(19)
(11) EP 0 094 673 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
03.09.1986  Patentblatt  1986/36

(21) Anmeldenummer: 83104824.4

(22) Anmeldetag:  17.05.1983
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B63B 1/26, B63B 1/12

(54)

Tragflügelanordnung für einen Katamaran

Arrangement of hydrofoils for a catamaran

Arrangement des ailes portantes pour catamaran


(84) Benannte Vertragsstaaten:
BE CH DE FR IT LI NL SE

(30) Priorität: 19.05.1982 ZA 823455

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
23.11.1983  Patentblatt  1983/47

(71) Anmelder: Gerdsen, Hans Gerd, Dipl.-Ing.
D-2874 Lemwerder (DE)

(72) Erfinder:
  • Hoppe, Karl Günther, Dr.
    Heller View SA-7130 Somerset West (ZA)

(74) Vertreter: Jabbusch, Wolfgang, Dr.Jur. Jabbusch, Wehser & Lauerwald Patentanwälte  
Koppelstrasse 3
26135 Oldenburg
26135 Oldenburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Katamaran mit zwei in einem Abstand und im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Bootshälften, die vorzugsweise durch ein Deck, das in Fahrt über Wasser liegt, miteinander verbunden sind, und in dessen derart ausgebildetem Tunnel im Unterwasserbereich zwischen den Bootshälften quer verlaufende Tragflügel angeordnet sind.

    [0002] Auf dem Gebiet kleiner und mittelgroßer Hochgeschwindigkeitsboote eröffnen Katamarane häufig Vorteile hinsichtlich hoher Seitenstabilität bei gleichzeitiger Schlankheit der Bootskörper, die für gutes Seegangsverhalten, besonders bei rauher See, notwendig sind. Bekannte Beispiele sind Rennkatamarane für Hochseerennen.

    [0003] Für Arbeits- und Gebrauchsboote konnten diese Vorteile bisher nicht genutzt werden, da der gegenüber Einrumpfbooten höhere Widerstand eine höhere Antriebsleistung erfordert und die dadurch bedingten erhöhten Betriebskosten eine kommerzielle Nutzung nicht zuläßt.

    [0004] Um den Widerstand und damit den Energiebedarf zu senken, ist es bekannt, unter Katamaranen Tragflügel anzuordnen, die ein Teil des Schiffsgewichtes tragen, damit das Schiff höher aus dem Wasser heben, die benetzte Oberfläche verringern und damit den Reibungswiderstand senken. Gleichzeitig wird der Wellenwiderstand durch die geringere Verdrängung der Bootshälften verringert. Im einzelnen wurden bereits einige Wege und Methoden vorgeschlagen, die Tragflügel an Katamaranen einzusetzen. So zeigt die Britische Patentschrift GB-A-1 524 938 die Anordnung von drei Tragflügeln an einem Katamaran, wobei die Tragflügel in gleichen Abständen über die Länge des Katamarans verteilt angeordnet sind.

    [0005] Keine der bekannten Anordnungen der Tragflügel erlaubt bis heute eine praktische Ausführung, da die Anordnung entweder nicht günstig ist oder viele Kontroll- oder Regelfunktionen benötigt, um den Katamaran trimmstabil zu halten oder starke Beschleunigungen im Seegang zu verhindern.

    [0006] Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 051 073 beschreibt Anordnungen, bei denen ein oder mehrere Tragflügel in oder in der Nähe des Gewichtsschwerpunktes der Länge nach angeordnet sind. Hierbei wurden asymmetrische Körper des Katamarans mit geraden Innenwänden als besonders widerstandsgünstig gewählt. Diese Anordnung hat bereits einige Vorteile, die durch Schleppversuche bewiesen wurden. Der Nachteil auch dieser Anordnung ist, daß mit höheren Geschwindigkeiten der Tragflügel und die Bootshälften zunehmend höher aus dem Wasser gehoben werden, während gleichzeitig die dynamischen Auftriebskräfte des Bootskörpers nach achtern wandern. Dieses führt entweder zu hohen Trimmwinkeln, wenn der Tragflügel zu weit vor dem Längenschwerpunkt des Bootes liegt oder dann, wenn der Tragflügel zu weit hinter dem Längenschwerpunkt liegt, zu Positionen, die den Bug unterschneiden lassen. Darüber hinaus wird das Fahrzeug ständig widerstandserhöhende Nickbewegungen ausführen, wenn der Schwerpunkt zu weit hinter dem ersten Tragflügel liegt.

