DE3841878C2 - - Google Patents

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DE3841878C2 DE3841878A DE3841878A DE3841878C2 DE 3841878 C2 DE3841878 C2 DE 3841878C2 DE 3841878 A DE3841878 A DE 3841878A DE 3841878 A DE3841878 A DE 3841878A DE 3841878 C2 DE3841878 C2 DE 3841878C2
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Description

Die Erfindung betrifft Fahrzeuge mit Mitteln zur Erzeugung hydrodynamischen Auftriebs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannt sind seit langem, sowohl für Wasserfahrzeuge, als auch für Wasser­ flugzeuge, insbesondere Flugboote, zur hydrodynamischen Auftriebserzeu­ gung dienende Flügel.
Bei als Tragflügelboote bekannten Wasserfahrzeugen sind die Flügel starr mit dem Bootskörper verbunden und sorgen bei entsprechender Anströmung da­ für, daß das Boot zur Verminderung, insbesondere des mit zunehmender Ge­ schwindigkeit ansteigenden Wasserwiderstandes, aus dem Wasser gehoben und nur noch von den Flügeln hydrodynamisch getragen wird, um damit den Wasserwiderstand drastisch zu verringern.
Es sind sogenannte Hydrofoil-Anlagen bekannt, die in der Art eines Kastenflü­ gels mit oberen und unteren Flügelteilen in Stirnansicht einen geschlossenen Rahmen bilden und sich für die Anwendung an Tragflügelbooten, an Wasser­ flugzeugen und insbesondere an Flugbooten eignen.
Ferner sind für den angegebenen Zweck Flügel in Form von V-Flügeln in Ein­ fach- oder auch Mehrfachanordnung bekannt.
Bei Flugbooten oder auch anderen für das Starten und Landen auf dem Was­ ser geeigneten Fluggeräten, werden zur Verringerung des während des Flu­ ges durch das Wasserfahrwerk hervorgerufenen hohen Anteils am Gesamt­ luftwiderstand der Fluggeräte anstelle starrer Flügel oder Flügelkaskaden solche verwendet, die in eine widerstandsarme Stellung einfahrbar sind. Es werden unter anderem Einfahrgetriebe in Verbindung mit geradlinigen Führungen verwendet, mit deren Hilfe die Flügel in Rumpfschächte senkrecht oder annähernd senkrecht zur Fluggerätelängsachse in eine widerstands­ arme Stellung einfahrbar sind.
Eine weitere bekannte Ausbildung und Anordnung eines Wassertragflügels ist durch die DE-PS 7 05 599 bekannt, die mittels eines Hebelgetriebes eine Verschwenkung des Flügels in eine ausgefahrene Arbeitsstellung oder in eine Einfahrstellung zuläßt, mit der ein Übergang von der Kontur des Rum­ pfes vor einer Stufe zur Kontur hinter der Stufe mit sanftem Übergang erreicht wird.
Es ist ferner bereits durch die DE-PS 5 17 519 vorgeschlagen worden, bei Flugbooten einen einziehbaren Wassertragflügel mit Hilfe eines Hebelgetrie­ bes so verstellbar am Flugbootrumpf zu lagern, daß der Wassertragflügel au­ ßer zur Erzeugung von Auftrieb in seiner Einfahrlage zur Abdeckung einer an der Bootsunterseite gebildeten Stufe herangezogen werden kann. Der bekannte Wassertragflügel weist hierbei eine in Stirnansicht V-förmige Ausbildung auf und das Getriebe ist zur Parallelverstellung des Wassertrag­ flügels als Viergelenkgetriebe ausgebildet.
