KURSSTABILES, SCHNELLES, SEEGEHENDES SCHIFF MIT EINEM FÜR EINEN RUDERPROPELLER OPTIMIERTEN RUMPF

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein kursstabiles, schnelles, seegehendes Schiff mit einem zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren bestimmten Rumpf und zumindest einem drehbaren, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller, in der Fachsprache auch als Pod bezeichnet, der zur Energieversorgung zumindest eine Motor-Generatoreinheit aufweist, die im Schiffsrumpf angeordnet ist.

[0002] Dem Vorstehenden entsprechende Schiffe sind bekannt, etwa aus dem Kreuzfahrtschiffbereich. Bei den bekannten Schiffen handelt es sich um Schiffe in Kielkonstruktion, bei denen das Ruder und die Wellenanlage durch einen oder mehrere elektrische Ruderpropeller ersetzt wurden. Die eigentliche Schiffsform ist im wesentlichen unverändert. Ein Beispiel zeigt die Druckschrift "The SSP Propulsor" der Firmen Siemens und Schottel, Nr. 159U559 04982.

[0003] Aus dem Firmenprospekt der ABB AZIPOD OY "Azimuthing electric propulsion drive", XP 000783547, Helsinki, Finnland, ist ein kursstabiles, schnelles und seegehendes Schiff bekannt, das einen zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren bestimmten Rumpf und zumindest einen drehbaren, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller zeigt, der zur Energieversorgung zumindest eine Motor-Generatoreinheit aufweist, die im Schiffsrumpf angeordnet ist, wobei der Rumpf des Schiffes überwiegend einen etwas zu den beiden Rumpfseiten hin ansteigenden Boden aufweist, wobei der vordere Teil des Rumpfes Kurs und Bewegung des Schiffes stabilisierend ausgebildet ist und unter Wasser insbesondere in einen relativ schlanken Bug mit Bugwulst ausläuft. Dabei ist vor jedem Ruderpropeller ein Strömungsleitkörper angeordnet, der sowohl zur Optimierung der Fahreigenschaften als auch zur optimierten Anströmung des Ruderpropellers dient und der ein Verdrängungsvolumen für das den jeweiligen Ruderpropeller anströmende Wasser aufweist. Bei dem dargestellten Skegg handelt es sich um einen Mittelskegg, der zur Kursstabilisierung dient.

[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neues, schnelles, seegehendes Schiff anzugeben, das demgegenüber in seiner Gesamtkonzeption speziell für die Verwendung von elektrischen Ruderpropellern optimiert wurde, um insbesondere alle möglichen Vorteile in der Raumausnutzung, im Fahrverhalten, im Schiffswiderstand und im Propulsionswirkungsgrad des Schiffes, die sich durch die Verwendung von elektrischen Ruderpropellern ergeben können, voll nutzbar zu machen.

[0005] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rumpf des Schiffes überwiegend einen über einen kleinen Winkel zu den beiden Rumpfseiten hin ansteigenden Boden aufweist, und dass der vordere Teil des Rumpfes Kurs und Bewegung des Schiffes stabilisierend ausgebildet ist und unter Wasser in einen langgestreckten Bug mit Bugwulst, in der Fachsprache auch als Bulb bezeichnet, ausläuft, und dass es zwei Ruderpropeller aufweist, wobei vor jedem Ruderpropeller ein Strömungsleitkörper, in der Fachsprache auch als Skegg bezeichnet, sowohl für die Optimierung der Fahreigenschaften als auch für die optimierte Anströmung des Ruderpropellers angeordnet ist, der ein Verdrängungsvolumen für das den jeweiligen Ruderpropeller anströmende Wasser aufweist.

[0006] Durch diese neue Ausbildung ist es vorteilhaft möglich, sowohl den Rumpfnutzraum optimiert auszugestalten als auch ein stabiles Kurs- und Seeverhalten bei geringstmöglichem Schiffswiderstand und optimiertem Antriebswirkungsgrad zu erhalten. Insgesamt ergibt sich so eine Nutzraumerhöhung um deutlich mehr als 10 % und eine Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades um mehrere Prozent. So ergeben sich für den Kunden - den Reeder oder den Charterer - ein erhöhtes Nutzladevolumen bei verringertem Energieverbrauch beim Betrieb des Schiffes. Wahlweise kann auch eine höhere Geschwindigkeit gefahren werden.