    [0007] Veränderungen des Längenschwerpunktes durch Verschieben von Ladung, Bewegung von Personen und Verbrauch von Treibstoff führen immer zu Veränderungen des Längenschwerpunktes und damit zu einer negativen Veränderung der optimalen Entwurfsanordnung des Tragflügels, die darüber hinaus nur für eine Geschwindigkeit optimal sein kann.

    [0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System von Tragflügeln für einen schnellen Katamaran zu schaffen, das die Nachteile der bisher bekannten Vorschläge eliminiert und ein funktionstüchtiges, seefähiges Gesamtsystem ermöglicht.

    [0009] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß ein erster Tragflügel in Längsrichtung gesehen in oder in unmittelbarer Nähe vor dem Gewichtsschwerpunkt des Katamarans angeordnet ist, daß ein zweiter Tragflügel in der Nähe des Hecks angeordnet ist, daß beide Tragflügel solche Anstellwinkel aufweisen, daß sie in Gleitfahrt des Katamarans im wesentlichen parallel zum Wasserspiegel stehen oder einen kleinen Anstellwinkel haben, daß der erste Tragflügel eine größere projizierte Fläche als der zweite Tragflügel aufweist, und daß die projizierten Flächen der Tragflügel und die Abstände der Tragflügel vom Gewichtsschwerpunkt so gewählt sind, daß die Resultierende der durch die Tragflügel erzeugten Auftriebskräfte bei Gleitfahrt im Gewichtsschwerpunkt oder, in Längsrichtung gesehen, in dessen unmittelbarer Nähe angreift, wobei beide Tragflügel der Höhe nach so angeordnet sind, daß sie entsprechend ihrer Profiltiefe im sogenannten Oberflächeneffektbereich wirken, wobei der Oberflächeneffekt die dynamische Auftriebsverminderung eines Tragflügels bei Annäherung an die Wasseroberfläche beschreibt.

    [0010] Mit der Erfindungslösung wird eine Tragflügeltandemanordnung geschaffen, die eine selbsttrimmende Charakteristik besitzt, so daß für jede Änderung des Längenschwerpunktes des Katamarans durch die Tragflügelanordnung genügend Trimmomente erzeugt werden, die eine Änderung des Trimmwinkels des Katamarans weitgehend eliminieren. Diese Selbsttrimmung ist über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs wirksam, ohne daß aktive Trimm- oder Steuervorrichtungen benötigt werden.

    [0011] Im einzelnen wird die Selbsttrimmung dadurch erreicht, daß wenigstens zwei Tragflügel zwischen den Katamaranrümpfen an bestimmten Positionen der Länge und Höhe nach so angeordnet werden, daß beide Tragflügel bei Konstruktionsgeschwindigkeit in die Nähe der Wasseroberfläche kommen und damit im sogenannten Oberflächeneffekt arbeiten. Im Oberflächeneffektbereich ist der Auftrieb des Tragflügels reduziert und wird der Auftrieb umso kleiner, je weiter sich der Tragflügel der Oberfläche nähert.

    [0012] Der Auftrieb des Tragflügels hängt ab von der Höhe des Wasserspiegels (hf) über dem Tragflügel und von dem Verhältnis zwischen hf und der Länge des Tragflügelprofiles (Ic). Ein Tragflügel fängt, bildlich gesprochen, an, die Oberfläche zu fühlen, wenn das Verhältnis hf/lc 1,0 erreicht. Sobald die Wassersäule über dem Tragflügel kleiner als dieser Wert ist, nimmt der Auftrieb schnell ab, bis er bei Lufteinbruch und Ventilation der Saugseite (Oberseite) nur noch etwa 50 % des ursprünglichen Auftriebs erreicht.

