DE2500008A1

DE2500008A1 - Tragfluegelboot

Info

Publication number: DE2500008A1
Application number: DE19752500008
Authority: DE
Inventors: Tomo Staba
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-25
Filing date: 1975-01-02
Publication date: 1975-10-02
Also published as: GB1491535A; JPS5625078A; CA1024400A; DE2500008B2; US4005667A; JPS50158084A; CH611843A5; DE2500008C3

Description

DR. BERG DIP L. -I N G. STAPF

DiPL.-ir:a. so:v^ ~" ^:;~. i. ^amo^air • MÖNCHEN 80 · MAU EF1KIRCHER8TR.40

Anwaltsakte 25 712 2. Januar 1975

Tomo Staba, Hamburg

Tragflügelboot

Die Erfindung betrifft ein Tragflügelboot mit Tragflügeln.

Bekannte Tragflügelboote weisen in der Regel zwei vordere und zwei hintere Tragflügel auf, die unterhalb des Bootes in der Mitte miteinander gelenkig verbünden sind. Bei dieser Konstruktion bewegen sich der linke und der rechte Tragflügel gleichzeitig. Diese Art von Tragflügelboot hat den Nachteil, dass bei schneller Fahrt Richtungsänderungen des Bootes eine gewisse Kentergefahr schaffen. Auch sind bei bekannten Tragflügelbooten die Strömungsverhältnisse meist unbefriedigend, so dass Motoren hoher Leistung notwendig sind, um das Tragflügelboot auf eine hohe Geschwindigkeit zu bringen.

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Es sind auch Schiffe bekannt, bei denen steuerbare Stabilisierungsflügel vorgesehen sind, um bei hohem Wellengang ein Rollen des Schiffes zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Bei diesen Stabilisierungsflügeln handelt es sich jedoch nicht um Tragflügel, um das Boot aus dem Wasser zu heben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Tragflügelboot mit verbesserten Fahreigenschaften zu schaffen.

Gemäss der Erfindung weist das Boot einen praktisch flachen oder nach oben gewölbten Boden auf und die Tragflügel sind zu beiden Seiten des Bootes angeordnet.

Da die Tragflügel zu beiden Seiten des Bootes und nicht unterhalb des Bootes angeordnet sind, wirken die Tragflügel ähnlich wie die Kufen eines Schlittens, wobei kaum eine Kentergefahr besteht. Dennoch sind die Strömungsverhältnisse ausgezeichnet, weil das von den seitlichen Tragflügeln verdrängte Wasser nicht an der Bootswandung anschlägt, sondern frei unter das Boot fHessen kann, weil dieses einen praktisch flachen oder noch vorteilhafter, einⁿnach oben gewölbten Boden aufweist.

Zweckmässigerweise sind die Tragflügel verstellbar. Von besonderem Vorteil ist es, die Tragflügel auf der einen Seite des Bootes praktisch unabhängig von den Tragflügeln auf der andern Seite des Bootes verstellbar auszugestalten. Dies erlaubt es

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beispielsweise in einer Linkskurve, in der bekanntlich ein Boot die Tendenz besitzt, sich nach rechts zu neigen, die rechten Tragflügel so anzustellen, dass sich das Boot nach links neigt, so dass keine Gefahr eines Kenterns besteht. Es ist somit möglich, mit dem erfindungsgemässen Boot auch bei hoher Geschwindigkeit verhältnismässig enge Kurven zu fahren.

Wenn mindestens zwei Paare von verstellbaren Tragflügeln vorhanden sind, ist es vorteilhaft, je eine Kopplungseinrichtung vorzusehen, welche den vorderen Tragflügel mit dem hinteren Tragflügel koppelt. Dies bringt eine Vereinfachung der Steuerung. Die Kopplung muss dabei nicht unbedingt so erfolgen, dass gleichzeitig der vordere und der hintere Tragflügel verschwenkt wird, sondern die Verschwenkung des hinteren Tragflügels kann mit einer Verzögerung erfolgen, die der Zeit des Auftreffens des vorderen Tragflügels bis zum Auftreffen des hinteren Tragflügels auf eine Welle entspricht. Dies ermöglicht es, das Boot zu stabilisieren.

Gemäss einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind vordere und hintere Antriebsschrauben hinter den vorderen, bzw. vor den hinteren Tragflügeln vorgesehen und mit einer Richtungssteuereinrichtung derart gekoppelt, dass bei der Ausführung einer Richtungsänderung die hinteren Antriebsschrauben in entgegengesetztem Sinne zu den vorderen Antriebsschrauben verschwenkt werden. Dies ermöglicht es, relativ sehr enge Kurven

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zu ziehen.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Tragflügelbootes gemäss der Erfindung,

Figur 2 einen Schnitt durch den Rumpf des Bootes und die Tragflügel,

Figur 3 einen Schnitt durch den Rumpf des Bootes, wobei die Antriebsmotoren und die Mittel zum Verschwenken der Schrauben ersichtlich sind,

Figur 4 eine schematische Darstellung der Steuermittel zum Verschwenken der Antriebsschrauben,

Figur 5 eine schematische Darstellung der Steuermittel zum Betätigen der verschwenkbaren Tragflügel.

Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Tragflügelbootes 11 ist der Bootskörper 13 ähnlich wie eine druckfeste Flugzeugzelle gebaut und weist eine aerodynamisch günstige Formgebung auf. Es sind aber auch andere Ausführungen des Bootskörpers möglich. Das Tragflügelboot 11 besitzt zu beiden Seiten angeordnete vordere und hintere verstellbare Tragflügel

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15, 17. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner noch ein Paar starr angeordneter Tragflügel 19 zwischen den vorderen und hinteren verstellbaren Tragflügelpaaren 15, 17 angeordnet. Ein Paar vordere und ein Paar hintere Antriebsschrauben 21, 23 sind hinter den vorderen, bzw. vor den hinteren Tragflügeln 21, 23, vorgesehen. Je nach der Länge des Bootes können noch weitere Tragflügel und Antriebsschrauben vorgesehen sein. Jede Antriebsschraube hat zweckmässigerweise einen eigenen Motor 45 (Fig. 3).

Wie insbesondere der Schnitt gemäss Figur 2 zeigt, besitzt das Tragflügelboot 11 einen gewölbten Boden 25. Es ist aber auch möglich, den Boden 25 statt gewölbt, z. B. flach anzuordnen. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass Wellen von den Tragflügeln 15, 17, 19 nicht am Bootskörper 13 anschlagen.

Man kann ein Boot von der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Form auch als'ein Boot mit zwei Kielen 27 betrachten. Der Neigungswinkel d\ der Kiele 27 beträgt vorteilhaft ungefähr 15° zur vertikalen Symmetrieebene 29 des Bootes. Die Breite des Bootes beträgt vorteilhaft etwa einen Zehntel der Länge, aber es sind auch

ί andere Verhältnisse möglich.

Wie insbesondere aus Figur 1 und 2 ersichtlich ist, hat jeder verstellbare Tragflügel 15, 17 eine schaufeiförmige Gestalt. Der Tragflügel 15, 17 besteht im wesentlichen aus einer Tragfläche 31, die sich praktisch parallel zur Bootsachse erstreckt und ähnlich wie eine Schlittenkufe oder ein Wasserski wirkt , und einem Anlenkteil 33, mit welchem der Tragflügel 15,17 verstellbar am Kiel 27 befestigt ist. In Figur 2 sind die Drehachsen 35 schema-

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tisch angedeutet. Der Anlenkteil 33 befindet sich etwa beim vorderen Drittel oder Viertel der Tragfläche 31, so dass der Vorderteil 37 der Tragfläche \or der Drehachse 35 liegt. Die verstellbaren Tragflügel 15, 17 sind vorteilhaft leicht federnd. Sie können beispielsweise aus einer mindestens teilweise hohlen Stahlblechkonstruktion bestehen.

Bei der in den Figuren 1 und 2 ersichtlichen Konstruktion erstrecken sich die Anlenkteile 33 der Tragflügel 15, 17 aus dem Boot in einem Winkel von ungefähr 15° zur vertikalen Symmetrieebene des Bootes. Die Anlenkteile 33 sind derart gekrümmt, dass die Tragflächen 31 ungefähr rechtwinklig zur Symmetrieebene 29 angeordnet sind. Die Tragflächen sind vorteilhaft auch etwas gekrümmt. Wenn auch in dieser Beschreibung von einem Anlenkteil und einer Tragfläche gesprochen wird, so ist doch zu beachten, dass die verstellbaren Tragflügel vorteilhaft eine Einheit darstellen. Die Unterscheidung zwischen Tragfläche 31 und Anlenkteil 33 geschieht also nur zum besseren Verständnis der Funktionen der einzelnen Tragflügelteile.

Wie Figur 3 zeigt, sind die Antriebsschrauben 21, 23 an Verlängerungen 39 angebracht, die in einem Winkel O{ von etwa 15 zur Symmetrieebene 29 aus den beiden Kielen 27 ragen. Die Verlängerungen 39 sind um ihre Achsen drehbar, so dass die Verlängerung 39 verschwenkt werden kann, wobei sich natürlich auch die Richtung ändert, in welcher die Antriebsschraube 21, 23 wirkt. Wie schematisch in den Figuren 3 und 4 eingezeichnet, kann die Verschwenkung beispielsweise durch ein Kettenrad 41,

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das an der Verlängerung 39 angebracht ist, erfolgen.

