[0001] Die Erfindung betrifft einen Bootskörper gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches
1.
[0002] Bei bekannten Bootskörpern dieser Art verläuft die Unterseite des Bootes vom Bug
bis zu einem tiefsten Punkt unterhalb des Bootes nach unten und steigt von dort zum
Heck des Bootes wieder an, wobei am Auslauf am Heck mit der Horizontalebene ein Winkel
gebildet ist. Bei einer deratigen herkömmlichen Profilierung des Bootskörpers läuft
das Boot mit Verdrängerwirkung, d.h., daß während der Fahrt und auch bei höheren Geschwindigkeiten
kein Auftrieb entsteht.
[0003] Um Auftriebswirkung zu erzeugen, ist es erforderlich, mit zunehmender Fahrt den Bootskörper
am Heck stärker zu belasten, derart, daß sich das Profil des Bootskörpers gegenüber
der Wasseroberfläche anstellt. Ein derartiges Anstellen des Bootskörpers bringt eine
Erhöhung des Widerstandes mit sich, gegen welchen das Boot fährt; darüber hinaus läuft
das Boot im Bereich der Gleitgeschwindigkeit verhältnismäßig instabil und ist nur
sehr schwer zu manövrieren.
[0004] Davon ausgehend liegt die Aufgabe derErfindung darin, einen Bootskörper so zu gestalten,
daß der eigentliche Gleitvorgang bereits sehr früh einsetzt; dabei sollen bei der
Fahrt - auch bei geringer Fahrt - die auf die Bootsun- .terseite wirkenden Kräfte
den Bootskörper anheben und dadurch das Gleiten herbeiführen, ohne daß eine winklige
Anstellung des Bootskörpers insgesamt erforderlich ist.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches
1.
[0006] Die Ausgestaltung des Bootskörpers in Form der Unterseite eines Tragflügelprofils
bietet den Vorteil, daß bei geringen Geschwindigkeiten die sogenannte "Gleitfahrt"
erreicht wird. Hierbei verläuft die Strömungsrichtung des Wassers mit Bezug auf den
Bootskörper im Bereich des Hecks parallel zur Unterfläche des Bootes, der Anstellwinkel
ist an dieser Stelle also praktisch Null, was eine entsprechende Reduzierung des Widerstandes
bedeutet.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen
aufgeführt.
[0008] Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist ein Flugzeugtragflächenprofil, dessen unterhalb der Sehne befindliche Gestaltung
derjenigen des Bootskörpers nach der Erfindung - zumindest in einer Längszone - entspricht;
Fig. 2 und 3 sind Seitenansichten von erfindungsgemäßen Bootskörpern, insbesondere
für Segeljollen;
Fig. 4 gibt den zur Konstruktion nach Fig. 3 zugehörigen Grundriß wieder;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht von Linie 5-5 in Fig. 4;
Fig. 6 gibt links- und rechtsseitig verschieden gestaltete Bootskörper im Bereich
senkrechter Querschnitte wieder;
Fig. 7 gibt links- und rechtsseitig Schnittansichten wei- ,terer Bootskörper nach
der Erfindung wieder;
Fig. 8 gibt Kennlinien für sieben verschiedene Bootskörper nach der Erfindung wieder;
Fig. 9 gibt eine in Unteransicht gesehene Hälfte des in Fig. 2 veranschaulichten Bootskörpers,wieder, wobei die relative Zuordnung der Kennlinien
veranschaulicht ist;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht von Linie 10-10 in Fig. 9;
Fig. 11 ist eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung eines weiteren Bootskörpers
nach der Erfindung;
Fig. 12 - 22 geben Kennlinien von Bootskörpern nach weiteren Ausführungsformen der
Erfindung wieder.
[0009] In Fig. 1 ist ein asymmetrisches Profil einer Flugzeugtragfläche gezeigt, d.h. ein
Profil, das oberhalb der Sehne S andere Y-Werte aufweist als unterhalb der Sehne S.