    [0013] Der Wirkungsgrad eines Tragflügels wird am besten beschrieben durch das Verhältnis Widerstand zu Auftrieb (D/L). Im Oberflächeneffekt nimmt dieser Wirkungsgrad leicht ab, trotzdem ist ein wirkungsvoller Einsatz des Tragflügels im Oberflächeneffekt gut möglich, bis der Tragflügel die Oberfläche durchbricht und die Oberseite vollkommen ventiliert wird. Die Position, in der der Tragflügel noch nicht ventiliert wird, liegt bei hf/lc ca. 0,15. Die Wasserspiegelhöhe über den Tragflügeln soll des guten Wirkungsgrades wegen bei htllc ca. 0,4 gewählt werden.

    [0014] Die Tragflügel werden so angeordnet, daß sie bei Konstruktionsgeschwindigkeit im Oberflächeneffektbereich arbeiten und bei dieser Geschwindigkeit einen festgelegten Anteil des Schiffsgewichtes tragen. In diesem Fall laufen die Tragflügel in einer stets gleichen Höhe unterhalb des Wasserspiegels. Sowie einer der Tragflügel tiefer getaucht wird durch Gewichtsverlagerung, Seegang oder andere Einflüsse, steigt sein Auftrieb stark an, so daß er versucht, seine alte Tauchtiefe wieder zu erreichen, ohne daß dadurch der Anstellwinkel verändert werden muß. Daraus ergibt sich ein starker automatischer Stabilisierungseffekt. Zur optimalen Nutzung dieses Effekts sind wenigstens zwei Tragflügel in Tandemanordnung vorgesehen, ein Tragflügel kurz vor dem Längenschwerpunkt und ein Tragflügel weit hinten in der Nähe des Hecks.

    [0015] Die Tragflügel können unterschiedliche Profiltiefe, unterschiedliche Anstellwinkel sowie unterschiedliche Höhe zum Kiel besitzen. Für Hochgeschwindigkeitsboote ist vorzugsweise eine Anordnung vorzusehen, die einen Tragflügel mit größerer Profiltiefe kurz vor dem Längenschwerpunkt und einen kleineren Tandemflügel nahe dem Heck des Fahrzeugs aufweist.

    [0016] Extreme Vorwärtspositionen des vorderen Tragflügels sind zu vermeiden, da der Flügel aus dem Wasser schießen würde und harte Stöße unvermeidlich waren.

    [0017] Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

    [0018] Für langsamere Schiffe, die mit Froudezahlen von FNO < 2,5 operieren, können asymmetrische oder sogar symmetrische Katamaran-Einzeirümpfe sich als günstig erweisen. Das Gesamtprinzip läßt sich auch mit mehr als zwei Tragflügeln erfüllen, da die vektorielle Summe der Auftriebskräfte auch mit mehreren Tragflügeln erzeugt werden kann. Doch ist es in diesen Fällen schwerer, alle diese Tragflügel ungestört im Oberflächeneffekt laufen zu lassen. Vorteilhaft ist es jedenfalls, daß die Tragflügel senkrecht (90°) zu den Tunnelwänden des Katamarans befestigt werden, um Strömungsstau zu vermeiden.

    [0019] Mit der Erfindung wird somit eine aus zwei oder mehreren Rümpfen bestehende seefähige Plattform geschaffen, die durch Verwendung eines Tragflügeltandems und dessen spezielle Anordnung bei allen denkbaren Seegangsbedingungen vermöge ihrer selbsttrimmenden Eigenschaften ein Optimum an Trimmstabilität aufweist. Da der Einsatz von Tragflügeln ohnehin nur für schnelle Mehrrumpfboote sinnvoll erscheint, insbesondere für Halbgleiter und Gleiter, soll die erfindungsgemäße Vorrichtung der Tragflügel insbesondere die Leistung von Katamaranen mit starker Aufkimmung (Deep-V) und geraden senkrechten Wänden innerhalb des durch die Bootskörper gebildeten Tunnels verbessern.