[0007] Durch die Einführung der erfindungswesentlichen Skeggs erhöht sich die benetzte Oberfläche des Schiffkörpers. Diese bekannte Tatsache, die bisher die Fachwelt davon abgehalten hat, voluminöse Strömungsleitkörper am Unterteil eines Seeschiffes in größerem Maß einzusetzen, wird aber überraschend durch die Vorteile, wie die Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades, die möglich ist und durch die optimierte widerstandsarme Abströmung im Heckbereich des Schiffes mehr als wettgemacht. Insgesamt ergeben sich durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Skeggs für das Schiff so große Vorteile, dass sie den Nachteil der größeren benetzten Oberfläche mehr als ausgleichen. Dies gilt insbesondere für Schiffe, die durch Ruderpropeller in Mehrfachanordnung angetrieben werden.

[0008] Das erfindungsgemäße Schiff widerlegt die Vorurteile der Fachwelt in Bezug auf die Verwendung von voluminösen Unterwasser-Strömungsleitkörpern für Seeschiffe, insbesondere wenn der Rumpf insgesamt für die Verwendung von drehbaren Ruderpropellern optimiert ausgelegt ist und diese entsprechend dimensioniert und angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Verwendung von niedrigbauenden elektrischen Ruderpropellern, die besonders günstige Skeggausbildungen erlauben (kleine Skeggoberflächen) und deren Schäfte sowie Motorgehäuse in die Strömungsoptimierung einbezogen werden können.

[0009] In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bug, insbesondere im unteren Teil, im Anschluss an die Bugwulst, konkav verlaufend ausgebildet ist. Hierdurch kann sehr vorteilhaft eine insgesamt relativ völlige Vorschiffsform gewählt werden, ohne dass auf eine kursstabile Wirkung des Bugs verzichtet werden muss.

[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsleitkörper (Skeggs) in Längsrichtung am Ende hakenförmig ausgebildet sind, vorzugsweise in ihrer Ausbildung dem speziellen Schiffstyp individuell angepasst, und ein Abströmungsverhalten aufweisen, das mit einer am Skegg anliegenden Strömung, insbesondere weitgehend ablösungsfrei am Skegg anliegenden Strömung, zu einer verlangsamten Anströmung des Gehäuses der Ruderpropeller führt. Hierdurch ergibt sich u.a. die erfindungsgemäß vorteilhafte mögliche Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades der Ruderpropeller, wobei die Ruderpropeller selbst durch eine Winkelstellung in Bezug auf das ansteigende Heck in Bezug auf den Schiffsboden in vertikaler Richtung und die Längsschiffsrichtung vorteilhaft derartig angeordnet und eingestellt sind, dass sich eine weitere Verbesserung der widerstandsoptimierten Abströmung des Hinterschiffs und eine Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades (Skeggs) ergibt.

[0011] Es ist dabei vorgesehen, dass die Strömungsleitkörper (Skeggs) am Schiffsboden nach außen geneigt, etwa senkrecht zum - zu den beiden Schiffsseiten um einen kleinen Winkel - ansteigenden Schiffsboden stehend, angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen 3 und 10°, insbesondere etwa 7°, beträgt. Zusammen mit einer im Querschnitt tropfenförmigen Ausbildung der Strömungsleitkörper ergibt sich die Ausbildung eines sich nach oben erweiternden Strömungskanals, der zu einer ablösungsfreien verlangsamten Anströmung der Ruderpropeller führt. Gleichzeitig ergibt sich generell eine sehr gute Kursstabilität, die vorteilhaft auch bei Rollbewegungen erhalten bleibt.

[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsleitkörper, das Unterteil des Rumpfs und der Bug, in Form und Länge einen widerstandsarmen Geradeauslauf des Schiffes bewirkend ausgebildet sind. Dabei bilden die Strömungsleitkörper einen integralen Teil des Rumpfes, wobei die Skeggparameter derart sind, dass im Mittel die Breite des Skeggs ungefähr im Bereich 0,1 bis 0,06 der Schiffsbreite liegt, insbesonders etwa 0,08 der Schiffsbreite beträgt, die Tiefe des Skeggs etwa im Bereich 1,0 bis 0,74 des Schiffstiefganges liegt, insbesonders etwa 0,92 des Tiefganges des Schiffs beträgt, und eine außermittige Lage gegenüber Schiffsmitte von ungefähr dem Abstand der jeweiligen Propellerwelle aus Mitte Schiff besitzt. Die Länge des Skeggs beträgt vorteilhaft zwischen 0,25 und 0,38 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang, insbesondere etwa 0,32 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang. Vor jedem Ruderpropeller wird vorteilhaft ein Skegg angeordnet.

[0013] Von besonderem Vorteil ist, dass die Skeggs als Vorflügel für die Ruderpropeller ausgebildet sind, wenn sie den vorstehend genannten Bedingungen in etwa folgen. So wird die Ruderwirkung bei kleinen Ausschlägen des Ruderpropellers verstärkt und das Schiff folgt zuverlässig den Ruderausschlägen mit dem Heck ohne erheblich seitlich zu driften.