Hierbei ist die Sehne S die Gerade, welche das vordere Ende des Profils mit dem hinteren
Ende desselben verbindet.
[0010] In Fig. 2 ist in Seitenansicht der Bootskörper einer Segeljolle bzw. -yacht gezeigt.
Die Unterseite dieses Bootskörpers nach der Erfindung ist so geformt, daß während
der Fahrt Auftrieb erzeugende Kräfte entstehen, ohne daß eine Anstellung des Bootes
erforderlich ist. Der Schwerpunkt des Bootes ist so gelegen, daß das Heck 10 des unbelasteten
Bootes nicht unter die Horizontalebene 12 des Wasserspiegels reicht. In mindestens
einer unter der Horizontalebene 12 liegenden Längszone hat die Unterseite des Bootskörpers
dasselbe senkrechte Längsschnittprofil 14, das auch die Unterseite der Flugzeugtragfläche
in Fig. 1 aufweist. Dieses Profil verläuft im Bereich 16 tangential zur Horizontalebene
10 des Wasserspiegels,'während die Sehne S des Tragflächenprofils in der Horizontalebene
12 des Wasserspiegels liegt. Der Anstellwinkel der Bootsunterseite im Bereich 16 ist
infolgedessen Null oder nahezu Null. Auf diese Weise ist ein sehr geringer Fahrtwiderstand
bei allen Geschwindigkeiten gegeben, da das Boot die vorgeschriebene Relativlage bei
allen Geschwindigkeiten im wesentlichen beibehält. Der in Fig. 2 gezeigte Bootskörper
gerät bereits bei sehr geringen Geschwindigkeiten in Gleitfahrt. Wenn das der Fall
ist, befindet sich der Bootskörper im wesentlichen in seiner gesamten Länge im Bereich
der halben Wellenlänge der erzeugten Bugwelle, wobei das Wasser im Bereich 16 im wesentlichen
parallel zur Bootsunterseite strömt. Der Scheitelpunkt 18 der gewölbten Unterseite
des Bootskörpers, also der Punkt, bei welchem die Abmessung Y den Höchstwert besitzt,
liegt dichter am Bug als am Heck. Insbesondere kann der Abstand des Scheitelpunktes
18 vom vorderen Ende 20 der Sehe S weniger als 40% der gesamten Sehnenlänge betragen.
Hierbei ergibt sich eine besonders günstige Strömung im Bereich von Fahrgeschwindigkeiten
bis zu 40 Knoten.
[0011] Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird Y etwa beim Punkt 22 zu Null.
Dort erreicht also das Längsschnittprofil 14 die Sehne S tangential. Zwischen den
Punkten 10 und 22 verläuft die Unterseite des Bootes parallel zur Horizontalebene
12. Dabei kann der Abstand der Punkte 10 und 22 5%- 25% der Länge der Sehne S betragen,
die sich vom Heck 10 bis zum vorderen Ende 20 des Längsschnittprofils 14 erstreckt.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Heck 10 mit dem Punkt 22 zusammenfallen
zu lassen. Die in Fig. 2 gezeigte Gestalt, bei der sich das Heck 10 in erheblichem
Abstand hinter dem Punkt 22 befindet, bietet besondere Vorteile für höhere Geschwindigkeitsbereiche
von mehr als 15 - 20 Knoten. Diese Vorteile bestehen darin, daß die Sehne S ihre Lage
parallel zur Horizontalebene 12 beibehält und keinen größeren Anstellwinkel benötigt,
welcher zu größeren Widerständen führen würde.
[0012] Nach.vorn ist das lotrechte Längsschnittprofil der Unterseite des Bootskörpers bis
über die Horizontalebene 12 des Wassers mit unveränderter oder nur wenig veränderter
Krümmung bis zu einem Punkt 24 fortgeführt. Der weitere Verlauf richtet sich nach
der Gestalt des Bugs, für den verschiedene Formen in Fig. 3 gestrichelt angedeutet
sind.
