DE886420C

DE886420C - Schnellboot, insbesondere Gleitboot, mit Strahlantrieb

Info

Publication number: DE886420C
Application number: DES14770D
Authority: DE
Inventors: Hermann Ellinghausen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-01-25
Filing date: 1938-01-25
Publication date: 1953-08-13

Description

Schnellboot, insbesondere Gleitboot, mit Strahlantrieb Der Antrieb von Schnellbooten erfolgte bisher regelmäßig durch Wasserschrauben am hinteren Bootsende. Die Erfindung betrifft demgegenüber einen Strahlantrieb für Schnellboote, insbesondere Gleitboote, der gegenüber dem bekannten Schraubenantrieb den Vorteil hat, daß einerseits die Trimmlage des Bootes bei laufendem Antrieb nicht verändert und an Antriebskraft sehr erheblich gespart wird.
Strahlantriebe für Schiffe sind bekannt. Man hat z. B. krumme Rohrleitungen angeordnet, deren Ein saugöffnungen in der Schiffswand mittschiffs oder in der hinteren Schiffshälfte und deren Ausstoßöffnungen ein Stück dahinter lagen. In diese Leitungen hat man Pumpen eingeschaltet, ganz abgesehen davon, daß man längs durch das ganze Schiff durchlaufende kreisrunde Tunnels mit darin befindlichen Schrauben zum Schiffsantrieb vorgeschlagen hat. Man hat auch schon. zur Herabminderung des Fahrwiderstandes vorgeschlagen, das austretende Wasser von Strahlantrieben so an der Außenhaut von Schiffen entlang laufen zu lassen, daß die sogenannte Grenzschicht, das ist die Wasserschicht unmittelbar an der Außenhaut des Schiffes, mit in Bewegung versetzt wird. Sogar die Ausstoßung warmen Wassers entlang der Schiffshaut aus den Schiffskondensatoren ist vorgeschlagen worden..
Alle diese Antriebe und Maßnahmen zur Verminderung des Schiffswiderstandes und Erhöhung der Antriebskraft relativ zum Fahrwiderstand haben bisher aber keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil sie sich offenbar nicht ausreichend bewährt haben.
Die Erfindung baut auf den geschilderten bekannten Maßnahmen auf, besteht ihnen gegenüber aber in einer besonderen Kombination des Strahlantriebes mit der Schiffsform: Auch die verwendete Schiffsform ist an sich bekannt, und zwar handelt es sich um Gleitboote mit einer muldenförmigen Vertiefung im Bootsboden, die sich über die Bootsbreite erstreckt, wobei die Vertiefung vor einer Stufe im Bootsboden liegen kann oder nicht.
Nach der Erfindung wird die Austrittsöffnung des Treibstrahlers am vorderen Rand dieser Mulde angeordnet. Der Austritt des Strahles erfolgt dabei durch flache Düsen. Die Eintrittsöffnungen für den Strahlantrieb; durch welche das Wasser für den Strahl angesaugt wird, befinden sich ungefähr an der Stelle des beim Fahren des Bootes entstehenden Stauhügels. Die Ein- und Austrittsöffnungen sind in üblicher Weise durch einen Kanal verbunden., in den eine Pumpe, vorzugsweise eine Schleuderpumpe, eingebaut ist.
Der an der Vorderkante der- Mulde austretende, fast die ganze Bootsbreite bestreichende Strahl läuft zunächst am Schiffsboden über die Mulde hinweg, Dabei kommt es nicht darauf an, daß sich der Strahl der Wölbung der Mulde anschmiegt, vielmehr genügt es, wenn er überhaupt auf die abwärts geneigte Fläche am hinteren Muldenende auftrifft. Hierdurch wird ein zusätzlicher dynamischer Auftrieb erzielt und der Gleitbooteffekt erhöht. Diese Erhöhung ist insofern von besonderer Bedeutung, als die Strömungsgeschwindigkeit des Strahles größer ist als die Fahrgeschwindigkeit des Bootes.
Ferner wird der Schiffswiderstand in an sich bekannter Weise dadurch herabgesetzt, daß die Grenzschicht des Wassers am Bootskörper in Bewegung versetzt wird.
Bei Schraubenantrieb bewirkt der große Hebelarm der Vortriebskraft der Schraube zusammen mit dem Sog der Schraube am Hinterteil des Bootes, insbesondere bei Schnellbooten, eine unerwünschte Vertrimmung, derart, daß das Heck eine tiefere Lage einnimmt als der Bug. Gegenüber.einem solchen Schraubenantrieb hat der geschilderte Antrieb den bereits erwähnten Vorteil, die Trimmlage des Bootes nicht oder nicht wesentlich zu verändern. Es ist nämlich erfindungsgemäß möglich, den Antriebsstrahl so zu legen, daß das Drehmoment, welches sich aus der Lage der Antriebskraft und der Resultierenden des Schiffswiderstandes ergibt, einen sehr kleinen oder gar keinen Hebelarm hat. und deshalb gering ausfällt oder verschwindet. Das Zentrum des dynamischen Auftriebes kann so gelegt werden, daß es praktisch mit dem Verdrängungsschwerpunkt zusammenfällt. Infolgedessen hebt sich das Boot nahezu parallel zu sich selbst aus dem Wasser.
