de prestatie instellingen.Extended or withdrawn mode can be selected on the control panel 89. Using this control panel 89 it is also possible to select automatic pilot with different options and the control parameters which determine the level and energy consumption. The control parameters are, for example, "comfort", which means minimized acceleration, "economy" which means minimized hydrofoil angle changes, and "performance" which means maximized safe cornering speed and jump power. 1019207 · 13 special functions, such as leveling when dry, can also be selected and system condition and maintenance information are offered on the control panel. The control systems have a dual redundant architecture with two controllers 87 and 88, each using different input signals. Controller 87 receives input signals from xyz roll speed sensor 66, immersion sensor 69, speed sensor 86 and control stick 67, while controller 87 receives input signals GPS position and speed from GPS antennas 62-65 and further input signals from immersion sensor 81 and control bat 67. Both controllers 87, 88 are connected to the control unit for controlling the four hydrofoils 90-93. The control unit comprises four duplex integrated servo drivers 94-97, which respectively control the angular position of hydrofoils 90-93. A processor 83 is used for the human-machine interface, which cooperates with other systems and system monitoring. This processor 83 is connected to the various system elements via a network, shown schematically as 98, and has a standardized (NEMA) network interface 99. Both sides of each duplex integrated servo driver 94-97 have a separate energy supply. The control system is set up in such a way that failure of a single controller 87.88 will exclude the network 98, the processor 83 or one side of a duplex integrated servo driver 94-97 from navigation (with certain limitations). For an extended, non-hydrofoil-worn mode, an extended hydrophilic-worn mode, and retracted low-speed mode, different settings and limits are used. The control stick 67 has a "hydrofoil-supported" switch whereby, if selected, the controllers 87,88 enable the settings of the hydrofoils 90-93 when the speed through the water reaches the predetermined transition speed. The controller 88 monitors wave height and wavelength measured by the underwater body immersion sensor 81 in combination with GPS. If wavelength, wave height and periodicity are suitable, a "Soil" flight path is set, following a wave contour. The wave situation information is monitored by the processor 83 and control limits are applied to the selection (or automatic deselection) of the performance settings.

De uitvinding heeft betrekking op een scheepsconfiguratie, die variabel is. Er wordt een vaartuig 5 verschaft met een intrekbaar onderwaterlichaam uitgerust met beweegbare hydrofoils gestuurd door een volledige autorisatie regelsysteem voor het optimaliseren van drie snelheids-trajecten, namelijk een lage-snelheidswaterverplaatsingsmodus (met het onderwaterlichaam ingetrokken), een kruismodus, 10 waarbij de grootste romp boven het wateroppervlak wordt opgeheven en lift gedeeltelijk wordt opgewekt door flotatie-krachten en gedeeltelijk door de hydrofoils, en een hoge-snelheidsmodus, waarbij de hydrofoils nauwe regeling op veiligheidsgrenzen en passagiercomfort en hoge manoeuvreer-15 baarheid mogelijk maken.The invention relates to a ship configuration that is variable. A vessel 5 is provided with a retractable underwater body equipped with movable hydrofoils controlled by a full authorization control system for optimizing three speed trajectories, namely a low speed water displacement mode (with the underwater body retracted), a cruising mode, the largest hull above the water surface is raised and lift is generated partly by flotation forces and partly by the hydrofoils, and a high-speed mode, wherein the hydrofoils allow close control on safety limits and passenger comfort and high maneuverability.

Alhoewel de voorgaande beschrijving en begeleidende tekeningen voorkeursuitvoeringen van de onderhavige uitvinding vertegenwoordigen, zal het voor diegenen, die deskundig zijn voor de hand liggen, dat verschillende 20 wijzigingen en modificaties daarin kunnen worden gemaakt zonder de geest en reikwijdte van de onderhavige uitvinding te verlaten.Although the foregoing description and accompanying drawings represent preferred embodiments of the present invention, it will be obvious to those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

1019207·1019207 ·

Claims (21)