In der Figur 3 ist noch die Antriebswelle 43 und der Motor 45 schematisch dargestellt. Der Motor 45 kann also über die Antriebswelle 43 und ein nicht gezeichnetes Kegelradgetriebe die Antriebsschraube 21, 23 antreiben.

In Figur 4 ist eine Richtungssteuerungseinrichtung 47 für

vier Antriebsschrauben, d.h. zum Verschwenken der inFigur 3

en gezeigten Verlängerung 39 mit den Antriebsschraubäi 21, 23 dargestellt. Diese Richtungssteuerungseinrichtung 47 besteht im wesentlichen aus einem Steuerrad 49, das mit einem Kettenrad 51 gekoppelt ist, über welches eine Kette 53 so geführt ist, dass sie die bereits im Zusammenhang mit Figur 3 erwähnten Kettenräder 41 derart antreibt, dass bei der Ausführung einer Richtungsänderung die hinteren Antriebsschrauben 23 (Figur 1) in entgegengesetztem Sinne zu den vorderen Antriebsschrauben 21 verschwenkt werden. Auf diese Weise können auch bei schneller Fahrt Richtungsänderungen sehr rasch durchgeführt werden, da durch die vorderen Antriebsschrauben der Vorderteil des Schiffes und durch die hinteren Antriebsschrauben der Hinterteil des Schiffes in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Auch ist es möglich, das Tragflügelboot zu wenden, ohne dass es sich nach vorn oder nach hinten bewegt.

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Es ist noch zu beachten, dass an der Verlängerung 39
auch ein Ruder 55 befestigt ist, äsB sich besonders bei
kleinen Fahrgeschwindigkeiten oder bei Stillstand der
Antriebsschrauben als wirksam erweist.

Da von einem Paar von Tragflügeln 15, 17 jeder einzelne
Tragflügel unabhängig vom andern verstellbar ist, ergibt
sich daraus die Möglichkeit, z.B. bei einer Kurve den einen Tragflügel mehr zu verschwenken, also d das Boot auf der einen Seite weiter vom Wasser abzuheben als auf der andern
Seite. Dadurch lässt sich das Boot auch bei hohen Geschwindigkeiten sehr gut manövrierbar machen. Wenn das Tragflügelboot
vordere und hintere Tragflügel aufweist, wird vorteilhaft
eine Kopplungseinrichtung vorgesehen, damit mit einem Steuerorgan sowohl der vordere als auch der hintere Tragflügel gesteuert werden können. Figur 5 zeigt nun in schematischer Weise die mögliche Anordnung der Steuermittel zum Betätigen der verschwenkbaren Tragflügel. Pedalen 57 oder ein anderes Steuerorgan sind vorgesehen, um mit dem rechten und dem linken Fuss oder Arm die Tragflügel 15 oder 17 auf der rechten, bzw. linken
Seite anzuheben oder zu senken. Das Pedal 57 wirkt beispielsweise hydraulisch auf eine Kopplungseinrichtung 59, die ihrerseits mit der Verschwenkeinrichtung, z.B. einem hydraulischen Zylinder 61, 63, verbunden ist. Die Kopplungseinrichtung 59 kann dabei

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derart ausgestaltet sein, dass die Bewegungen des hinteren Tragflügels 17 mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem vorderen Tragflügel 15 erfolgen, was sich besonders vorteilhaft auswirkt, wenn die Tragflügel entsprechend dem Wellengang in ihrer Einstellung verändert werden. Bs sollte dann freilich die Verzögerung derart einstellbar sein, dass sie der Zeit entspricht, die das Tragflügelboot braucht, um die Strecke zurückzulegen, die dem Abstand zwischen den hinteren und vorderen Tragflügeln entspricht. Grundsätzlich kann die Steuerung auch se

ausgestaltet sein, dass sie bei schlechtem Wetter automatisch dj

■•ragflügel ,

' B h dra - l^{Um e}*^ne ungewollte Schräglage des Bootes durch ungeschickte

Lisch beta- J ,. ·,„ ^ -,,-., .^ , . **_ „ -iert um das ^Bedienung der Pedalen 57 zu vermeiden, kann eine weitere Kopp-

'ragflügel-

>oot waaarechi^un^^se^^nr*^c*^ltun9 ^ vorgesehen sein, welche die Kopplungseinrichtungen 59 für die rechte und linke Seite verbindet und bei einer extremen Betätigung einer Pedale 57 dafür sorgt, dass nicht nur die Tragflügel auf der einen Seite des Bootes angehoben werden, sondern dass auch die Tragflügel auf der andern Seite des Bootes zu einem gewissen Grade angehoben werden.

Es ist auch möglich, anstatt der Pedalen 57 das Steuerrad 49 (Figur 4) auf die Kopplungseinrichtungen 59 einwirken zu lassen damit automatisch bei einer Richtungsänderung die Tragflügel auf der einen Seite des Bootes mehr angehoben werden als auf der anderen Seite.

