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DE2337991A1 - Tail shaft bracket arrangement for hydrofoil craft - automatically turns to be in following orientation and contain dampener unit - Google Patents

Tail shaft bracket arrangement for hydrofoil craft - automatically turns to be in following orientation and contain dampener unit

Info

Publication number
DE2337991A1
DE2337991A1 DE19732337991 DE2337991A DE2337991A1 DE 2337991 A1 DE2337991 A1 DE 2337991A1 DE 19732337991 DE19732337991 DE 19732337991 DE 2337991 A DE2337991 A DE 2337991A DE 2337991 A1 DE2337991 A1 DE 2337991A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft bracket
hydrofoil
arrangement
foredeck
bracket assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732337991
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Marvin Hubbard
Philip Charles Whitener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Priority to DE19732337991 priority Critical patent/DE2337991A1/en
Publication of DE2337991A1 publication Critical patent/DE2337991A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B63B1/28Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
    • B63B1/283Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils movable around a vertical axis, e.g. for steering

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
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Abstract

The arrangement is located in the hull, so that it can turn freely about a vertical axis. When the craft moves, the arrangement automatically turns into a following position. The arrangement contains a pre-calculated dampener unit, to reinforce the natural hydrodynamic rotational damping, caused by the arrangement itself. The dampener contains a mechanical damping mechanism between the hull and the arrangement. The vertical support shaft is contained in taper roller bearings at its upper end ot withstand load in all directions.

Description

B 1034-B 1034-

The Boeing Company, Seattle, Washington, V.St.A.The Boeing Company, Seattle, Washington, V.St.A.

Freinacheilender Vorschif!"wellenbock eines TragflächenbootesFreely hurrying forward! "Shaft bracket of a hydrofoil

Die Erfindung betrifft Tragfläclienbootwellenbocke für ein Tragflügelboot und insbesondere ein Tragflügelboot der sogenannten "Enten" ("canard")-Konfiguration mit einem einzelnen, schwenkbar gelagerten Vorschiffwellenbock.The invention relates to hydrofoil shaft brackets for a hydrofoil and in particular a hydrofoil of the so-called "canard" configuration with a single, pivotable stored foredeck shaft bracket.

Die Idee, einen freischwenkbaren Wellenbock in einem Tragflügelboot vorzusehen, ergibt sich aus dem Stand der Technik nicht. Daher kann die vorliegende Erfindung nur mit steuerbaren, schwenkbaren Wellenböcken bei gängigen Tragflügelbooten zum Vorsehen einer Richtsteuerung verglichen werden.The idea of a freely pivoting shaft bracket in a hydrofoil provided does not result from the state of the art. Therefore, the present invention can only work with controllable, pivotable Shaft brackets are compared in common hydrofoil boats to provide a directional control.

Als Erstes sollte bei einem Vergleich herausgestellt werden, daß die Größe und Leistungsfähigkeit der zur Steuerung des geschwenkten Wellenbocks erforderlichen Betätigungseinrichtung die Erfordernisse der Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Tragflächen übertroffen haben. Wenn grössere Tragflügelboote in Betracht gezogen werden, gestalten sich die Kosten und die Komplexität derThe first thing that should be noted in a comparison is that the size and capabilities of the controls used to control the panned Shaft brackets required actuating device the requirements of the actuating device for controlling the wings have exceeded. When larger hydrofoils are considered, the cost and complexity of the

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Betätigungseinrichtung für einen Wellenbock zu einem ernsthaften Problem.Actuating device for a shaft bracket became a serious problem.

Auch betriebsmässige Erfahrungen haben gezeigt, dass eine in der Schräglage gefahrene Wende, die durch eine Wälz- bis Steuerregelweise erzielt wird, und einen lenkbaren vorderen Wellenbock verwendet, die beste Einrichtung zur Ausführung einer Richtsteuerung eines Tragflächenbootes darstellt. Nachteiligerweise erzeugen die einfachen, zuverlässigen Regelorgane, die gegenwärtig Anwendung finden, überhöhte Wenden, die nur bei einer vorgewählten Geschwindigkeit vollkommen koordiniert sind (d.h. ohne eine rutschende Helling oder 100 ^-Schräglage). Wenn die Geschwindigkeit variiert wird, weichen die in der Schräglage gefahrenen Wenden von der vollkommenden Koordinierung ab und viele Vorteile der in der Schräglage gefahrenen Wenden verlieren an Wert.Operational experience has also shown that a turn driven in an inclined position is affected by a rolling to control mode and using a steerable front shaft bracket, the best means of performing directional control of a hydrofoil. Disadvantageously, the simple, reliable controls that are currently in use produce find excessive turns that are only fully coordinated at a preselected speed (i.e. without a sliding slipway or 100 ^ slope). When the speed is varied, the turns driven in the inclined position deviate from the perfect coordination and many advantages turns driven in the inclined position lose their value.