[0014] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder Ruderpropeller vorzugsweise zwei Einzelpropeller, insbesondere gleichläufige Propeller, aufweist und dass die Propeller in einer gerichteten Hinterschiffsgesamtabströmung angeordnet sind, die im Bereich der Ruderpropeller zu einer verlangsamten Anströmung führt. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft ein hoher Propulsionswirkungsgrad durch die Kombination von Ruderpropeller und Schiffsform.

[0015] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rumpf durch eine Anordnung von Diesel-(Gasturbinen-)Generatoreinheiten hinter dem Bugbereich besonders richtungsstabil laufend ausgebildet ist und außer dem Wulst am Bug mit seinem teilweise konkaven Übergang in die Vorschiffsform sowie den Skeggs keine Strömungsleitkörper aufweist. So ergibt sich eine gute Kursstabilität des Schiffs bei widerstandsarmer Umströmung bei gleichzeitig optimierter Abströmung am Heck.

[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ruderpropeller an als Strömungsleitkörpern wirkenden, insbesondere kurzen, Schäften angeordnet sind und Gehäuse für die Propellerwelle aufweisen, die als Strömungsleitkörper wirken. So ergibt sich sowohl eine optimierte Nutzraumausbildung im Schiff als auch eine gute Manövrierbarkeit.

[0017] Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Schäfte und Gehäuse der Ruderpropeller derart geformt sind, dass sie zusammen mit den Strömungsleitkörpern am Rumpf und der Heckform ein abströmungsoptimiertes, widerstandsarmes Rumpfende ergeben. Diese Optimierung, die aufgrund von Schlepptankversuchen erreicht wird, macht die Vorteile eines auf einen Antrieb durch Ruderpropeller optimierten Schiffsrumpfs besonders augenfällig. Insgesamt ergibt sich ein erhöhter Propulsionswirkungsgrad bei verringertem Schiffswiderstand.

[0018] Es ist vorgesehen, dass die vorstehenden Optimierungen insbesondere für Rümpfe verwendet werden, die für Geschwindigkeiten zwischen 20 und 36 Knoten ausgelegt sind. Bei derartig hohen Schiffsgeschwindigkeiten ist insbesondere die bisher unerreichte Kursstabilität in Zusammenhang mit dem hohen Propulsionswirkungsgrad und dem geringen Schiffswiderstand von Vorteil.

[0019] Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung eines schnellen seegehendes Schiffes, wenn es als Roro- oder Ropax-Schiff ausgebildet ist, wobei die Ruderpropeller als niedrigbauende Ruderpropeller ausgebildet unterhalb des Hauptcardecks angeordnet sind, so dass das Hauptcardeck vom Heck bis zum Bug durchgehend ausgebildet werden kann. So ergibt sich eine spezielle Nutzraumoptimierung für Roro- oder Ropax-Schiffe. Die erreichten Vorteile ergeben sich natürlich auch für Containerschiffe oder Passagierschiffe.

[0020] Als niedrigbauender Ruderpropeller sind die in der eingangs genannten Broschüre genannten Antriebe des Siemens-Schottel-Konsortiums ohne große Änderungen ausgestaltbar, da sie einen besonders niedrigbauenden Rumpf-Schaftübergang aufweisen. Zusammen mit einer Schleifringanordnung innerhalb des Schaftoberteils und Drehmotoren unmittelbar am oberen Schaftrand oder auch im Oberteil des Schaftes ergibt sich eine so niedrige Bauhöhe des Antriebs, dass das Heck des Schiffes innen nahezu unbeeinflusst vom Antrieb ausgebildet werden kann. Die Hilfsaggregate für den Ruderpropeller, wie die Hydraulikpumpen werden dabei im wesentlichen neben dem Rumpf-Schaftübergang angeordnet, so dass im Heckbereich eine niedrige Auflageebene für Zufahrtsklappen von Fahrzeugen etc. eingerichtet werden kann. Das Hauptcardeck kann unmittelbar über dem Drehlager des niedrigbauenden Ruderpropellers angeordnet werden, ein Zugang zu dem Schaft des Ruderpropellers kann dann durch einen Schaftdeckel erreicht werden.

[0021] In Ausgestaltung des Schiffes ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass es zumindest zwei Motor-Generatoreinheiten für den Antrieb aufweist, die auf dem Schiffsboden angeordnet sind. So ist für eine gute Schiffsstabilität bei optimierter Cardeckanordnung gesorgt. Der Raum für die Motor-Generatoreinheiten mit den zugehörigen Steuer- und Schalteinrichtungen sind derart im Rumpf angeordnet und abgeschottet, dass die SOLAS- und IMO-Stabilitätsanforderungen und das Stockholm-Abkommen für Seeschiffe eingehalten sind. So ergibt sich erfindungsgemäß nicht nur ein bezüglich Raum und Verbrauch optimiertes, sondern auch besonderes sicheres Seeschiff.

