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WO1989005259A1 - Yacht - Google Patents

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WO1989005259A1
WO1989005259A1 PCT/DE1988/000748 DE8800748W WO8905259A1 WO 1989005259 A1 WO1989005259 A1 WO 1989005259A1 DE 8800748 W DE8800748 W DE 8800748W WO 8905259 A1 WO8905259 A1 WO 8905259A1
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WO
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wing
sailing yacht
yacht according
ballast
mast
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Application number
PCT/DE1988/000748
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst-August Bielefeldt
Original Assignee
Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschr
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
    • B63B1/30—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils retracting or folding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06—Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/061—Rigid sails; Aerofoil sails

Definitions

  • the invention relates to a sailing yacht according to the preamble of claim 1.
  • Sailing yachts in particular high-performance sailing yachts, are designed to be favorable in terms of the use of wind forces, minimization of water resistance and controllability and stabilization. It is desirable that the relevant properties of known sailing yachts are further improved.
  • the object of the invention is to design a generic sailing yacht in such a way that it has significant improvements over previous solutions with regard to the utilization of wind forces, minimization of water resistance and controllability and stabilization.
  • the invention is illustrated with reference to the drawing and explained in more detail in the example description.
  • the figure shows a perspective view of a sailing yacht 1 in the upwind sailing configuration, consisting essentially of a ship's hull 2, a sail 3, which is held by a profile mast 4 in a manner known per se, a canard rudder 8 being arranged below the bow 5 a wing 9 is located at the lower end.
  • the spinnaker usual for sailing in front of the wind and additional special sails for space wind and half wind courses are not shown here.
  • the rear keels 10, 10 ' are pivotably mounted about axes of rotation running approximately parallel to the ship's axis.
  • Each rear keel 10, 10 ' can be pivoted from an approximately vertical to an approximately horizontal position and vice versa.
  • At the lower ends of the bilge keels 10, 10 'a wing 11, 11' is arranged in the manner of an end plate.
  • Each wing consists of a partial wing 14, 14 'arranged on the inside of the bilge keel 10, 10' and a partial wing 13, 13 'arranged on the outside thereof.
  • the inner partial wing 14, 14 ' has an end disk wing 15, 15' at its tip.
  • the wings 11, 11 'together with the wing 9 form a controllable three-point wing system, the wing (9) in particular being used for ramming and longitudinal trim control.
  • the bilge keels 10, 10 ' provide controllable hydrodynamic buoyancy in the case of lateral keel operation. As a result of this wing effect, the friction and wave resistance of the sailing yacht are reduced in a known manner.
  • the windward keel 10 is folded up. In this position, the entire bilge keel 10 is above the water surface, but the long partial wing 14 is partially immersed in the water, so that the end plate 15 now acts as a hydrodynamic support and control element.
  • the end plate wing 15 is operatively connected to a position control, not shown here, of a type known per se, so that heeling control is achieved by means of the controllable end plate wing 15, 15 '. It is particularly advantageous that folding up the bilge keel 10 reduces the hydrodynamic drag of the yacht. Even with the windward keel folded up, the three-point wing system remains, although the surface 11 of the windward keel is replaced by the relevant end disk wing 5.
  • the bilge keels 10, 10 'can have a variable curvature known per se for generating lateral lift.
  • the control of the variable arch elements can be carried out by a control system.
  • ballast containers 17, 17 ' are located at the ends of the bilge keels 10, 10'.
  • These can be a suitable liquid serving as ballast, e.g. Take up mercury, which can be moved by a pump between the two containers 17, 17 '.
  • ballast e.g. Take up mercury
  • an additional displaceable trim ballast in solid or liquid form is used, also coupled with the position control and control system.
  • the profile mast 4 can be pivoted about an approximately vertical axis, which, however, does not coincide with the axis of the mast, but runs steeper than the mast axis. Furthermore, the profile mast 4 is designed according to the invention in such a way that its pointed rear edge has an S-lay from bottom to top in such a way that the profile depth initially increases, then decreases until the S-shape is completed. These measures ensure that the sail 3 twists under the influence of the wind so that it adapts optimally to the wind profile.
  • the front edge of the mast 4 can be designed as a nose flap 18 in a manner known per se to improve the aerodynamic properties of the sail 3. Furthermore, it is conceivable to arrange corresponding slats of known type in the nose area of the mast 4.