    [0020] Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

    Fig. 1 einen mit Tragflügeln ausgerüsteten Katamaran in Ruhestellung,

    Fig. 2 den Katamaran gemäß Fig. 1 in Gleitfahrt-Stellung,

    Fig. 3 den Katamaran gemäß Fig. 1 in Unteransicht,

    Fig. 4 den Katamaran gemäß Fig. 1 in Vorderansicht

    Fig. 5 bis 8 Unteransichten entsprechend ausgerüsteter Katamarane mit verschiedenen Tragflügelformen und

    Fig. 9 bis 11 die Tragflügelanordnung an einem Katamaran mit vollsymmetrischen Halbgleiterbootsrümpfen in Seitenansicht, Unteransicht und Vorderansicht.



    [0021] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 zeigt die Anordnung eine Tragflügeltandems für einen voll asymmetrischen Katamaran, bei dem die Tragflügel bei Konstruktionsgeschwindigkeit im Oberflächeneffekt laufen. Die beiden Bootshälften 1 des Katamarans sind durch ein über dem Wasserspiegel W liegendes Deck 2 derart miteinander verbunden, daß zwischen den Bootshälften ein Tunnel 3 mit zueinander im wesentlichen parallel verlaufenden lotrechten, ebenen Seitenwänden 6 gebildet ist.

    [0022] Der Gewichtsschwerpunkt des Katamarans der Länge nach ist mit G bezeichnet. Der erste und größere Tragflügel 4 ist, in Längsrichtung gesehen, in der Nähe des Gewichtsschwerpunktes G angeordnet, der zweite und kleinere Tragflügel 5 ist in der Nähe des Hecks angeordnet.

    [0023] Die Tragflügel sind so angebracht, daß sie bei Konstruktionsgeschwindigkeit parallel zum Wasserspiegel W laufen, während die Bootskörper im günstigen Trimmwinkel für Gleitboote yr = 3 - 6° angestellt sind. Das bedeutet, daß die Tragflügel in Ruheposition des Katamarans durchaus negative Anstellwinkel in Schiffslängsrichtung zur Horizontalen haben können und müssen.

    [0024] Geometrisch sind die beiden Tragflügel so angeordnet, daß sie bei Gleitfahrt des Katamarans die gleiche relative Tauchung hf/Ic = 0,5 - 0,2 einnehmen. Wenn eine Veränderung des Längenschwerpunktes G des Katamarans eintritt, wird der Tragflügel, dessen horizontale Entfernung zum Längenschwerpunkt abgenommen hat, tiefer tauchen und sofort einen größeren Auftrieb erzeugen und damit das Boot in die alte Trimmposition zwingen. Hiermit wird eine trimmstabile Plattform im gesamten Geschwindigkeitsbereich hergestellt (die Seitenstabilität ist ohnehin bei einem Mehrrumpfboot groß). Nickbewegungen (Porpoising), wie sie bei allen bekannten Ein- und Mehrrumpfbooten vorkommen, sind ganz weitgehend eliminiert.

    [0025] Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 5 - 6 zeigen, welche Tragflügelformen bei der Anwendung des Tragflügeltandems im Oberflächeneffekt noch möglich sind. Darüber hinaus können die Tragflügel auch nach unten abgewinkelt, beispielsweise schwach V-förmig abgewinkelt oder angewinkelt, sein. Die Tragflügel können auch als nicht von Bootshälfte zu Bootshälfte durchlaufend, also als von den Bootshälften vorstehende Flügelstümpfe ausgebildet sein.