[0013] Fig. 1 zeigt gestrichelt, daß das lotrechte Längsschnittprofil 14 der Unterseite
nach vorn mit unveränderter oder nur wenig veränderter Krümmung fortgesetzt ist. Dabei
ergibt sich dann ein Tragflächenprofil ohne Nasenradius. Es kann jedoch auch ein vorn
abgerundetes Profil mit Nasenradius verwendet werden, wie es ebenfalls in Fig. 1 bei
26 dargestellt ist.
[0014] In den Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der Bootskörper
eine scowähnliche Rumpfform hat. Bei dieser Ausführungsform stimmen alle Längsschnittprofile
der Bootsunterseite zwischen den parallelen lotrechten Ebenen 28 und 30 überein. Diese
Längsschnittpro- . file haben also die gleiche Sehnenlänge und die gleichen Y-Werte.
Würde der Bootskörper seitlich von den Ebenen 28 und 30 begrenzt, dann käme es zu
einem unvermittelten, rechtwinkligen Austreten der Seitenwandung aus der Wasseroberfläche.
Um das zu vermeiden, ist der Bootskörper seitlich über die Ebenen 28 und 30 hinaus
verbreitert und dort so gestaltet, wie es in Fig. 5 in drei verschiedenen Formen in
einem lotrechten Querschnitt des Bootskörpers dargestellt ist. So zeigt Fig. 5 rechts,
daß dort die Seitenwand des Bootskörpers abgerundete Spanten 32 aufweist. In Fig.
5 sieht man links eine Seitenwand mit einfachen schrägen Spanten 34 oder geknickten
Spanten 36. /
[0015] Diese in Fig. 4 gezeigte Gestalt der unter der Wasserspiegelebene liegenden Unterseite
des Bootskörpers ist jedoch nicht für alle Bootsformen die am besten geeignete, da
sich die Boote mehr oder weniger um eine horizontale mittlere Achse bewegen. Durch
diese Bewegung wird die Auftrieb erzeugende, vom Wasser berührte Profilfläche mehr
oder weniger,symmetrisch oder asymmetrisch verändert. Dabei muß .der Einfluß der Seitenwand
berücksichtigt werden, welche nicht mehr der im Anspruch 1 angegebenen Längszone der
Unterseite des Bootskörpers zuzurechnen ist. Um nun genauere, gegenüber der Mitschiffsebene
genauer definierte Tragflächenanordnungen zu erhalten, bei denen die Profilsehnenebene
die Wasserlinie in einem vorher festgelegten Winkel schneidet, empfiehlt sich die
in Fig. 6 gezeigte Ausgestaltung. Die linke Hälfte dieser Figur zeigt einen lotrechten
Querschnitt durch einen Bootskörper, bei welchem die im Anspruch 1 angegebene Längszone
der Unterseite des Bootskörpers auf eine schmale,die lotrechte Längsmittelebene 38
aufnehmende Zone 40 beschränkt ist. Mithin gilt es nur für diese Zone 40, daß die
Sehne des Tragflächenprofils in der Horizontalebene 12 liegt. Die in größerem Abstand
von der Längsmittelebene 38 verlaufendenLängsschnittprofilen der Unterseite des Bootskörpers
haben zwar dieselbe Gestalt wie das Längsschnittprofil in der Zone 40, doch haben
sie verschiedene Höhenlagen. Ihre Sehnen liegen nämlich in Flächen 42, die nach den
Bootskörperseiten 44 hin ansteigen. Bei den Ausführungsformen, die rechts und links
in Fig. 6 gezeigt sind, stellen die Flächen 42 Ebenen dar. Die Bootskörperseiten 44
können gerade Spanten haben, wie in Fig. 6 links gezeigt, oder auch gebogene Spanten
46, wie in Fig. 6 rechts gezeigt. Auch bei diesen Ausführungsformen liegen die Scheitelpunkte
der Längsschnittprofile der Bootsunterseite auf einer gemeinsamen Querebene des Bootskörpers,
wie in Fig. 4, welche diese gemeinsame Querebene 5-5 wiedergibt.