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Description

Segel jacht
Die Erfindung bezieht sich auf eine Segeljacht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Segeljachten, insbesondere Hochleistungssegeljachten, sind hinsichtlich Ausnutzung der Windkräfte, Minimierung des Wasserwiderstandes sowie hinsichtlich der Steuerbarkeit und Stabilisierung günstig ausgelegt. Dabei ist es wünschenswert, daß die betreffenden Eigenschaften bekannter Segeljachten weiter verbessert werden.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Segeljacht derart auszubilden, daß diese bezüglich Ausnutzung der Windkräfte, Minimierung des Wasserwiderstandes sowie hinsichtlich der Steuerbarkeit und Stabilisierung gegenüber bisherigen Lösungen deutliche Verbesserungen aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Segeljacht durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und in der Beispielbeschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt perspektivisch eine Segeljacht 1 in Am-Wind-Segelkonfiguration, im wesentlichen bestehend aus einem Schiffsrumpf 2, einem Segel 3, das durch einen Profilmast 4 an sich bekannter Art gehalten wird, wobei unterhalb des Bugs 5 ein Canardruder 8 angeordnet ist, an dessen unterem Ende sich ein Flügel 9 befindet. Der zum Segeln vor dem Wind übliche Spinnacker und zusätzliche Spezialsegel für Raumwind- und Halbwindkurse sind hier nicht gezeigt. Seitlich des Schiffsrumpfes 2 sind die Kimmkiele 10,10' um annähernd parallel zur Schiffsachse verlaufende Drehachsen schwenkbar angebracht. Jeder Kimmkiel 10,10' kann von einer annähernd vertikalen in eine annähernd horizontale Position geschwenkt werden und umgekehrt. An den unteren Enden der Kimmkiele 10,10' ist je ein Flügel 11,11' nach Art einer Endscheibe angeordnet. Jeder Flügel besteht aus einem auf der Innenseite des Kimmkiels 10,10' angeordneten Teilflügel 14,14' und einen an dessen Außenseite angeordneten Teilflügel 13,13'. Der innere Teilflügel 14,14' weist an seiner Spitze einen Endscheibenflügel 15,15' auf. Die Flügel 11,11' bilden zusammen mit dem Flügel 9 ein steuerbares Drei-PunktTragflächensystem, wobei insbesondere der Flügel (9) zur Stampfund Längstrimmsteuerung dient. Die Kimmkiele 10,10' liefern bei lateralem Kielbetrieb einen steuerbaren hydrodynamischen Auftrieb. Infolge dieses Tragflächen-Effektes werden der Reibungsund der Wellenwiderstand der Segeljacht in bekannter Weise reduziert.
In der Figur ist der Luvkiel 10 hochgeklappt. In dieser Position befindet sich der gesamte Kimmkiel 10 oberhalb der Wasseroberfläche, wobei jedoch der lange Teilflügel 14 teilweise ins Wasser eintaucht, so daß jetzt die Endscheibe 15 als hydrodynamisches Trag- und Steuerelement wirkt. Die Endscheibenflügel 15 steht mit einer hier nicht gezeigten Lageregelunc an sich bekannter Art in Wirkverbindung, so daß mittels der steuerbar ausgebildeten Endscheibenflügel 15,15' eine Krängungssteuerung erreicht wird. Hierbei ist insoesondere von Vorteil, daß durch das Hochklappen des Kimmkiels 10 der hydrodynamische Widerstand der Jacht reduziert wird. Auch bei hochgklapptem Luvkiel bleibt das Drei-Punkt-Tragflächensystem bestehen, wobei allerdings die Fläche 11 des Luvkiels durch den betreffenden Endscheibenflügel 5 ersetzt ist.
Die Kimmkiele 10,10' können eine an sich bekannte variable Wölbung zur Lateralauftriebserzeugung aufweisen. Dabei kann die Ansteuerung der variablen Wölbungselemente durch durch ein Steuersystem erfolgen.
An den Enden der Kimmkiele 10,10' befinden sich die beiden Ballastbehälter 17,17'. Diese können eine als Ballast dienende geeignete Flüssigkeit, z.B. Quecksilber, aufnehmen, die durch eine Pumpe zwischen beiden Behältern 17,17' verlagerbar ist. Es ist auch denkbar, daß ein zusätzlicher verlagerbarer Trimmballast in fester oder flüssiger Form verwendet wird, auch gekoppelt mit dem Lageregelungs- und Steuerungssystem.
Seitlich am Heck 7 sind zwei Gleitklappen 16,15' angeordnet, die bei gekrängter Fahrt in lee hochgeklappt werden können und die bei weitgehender Gleitfahrt zum gesteuerten Längstrimm (Nickmomentensteuerung) und zur hydrodynamischen Auftriebserzeugung beitragen.