1. Vaartuig omvattend een oppervlaktemodule, één enkel onderwaterlichaam en een stut voor het verbinden van het lichaam met de module, waarbij de stut werkzaam is voor bewegen van het onderwaterlichaam met betrekking tot de 5 oppervlaktemodule van een uitgestrekte positie van het lichaam waarbij de oppervlaktemodule in een verticaal met tussenruimte geplaatste positie daarboven is gerangschikt naar een ingetrokken positie waarbij het onderwaterlichaam en de oppervlaktemodule samen een waterverplaatsingsromp vormen, 10 met het kenmerk, dat de romp van de oppervlaktemodule een holle uitsparing omvat voor het ontvangen van het onderwaterlichaam in de ingetrokken positie, waarbij de uitsparing en het bovenste gedeelte van het onderwaterlichaam een zodanig in elkaar grijpende vorm bezitten, dat de romp van het 15 vaartuig in de ingetrokken positie van het onderwaterlichaam een stromingsweerstand verminderende vorm bezit.1. Vessel comprising a surface module, a single underwater body and a strut for connecting the body to the module, the strut being operative to move the underwater body with respect to the surface module from an extended position of the body with the surface module in a vertically spaced position above it is arranged to a retracted position wherein the underwater body and the surface module together form a water displacement hull, characterized in that the hull of the surface module comprises a hollow recess for receiving the underwater body in the retracted position, wherein the recess and the upper part of the underwater body have an interlocking shape such that the hull of the vessel has a flow-reducing form reducing in the retracted position of the underwater body. 2. Vaartuig volgens conclusie 1, waarbij een waterschroef is gemonteerd op het onderwaterlichaam en waarbij de uitsparing in de oppervlaktemodule verder is 20 uitgespaard aan het achterste gedeelte daarvan voor het ontvangen van de waterschroef in de ingetrokken positie van het onderwaterlichaam.2. Vessel as claimed in claim 1, wherein a water screw is mounted on the underwater body and wherein the recess in the surface module is further recessed at the rear part thereof for receiving the water screw in the retracted position of the underwater body. 3. Vaartuig volgens conclusie 2, waarbij huidgangen zijn aangebracht langs de randen van de verdere uitsparing in 25 de romp.3. Vessel as claimed in claim 2, wherein skin ducts are arranged along the edges of the further recess in the hull. 4. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een roer is bevestigd aan de oppervlaktemodule, waarbij het roer in het zog van de waterschroef in de ingetrokken positie van het onderwaterlichaam is geplaatst.Vessel according to one of the preceding claims, wherein a rudder is attached to the surface module, the rudder being placed in the retracted position of the underwater body in the wake of the water propeller. 5. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het onderwaterlichaam een verheven boeg en een gestroomlijnde vorm met een afgeplatte cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft, die assymmetrisch is bij de achtersteven.Vessel according to one of the preceding claims, wherein the underwater body has a raised bow and a streamlined shape with a flattened circular cross-section that is asymmetrical at the stern. 6. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het onderwaterlichaam tenminste twee paar 1019207· hydrofoils omvat, die gemonteerd zijn op het onderwater-lichaam langs de lengte daarvan, waarbij de hydrofoils van elk paar aan beide zijden van het onderwaterlichaam liggen.6. Vessel as claimed in any of the foregoing claims, wherein the underwater body comprises at least two pairs of hydrofoils mounted on the underwater body along the length thereof, the hydrofoils of each pair lying on both sides of the underwater body. 7. Vaartuig volgens conclusie 6, waarbij de 5 bevestigingsplaats van elke hydrofoil aan het onderwaterlichaam afhankelijk van de drukverdeling opgewekt door waterstroming langs het onderwaterlichaam in uitgestrekte positie en/of wervelvorming rond de hydrofoils bepaald is.7. Vessel as claimed in claim 6, wherein the attachment location of each hydrofoil to the underwater body is determined in dependence on the pressure distribution generated by water flow along the underwater body in the extended position and / or swirling around the hydrofoils. 