    [0026] Fig. 9, 10, 11 zeigen einen Katamaran mit vollsymmetrischen Halbgleiterbootsrümpfen. Der erste Tragflügel 4 ist hier relativ höher über der Basis- oder Kiellinie angeordnet, um die Bootkörper bei Fahrt nur teilweise aus dem Wasser zu heben und im wesentlichen die volle Schiffslänge unter Wasser zu halten. Der Tragflügel ist relativ größer und mit einer Mittelstütze 7 versehen, um ausreichende Biegesteifigkeit zu erlauben. Der zweite Tragflügel 5 ist in der Nähe vor dem Heck in einer solchen Höhe angeordnet, daß er bei Konstruktionsgeschwindigkeit im Oberflächeneffektbereich arbeitet, genau so wie der erste Tragflügel, und dem Schiffsdoppelrumpf einen Trimmwinkel aufzwingt, der einen günstigen Schiffskörperwiderstand ergibt. Die Tragflügel sind so an der Tunnelwand befestigt, daß im wesentlichen ein Winkel von 90° mit der Wand im Querschnitt (Fig. 11) entsteht, um Strömungsaufstau zu verhindern. Wird der Tragflügel 4 auf einer Höhe über dem Kiel von ungefähr 1/4 bis 1/2 des Tiefganges angeordnet, so wird der Doppelrumpf bei Konstruktionsgeschwindigkeit etwa zu 50 % aus dem Wasser gehoben und damit eine Widerstandsabnahme von ungefähr 30 % erzielt.


    Ansprüche

    1. Katamaran mit zwei in einem Abstand und im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Bootshälften (1), die vorzugsweise durch ein Deck (2), das in Fahrt über Wasser liegt, miteinander verbunden sind, und in dessen derart gebildetem Tunnel im Unterwasserbereich zwischen den Bootshälften quer verlaufende Tragflügel angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß ein erster Tragflügel (4) in Längsrichtung in oder nahe vor dem Gewichtsschwerpunkt (G) des Katamarans angeordnet ist, daß ein zweiter Tragflügel (5) in der Nähe des Hecks angeordnet ist,

    daß beide Tragflügel solche Anstellwinkel aufweisen, daß sie bei Konstruktionsgeschwindigkeit des Katamarans im wesentlichen parallel zum Wasserspiegel (W) liegen bzw. leicht positiv angestellt sind,

    daß der erste Tragflügel eine größere projizierte Fläche als der zweite Tragflügel aufweist,

    und daß die projizierten Flächen der Tragflügel und die Abstände der Tragflügel vom Gewichtsschwerpunkt so gewählt sind, daß die Resultierende der durch die Tragflügel erzeugten Auftriebskräfte bei Konstruktionsgeschwindigkeit im Gewichtsschwerpunkt oder, in Längsrichtung gesehen, in dessen unmittelbarer Nähe angreift, wobei beide Tragflügel der Höhe (hf, hf') nach so zur Wasseroberfläche angeordnet sind, daß sie entsprechend ihrer Profiltiefe (Ie, le') im sogenannten Oberflächeneffektbereich mit selbsttrimmender Charakteristik wirken.


     
    2. Katamaran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bootshälften (1) als Bootshalbrümpfe ausgebildet sind und an den einander zugekehrten, im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Längsseiten im wesentlichen lotrechte, ebene Seitenwände (6) aufweisen.
     
    3. Katamaran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bootshälften (1) als Verdränger- oder Halbgleiterbootsrümpfe ausgebildet sind und der erste Tragflügel (4) ungefähr mit dem 1/4 bis 1/2 Maß des Tiefgangs bei Ruhestellung über der Kiellinie angeordnet ist und die Tragflügel (4, 5) so angeformt sind, daß sie etwa senkrecht auf der Bootsrumpf-Tunnelwand stehen, um Strömungsstau zu vermeiden.
     
    4. Katamaran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tragflügel (4) etwa 70 bis 80 % der projizierten Fläche beider Tragflügel aufweist.
     
    5. Katamaran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragflügel mit seiner Profilerzeugenden so angeordnet ist, daß er bei Konstruktionsgeschwindigkeit in einer zum Wasserspiegel etwa parallel verlaufenden bzw. leicht angestellten Ebene liegt.
     
    6. Katamaran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflügel in Ruhestellung des Katamarans im umgekehrten Fahrt-Trimmwinkel des Katamarans, negativ etwa 2 bis 6° zum Wasserspiegel, angestellt sind.
     