[0022] Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen weitere, vorteilhafte und auch erfindungswesentliche, Einzelheiten ebenso wie aus den Unteransprüchen entnehmbar sind.

[0023] Im einzelnen zeigen:

FIG 1

die Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ropax-Schiffes,

FIG 2

einen Querschnitt in Maschinenraumhöhe durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,

FIG 3

einen Längsschnitt mit Ansicht des Schiffsinneren und der Schiffsrumpfform durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,

FIG 4

einen Schnitt in Höhe des zweiten Decks durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,

FIG 5

einen Schnitt in Höhe des ersten Decks durch ein FIG 1 entsprechendes Schiff,

FIG 6

das Cardeck mit der Laderampe eines ähnlich anderen, entsprechend der Erfindung konstruierten Schiffs,

FIG 7

das Wetterdeck eines ähnlich anderen, entsprechend der Erfindung konstruierten Schiffs,

FIG 8

einen Teilschnitt durch das Achterschiff eines ähnlich anderen Schiffs gemäß der Erfindung mit angeformten Skeggs sowie

FIG 9

den Linienriss derartiger Schiffe im Skeggbereich.

[0024] In FIG 1 bezeichnet 1 die Brücke des Schiffes, 2 den Bug und 3 den Bugwulst. In den Bug 2 hinein reicht das Wetterdeck 9, das so von achtern bis vorn durchgehend ausgebildet werden kann. In gehörigem Abstand hinter der Brücke 1 befindet sich der Schornsteinaufbau 4 mit den Abgasrohren, dessen Anordnung relativ unabhängig von der aktuellen Lage der Diesel- oder Gasturbinen-Generatoreinheiten gewählt werden kann. Ebenso wie das Wetterdeck 9 ist auch das Hauptfrachtdeck, z.B. ein Hauptcardeck 10 vom Heck bis zum Bug durchgehend ausgebildet, so dass sich für diese beiden Decks eine Stellfläche durchgehend vom Heck zum Bug des Schiffes ergibt. Für die Durchgängigkeit des Hauptcardecks 10 auch im Heckbereich ist der kurzbauende Ruderpropeller 6 verantwortlich, der hier erfindungsgemäß vorteilhaft als Doppelruderpropeller ausgebildet ist. So ergeben sich besonders kleine Propellerdurchmesser bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad. Vor dem Ruderpropeller 6 ist jeweils ein Skegg 8 angeordnet, dass - wie gezeigt - hakenförmig ausläuft und mit einem Abstand 7 vor dem Ruderpropeller 6 endet. Der Abstand 7 ist wesentlich für eine vibrationsfreie Anströmung des Ruderpropellers 6, er beträgt daher in der Regel 1 % der Schiffslänge. Vorteilhaft sind auch 2 bis 3 % der Schiffslänge. Das Unterwasserschiff 11 des Schiffes ist im Heckbereich langsam ansteigend ausgebildet, so dass sich eine weitgehend wirbelfreie, widerstandsarme Abströmung im Heckbereich ergibt. Insgesamt sind bei dem erfindungsgemäßen Schiffstyp Bugform, Heckform, Größe und Anordnung der Ruderpropeller sowie die Skeggs sehr vorteilhaft derart aufeinander abgestimmt, dass sich ein kursstabiles, widerstandsarmes Fahren des Schiffes bei gleichzeitig hohem Propulsionswirkungsgrad des Antriebs ergibt.

[0025] In FIG 2 bezeichnet 12 Dieselgeneratoreinheiten mit einem außermittigen Abgasführung. So ergeben sich optimal auslegbare LKW-Ladespuren.

[0026] In den FIG 3, 4 und 5 sind Maschinenräume mit eingezeichneten Dieselaggregaten 13, 17 und 21 unten im Mittel-/Vorderteil des Schiffes ersichtlich. Wie ersichtlich können die Diesel- bzw. Gasturbinenaggregate kleinbauend so verteilt werden, dass ein durchgehendes Hauptcardeck entsteht. Der genaue Aufstellungsort wird derart gewählt, z.B. in Mittelschiffsbereich, dass sich eine günstige Längsfestigkeitsbeanspruchung (Glattwassermoment, Querkraftverlauf) für das Schiff ergibt.

[0027] In FIG 3 bezeichnet 18 das Hauptcardeck und 14 das Wetterdeck. In FIG 4 bezeichnen 20 Umformer und Transformatoren und 14 Hydraulikaggregate im Heck. Die Hydraulikaggregate im Heck sind vorteilhaft in einem Hydraulikraum 15 etwa auf der Ebene der Oberkante der Ruderpropeller 16 angeordnet. Diese Aggregate liegen also unter dem durchgehenden Hauptcardeck.