Der Profilmast 4 ist um eine annähernd vertikale Achse schwenkbar, die jedoch nicht mit der Achse des Mastes zusammenfällt, sondern steiler als die Mastachse verläuft. Weiterhin ist der Profilmast 4 erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß seine spitze Hinterkante von unten nach oben einen S-Schlag derart aufweist, daß die Profiltiefe zunächst zunimmt, dann abnimmt, bis die S-Forrn vollendet ist. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß sich das Segel 3 unter dem Einfluß des Windes derart verwindet, daß es sich dem Windprofil optimal anpaßt. Die Vorderkante des Mastes 4 kann zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften des Segels 3 in an sich bekannter Weise als Nasenklappe 18 ausgebildet sein. Weiterhin ist es denkbar im Nasenbereich des Mastes 4 entsprechende Vorflügel bekannter Art anzuordnen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Konfiguration der Jacht sowie auf die beschriebenen Beispielausführungen beschränkt. Sie erstreckt sich vielmehr auf alle Ausgestaltungen, die im Rahmen der Ansprüche denkbar sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche
1. Segeljacht, im wesentlichen bestehend aus eine- Schiffsrumpf und einem Segel, wobei das Segel durch einen Profilmast gehalten wird und der Schiffsrumpf ein Canardruder und zwei Kimmkiele mit je einem Ballastbehälter aufweist und mit einem Drei-Punkt-Tragflächensystem zur Auftriebserzeugung, zur Steuerung sowie zur Stabilisierung versehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Drei-Punkt-Traeflächensystem im wesentlichen aus einem bugseitigen Flügel (9) und zwei rückwärtigen asymmetrischen Flügeln (11,11') gebildet, ist. wcbei der Flügel (9) als Endflügel des Canardruders ausgeführt ist und die Flügel (11,11') in ähnlicher Weise an den Enden der Kimmkiele (10,10') angeordnet sind und ferner die Kimmkiele (10,10') um annänernα parallel zur Schiffsachse verlaufende Crehachser, schwenkbar ausgebildet sind und der Ballast zwischen beiden Eallastbehältern (17,17') verlagerbar ist.
2. Segeljacht nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flügel (11,11') aus einer inneren langen Teil (14,14') und einem äußeren kurzen Teil (13,13') bestehen und mindestens die inneren Teile (14,14') je eine Endscheibenflügel (15) aufweisen.
3. Segeljacht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ek e n n z e i ch n et, daß die Drehachsen der Kimmkiele (10,10') oberhalb der Wasserlinie angeordnet und derart schwenkbar ausgebildet sind, daß sich der jeweils ausgeschwenkte Kimmkiel (10,10') oberhalb der Wasserlinie befindet und nur das lange Ende (14,14') des Flügels (11,11') in das Wasser eintaucht, so daß der Endscheibenflügel (15) als Tragfläche wirkt.
4. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flügel (9,11,11') mit einem Lageregelungsystem an sich bekannter Art zusammenwirken.
5. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Endscheibenflügel (15,15') mit dem Lageregelungssystem zusammenwirken.
5. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hinterkante des Profilmastes (4) s-förmig ausgebildet ist.
7. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Profilmast (4) an seinem oberen Ende einen Teleskopmast (5) aufweist.
8. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß seitlich am Heck (7) um annähernd parallel zur Schiffsachse verlaufende Drehachsen schwenkbare Gleitklappen (15,15') angeordnet sind.
9. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gleitklappen (16,15') mit dem Lageregelsystem zusammenwirken.
10. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Ballast eine geeignete Flüssigkeit verwendet wird, die durch Pumpen zwischen den Ballastbehältem (17,17') austauschbar ist.
11. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Ballast austauschbare Ballastkörper verwendet werden.
12. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein verlagerbarer Ballast in fester Form verwendet wird.
13. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Profilmast (4) eine Nasenklappe (18) aufweist.
14. Segeljacht nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß am ProfiImast (4) vorflügel angeordnet sind.
PCT/DE1988/000748 1987-12-09 1988-12-03 Yacht WO1989005259A1 (en)

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DEP3741758.4 1987-12-09

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