Eine schärfere Analyse zeigt, dass ein im Vorschiff befindlicher, frei nacheilender Wellenbock eine höhere Stabilität des Tragflügelbootes gewährleistet. Wie bekannt ist, weisen alle Tragflügelboote mit untergetauchtem Blatt die ihnen innenwohnende Problematik bezüglich der Toleranzen der statischen Richtstabilität auf, die in weitem Rahmen als Veränderliche des Inklinationswinkels, der im Betrieb befindlichen Tragflächentiefe und der unterschiedlichen Wellenbockeintauchung in die Wellen anzusehen sind. Die Veränderlichkeit der StabiIitätsmerkmale ist eine Ursache widriger Gierbewegungen in rauhem Wasser und stellt ein mögliches Sicherheitsrisiko unter extremen Betriebsbedingungen dar. Die Einführung unverhältnismässig grosser, achtern befindlicher Wellenbockflachen oder einer achtern befindlichen Tragfläche in V-Steilung ist in der Vergangenheit als Einrichtung benutzt worden, um den Auswirkungen der Veränderungen bezüglich der Richtstabilitätstoleranz entgegenzuwirken. Derartige Konstruktionsmerkmale verringern jedoch bloß die grundsätzlichen Schwierigkeiten und eliminieren sie nicht. Die Tatsache, dass Wellenböcke hydrodynamische Seitenkräfte bei Vorhandensein örtlicher Querhellig zu entwickeln vermögen, prädestiniert sie in erster Linie für die Querstabilität und Steuereigenschaften des Tragflügelbootes.A more precise analysis shows that a The freely trailing shaft bracket ensures greater stability of the hydrofoil. As is known, all hydrofoils have with the sheet submerged, the problems inherent in them with regard to the tolerances of the static straightening stability those in a wide range as a variable of the angle of inclination, the wing depth in operation and the different Shaft bracket immersion in the waves are to be seen. The variability of the stability characteristics is one cause of the adverse Yaw movements in rough water and represents a possible safety risk under extreme operating conditions. The introduction disproportionately large, aft shaft support surfaces or a wing located aft in a V-pitch has been used in the past as a device to measure the effects of changes in the directional stability tolerance to counteract. However, such design features only reduce and eliminate the basic difficulties they don't. The fact that shaft brackets develop hydrodynamic lateral forces in the presence of local transverse forces ability, predestines them primarily for the lateral stability and steering properties of the hydrofoil.