[0028] In FIG 5 bezeichnet 19 schließlich die auf dieser Ebene nach hinten geführten Skeggs, die einen integralen Bestandteil der Rumpfunterseite bilden.

[0029] Eine vorteilhafte Deckausbildung ist aus FIG 7 (Wetterdeck) und FIG 6 (Hauptcardeck) ersichtlich. In den FIG 6 und 7 sind die Aufstellungsreihen für die Kraftfahrzeuge, Container, etc. mit 24 und 25 bezeichnet. Die Auffahrtrampe für die Fahrzeuge ist mit 23 bezeichnet. Wie ersichtlich ergeben sich durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine bisher unerreicht große Zahl von Stellplätzen für Fahrzeuge oder Container.

[0030] Aus FIG 8 ist ein Querschnitt durch das Schiff im Anfangsbereich der Skeggs zu ersehen. Hierbei sind die LKWs auf dem Wetterdeck mit 26 bezeichnet. Die LKWs auf dem Hauptcardeck mit 27 und die LKWs im unteren Teil des Schiffes mit 28. Für die Mitnahme von PKW sind dabei hochnehmbare Seitendeckspuren 29 vorgesehen, die vom Hauptdeck aus anfahrbar sind. In den Doppelboden und sein Spannten- und Stringersystem integriert sind die Skeggvorderteile 30. Die Skeggs bilden also integrale Teile der Schiffskonstruktion.

[0031] Zur Erläuterung der Skeggparameter dient schließlich FIG 9, wobei die Skeggparameter insbesondere Schiffstyp abhängig gewählt werden. Desgleichen werden die Skeggparameter variiert, je nachdem ob es sich um ein reines Roro-Schiff, bei dem nur ein geringerer Fahrtkomfort benötigt wird, um eine Ropax-Fähre, ein Container- oder um ein Passagierschiff handelt. Nach diesen Kriterien wird auch der Abstand Ruderpropeller-Skegghinterkante gewählt, da diese kennzeichnend für die Laufruhe der Ruderpropeller ist. Je größer der Abstand desto geringer ist die Vibrationsübertragung durch Druckimpulse von den Ruderpropellern auf den Rumpf.

[0032] Die Druckimpulse von den Propellern der Ruderpropeller auf den jeweiligen Schaft und Schiffsrumpf werden dagegen vorteilhaft durch regeltechnische Maßnahmen beeinflusst.

Ansprüche

1. Kursstabiles, schnelles und seegehendes Schiff mit einem zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren bestimmten Rumpf und zumindest einem drehbaren, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller (6), der zur Energieversorgung zumindest eine Motor-Generatoreinheit aufweist, die im Schiffsrumpf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf des Schiffes überwiegend einen über einen kleinen Winkel zu den beiden Rumpfseiten hin ansteigenden Boden aufweist, und dass der vordere Teil des Rumpfes Kurs und Bewegung des Schiffes stabilisierend ausgebildet ist und unter Wasser in einen langgestreckten Bug mit Bugwulst (3) ausläuft und dass es zwei Ruderpropeller aufweist, wobei vor jedem Ruderpropeller ein Strömungsleitkörper (8) sowohl für die Optimierung der Fahreigenschaften als auch für die optimierte Anströmung des Ruderpropellers angeordnet ist, der ein Verdrängungsvolumen für das den jeweiligen Ruderpropeller anströmende Wasser aufweist.

2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bug im unteren Teil im Anschluss an die Bugwulst (3) konkav verlaufend ausgebildet ist.

3. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8) in Längsrichtung am Ende hakenförmig ausgebildet sind, in ihrer Ausbildung dem speziellen Schiffstyp angepasst sind, und ein Abströmungsverhalten aufweisen, das mit einer am Skegg anliegenden Strömung zu einer verlangsamten Anströmung der Ruderpropellereinheit führt.

4. Schiff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8) am Schiffsboden nach außen abgewinkelt angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen 3° und 10° beträgt.

5. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruderpropeller nach außen geneigt, etwa senkrecht zum zu den beiden Schiffsseiten um einen kleinen Winkel ansteigenden Schiffsboden stehend, angeordnet sind, z.B. um 4° bis 5° geneigt.

6. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruderpropeller-Ruderlage-Nullstellung von der Schiffslängsrichtung abweichend derart gewählt wird, dass zwischen den Ruderpropellern ein sich aufweitender Strömungskanal entsteht.

7. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Ruderpropeller zum Heck hin ansteigend ausgerichtet sind.

8. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8), das Unterteil des Rumpfs und der Bug, in Form und Länge einen Geradeauslauf des Schiffes bei anliegender Strömung bewirkend ausgebildet sind.