    7. Katamaran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (hf, hf') der Tragflügel vom Wasserspiegel bei Konstruktionsgeschwindigkeit kleiner ist als die Profillänge (Ie. Ic') des jeweiligen Tragflügels (4, 5).
     
    8. Katamaran nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (hf, hf') vorzugsweise 0,2 bis 0,6 der Profillänge des jeweiligen Tragflügels beträgt.
     
    9. Katamaran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tragflügel (4) in der vertikalen Mitschiffsebene an seinem Abströmende mit einer strömungsgünstigen vertikalen Stütze (7) versehen ist, die den Tragflügel mit der Tunneldecke verbindet und damit versteift und wirkungsvollere, dünnere, kavitationsfreie Tragflügelprofile erlaubt.
     
    10. Katamaran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Anfangswiderstände über dem Tragflügelpaar (4, 5) ein weiteres Tragflügelpaar, vorzugsweise mit größeren Flügelflächen, parallel zu diesem angeordnet ist, und daß das weitere Tragflügelpaar höhenmäßig so angeordnet ist, daß es bei zunehmender Fahrtgeschwindigkeit des Katamarans aus dem Wasser austaucht.
     


    Claims

    1.) Catamaran with 2 demihulls spaced apart and substantially parallel connected by a deck structure above the waterline defining a tunnel between them, having below the waterline transversely arranged hydrofoils in such a way that one first hydrofoil (4) in longitudinal direction is arranged close in front of the longitudinal center of gravity (g) and that a second hydrofoil (5) is arranged close to the stern, that the 2 hydrofoils have such an angle of attack that they are at design speed substantially parallel to the water level (w) respectively slightly positively inclined, that the first hydrofoil has got a bigger projected area than the second and that the projected area of the hydrofoils and their distances in relation to the longitudinal center of gravity are chosen in a way that the resultant of the lift forces generated by the hydrofoils acts in or close to the longitudinal center of gravity at design speed whereby the 2 hydrofoils are arranged below the waterline in such a way that they according to their chord length - act in the so called surface effect range.
     
    2.) Catamaran according to claim 1.) characterized in a way that the two hulls (1) are asymetric planning hulls with a dee-V shape, whereby the vertical walls (6) .are parallel to each other.
     
    3.) Catamaran according to claim 1.) characterized in a way that the demihulls are designed as displacement or semidispalcement hulls and that the first foil (4) is arranged at about 1/4 to 1/2 of the draught above the keel and that the hydrofoils (4, 5) are rectangularly mounted to the tunnel wall in order to avoid obstruction of the water inflow.
     
    4.) Catamaran according to one of the previous claims characterized in a way that the first hydrofoil (4) is about 70 to 80% of the projected area of the entire area of the 2 foils.
     
    5.) Catamaran according to one of the previous claims characterized in a way that the 2 hydrofoils are arranged so that they run at design speed approx. parallel to the water level respectively with a slightly positive angle of attack.
     
    6.) Catamaran according to one of the previous claims characterized in a way that the hydrofoils at rest of the catamaran are inclined vice versa to its trimangle, when at speed negatively 2° to 6° to the water level.
     
    7.) Catamaran according to one of the previous claims characterized in such a way that the diatance (hf, hf') of the hydrofoils to the watar lavel at design speed is smaller than the chord length (Ie, lc') of the respective hydrofoil (4, 5).
     
    8.) Catamaran according to claim 7.) characterized in a way that the distance (hf, hf') is preferably 0,2 to 0,6 of the chord length of the respective hydrofoil.
     
    9.) Catamaran according to one of the previous claims characterized in a way that the first hydrofoil (4) is supported by a streamlined strut at the rear of the hydrofoil connected to the tunnel ceiling in order to use thin and cavitation free foil sections.
     
    10.) Catamaran according to one of the previous claims characterized in such a way that in order to reduce the hump resistance other hydrofoils are arranged. These shall have preferably a higher lift at low speed and they will emerge completely when running at design speed.
     