[0016] Auch insofern besteht eine Übereinstimmung mit dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel,
als das lotrechte Längsschnittprofil der Bootskörperunterseite in allen lotrechten
Längsebenen übereinstimmend gestaltet ist.
[0017] In Fig. 7 sind zwei Ausführungsformen dargestellt, bei denen die Flächen 42 nicht
eben, sondern geknickt sind. Dabei bilden die Knicklinien 48 Gerade, die parallel
zur lotrechten Längsmittelebene 38 des Bootskörpers verlaufen.
[0018] Weitere verwickelte, mehrfach geknickte Tragflächenanordnungen sind in Fig. 8 angegeben.
Die dort wiedergegebenen Kennlinien stellen die Flächen 42 dar, in denen die Sehnen
S des lotrechten Längsschnittprofils der Bootskörperunterseite liegen. Die Linie A
ist zweimal geknickt, nämlich bei 48 und 50. Die Linie B ist ebenfalls zweimal geknickt
und verläuft von der lotrechten Längsmittelebene 38 aus erst schwach und dann stärker
aufwärts und außerhalb der Knicklinie 50 entweder aufwärts oder abwärts. Die Linie
C zeigt eine Fläche 42, die von der lotrechten Längs- ; mittelebene 38 aus zunächst
schwach abwärts und außerhalb der Knicklinie 48 aufärts verläuft. Die Linie D ähnelt
der Linie C,hat aber eine zweite Knicklinie 50 und kann jenseits dieser Knicklinie
drei verschiedene Richtungen einnehmen.
[0019] Auf der rechten Seite der Fig. 8 sind Ausführungsformen gezeigt, bei der die Fläche
42, in der sich die Sehnen S der Tragflächenprofile der Bootsunterseite befinden,
gekrümmt sind. Diese gekrümmten Flächen 42 haben gerade Mantellinien, die parallel
zur lotrechten Längsmittelebene 38 des Bootskörpers verlaufen.
[0020] Diese gekrümmten Flächen 42 sind der Einfachheit halber ohne Bezugnahme auf die Horizontalebene
12 des Wasserspiegels dargestellt. Die relative Lage des Wasserspiegels zum Bootskörper
ist allein von dem Volumen, vom Krängungswinkel, von der Stabilität, von der angestrebten
benetzten Oberfläche und von dem erstrebenswerten Gleitwinkel abhängig. Diese Faktoren
ändern jedoch im Prinzip nichts an der Bauart.
[0021] Analog der Anordnung der Tragflächen bei Flugzeugen besteht die weitere Möglichkeit,
die tragenden Flächen der Bootskörperunterseite statt nach oben, wie in den
Fig. 6 und 7 gezeigt, nach hinten zu pfeilen. Das sei nunmehr mit Bezug auf die Figuren
9 - 11 erläutert.
[0022] Fig. 9 zeigt die Unterseite des in Fig. 2 veranschaulichten Bootskörpers. Die lotrechte
Längsmittelebene 38 ist in Fig. 9 als eine Gerade angegeben, unter der strichpunktiert
das Längsschnittprofil 14 eingezeichnet ist. Dort befindet sich der Scheitelpunkt
18 in der lotrechten Querebene 52.