9. Schiff nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitkörper (8) einen integralen Teil des Rumpfes bilden, wobei die Abmessungsparameter wie folgt sind:

- Skeggbreite im Bereich 0,1 bis 0,06 der Schiffsbreite

- Skeggtiefe im Bereich 1,0 bis 0,74 des Schiffstiefganges

- Versatz der Skeggmitte gegenüber der Schiffsmitte gleich dem Abstand der zugehörigen Propellerwelle aus Mitte Schiff

- Skegglänge im Bereich 0,38 bis 0,25 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang, zum Beispiel etwa 0,30 bis 0,35 der Wasserlinienlänge auf Konstruktionstiefgang.

10. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Skeggs als Vorflügel für den jeweiligen Ruderpropeller ausgebildet sind, so dass die Wirksamkeit kleiner Ruderausschläge verstärkt wird.

11. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ruderpropeller zwei Einzelpropeller, insbesondere gleichläufige Propeller, aufweist.

12. Schiff nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Propeller in einer gerichteten Hinterschiffs-Gesamtabströmung angeordnet sind, die im Bereich der Ruderpropeller verlangsamt und durch die Skeggs zur verlustarmen Anströmung der Ruderpropeller ausgerichtet ist.

13. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf durch eine Anordnung von Diesel/Gasturbinen-Generatoreinheiten hinter dem Bugbereich gut geradeaus laufend ausgebildet ist und eine waagerechte Schwimmlage aufweist.

14. Schiff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten im Mittelschiffsbereich oder vor dem Mittelschiffsbereich, z.B. bei Ropax-Fähren unter dem Deckhausbereich angeordnet sind, um kleine Festigkeitsbeanspruchungen für das Schiff zu erhalten.

15. Schiff nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schäfte und Gehäuse der Ruderpropeller derart geformt und angeordnet sind, dass sie zusammen mit den Strömungsleitkörpern (8) am Rumpf und der Heckform ein Schiffsrumpfsende mit von der Form her wirbelfreien Wasserablauf ergeben.

16. Schiff nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es außer dem Wulst am Bug mit seinem gegebenenfalls teilweise konkaven Übergang in die Vorschiffsform sowie den Skeggs keine Strömungsleitelemente aufweist.

17. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf für Geschwindigkeiten zwischen 20 und 36 Knoten ausgelegt ist.

18. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Roro- oder Ropax-Schiff ausgebildet ist, wobei die Ruderpropeller als niedrigbauende Ruderpropeller ausgebildet und unterhalb des Hauptcardecks angeordnet sind, so dass das Hauptcardeck von hinten anfahrbar und vom Heck bis zum Bug durchgehend ausgebildet werden kann.

19. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass es nach Stabilitätsvorgaben verteilte, zumindest zwei, Motor-Generatoreinheiten für den Antrieb aufweist, die auf dem Schiffsboden angeordnet sind und ihre Abgase zentral abgeben.

20. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum für die Motor-Generatoreinheiten mit den zugehörigen Steuerund Schalteinrichtungen derart im Schiff angeordnet und abgeschottet sind, dass die SOLAS- und IMO-Stabilitätsanforderungen und in Bezug auf die Sicherheit das Stockholm-Abkommen für Seeschiffe eingehalten sind.

21. Schiff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 und 19,20, dadurch gekennzeichnet, dass es als Container-Schiff ausgebildet ist.

22. Schiff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 und 19,20, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kreuzfahrtschiff ausgebildet ist.

Claims

1. Course-holding, high-speed, sea-going vessel having a hull which is intended to hold payloads or passengers and at least one rotatable, preferably electric, rudder propeller (6) which is arranged gondola-like under the hull of the vessel and has, to supply it with power, at least one motor/generator unit which is arranged in the hull of the vessel, characterized in that the hull of the vessel mainly has a bottom which rises over a small angle towards the two sides of the hull, and in that the front part of the hull is designed so as to stabilize the course and movement of the vessel and ends under water, in a long stretched-out bow with a bulb (3), and in that it has two rudder propellers, a flow-guiding element (8) being arranged upstream of each rudder propeller in order both to optimize the handling characteristics and to achieve an optimized flow against the rudder propeller, which has a displacement volume for the water flowing against the respective rudder propeller.

2. Vessel according to Claim 1, characterized in that the lower part of the bow following the bulb (3) is designed with a concave profile.

3. Vessel according to Claim 1 or 2, characterized in that the flow-guiding elements (8) are hook-shaped at the end in the longitudinal direction, their design is matched to the specific type of vessel and they have an outgoing flow characteristic which, with a flow bearing against the skegg, gives rise to a decelerated flow against the rudder propeller unit.

4. Vessel according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the flow-guiding elements (8) are arranged bent towards the outside on the bottom of the vessel, the angle being between 3° and 10°.