Es ist außerdem bei Wasserfahrzeugen bzw. Wasserflugzeugen bekannt, unterhalb des Bootskörpers zusätzliche Wassertragflügel anzuordnen, und deren Hilfe der Bootskörper bei Vorwärtsbewegung aus dem Wasser geho­ ben wird, um damit den Wasserwiderstand herabzusetzen. Die bekannten Wassertragflügel weisen, gesehen in Stirnansicht, die Form einer oben und unten auf der Spitze stehende Raute auf. Die bekannten Wassertragflügel sind starr mit dem Flugbootrumpf verbunden und lassen weder eine Veränderung des Flügelanstellwinkels noch eine Ein­ stellung in die Anströmrichtung bei Wasserfahrt zu.
Gegenüber den bekannten Ausbildungen hat die Erfindung zur Aufgabe, die Reduzierung des hydrodynamischen Widerstandes bei Wasserfahrt allgemein und in bezug speziell auf Wasserfluggeräte, z. B. Flugboote, sowohl beim Start, als auch bei der Landung und eine Luftwiderstandsverminderung wäh­ rend des Fluges. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die Stoßbelastung beim Operieren unter Seegangbedingungen bei Start und Landung zu verringern.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mittels einer Einrichtung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 und in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung entsprechend den Merkmalen der dem Anspruch 1 folgenden Ansprüche.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung wird durch den zur Erzeugung hydrodynamischen Auftriebs dienenden Flügel in Anwendung bei Flugbooten, sowohl durch die besondere Ausbildung als Kastenflügel, als auch im Hin­ blick auf die Art und Weise seiner Verstellung, einerseits die Erzeugung von zusätzlichem Luftwiderstand während des Fluges vollständig oder nahezu vollständig vermieden und andererseits eine erhebliche Verbesserung der hydrodynamischen Auftriebswirkung mit einer Verkürzung der notwendigen Startstrecke, sowie eine erhebliche Verminderung der Stoßbelastungen bei Seegang erzielt.
Die Ausbildung des Wassertragflügels erlaubt ferner eine wesentliche Redu­ zierung des Gesamtgewichts des Wassertragflügelsystems. Aus der Gewichts­ reduzierung ergibt sich eine beachtliche Einsparung an Treibstoff und damit eine Möglichkeit der Erhöhung des Zuladegewichts. Die Verstellung des Wassertragflügels kann vorteilhafter Weise in bestimmten Ausfahrstellungen als Treibanker und bei hin- und hergehender Verstellung in eingeschränkter Weise als Antrieb bei Wasserfahrt ohne Vortrieb durch die Flugzeugtriebwerke dienen. Die Einfahrmöglichkeit der Flügel erlaubt bei Tragflügelbooten die Fahrt auch in sehr flachen Gewässern bei Langsamfahrt. Die Ausbildung des Flügels und die Art der Verstellung mit einer Schwenkung um einen Winkelbetrag von ca. 180° zwischen Endeinfahr- und Endausfahr­ stellung ermöglicht das vollständige Einfahren der Teile des Wassertragflü­ gels in den Aufnahmeraum und zugleich die Abdeckung der das Ablösen von der Wasseroberfläche erleichternden Bootsstufe bzw. Abreißkante zur Wider­ standsverminderung. Die bekannte Wirkung einer Stufe mit Abreißkante wird hier über die zusätz­ lichen, am Rumpf im Bereich der Bootsstufe schwenkbare angeordneten Ab­ deckklappen erzielt.
Mittels der an den Flügelteilen bzw. zwischen den Teilen des Wassertragflü­ gels angeordneten Stege wird in Richtung der Flügelspannweite und in Rich­ tung der Flügeltiefe beim Eintauchvorgang eine Abschottwirkung erzielt, um einen Lufteinbruch zu verhindern.