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Obgleich die Grundgesetze für den Betrieb eines Tragflügelbootes grosse Ähnlichkeit mit den Betriebsgesetzen eines Plugzeuges aufweisen, besteht doch ein bemerkenswerter Unterschied. Und zwar sind insbesondere die "Flügel" des Tragflügelbootes physikalisch von dem Rumpf durch verhältnismässig lange Wellenbockarme mit aerodynamischen glatten Profil getrennt. Die grundsätzliche Aufgäbe der Wellenbockarme bei tragflächengetragenen Bedingungen besteht darin, für die erforderliche physikalische Trennung zwischen den Tragflächen und dem Schiffsrumpf zu sorgen, um ein geeignetes Wellenspiel zu gewährleisten. Anfänglich führte bei Tragflügelbooten mit untergetauchten Tragflächen das Vorhandensein einer eine Seitenkraft hervor^fenden wirksamen Ursache in Form eines Wellenbocksystems zur Anwendung ebener oder nicht in der Schräglage gefahrender Wenden, bei denen die erforderlichen zentripetalen Kräfte allein durch das Wellenbocksystem entwickelt wurden. Die Schwierigkeiten, die mit dem Aufrechterhalten steter ebener Wenden bei Vorhandensein von durch Wellenwirkung in der benetzten Wellenbockfläche erzeugten Veränderungen und bei Nichtbenetzung des Wellenbockes infolge hydrodynamischer Beanspruchung einergehen, haben dazu beigetragen, dass Wenden in ebener Weise von den meisten Fachleuten aufgegeben worden sind. Bei einer gleichmässigen, 100 % in der Schräglage gefahrenen (vollkommen koordinierten) Wende muss die Gesamtseitenkraft am Tragflügelboot Null sein. Entsprechend müssen die einzelnen, durch das im Vorschiff befindliche und das achtern befindliche Wellenbocksystem entwickelten Seitenkräfte bei einer gleichmässigen Wende jeweils Null sein. Folglich entwickeln die Wellenböcke nur vorübergehend Seitenkräfte bei Bildung von Gierbewegungen, um eine Veränderung in der Drehfahrtgeschwindigkeit zu erzeugen oder um auf von durch eine Bahnbewegung im rauhen Wasser eingeführten Störgrössenwirkungen zu reagieren.Although the basic laws for operating a hydrofoil are very similar to the operating laws for plug equipment, there is a remarkable difference. In particular, the "wings" of the hydrofoil are physically separated from the hull by relatively long shaft bracket arms with an aerodynamically smooth profile. The basic task of the shaft bracket arms in wing-supported conditions is to provide the necessary physical separation between the wings and the ship's hull in order to ensure a suitable wave clearance. Initially, in hydrofoils with submerged wings, the presence of an effective cause producing a lateral force in the form of a shaft bracket system led to the use of flat or non-inclined turns, in which the required centripetal forces were developed solely by the shaft bracket system. The difficulties associated with maintaining steady, level turns in the presence of changes produced by the action of waves in the wetted shaft bracket surface and when the shaft bracket is not wetted as a result of hydrodynamic loading have contributed to the fact that turning in a level manner has been abandoned by most experts. With a steady, 100 % inclined (fully coordinated) turn, the total lateral force on the hydrofoil must be zero. Correspondingly, the individual lateral forces developed by the shaft bracket system in the foredeck and the one in the aft have to be zero when turning evenly. As a result, the shaft brackets only temporarily develop lateral forces when yaw movements are formed, in order to generate a change in the turning speed or to react to disturbance variable effects introduced by a movement of the orbit in rough water.

Die Tatsache, dass ein schräggestelltes Wellenbocksteuerruder in einer gleichmässigen, 100 % in der Schräglage gefahrenen Wende keine durchschnittliche Seitenkraft erzeugen darf, hat zu der Erwägung geführt, einen freinacheilenden Wellenbock vorzusehen. D.h. ein geeignet konstruierter freibeweglicher Wellenbock, derThe fact that an inclined shaft bracket rudder should not generate an average lateral force in a steady turn in a 100% inclined position has led to the consideration of providing a free lagging shaft bracket. Ie a suitably constructed freely movable shaft bracket, the

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um seine Schwenkachse eine hohe wetterwendische Stabilität aufweist, entwickelt bei Vorhandensein einer Querhelling keine gleichmässige Seitenkraft, sondern schwenkt vielmehr in eine 3tromliniensteilung. Es wird daher zur Erzielung einer den Wert Null aufweisenden Seitenkraft bei in der Schräglage gefahrenen Wenden anstelle des selbsttätig gesteuerten schwenkbaren Wellenbocks die natürliche freinacheilende Wirkung des letzteren ausgenutzt.has a high degree of reversal stability around its pivot axis, If there is a transverse slipway, it does not develop a uniform side force, but rather swivels into one 3 Streamline division. It is therefore used to achieve one of the Side force with a value of zero when turning in the inclined position instead of the automatically controlled swivel Wave brackets exploited the natural free-lagging effect of the latter.