    Revendications

    1. Catamaran avec deux demi-bateaux (1) disposés à l'ecart l'un de l'autre et dans des positions pratiquement parallèles qui de préférence sont reunis l'un à l'autre par un pont (2) se trouvant en navigation au-dessus de l'eau tandis que dans le tunnel ainsi formé sont disposées des ailes portantes s'étendant transversalement dans la zone au-dessous de la surface de l'eau entre les demi-bateaux, caractérisé en ceci:

    qu'une première aile portante (4) est disposée dans la direction de la longueur au centre de gravité (G) du catamaran ou un peu en avant de ce centre de gravité,

    qu'une deuxième aile portante (5) est disposée au voisinage de la poupe;

    que les deux ailes portantes présentent des angles d'incidence tels que, pour la vitesse de construction du catamaran, elles soient disposées essentiellement parallèlement au niveau de l'eau (W) ou sous un angle d'incidence légèrement positif;

    que la première aile portante présente en projection une surface plus grande que la deuxième aile portante;

    et que les surfaces projetées des ailes portantes et les distances des ailes portantes au centre de gravité sont choisies de façon que la résultante des forces de poussée produites par les ailes portantes à la vitesse de construction s'applique au centre de gravité ou en son voisinage immédiat en direction longitudinale, de sorte que les deux ailes portantes sont disposées à des niveaux (hf, hf') par rapport au niveau de l'eau de façon que selon l'étendue de leurs profils (Ic, Ic') elles agissent dans le domaine dit à effet de surface avec caractéristique d'assiette automatique,


     
    2. Catamaran selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moitiés de bateau (1) sont établies comme coques de demi-bateaux et présentent,-sur leurs côtés longitudinaux essentiellement parallèles tournés l'un vers l'autre, des parois latérales planes (6) pratiquement verticales,
     
    3. Catamaran selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moitiés de bateau (1) sont établies comme coques de glisseurs ou coques de bateaux semi-glisseurs et que la première aile portante (4) est disposée au-dessus de la ligne de quille à une profondeur en position de repos d'environ 1/4 à 1/2 de la profondeur d'immersion et que les ailes portantes (4, 5) sont formées de façon à se présenter perpendiculairement à la paroi du tunnel des coques pour éviter un barrage à l'écoulement.
     
    4. Catamaran selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première aile portante (4) présente environ 70 à 80 % de la surface de projection des deux ailes portantes.
     
    5. Catamaran selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque aile portante est disposée avec ses extrémités profilées de telle façon que, pour la vitesse de construction, elle se trouve dans un plan approximativement parallèle au niveau de l'eau.
     
    6. Catamaran selon l'une des revendications precedentes, caractérisé en ce que les ailes portantes dans la position de repos du catamaran sont établies à un angle d'incidence inversé négatif d'environ 2 à 6° par rapport au niveau de l'eau.
     
    7. Catamaran selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écart (hf, hf') des ailes portantes par rapport au niveau de l'eau pour la vitesse de construction est plus faible que la longueur de profil (le, Ic') de l'aile portante correspondante (4, 5),
     
    8. Catamaran selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écart (hf, hf') est de préférence de 0,2 à 0,6 de la longueur de profil de l'aile portante correspondante.
     
    9. Catamaran selon l'une des revendications precedentes, caractérisé en ce que la première aile portante (4) est munie dans le plan moyen vertical à son extrémité arrière d'un renforcement vertical (7) favorisant l'écoulement qui réunit l'aile portante au pont du tunnel et permet ainsi de façon renforcée et efficace des profils d'aile portante plus minces sans cavitation,
     
    10. Catamaran selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour diminuer les résistances initiales exercées par la paire d'ailes portantes (4, 5), une autre paire d'ailes portantes, de préférence à surfaces d'ailes plus grandes, est disposée parallèlement à la première et que la paire d'ailes portantes supplémentaires est disposée en hauteur de façon qu'elle sorte de l'eau lors d'une augmentation de vitesse du catamaran.
     




    Zeichnung