Die besondere Ausbildung des Flügelverstellgetriebes erlaubt die Einleitung der in Ausfahrstellung des Wassertragflügels auftretenden Kräfte senkrecht oder zumindest annähernd senkrecht in den Flugbootrumpf und ferner läßt sich das Verstellgetriebe auf kleinstmöglichem Raum, insbesondere in bezug auf die Abmessung in vertikaler Richtung, unterbringen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Die Ausführungen sind anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Flugboot in einer Ansicht von vorn mit in Einfahrstellung befindlichem Räderfahrwerk und in Einfahrstellung befind­ lichem Wasserfahrwerk,
Fig. 2 in einer gleichen Ansicht wie in Fig. 1 das Wasserfahrwerk in Ausfahrstellung,
Fig. 3 und 4 je in einem Ausschnitt das Wasserfahrwerk in Einfahr­ stellung bzw. in Ausfahrstellung in Seitenansicht,
Fig. 5 in einer Ansicht von hinten Teile des Wasserfahrwerks,
Fig. 6 in einer Draufsicht einen Ausschnitt des Wasser­ fahrwerks gemäß Fig. 5,
Fig. 7 in einem Ausschnitt und in vergrößerter Dar­ stellung gegenüber Fig. 1 das Wasserfahrwerk in Verbindung mit dem Hebelverstellgetriebe in Seitenansicht gemäß Fig. 2, 4,
Fig. 8 in einem Ausschnitt und in Seitenansicht das Hebelverstellgetriebe in Vebindung mit dem Wasserfahrwerk, dargestellt in Ausfahrstellung,
Fig. 8A eine Ausführungsform, das Hebelverstellgetriebe in Verbindung mit dem Wasserfahrwerk in Ausfahr­ stellung,
Fig. 8B eine Einzelheit der Ausführungsform gemäß Fig. 8A in einem Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 8A,
Fig. 9, 10 in einem Ausschnitt und in Seitenansicht das Wasserfahrwerk in Einfahrstellung,
Fig. 11, 12 und 13 je in einem Ausschnitt Arbeits­ stellungen des Wasserfahrwerkes.
Wie aus den Übersichtsdarstellungen Fig. 1, 3 und 4 zu erkennen ist, weist das Flugboot 1 als Ausführungsbeispiel eine amphibische Bauweise mit einem Wasserfahrwerk 2 und einem Räderfahrwerk 3 auf. Das Räderfahrwerk 3 ist in Aus­ nehmungen im Flugbootrumpf 4 bzw. in Flügelstummeln 14 am Rumpf 4 einfahrbar. Zu diesem Zweck weist der Rumpf im Be­ reich der senkrechten Flugzeuglängsmittelebene E-E einen gegen die Wasserfläche offenen Aufnahmeraum 20 auf. Die Ein- bzw. Ausfahrbewegung des Wasserfahrwerkes wird bewirkt mittels eines Hebelverstellgetriebes 50 das ebenfalls mit dem Wassertragflügel 30 in den Raum 20 einfahrbar vorgesehen ist. Mit 18 ist der Rumpfinnenraum und mit 19 dessen Boden­ fläche bezeichnet.
Weitere Hauptbaueinheiten des Flugbootes 1 sind zum Beispiel der in Hochdecker-Bauart mittels Verstrebungen 6 am Rumpf 4 angeordnete Tragflügel 7, das Seiten- und Höhenleitwerk 9 bzw. 10 üblicher Bauart, und die am Tragflügel 7 angeordne­ ten Propellertriebwerke 11. Der Flugbootrumpf 4 weist zu beiden Seiten Stummelflügel 14 auf, die in bekannter Weise zur Verbesserung der Schwimm­ stabilität um die Fluggerätelängsachse x und zur zusätz­ lichen Erzeugung aerodynamischen Auftriebs dienen. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel sind Aufnahmeräume für die Aufnahme des Räderfahrwerks 3, 3′ gebildet, wobei hier das Räderfahrwerk 3, 3′ der Vereinfachung halber nicht näher beschrieben ist. Der Flugbootrumpf 4 weist ferner unterhalb eine quer zur Flugzeuglängsrichtung x des Flugzeugs verlaufende Abreiß­ kante 15 anstelle der sonst üblichen Stufe am Flugbootrumpf auf und einen Totwasserraum 16 (Fig. 10) zur Verbesserung der Gleit- und Starteigenschaften bei Wasserfahrt während der Startphase.