Diese Vorgehensweise bringt zwei unmittelbare Vorteile mit sich. Erstens erübrigen sich Meßfühler und eine automatische Steuerelektronik, die erforderlich ist, um das Steuerruder beieiner in der Schräglage gefahrenen Wende in Stellung zu bringen, und die gewöhnlichen geschwindigkeitsabhängigen Unzulänglichkeiten des Steuerstromkreises v/erden eliminiert. Zweitens erübrigen sich der hydraulische Stellantrieb, hydraulische Rohrleitungen, Flüssigkeitsleiter usw., was für gewöhnlich zur Betätigung des schräggestellten Wellenbocks erforderlich ist.This approach has two immediate advantages. First, it eliminates the need for sensors and automatic control electronics that are required to keep the rudder on one to bring into position the turn driven in the inclined position, and the usual speed-dependent inadequacies of the control circuit v / ground eliminated. Second, superfluous the hydraulic actuator, hydraulic piping, fluid pipes, etc., which are usually used to operate the inclined shaft bracket is required.

Festzustellen ist jedoch, dass die natürliche hydrodynamische Rotationsdämpfung bei einem freinacheilenden Wellenbock zur Erzielung der gewünschten freinacheilenden Wirkung unter dynamischen Bedingungen unangemessen sein kann. In einem solchen Fall beabsichtigt die Erfindung das Erfordernis einer hilfsweisen Rotationsdämpfung wie in Form einer Stabilisierungsfläche, einer zusätzlichen V-Steilung hinsichtlich der Tragflächen oder eines zusätzlichen hydraulischen Dämpfers, der dem Kraftfahrzeugstoßdämpfer gleichwertig ist.It should be noted, however, that the natural hydrodynamic Rotational damping with a free lagging shaft bracket for Achieving the desired free lagging effect under dynamic conditions may be inadequate. In such a Case, the invention intends the requirement of an auxiliary rotational damping such as in the form of a stabilizing surface, a additional V-pitch with regard to the wings or one additional hydraulic damper, which is equivalent to the motor vehicle shock absorber.

Ein zusätzlicher Vorteil des freinacheilenden, im Vorschiff befindlichen Wellenbocks liegt in der Einwirkung auf die innewohnenden Querstabilitätseigenschaften des Tragflügelbootes. In Hinsicht auf die Richtstabilität bewirkt die Tatsache, dass der im Vorschiff befindliche Wellenbock bei gleichmässigen Querhellingbedingungen keine bedeutende Seitenkraft aufrechterhalten kann, dass das achtern befindliche Welleribocksystem die einzige Quelle für eine derartige Seitenkraft ist. Hierdurch wird der statischAn additional advantage of the free lagging, located in the foredeck Wave support lies in the effect on the inherent lateral stability properties of the hydrofoil. In terms of The fact that the shaft bracket located in the foredeck has a uniform transverse slipway conditions has an effect on the directional stability no significant side force can maintain that the aft Welleribock system is the only source for such a side force. This makes the static

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neutrale Punkt (der Punkt, um den die Giermomente im Gleichgewicht gehalten werden) in der achtern befindlichen Wellenbockkörperstellung angeordnet. Somit wird die statische Richtstabilitätstoleranz festgesetzt als die normierte Entfernung von den achtern befindlichen WeXenbockarmen zu dem Schwerkraftsmittelpunkt in Längsrichtung. Hieraus folgt, dass die statische Richtstabilitätstoleranz hinsichtlich Veränderungen in ver-hältnismässig benetzten Flächen der im Vorschiff und achtern befindlichen Strebensysteme unempfindlich ist. Daher gewährleistet der im Vorschiff befindliche, freinacheilende Wellenbock in einem geeignet konstruierten Tragflügelboot eine hohe und invariante statische Richtstabilitätstoleranz. neutral point (the point around which the yaw moments are in equilibrium are held) arranged in the stern shaft bracket body position. Thus the static straightening stability tolerance set as the normalized distance from the weXenbock arms located aft to the center of gravity in Longitudinal direction. From this it follows that the static straightening stability tolerance with regard to changes in proportionately wetted Areas of the strut systems located in the foredeck and aft is insensitive. Therefore, the in the foredeck ensures free-lagging shaft bracket in a suitably constructed hydrofoil has a high and invariant static straightening stability tolerance.

Für gewöhnlich bringt beim Flugzeug die Erzielung einer hohen statischen Richtstabilitätstoleranz (Wetterfahne) das schwierige Problem einer unangemessenen Gierdämpfung mit sich.Usually, the achievement of a high static directional stability tolerance (weather vane) brings the difficult thing with aircraft Problem of inadequate yaw dampening.