[0023] In der Längsebene 54, die parallel zur Ebene 38 verläuft, hat die unter der Wasserspiegelebene
liegende Unterseite des Bootskörpers das Längsschnittprofil 56, das nicht nur eine
wesentlich kürzere Sehne S als das Längsschnittprofil 14 hat, sondern am Scheitelpunkt
58 auch einen wesentlich kleineren Höchstwert von Y, der sich in der Querebene 60
befindet, die weiter zum Heck zu gelegen ist . als die Querebene 52. In der lotrechten
Längsebene 62, die sich parallel zu den Längsebenen 54 und 38 ersteckt, hat die unter
der Wasserspiegelebene liegende Unterseite des Bootskörpers ein noch kürzeres Tragflächenprofil
mit dem Scheitelpunkt 64, an welchem sich Y max befindet, das noch kleiner ist als
das am Scheitelpunkt 58. Auch liegt der Scheitelpunkt 64 in einer Querebene 66, die
sich noch dichter am Heck befindet als die Querebene 60.
[0024] Die drei Scheitel 18, 58 und 64 liegen in einer'lotrechten Ebene 51, die mit der
Querebene 52 den Winkel ϕ einschließt.
[0025] Über der Horizontalebene 12 des Wasserspiegels hat der Bootskörper am Heck eine Rückseite
70, die zur Horizontalebene 12 geneigt verlaufen kann. Sie kann auch zur lotrechten
Längsmittelebene 38 geneigt verlaufen, wie durch die beiden Winkel ϕH in Fig. 9 angegeben
ist.
[0026] Ein wichtiger Wert für die Pfeilung des Profils ist also der Winkel ϕ, den die Flächen
51 und 52 einschließen.
[0027] Während bei der Ausführungsform der Fig. 9 die Fläche 51 eine Ebene ist, besteht
auch die Möglichkeit, sie geknickt verlaufen zu lassen. Das bedeutet, daß die drei
Scheitelpunkte 18, 58 und 64 eine gekrümmte Verbindungslinie haben. Haben die Profile
in den drei Längsebenen 38, 54 und 62 dasselbe Verhältnis der Länge zur Dicke, und
verringert sich die Länge ihrer-Sehnen S mit zunehmendem Abstand von der Mittelebene
38, dann werden die absoluten Werte von X und Y zur Seite des Bootes hin kleiner.
Daraus folgt auch dann,.wenn die Sehnen S in derselben Horizontalebene liegen, daß
der Bootsboden nach außen hin ansteigt. Diese Wirkung kann dadurch gesteigert werden,
daß die Sehnen S statt in der gleichen Höhenlage in den Ebenen 42 der Fig. 6 - 8 angeordnet
werden.
[0028] Wie bereits beschrieben, kann die Rückseite 70 unterschiedlich gestaltet sein. Der
Winkel ϕH kann positiv oder negativ gestaltet sein oder Null betragen.
[0029] Verläuft die Ebene 51 in einer Kurve, so daß die Profillänge X nach außen ungleichmäßig
abnimmt, dann bildet der Boden des Bootes ebenfalls eine gekrümmte Fläche von der
Horizontalebene aus betrachtet in vertikaler Richtung. Schon bei kleineren Winkeln
f kommt es zur Verwindung des
; Bootsbodens, da je nach ausgewählten Profilverhältnissen die Größe Y in Richtung auf
den Seitenbereich in ihrer Größe zunehmen kann, wie es in Fig. 10 die Linie 80 zeigt.
Soll dies vermieden werden, ist eine schwächere Pfeilung oder Deltaflügelkonstruktion
angezeigt. Die Verwindung kann jedoch auch erzeugt. werden, indem die Profilsehnenebene
42 von der Seite gesehen ebenfalls verwunden wird. Durch entsprechende Auswahl eines
positiven oder negativen Anstellwinkels der Profilsehnenebene außen, kann die Verwindung
des Bootsbodens bei festliegendem Winklel ϕ ebenfalls reguliert werden. Diese Möglichkeiten
sind vor allem für Gleitboote und Mehrrumpfboote von Interesse.