5. Vessel according to Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the rudder propellers are arranged inclined towards the outside, approximately perpendicular with respect to the bottom of the vessel which rises by a small angle to the two sides of the vessel, for example inclined by 4° to 5°.

6. Vessel according to Claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the zero position of the rudder propeller is selected so as to deviate from the longitudinal direction of the vessel in such a way that a flow channel which widens is produced between the rudder propellers.

7. Vessel according to Claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the axes of rotation of the rudder propellers are aligned so as to rise towards the stern.

8. Vessel according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the flow-guiding elements (8), the lower part of the hull and the bow are designed in terms of shape and length so as to bring about a straight course of the vessel when the flow bears against it.

9. Vessel according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized in that the flow-guiding elements (8) form an integral part of the hull, the dimensioning parameters being as follows:

- skegg width in the range 0.1 to 0.06 of the width of the vessel

- skegg depth in the range 1.0 to 0.74 of the draft of the vessel

- offset of the centre of the skegg with respect to the centre of the vessel equal to the distance between the associated propeller shaft and the centre of the vessel

- length of the skegg in the range 0.38 to 0.25 of the length of the water line at the designed draft, for example approximately 0.30 to 0.35 of the length of the water line at the designed draft.

10. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the skeggs are designed as front vanes for the respective rudder propeller so that the effectiveness of small rudder angles is amplified.

11. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that each rudder propeller has two individual propellers, in particular unidirectional propellers.

12. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the propellers are arranged in a directional overall outgoing flow of the rear of the vessel, which outgoing flow is decelerated in the vicinity of the rudder propellers and is oriented by the skeggs to produce low-loss flow against the rudder propellers.

13. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hull is designed such that it runs with a good straight course by virtue of an arrangement of diesel/gas-turbine generator units behind the bow area and has a horizontal trim.

14. Vessel according to Claim 13, characterized in that the drive units are arranged in the centre area of the vessel or in front of the centre area of the vessel, for example under the deck-house area in Ropax ferries, in order to obtain small mechanical stresses for the vessel.

15. Vessel according to Claim 13 or 14, characterized in that the shanks and housings of the rudder propellers are shaped and arranged in such a way that, together with the flow-guiding elements (8) on the hull and the stern shape, they produce an end of the hull of the vessel, the shape of which allows water to run off without eddying.

16. Vessel according to Claim 13, 14 or 15, characterized in that, apart from the bulb at the bow with its, if appropriate, partially concave transition into the shape of the front of the vessel and the skeggs, it does not have any flow-guiding elements.

17. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hull is designed for speeds of between 20 and 36 knots.

18. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is designed as a Roro or Ropax vessel, the rudder propellers being designed as low rudder propellers and being arranged underneath the main car deck in such a way that the main car deck can be driven onto from behind and can be designed so as to extend from the stern to the bow.

19. Vessel according to one or more of the preceding claims, preferably according to Claim 13 or 14, characterized in that it has at least two motor/generator units for the drive, said motor/generator units being distributed according to stability specifications and being arranged on the bottom of the vessel and emitting their exhaust gases centrally.

20. Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the space for the motor/generator units with the associated control and switching devices is arranged and bounded by bulkheads in the vessel in such a way that the SOLAS and IMO stability requirements and, with regard to safety, the Stockholm Convention for sea-going vessels are complied with.

21. Vessel according to one or more of Claims 1 to 17 and 19, 20, characterized in that it is embodied as a container vessel.

22. Vessel according to one or more of Claims 1 to 17 and 19, 20, characterized in that it is embodied as a cruise liner.

Revendications

1. Navire rapide, allant en mer et à stabilité de route, comportant une coque destinée à recevoir des charges utiles ou des passagers et au moins une hélice (6) de gouvernail rotative, de préférence électrique, disposée en nacelle sous la coque du navire, hélice qui possède pour son alimentation en énergie au moins un groupe moto-générateur qui est disposé dans la coque du navire, caractérisé en ce que la coque du navire comporte principalement un fond montant sous un petit angle en direction des deux côtés de la coque, et en ce que la partie avant de la coque est conçue pour stabiliser la route et les mouvements du bateau et se termine sous l'eau par une proue oblongue, munie d'un bulbe (3), et en ce que le navire comporte deux hélices de gouvernail, un corps (8) de guidage de courant étant disposé devant chaque hélice de gouvernail tant pour l'optimisation de la tenue de route que pour optimiser le courant rencontrant l'hélice de gouvernail, corps qui possède un volume de déplacement pour l'eau affluant sur l'hélice de gouvernail respective.

2. Navire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la proue est concave dans sa partie inférieure, en raccordement au bulbe (3).