Kennzeichnender Weise wird dies Problem durch Einführung einer künstlichen Gierdämpfung, durch reaktionsträge oder selbsttätige Steuerverfahren gelöst. Im Fall eines im Vorschiff befindlichen, freinacheilenden Wellenbocks gemäss der Erfindung kann die Gierbewegung des Tragflügelbootes leicht durch Auswahl der Dampfungskonstanten am Wellenbockrotationsdämpfer bestimmt werden. Wenn die Dämpfungskonstante am Wellenbock vergrössert wird, wird die durch den im Vorschiff befindlichen Wellenbock bewirkte Gierdämpfung in einer Weise vergrössert, die herkömmlichen Gierdämpfern unmittelbar äquivalent ist, aber nicht die gewöhnliche Kompliziertheit aufweistsCharacteristically, this problem becomes through the introduction of an artificial yaw dampening, through inert or automatic Tax procedure solved. In the case of a free-lagging shaft bracket according to the invention located in the foredeck, the yaw movement of the hydrofoil easily by selecting the damping constants can be determined on the shaft bracket rotary damper. if the damping constant on the shaft bracket is increased, the The yaw dampening caused by the shaft bracket in the foredeck is enlarged in a way that the conventional yaw dampeners is immediately equivalent but does not have the usual intricacy

Hinsichtlich der Schlingerstabilität weist der freinacheilende, im Vorschiff befindliche Wellenbock zwei Vorteile auf, Erstens erzeugt die Verminderung der Seitenkraft des im Vorschiff befindlichen Wellenbocks, die von der Querhelling herrührt, die mit dem freien Nacheilen einhergeht, eine unmittelbare Verminderung des Wälzkippmomentes und erhöht die Wälzstabilität des Tragflügelbootes.With regard to the stability against rolling, the free-lagging shaft bracket located in the foredeck has two advantages, firstly produces the reduction in the lateral force of the one in the foredeck Wave brackets resulting from the transverse slipway that accompanies the free chasing, an immediate reduction of the pitch tilting moment and increases the pitch stability of the hydrofoil.

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Zweitens erzeugt das hohe Giermoment, das von der Querhelling herrührt, die mit einer hohen statischen Richtstabilität einhergeht, eine Verminderung der Querhelling an den achtern befindlichen Wellenbockarmen und damit eine weitere Verminderung des Wälzkippmomentes.Second, the high yaw moment generated by the transverse bridge, which is associated with a high level of static straightening stability, a reduction in the transverse slipway on the aft shaft bracket arms and thus a further reduction of the rolling tilting moment.

In der Tat erzeugt die Gier-Wälzkupplung zwischen der hohen statischen Richtstabilität und der Wälzinstabilität eine Gesamtverbesserung in der gekoppelten Querstabilität im Vergleich zu herkömmlich geläufigen Konstruktionen. Wie im Fall der Gierdärnpfung bemerkt worden ist, wird die Erhöhung der statischen Wälzstabilität nicht durch eine Verringerung der Wälzdämpfung ausgeführt, wenn für eine geeignete Rotationsdämpfung des freinacheilenden Wellenbocks gesorgt wird.Indeed, the yaw rolling coupling produces an overall improvement between the high static straightening stability and the rolling stability in the coupled transverse stability compared to conventional designs. As in the case of greed restraint has been noted, the increase in static rolling stability is not achieved by reducing the rolling damping executed when for a suitable rotational damping of the free lagging Wellenbocks is taken care of.

Die oben dargelegten Theorien und elementaren Feststellungen wurden mittels eines Analogierechners nachgerechnet und verifiziert. The theories and elementary findings presented above were recalculated and verified using an analogue calculator.