[0030] Bei der in den Fig. 3 - 5 gezeigten Ausführungsform liegt nicht nur die Sehne S des
Tragflächenprofils in der lotrechten Längsmittelebene 38,.sondern auch die Sehnen
der Tragflächenprofile in den parallel dazu verlaufenden Ebenen, z.B. in den Ebenen
28 und 30 in der Horizontalebene 12 des Wasserspiegels. Abweichend von dieser Form
des Bootskörpers ergibt sich eine Verwindung der Profilsehnenebene 42 dadurch, daß
die Unterseite des Bootskörpers nur in seitlichen Längszonen die im Anspruch 1 angegebene
Gestalt hat, bei der die Sehne des Bodenprofils in der Horizontalebene des Wasserspiegels
liegt, während zwischen diesen seitlichen Längszonen in einer mittleren Zone die Sehnen
einen positiven oder negativen Anstellwinkel haben, also nicht in der Horizontalebene
des Wasserspiegels liegen. Dabei sind fließende übergänge zwischen den folgenden Möglichkeiten
durchführbar:
(1) Die Profilsehnen liegen in einer mittleren Zone in der Horizontalebene des Wasserspiegels
aber weiter außen bilden sie einen positiven oder negativen Winkel mit der Horizontalebene.
(2) In einer mittleren Zone haben die Profilsehnen einen positiven oder negativen
Winkel zur Horizontalebene und weiter außen verlaufen die Sehnen in der Horizontalebene
des Wasserspiegels oder parallel dazu.
[0031] Weiterhin besteht die Mögichkeit, alle Profilsehnen mehr oder weniger zur Wasserlinienebene
positiv als auch negativ anzustellen.
[0032] Bei der in Fig. 11 gezeigten Gestalt des Bootskörpers nehmen die Sehnenlängen der
Tragflächenprofile der Bootskörperunterseite von innen nach außen bis auf Null ab.
Die vorderen Enden der Tragflächenprofile liegen auf einer lotrechten Ebene 74,' welche
die Ebene 51 in der Rückseite 70 schneidet. Je weiter außen das lotrechte Längsschnittprofil
zur Bootskörperunterseite liegt, um so geringer wird daher der Abstand des vorderen
Endes 20 dieses Profils vom Scheitel 18 bzw. 54.
[0033] In den Figuren 12 - 22 sind verschiedene Ausführungsformen von Bootskörpern gemäß
der Erfindung dargestellt; bei diesen Ausführungsformen ist veranschaulicht, auf welche
Weise das Gestaltungsprinzip im Rahmen des der Erfindung eigenen Gedankens möglich
ist. So stellt beispielsweise Fig. 12 eine Konstruktion dar, welche dem in Fig. 9
dargestellten vergleichbar ist, jedoch mit der Ausnahme, daß das äußere Profil mit
einem Winkel von größer als 4° zur Horizontalebene des Wassers am Heck ausläuft.Dem
Profil nach Fig. 12 ist eigen, daß das äußere 'Profil im Verhältnis zu seiner Sehnenlänge
Xä einen größeren Wert Y max besitzt als das mittlere Profil Pm, wiederum bezogen
auf die Sehnenlänge X m. Außerdem besitzt das äußere Profil.eine größere Rücklage
als das innere Profil, d.h. relativ gesehen, eine größere Rücklage rä als das mittlere
Profil aufweist. Bei der Rücklage handelt es sich jeweils um das Maß von der Spitze
bis zum Schnittpunkt des Wertes Ymax. Infolge dieser Gestaltungsmöglichkeit können
jedwede Anpassungen an verschiedene Erfordernisse vorgenommen werden: So kann man
im
iRahmen des der Erfindung eigenen Profil- und Konstruktionsprinzips jede erwünschte
Verdrängung und Schiffsform (z.B. schmales Heck, breites Heck etc.) erreichen.
[0034] Einen Extremfall der konstruktiven Möglichkeiten stellt die Ausführungsform nach
Fig. 15 dar, da bei diesem Wert das äußere Profil hinsichtlich des Y-Wertes nahezu
Null oder Null ist.