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Schliesslich ist noch darauf hinzuweisen, dass am Bootskörper 13 vorzugsweise vorn ein zentraler Kiel 67 ausgebildet ist, der als Wellenbrecher dienen kann.

Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass das erfinderische Tragflügelboot, wenn es in der Art einer druckfesten Zellejrf, z.B. wie eine Flugzeug oder Unterseebootzelle gebaut ist, auch kurzfristig untertauchen kann, wenn die Tragflügel nach unten gerichtet werden. Bei einer solchen Winkelstellung wirken die an den Tragflügeln einwirkenden Kräfte dem Auftrieb entgegen, so dass das Boot untertaucht.

Das Boot kann je nach Verwendungszweck in verschiedenen Grossen und Ausführungen gebaut werden.

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Claims

- li -

Patenteinsprüche

1. !Tragflügelboot mit Tragflügeln, dadurch gekennzeichnet,

dass das Boot einen praktisch flachen oder nach oben gewölbten Boden (25) aufweist, und dass die Tragflügel (15, 17) zu beiden Seiten des Bootes angeordnet sind.

2. Tragflügelboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei vordere und zwei hintere Tragflügel (15,17) vorgesehen sind.

3. Tragflügelboot nach den Ansprüchen 1 oder 2« dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflügel (15,17) verstellbar sind.

4. Tragflügelboot nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflügel (15,17) auf der einen Seite des Bootes praktisch unabhängig von den Tragflügeln auf der anderen Seite des Bootes verstellbar sind.

5. Tragflügelboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Kopplungseinrichtung (59) vorgesehen ist, welche den vorderen Tragflügel (15) mit dem hinteren Tragflügel (17) koppelt.

6. Tragflügelboot nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Kopplungseinrichtung (65) vorgesehen ist, welche eine Kopplung der Tragflügel (15,17) auf der einen Seite des Bootes mit den Tragflügeln (15,17) auf der anderen Seite des Bootes vornimmt.

einem

7. Tragflügelboot nach Hler Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflügel (15,17) einen Anlenkteil (33) aufweisen, der verstellbar am Boot angebracht ist, und dass am Anlenkteil (33) eine Tragfläche (31) ausgebildet ist.

8. Tragflügelboot nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verstellen des Anlenkteils (33) der Winkel der Trag-

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flache (31) zur Wasseroberfläche verstellbar ist.

9. Tragflügelboot nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkteile (33) der Tragflügel (15,17) sich aus dem Boot in einem Winkel von ungefähr 15° zur vertikalen Symmetrieebene des Bootes erstrecken und derart gekrümmt sind, dass die Tragflächen (31) ungefähr rechtwinklig zur Symmetrieebene (29) angeordnet sind.

10. Tragflügelboot nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei in Abstand voneinander angeordnete Kiele (27) aufweist.

11. Tragflügelboot nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anlenkteile (33) der Tragflügel (15,17) aus den Kielen (27) heraus erstrecken.

12. Tragflügelboot nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsschrauben (21,23) hinter mindestens zwei einander gegenüberliegenden Tragflügeln (15,17) angeordnet sind.

13. Tragflügelboot nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschrauben (21,23) zur Aenderung der Antriebsrichtung verschwenkbar angeordnet sind.

14. Tragflügelboot nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vordere und hintere Antriebsschrauben (21,23) hinter den vorderen, bzw. vor den hinteren Tragflügeln (15,17) vorgesehen sind, und dass diese Antriebsschrauben (21,23) mit einer Richtungssteuereinrichtung (47) derart gekoppelt sind, dass bei der Ausführung einer Richtungsänderung die hinteren Antriebsschrauben (23) in entgegengesetztem Sinne zu den vorderen Antriebsschrauben (21) verschwenkt werden.

15. Tragflügelboot nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch

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gekennzeichnet, dass ausser den verstellbaren Tragflügeln (15,17) noch starr angeordnete Tragflügel (19) vorgesehen sind.

16. Tragflügelboot nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Paar von starren Tragflügeln (19) zwischen zwei Paaren von verstellbaren Tragflügeln (15,17) befinden.

17. Tragflügelboot nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Teil des Bootes ein zentraler Kiel (67) als Wellenbrecher vorgesehen ist.

18. Tragflügelboot nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Boot in der Art einer druckfesten Flugzeugzelle gebaut ist.

19. Tragflügelboot nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungssteuereinrichtung auch mit den Kopplungseinrichtungen (59) gekoppelt ist, um bei einer Richtungsänderung automatisch eine unterschiedliche Verstellung der Tragflügel (15,17) auf den verschiedenen Seiten des Bootes zu bewirken.

21.11.1974

CAR/hm

S-50-1172

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