Hervorzuheben ist, dass die Methode gemäss der Erfindung auch bei herkömmlicheren, im Vorschiff befindlichen Wellenbockanordnungen verwendet werden können, bei denen als herkömmlicher Stellantrieb die im Vorschiff befindliche Rotationssteuerung des Wellenbocks verwendet wird. In einem derartigen Anwendungsfall würde der Stellantrieb nur zur Vergrösserung der natürlichen freinacheilenden Wirkung des Wellenbocks verwendet werden, um einen geeigneten wetterwendischen Zustand unter extremen Bedingungen zu gewährleisten, wie sie auftreten würden, wenn die Spitze des vorderen Tragflügels die Oberfläche durchbohrt oder wenn irgendeine andere Ursache äusserer asymmetrischer Momente an dem Wellenbock auftritt. In derartigen Fällen würde die Grosse des erforderlichen Stellantriebs viel kleiner sein, als gewöhnlich bei herkömmlichen Konstruktionen für notwendig erachtet wird. Eine derartige Anordnung würde auch in den Fällen zur Anwendung kommen, bei denen ein zusätzlicher Stellantrieb verwendet werden würde, um den Wellenbock bei vom Schiffsrumpf getragener Weise (Wasserverdrängung) des Tragflügelbootes bei niedrigen Geschwindigkeiten zu steuern.It should be emphasized that the method according to the invention also with more conventional shaft bracket assemblies located in the foredeck can be used in those as a conventional actuator the rotation control of the shaft bracket located in the foredeck is used. In such an application, the Actuator can only be used to increase the natural free-lagging effect of the shaft bracket Ensuring reversed weather under extreme conditions such as would occur if the top of the front Wing pierces the surface or if any other cause of external asymmetrical moments occurs on the shaft bracket. In such cases the size of the actuator required would be much smaller than usual with conventional ones Constructions is deemed necessary. Such an arrangement would also be used in cases where an additional actuator would be used to move the shaft bracket when it is carried by the ship's hull (water displacement) to steer the hydrofoil at low speeds.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus, der Beschreibung der Zeichnung. In letzterer sind:Further details and advantages of the invention emerge from the description of the drawing. In the latter are:

Fig. 1 eine perspektivische Unteransicht einer typischen "enten"-artigen Wellenbockanordnung an dem Rumpf eines Tragflügelbootes, Figure 1 is a bottom perspective view of a typical "duck" type Shaft bracket assembly on the hull of a hydrofoil,

Fig. 2 eine Schnittansicht der mechanischen Verbindung des im Vorschiff befindlichen Wellenbocks des Tragflügelbootes und2 shows a sectional view of the mechanical connection of the shaft bracket of the hydrofoil located in the foredeck and

Fig. 3 eine schematische Grundrißansicht eines sich vorwärtsbewegenden Tragflügelbootes mit einem im Vorschiff befindlichen Wellenbock in freinacheilender, seitlich versetzter Stellung.Figure 3 is a schematic plan view of an advancing one Hydrofoil with a shaft bracket located in the foredeck in free-running, laterally offset Position.

In Figur 1 ist ein Tragflügelboot 10 mit einer vorderen Wellenbockanordnung 12 und einer achtern befindlichen Wellenbockanordnung 14 dargestellt.In Figure 1 is a hydrofoil 10 with a forward shaft bracket assembly 12 and a shaft bracket assembly 14 located aft is shown.

Wenn das Tragflügelboot 10 rumpfgetragen ist (nicht dargestellt), dreht sich die achtern befindliche Wellenbockanordnung 14 zum Heck 16 um eine Drehachse 18 und die im Vorschiff befindliche Wellenbockanordnung 12 wird in Bezug auf den Bug 20 vorwärts und teilweise innerhalb des Bugschlitzes 22 um eine Drehachse 24 gedreht.When the hydrofoil 10 is hull supported (not shown), the aft shaft bracket assembly 14 rotates to The stern 16 about an axis of rotation 18 and the shaft bracket assembly 12 located in the foredeck becomes forward with respect to the bow 20 and partially rotated about an axis of rotation 24 within the bow slot 22.

Wenn das Tragflügelboot 10 von Tragflächen getragen ist, erstrecken sich sowohl die im Vorschiff befindlichen als auch achtern befindlichen Wellenbockarme 12 und 14 in eine gesenkte Stellung, wie in Figur 1 dargestellt ist. Die achtern befindliche Wellenbockanordnung 14 ist mit einem Steuerruder 30 und einer Wälzsteuereinrichtung oder mit Querrudern 32 versehen. Während betriebsmässiger Bedingungen des Tragflügelbootes 10 kann jedes der Steuerorgane 30 oder 32 zur Wälzsteuerung und Lenkung verwendet werden. Tatsächlich sorgt ein freisohwenkender Frontwellenbock mit Steuer-When hydrofoil 10 is supported by hydrofoils, extend Both the forward and aft shaft bracket arms 12 and 14 are in a lowered position, as in FIG Figure 1 is shown. The aft shaft bracket assembly 14 is provided with a rudder 30 and a rolling control device or provided with ailerons 32. During operational For hydrofoil 10 conditions, either of the controls 30 or 32 can be used for roll control and steering. Indeed a freely pivoting front shaft bracket with control