8. Vaartuig volgens conclusie 6 of 7, waarbij een 10 vleugeltje is aangebracht op de top van tenminste het achterste paar hydrofoils.8. Vessel as claimed in claim 6 or 7, wherein a wing is arranged on the top of at least the rear pair of hydrofoils. 9. Vaartuig volgens een van de conclusies 6-9, waarbij de hydrofoils van elk paar geplaatst zijn in een negatieve V-vorm.The vessel of any one of claims 6 to 9, wherein the hydrofoils of each pair are placed in a negative V shape. 10. Vaartuig volgens een van de conclusies 6-9, waarbij elke hydrofoil roteerbaar is rond zijn lengte-as.The vessel of any one of claims 6 to 9, wherein each hydrofoil is rotatable about its longitudinal axis. 11. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het boeggedeelte van het onderwaterlichaam plastisch vervormt bij het treffen van een obstakel.11. Vessel as claimed in any of the foregoing claims, wherein the bow portion of the underwater body plastically deforms when hitting an obstacle. 12. Vaartuig volgens conclusie 11, waarbij het boeggedeelte voorzien is van een tank gevuld met water en begrensd door een als spuitopening gevormde sluiting, die opent bij een vooraf bepaalde druk in de tank.12. Vessel as claimed in claim 11, wherein the bow section is provided with a tank filled with water and bounded by a closure formed as a spray opening, which opens at a predetermined pressure in the tank. 13. Vaartuig volgens een van de voorgaande 25 conclusies, waarbij de verbinding tussen de stut enerzijds en het onderwaterlichaam en/of de oppervlaktemodule anderzijds breekt bij een vooraf bepaald botsingsniveau bij het treffen van een obstakel.13. Vessel as claimed in any of the foregoing claims, wherein the connection between the prop on the one hand and the underwater body and / or the surface module on the other breaks at a predetermined collision level when an obstacle is hit. 14. Vaartuig volgens een van de conclusies 6-13, 30 verder omvattend een regeleenheid voor het regelen van de rotatie van elke hydrofoil.The vessel of any of claims 6-13, 30 further comprising a control unit for controlling the rotation of each hydrofoil. 15. Vaartuig volgens conclusie 14, verder omvattend xyz-rolsnelheidssensoren voor het verschaffen van xyz-rol-snelheidsinformatie van het vaartuig.The vessel of claim 14, further comprising xyz roll speed sensors for providing xyz roll speed information of the vessel. 16. Vaartuig volgens conclusie 15, verder omvattend een GPS voor het verschaffen van Lattitude/Lengte, positie en richtingsinformatie van het vaartuig.The vessel of claim 15, further comprising a GPS for providing vessel's Lattitude / Length, position, and direction information. 17. Vaartuig volgens conclusie 16, waarbij de xyz- 1019207* rolsnelheidsinformatie wordt gebruikt als invoersignaal en de GPS-informatie wordt gebruikt als referentiesignaal van de regeleenheid.The vessel of claim 16, wherein the xyz-1019207 * rolling speed information is used as the input signal and the GPS information is used as the control unit's reference signal. 18. Vaartuig volgens conclusie 16, waarbij de xyz-5 rolsnelheidsinformatie wordt gebruikt als invoersignaal van een snelheid invoerregelaar en waarbij de GPS-informatie wordt gebruikt als invoersignaal van een positie invoerregelaar, waarbij de regelaars dubbelredundant invoersignalen voor de regeleenheid verschaffen.The vessel of claim 16, wherein the xyz-5 roll speed information is used as an input signal from a speed input controller and wherein the GPS information is used as an input signal from a position input controller, wherein the controllers provide double-redundant input signals for the control unit. 19. Vaartuig volgens conclusie 18, waarbij de regeleenheid de invoersignalen van de regelaars middelt voor het regelen van de hoeken van de hydrofoils tussen veiligheidsbeperkingen.The vessel of claim 18, wherein the control unit averages the input signals from the controllers for controlling the angles of the hydrofoils between safety limitations. 20. Vaartuig volgens conclusie 19, waarbij de 15 regeleenheid een aandrijver voor elke hydrofoil omvat.20. Vessel according to claim 19, wherein the control unit comprises an actuator for each hydrofoil. 21. Vaartuig volgens conclusie 20, waarbij de aandrijvers van elke hydrofoil afzonderlijke regel- en aandrijfelementen omvatten die van energie worden voorzien uit afzonderlijke energiebronnen geïntegreerd in één enkele 20 eenheid. 1019207«21. Vessel according to claim 20, wherein the actuators of each hydrofoil comprise separate control and drive elements that are supplied with energy from separate energy sources integrated into a single unit. 1019207 «