Der Flugbootrumpf 4 weist unterhalb im Bereich des Flug­ geräteschwerpunktes S, der auch den Bereich einschließt, welcher die Strömungsabreißkante 15 enthält, einen Raum 20 zur Aufnahme des Hebelverstellgetriebes 50 des Wasserfahr­ werks 2 in Einfahrstellung auf. Der Aufnahmeraum 20 ist mittels der Abdeckklappen 22 und wie später noch näher erläutert, mit­ tels des Wassertragflügels 30 bündig mit der Rumpfaußen­ kontur abschließbar.
Das Wasserfahrwerk 2 wird gebildet durch den Wassertrag­ flügel 30, der in der von Flugzeugtragflügeln her bekannten Art als sogenannter Rautenflügel oder auch Kastenflügel ausgebildet ist. Der Flügel 30 besteht beim gezeigten Aus­ führungsbeispiel gemäß der Fig. 5 und 6 aus zwei überein­ anderliegend angeordneten, rückwärtsgepfeilten Flügelteilen 31, 32, von denen in Ausfahrstellung der obere Flügelteil 31 mit negativer und der untere Flügel 32 mit positiver V-Stellung ausgeführt ist. Dabei schließen die Flügelteile 31 und 32 im Bereich des äußeren Endes des unteren Flügel­ teils 32 an einer gemeinsamen Anschlußkante 39 aneinander an.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 ist der obere Flügelteil 31 beidseitig über den Flügelanschluß mit dem unteren Flügelteil 32 hinaus um einen Ab­ schnitt 36 geradlinig weitergeführt und in Richtung auf seine Hinterkante 38 soweit verlängert, daß der obere und untere Flügelteil 31, 32 eine sich in Richtung der Flügel­ tiefe t erstreckende Anschlußkante 39 aufweisen. An der Anschlußkante 39 verlaufen Anschlußstege 43 über die die beiden Flügelteile 31, 32 verbunden sind. Die Flügelteile 31, 32 sind so zueinander angeordnet, daß der obere flügel­ teil 31 in Arbeitsstellung des Wasserfahrwerks 2 gegenüber dem unteren Flügelteil 32, bezogen auf die Anströmrichtung, vor dem unteren Flügelteil 32 liegt. Die Flügelteile 31, 32 sind ferner über Stege 40 versteift miteinander verbunden, wobei die Anschlußstege 43 und die Stege 40 Luftschotte bilden, welche im teilgetauchten Zu­ stand des Wassertragflügels 30 einen Lufteinbruch über den darunterliegenden Flügelteil 32 in Ausfahrstellung ver­ hindern. Am Wassertragflügel 30 ist ein Lagerteil 42 befestigt, welches mit dem Wassertragflügel 30 um Gelenke J am Wassertrag­ flügelbein 45 schwenkbar ist, wobei das Hebelverstell­ getriebe 50 am Gelenk K des schwenkbaren Wassertragflügels 30 angelenkt ist.
Das Hebelverstellgetriebe 50 ist gebildet durch im wesent­ lichen drei untereinander bzw. mit dem Wassertragflügelbein 45 gekoppelten Hebelgetriebegruppen. Die an den Stellkolben 51′ des um das feststehende Gelenk F schwenkbaren Stellzylinders 51 anschließende Getriebegruppe enthält gemäß Fig. 7, 8 und 9 einen Winkelhebel 54 mit seinen Armen 55, 56, einen Koppelhebel 59 und einen Schwenk­ hebel 60, der um ein Festlager F2 schwenkbar am Flug­ bootrumpf 4 gelagert ist. Während der Arm 55 des Winkelhebels 54 einen Stellkolben 51′ des Stellzylinders 51 über das Gelenk 58 angeschlossen ist, greift der Arm 56 über das Gelenk 57 am Koppelhebel 59 ge­ lenkig an. Am Gelenk G lagern sich sowohl das Wassertragflügelbein 45 des Wasserfahrwerkes 2, der Schwenkhebel 60 und gleichzeitig der Koppelhebel 59. Diese Vier-Gelenk-Getriebegruppe bewirkt die Verschwenkung des Hauptfahrwerkbeins 45, was später noch näher erläutert ist.