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rudern an den achtern befindlichen Wellenbockarmen für ein kompensierendes Wälzmoment für ein übermässig hartes Steuerruder, was eine Überbelastung der Querruder verhindert.row on the stern shaft bracket arms for a compensatory Rolling torque for an excessively hard rudder, which prevents overloading of the ailerons.

Die in den Figuren 1 bis ρ wiedergegebenen Darstellungen und Konstruktionen sind nur beispielhaft, und die Zahl der Wellenbockarme, der Steuerruder, der Steuerstellungen und andere Konstruktionsmaßnahmen können verändert werden.The representations shown in Figures 1 to ρ and Constructions are only exemplary, and the number of shaft bracket arms, the rudder, the rudder positions and other construction measures can be changed.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, erstreckt sich die im Vorschiff befindliche /v'ellenanordnung 12 in eine geneigte Abwärts richtung, so dass für eine nacheilende oder selbstfolgende Wirkung während der Bewegung des Bootes 10 gesorgt wird. Die im Vorschiff befindliche Welleribockanordnung 12 schliesst einen Wellenbock 3& ein, der an seinem unteren Teil 42 eine hydrodynamische Tragfläche 4ü trägt und ferner an seinem oberen Teil 46 für eine freie Drehung in einer Lagereinrichtung 44angeordnet ist. Letztere hält den Wellenbock 12 in reibungsloser freier Drehung. Da jedoch die im Vorschiff befindliche Tragfläche und der Wellenbock 12 einer Vielzahl von Kräften verschiedener Intensität und Dauer ausgesetzt sind, kann ein übertriebenes Schwenken auftreten. Aus diesem Grund ist eine in vorbestimmter Weise vorgespannte Dämpfungseinrichtung 50 eingebaut, Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist ein Stellantrieb 52 drehbar zwischen dem Wellenbock 12 und dem Bootsspant 10 oder innerhalb des ausgesparten Schiffsrumpfschlitzes 22 an den Punkten 56 und 58 gelagert. Somit wird eine vollständig freinacheilende, wetterwendische Stabilität durch die oben beschriebene mechanische Anordnung der Dämfpungseinrichtung 50 und der Lageranordnung 44 erreicht. Auch hier können andere Arten hinsichtlich der Dämpfungseinrichtung 50, wie bereits erwähnt, verwendet werden, ohne die grundsätzlichen Betriebsmerkmale der Erfindung zu verändern.As can be seen in Figure 2, the forward ship shaft assembly 12 extends in a sloping downward direction to provide a trailing or self-following effect during the movement of the boat 10. The wave bracket arrangement 12 located in the foredeck includes a wave bracket 3 & , which carries a hydrodynamic support surface 4u on its lower part 42 and is also arranged on its upper part 46 for free rotation in a bearing device 44. The latter holds the shaft bracket 12 in smooth, free rotation. However, since the forward wing and the shaft bracket 12 are exposed to a variety of forces of varying intensity and duration, excessive pivoting can occur. For this reason, a pre-tensioned damping device 50 is installed. As can be seen from FIG. Thus, a completely free-lagging, reversing weather stability is achieved by the mechanical arrangement of the damping device 50 and the bearing arrangement 44 described above. Here, too, other types of damping device 50 can be used, as already mentioned, without changing the basic operating characteristics of the invention.