3. Navire suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les corps (8) de guidage de courant sont réalisés en forme de crochet à leur extrémité en direction longitudinale, sont adaptés dans leur conception au type particulier de navire, et ont un comportement de courant de fuite qui, lorsqu'un courant agit sur le talon de quille, engendre un ralentissement du courant arrivant sur l'ensemble d'hélice de gouvernail.

4. Navire suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les corps (8) de guidage de courant sont disposés sur le fond du navire en étant coudés vers l'extérieur, l'angle étant compris entre 3° et 10°.

5. Navire suivant la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les hélices de gouvernail sont disposées en étant placées approximativement perpendiculairement au fond du navire montant sous un petit angle en direction des deux côtés du navire et en étant inclinées vers l'extérieur, l'inclinaison étant par exemple de 4° à 5°.

6. Navire suivant la revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que la position zéro de gouvernail des hélices de gouvernail est choisie avec un écart, par rapport à la direction longitudinale du navire, tel qu'est produit entre les hélices de gouvernail un canal d'écoulement allant en s'élargissant.

7. Navire suivant la revendication 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que les axes de rotation des hélices de gouvernail sont orientés en montant en direction de la poupe.

8. Navire suivant la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les corps (8) de guidage de courant, la partie inférieure de la coque et la proue sont conçus d'une forme et d'une longueur produisant une marche en ligne droite du navire lors de l'action d'un courant.

9. Navire suivant la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que les corps (8) de guidage de courant font partie intégrante de la coque, les paramètres dimensionnels étant les suivants :

- largeur de talon de quille entre 0,1 et 0,06 fois la largeur du navire

- profondeur de talon entre 1,0 et 0,74 fois le tirant d'eau du navire

- décalage du milieu du talon par rapport au milieu du navire égal à la distance entre l'arbre d'hélice associé et le milieu du navire

- longueur de talon entre 0,38 et 0,25 fois la longueur à la flottaison au tirant d'eau de conception, par exemple environ 0,30 à 0,35 fois la longueur à la flottaison au tirant d'eau de conception.

10. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que les talons de quille sont conçus comme volets d'attaque pour les hélices de gouvernail respectives, renforçant ainsi l'efficacité de petits braquages de gouvernail.

11. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque hélice de gouvernail comporte deux hélices individuelles, notamment des hélices de même sens de rotation.

12. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que les hélices sont disposées dans un courant de fuite global dirigé de partie arrière du navire, qui est ralenti dans la région des hélices de gouvernail et qui, du fait des talons de quille, est orienté pour un afflux avec peu de pertes sur les hélices de gouvernail.

13. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque est, par la disposition de groupes générateurs Diesel/à turbine à gaz en arrière de la région de proue, conçue pour une marche satisfaisante en ligne droite, et possède une position de flottaison horizontale.

14. Navire suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les groupes d'entraînement sont disposés dans la partie centrale du navire ou en avant de la partie centrale du navire, par exemple en dessous de la région du rouf pour des transbordeurs Ropax, afin d'obtenir de faible sollicitations de la résistance du navire.

15. Navire suivant la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les puits et carters des hélices de gouvernail sont d'une forme et d'une disposition telles qu'ils fournissent, conjointement avec les corps (8) de guidage de courant sur la coque et la forme de la poupe, une extrémité de coque de navire dont la forme assure une évacuation d'eau sans tourbillons.

16. Navire suivant la revendication 13, 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il ne possède pas d'éléments de guidage de courant, en dehors du bulbe de proue, avec sa transition éventuellement partiellement concave vers la forme de la partie avant du navire, et des talons de quille.

17. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque est conçue pour des vitesses entre 20 et 36 noeuds.

18. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est conçu comme roulier ou navire Ropax, les hélices de gouvernail étant conçues comme hélices surbaissées et disposées en dessous du pont principal pour véhicules, de sorte que les véhicules peuvent accéder à ce pont principal par l'arrière et que ce pont principal peut s'étendre sans interruption de la poupe à la proue.

19. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, de préférence suivant la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il comporte pour son entraînement, répartis en fonction de prescriptions de stabilité, au moins deux groupes moto-générateurs qui sont disposés sur le fond du navire et dégagent centralement leurs gaz d'échappement.

20. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espace pour les groupes moto-générateurs, avec les équipements associés de commande et de commutation, est cloisonné et disposé dans le navire de manière à respecter les exigences de stabilité SOLAS et IMO et, en matière de sécurité, le protocole de Stockholm pour les navires de haute mer.

21. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications 1 à 17 et 19, 20, caractérisé en ce qu'il est conçu comme navire porte-conteneurs.

22. Navire suivant l'une ou plusieurs des revendications 1 à 17 et 19, 20, caractérisé en ce qu'il est conçu comme navire de croisière.

Zeichnung