Die Eintrittsöffnungen, durch die die Pumpe das Strahlwasser ansaugt, liegen an der Stelle des Stauhügels. Durch sie findet ein teilweises Absaugen des Stauhügels statt, wodurch der Fahrwiderstand des Bootes verringert und ein starkes seitliches Ausbreiten der Bugwelle vermieden wird. Die Bugwelle wird einerseits schmaler, und andererseits erfolgt ihr Abströmen mehr in der Längsrichtung,des Bootes.
Das Boot selbst kann einen flachen Boden oder eine gewisse Kielung haben. Vorzugsweise soll aber der Charakter eines Gleitbootes, insbesondere Stufengleitbootes, gewahrt bleiben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Bootes nach der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt das Boot im Wasser in Seitenansicht, Fig. 2 den Bootskörper von unten gesehen; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Bootskörper nach der Linie III-III in Fig. i und zeigt insbesondere die Strahlaustrittsöffnung.
Das Boot i hat eine schwache Kielung (Fi.g. 3). In das Boot ist eine Schleuderpumpe 2 eingebaut, die durch einen oder zwei Kanäle 3 mit Eintritts-oder Ansaugöffnungen 4 Wasser ansaugt und dieses Wasser durch einen oder mehrere zweite Kanäle 5 mit Austr ittsöifnungen 6 ausstößt. Die Ansaugöffnungen 4 sind länglich gestaltet und liegen etwa an der Stelle des Stauhügels 7 in der Schiffslängsrichtung; während die Ausstoßöffnung 6 am vorderen Rand einer Mulde 8 im Schiffsboden liegt, an die sich eine Bodenstufe 9 anschließt. Der austretende Wasserstrahl fließt über die Mulde 8 und die Stufe 9 hinweg. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß das Bootsende io auf dem Wasser wieder aufliegt.
Die Austrittsöffnungen 6 und die Richtung des aus ihnen austretenden Treibstrahles einerseits und die Bootsform andererseits sind derart abgestimmt, daß das vertrimmende Drehmoment der Antriebskraft einerseits und der Resultierenden des Schiffswiderstandes andererseits so klein wie möglich oder, wenn es geht, ganz aufgehoben wird. Das Drehmoment verschwindet, wenn sein Hebelarm Null wird, d. h. die Antriebskraft durch den Mittelpunkt des Schiffswiderstandesgeht. Inanaloger Weisekann die Lage des vom Treibstrahl angeströmten Endes der Mulde 8 gegenüber dem Verdrängungszentrum so gewählt werden, daß die zusätzliche Auftriebskraft, die der Treibstrahl an der Endfläche der Mulde 8 erzeugt, durch deal Verdrängungsschwerpunkt geht. Dann wird auch dieses vertrimmende Moment aufgehoben.
Die Wirkungsweise des Antriebes ist folgende: Durch Einsaugen des Strahlwassers durch die Öffnungen 4 wird der Stauhügel 7 verringert und die Bugwelle schmaler. Das Wasser des Stauhügels strömt durch die Beschleunigung der Grenzschicht durch den bei 6 austretenden Strahl auch mehr parallel nach hinten. Ferner strömt der austretende Strahl über die Mulde 8 hinweg und übt auf deren Hinterende, also »die Schiffsmitte, eine erhebliche Hubwirkung aus. Der Wasserspiegel hinter der Stufe 9 verläuft nicht mehr wie früher nach der punktierten Linie i i, sondern nach der ausgezog,°-nen Linie 12, so daß er gerade noch das Hinterende io des Bootes erreicht und dieses bei geringster Reibungsfläche abstützt. Dazu kommt noch die an sich bekannte Wirkung der Verminderung des Fahrwiderstandes durch die Beschleunigung der Grenzschicht und ferner die Tatsache, .da@ß die Resultierende des Fahrwiderstandes nahezu oder ganz zusammenfällt mit der Vortrizbskraft. Die Gemeinschaft dieser Vorteile ergibt ein fast waagerecht im Wasser liegendes und besonders schnelles Boot.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schnellboot, insbesondere Gleitboot, mit Strahlantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung oder -Öffnungen (6) des Treibstrahles am vorderen Rand einer Mulde (8) im Bootsboden angeordnet sind. z. Boot nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (6) als niedrige, sich quer über die Breite des Bootsbodens erstreckende Schlitze ausgebildet sind. 3. Boot nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (6) auf das hintere, abwärts geneigte Muldenende gerichtet sind. q.. Boot nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmungsöffnung und -richteng des Treibstrahles einerseits und die Bootsform andererseits derart abgüstimmt sind, daß das ein Vertrimmen des Bootes bewirkende Drehmoment der Antriebskraft und der Resultierenden des Schiffswiderstandes durch Verkleinerung des Hebelarmes auf ein Mindestmaß verringert oder aufgehoben wird. 5. Boot nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, .daß die Lage des vom Treibstrahl angeströmten Endes der Mulde (8) gegenüber dem Verdrängungsschwerpunkt so gewählt wird, daß die zusätzliche Auftriebskraft am Muldenende durch den Verdrängungsschwerpunkt geht. 6. Boot nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßig als Schlitz ausgebildeten Einsaugöffnungen (d.) ungefähr an der Stelle des beim Fahren entstehenden Stauhügels (7) liegen.