[0035] Fig. 16 veranschaulicht eine Profilgestaltung, bei welcher eine Kurvenform der vorderen
Profilbegrenzung, also des Schnittpunktes der jeweils vorderen Sehnenwerte mit der
Horizontalebene, besteht; diese Kurvenform besteht hierbei in Kombination mit einer
kurvenförmig kontinuierlich zunehmenden Rücklage (Wert r), was einer kontinuierlichen
Vergrößerung des Winkels ϕ entspricht. Der Wert Ymax nimmt gleichzeitig kontinuierlich
nach außen ab. Als Variation besteht die Möglichkeit, daß die sogenannte Rücklage
r gleichbleibt bzw. daß die Rücklage abnimmt, während der Wert Ymax diskontinuierlich
ist.
[0036] Die weiteren Figuren veranschaulichen die im Rahmen der Erfindung möglichen Variationen
der Profilgestaltung, wobei die Profil-Verbindungslinien die veranschaulichten Figuren
einnehmen können. Auch hierbei sind ausgehend von den Bestimmungsgrößen Verdrängung,
Gewicht, Geschwindigkeit etc. diejenigen Profilpunkte bestimmbar, bei welchen die
erwünschte Gleiteigenschaft des Bootes ohne erforderliche Anstellung der Bootunterseite
ermöglicht ist.
[0037] Die vorliegende Erfindung ist nicht ausschließlich auf . Segelboote, d.h. Segelyachten
und -jollen beschränkt, da die erwünschten Strömungsverhältnisse auch bei anderen
Booten zutreffen, so u.a. auch bei Tankern größerer Ausmaße. Auch bei derartigen großdimensionierten
Booten ist es erwünscht, ein optimales Gleitverhalten bei geringstem Widerstand herbeizuführen.
Die konstruktiven Gestaltungen nach der Erfindung können hierbei auch in bestimmten
Teilbereichen derartiger Boote verwirklicht werden, jeweils bezogen auf Bootslänge
und Bootsbreite.
[0038] Im Rahmen des der Erfindung eigenen allgemeinen Gedankens ist es bei bestimmten Bootsformen
strömungsgünstig, den ScheiteLpunkt 18 d.h. den Bereich größter Profildicke, an einen
Punkt des Profils zu legen, welcher sogar etwa 50 % der gesamten Sehnenlänge beträgt.
Es kann hierbei z.B. der Scheitelpunkt der gewölbten Unterseite des mittleren Profils
einen r-Wert besitzen, welcher 50 % der Sehnenlänge, also des x-Werts beträgt, während
die entsprechenden Scheitelpunkte der seitlich zum Mittelprofil bestehenden Profile
auf einem Wert von 40 % der zugehörigen Sehnenlänge liegen. Für bestimmte Strömungs-
und Belastungsverhältnisse ist auch eine umgekehrte Zuordnung der r-Werte, also der
Werte der sogenannten Rücklage (siehe Fig. 12) möglich.
1. Bootskörper, insbesondere für Segeljollen und -yachten, mit einer solchen Gestalt
seiner Unterseite, daß bei Fahrt ein Auftrieb entsteht, und mit einer solchen Lage
des Schwerpunktes, daß das Heck des unbelasteten Bootes nicht wesentlich unter die
Horizontalebene des Wasserspiegels reicht, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens
einer unter der Horizontalebene (12) des Wasserspiegels liegenden Längszone der Unterseite
des Bootskörpers das senkrechte Längsschnittprofil (14) dem Profil der Unterseite
einer Flugzeugtragfläche entspricht und in Richtung des Hecks im wesentlichen tangential
zur Horizontalebene (12) des Wasserspiegels verläuft, und daß die Sehne (S) wenigstens
dieses Tragflächenprofils (14) in der Horizontalebene (12) des Wasserspiegels liegt.
2. Bootskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelpunkt (18,
58) der gewölbten Unterseite des Bootskörpers dichter am Bug (24) als am Heck (10)
liegt.
3. Bootskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch'gekennzeichnet, daß sich das Längsschnittprofil
(14) im Bereich des Hecks an die Horizontalebene (12) es Was- serspiegels annähert.
4. Bootskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der,Bereich (16) tangentialer
Annäherung eine Länge von 5-25% der Gesamtlänge des Bootskörpers besitzt.
5. Bootskörper nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das senkrechte
Längsschnittprofil (14) nach vorne bis über die Wasserspiegelebene mit unveränderter
oder nur wenig veränderter Krümmung zur Bildung des Bootsbugs fortgesetzt ist.
6. Bootskörper nach einem der Ansprüch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschnittprofile
(14) parallele, senkrechte Längsschnitte der unter der Wasserspiegelebene liegenden
Zone-der Unterseite des Bootskörpers übereinstimmen, und daß ihre Scheitelpunkte (18)
in einer gemeinsamen Querebene des Bootskörpers liegen.
7. Bootskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehne (S) des Längsschnittprofils
(14) der lotrechten Längsmittelebene (38) als auch die Sehnen (S) der Längsschnittprofile
der parallel dazu verlaufenden Ebenen (28, 30) in der Horizontalebene (12) des Wasserspiegels
verlaufen.
8. Bootskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die in der senkrechten
Längsmittelebene (38) oder dicht daneben befindlichen Sehnen (S) des tragflächenartigen
Bootsprofils in der Horizontalebene (12) des Wasserspiegels liegen, während die Sehnen
(S) der außerhalb liegenden Längsschnittprofile verschiedene Höhenlagen einnehmen,
d.h. in Flächen (42) liegen, die nach den Bootskörperseiten hin über die Horizontalebene
des Wasserspiegels ansteigen.
9. Bootskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dort genannten Flächen
(42) geknickt sind, wobei die Knicklinien (48, 50) parallel zur lotrechten Längsmittelebene
(38) des Bootskörpers verlaufende Geraden bilden.
10. Bootskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dort genannten Flächen
(42) gekrümmt sind, wobei sie gerade, parallel zur lotrechten Längsmittelebene des
Bootskörpers verlaufende Mantellinien haben.
11. Bootskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelpunkte (18,
58, 64) der in verschiedenen Abständen von der lotrechten Längsmittelebene (38) des
Bootskörpers verlaufenden Tragflächenprofile auf einer Linie (51) liegen, die mit
einer lotrechten Querebene (52) des Bootskörpers einen spitzen Winkel (ϕ) einschließt.
12. Bootskörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dort genannte Linie
(51) gerade, geknickt.oder gekrümmt verläuft.
13.' Bootskörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heckkante seiner Unterseite
mit der rechtwinklig zur lotrechten Längsmittelebene und zu der dort befindlichen
Sehne des Tragflächenprofils verlaufenden Ebene einen Winkel (ϕH) bildet, der Null beträgt oder einen positiven oder einen negativen Wert hat.
14. Bootskörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Heck (70) der Bootsboden
eine gekrümmte Unterfläche, von der Horizontalebene aus betrachtet, in vertikaler
Richtung aufweist.
15. Bootskörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Heck der Bootsboden
eine Verwindung aufweist, bei der je nach ausgewählten Profilverhältnissen die Höhe
des Tragflächenprofils in Richtung auf den Seitenbereich in seiner Größe zunehmen
kann.
16. Bootskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Unterseite in seitlichen
Längszonen die beanspruchte Gestalt hat, aber dazwischen in einer mittleren Zone die
Sehnen einen positiven oder negativen Anstellwinkel haben.
17. Bootskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Unterseite in einer
mittleren Zone die beanspruchte Gestalt hat, aber in seitlichen Zonen die Sehnen einen
positiven oder negativen Anstellwinkel haben.