Bei einer in der Schräglage gefahrenen Wende können entweder das Steuerruder JO oder die Querruder J>2., wie in Figur 1 und Figur j5 dargestellt, betätig werden, und der "im Vorschiff befindlicheWhen turning in the inclined position, either the rudder JO or the ailerons J> 2., As shown in FIG. 1 and FIG

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Wellenbock 12 wird selbsttätig eine um "x"~Grad verschwenkte Stellung einnehmen und in einer eine im wesentlichen eine gleichmassige Kraft kompensierende Lage während dieses Manövers verbleiben. Shaft bracket 12 is automatically pivoted by "x" degrees Take a position and in a one an essentially even one Remain force-compensating position during this maneuver.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (1)

Patentans priichePatent application 11. JWellenbockanordnung für ein Tragflügelboot mit einem zum ^—' Tragen der Wellenbockanordnung geeigneten Bootsrumpf, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenbockanordnung in geeigneter Weise drehbar in dem Rumpf für eine freie Drehung um eine sich im wesentlichen vertikal erstreckende Achse gelagert ist und selbsttätig um letztere bei Bewegung des Tragflügelbootes in eine nacheilende Stellung zu schwenken vermag.11. J shaft bracket assembly for a hydrofoil with a boat hull suitable for ^ - ' carrying the shaft bracket assembly, characterized in that the shaft bracket assembly is rotatably mounted in a suitable manner in the hull for free rotation about a substantially vertically extending axis and automatically contributes to the latter Movement of the hydrofoil is able to pivot into a trailing position. 2. Wellenbockanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorausberechnete Dämpfungseinrichtung zur Vergrösserung der natürlichen hydrodynamischen Rotationsdämpfung, die von der Wellenbockanordnung ausgeübt wird, vorgesehen ist.2. Shaft bracket arrangement according to claim 1, characterized in that that a pre-calculated damping device for enlargement the natural hydrodynamic rotational damping that is exercised by the shaft bracket assembly is provided. 3· Wellenbockanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungs einrichtung einen zwischen dem Rumpf und dem Wellenbock angeordneten mechanischen Dämpfungs meehanis rnus aufweist.3 shaft bracket arrangement according to claim 2, characterized in that that the damping device has a mechanical damping mechanism arranged between the fuselage and the shaft bracket having. 4. Tragflächenboot, gekennzeichnet durcheinen eine achtern und eine im Vorschiff befindliche Wellenbockanordnung tragenden Bootsrumpf, wobei die im Vorschiff befindliche Wellenbockanordnung in dem Rumpf in einer, um eine im wesentlichen vertikal angeordnete Achse freidrehenden Beziehung gelagert und selbst-4. Hydrofoil, characterized by one an aft and one a boat hull supporting a shaft bracket assembly located in the foredeck, the shaft bracket assembly located in the foredeck mounted in the fuselage in a freely rotating relationship about a substantially vertically arranged axis and self- 509807/0092509807/0092 tätig in eine nacheilende Stellung während hydrodynamischer Arbeitsweisen des Tragflügelbootes schwenkbar ist.active in a trailing position during hydrodynamic modes of operation of the hydrofoil can be pivoted. 5· Tragflügelboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Vorschiff befindliche Wellenbockanordnung mit einer vorbestimmten Dämpfungseinrichtung versehen ist.5 hydrofoil according to claim 4, characterized in that that the shaft bracket arrangement located in the foredeck with a predetermined damping device is provided. 6. Tragflügelboot nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, dass die freidrehbare Lagerungsbeziehung einen Lagermechanismus zwischen dem Rumpf und der Welleribockanordnung aufweist.6. hydrofoil according to claim 4 or 5 * characterized in that that the freely rotatable bearing relationship has a bearing mechanism between the fuselage and the Welleribock arrangement having. 7. Tragflügelboot nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Vorschiff befindliche WeTLenbockanordnung mit einer Einrichtung zum Drehen der Anordnung um eine im wesentlichen horizontal angeordnete Achse in einer Stellung zur Verbesserung der Verschiebungsbewegung des Tragflügelbootes vorgesehen ist, wenn letzteres vom Rumpf getragen wird.7. hydrofoil according to claim 4, 5 or 6, characterized in that that the WeTLenbock arrangement located in the foredeck having means for rotating the assembly in one position about a substantially horizontally disposed axis to improve the displacement movement of the hydrofoil provided when the latter is carried by the trunk. Hof./Br.Hof./Br. 509 8 0 7/0092509 8 0 7/0092 Lee r s eLee / λ rse iteite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2632110A1 (en) * 1975-10-06 1977-04-14 Boeing Co ROTARY ENERGY DEVICE FOR THE STRUTS OF WATER AID AREAS

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