Eine weitere Getriebegruppe enthält das bereits genannte Wassertragflügelbein 45, einen um ein Festlager F3 schwenkbaren Hebel 61 mit seinen Armen 62, 62′ und einen Kurbelhebel 63. Dabei schwenkt der Hebel 61 um das Gelenk H und trägt n seinem freien Ende das Gelenk I für den Anschluß des Kurbel­ hebels 63. Der Kurbelhebel seinerseits schließt über das Gelenk K an den Wassertragflügel 30 und zu dessen Verstel­ lung um das Gelenk J am Wassertragflügelbein 45 gelenkig an.
Ferner enthält eine weitere Getriebegruppe einen mittels eines Gelenks H1 am Hebel 60 gelenkig angreifenden Anschluß­ hebel 65, der mit seinem freien Ende gelenkig über das Ge­ lenk G1 an den Schwenkhebel 60 und mit seinem anderen Ende über das Gelenk H1 an die Abschlußklappen 22 anschließt. Die Abschlußklappen 22 sind mittels Scharnierlagern 66 schwenkbar am Flugbootrumpf 4 angeordnet.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist wie nachfolgend geschildert.
In Einfahrstellung des Wasserfahrwerks 2 liegt das Hebel­ verstellgetriebe 50 und der untere Flügelteil 32 des Wasser­ tragflügels 30 innerhalb der Aufnahmekammer 20, 20′ und der obere Flügelteil 31 des Wassertragflügels 30 in einer die Kammern 20, 20′ abdeckenden und einen Abschnitt der Rumpfkontur bilden­ den Lage, wobei hier der Flugbootrumpf 4 gekielt ausgeführt ist.
Für den Start des Flugbootes 1 vom Wasser aus, befindet sich vor Fahrtaufnahme der Wassertragflügel 30 des Wasserfahr­ werks 2 in seiner Endausfahrstellung gemäß Fig. 8. Bei Fahrtaufnahme mit Antrieb des Flugbootes über seine Antriebsmotoren 11 erzeugt der Wassertragflügel 30 bei Anstellung des Flugzeugtragflügels 7 entsprechenden hydro­ dynamischen Auftrieb. Nach Abheben des Flugbootes 1 vom Wasser und Freiwerden des Wasserfahrwerks 2 wird der Stell­ zylinder 51, 51′ betätigt und der Winkelhebel 54 um sein am Flugbootrumpf 4 festes Schwenklager F1 geschwenkt. Über das Getriebeglied 59 und das Gelenk G erfolgt die Verstellung des Wassertragflügelbeins 45 und gleichzeitig die Verschwen­ kung des Hebels 60 um sein am Flugbootrumpf 4 festes Schwenklager F2.
Gemeinsam mit dem Wassertragflügelbein 45 erfolgt über dessen Ge­ lenk H eine Verschwenkung des Hebels 61 um sein festes Schwenklager F3 und über das Gelenk J die Mitnahme des Wassertragflügels 30. Der Flügel 30 schwenkt um das genannte Gelenk J am unteren Ende des Wassertragflügelbeins 45. Bei dieser Schwenkbewegung um das Gelenk J wird der Flügel 30 aus seiner Endausfahrstel­ lung (Fig. 8) um 180° in seine Endeinfahrstellung (Fig. 9) bewegt, wobei die Oberseite 31′ des Flügelteils 31 des Was­ sertragflügels 30 stets gegen die Anströmung durch die um­ gebende Luft weist, was bedeutet, daß der Flügel 30 gegen­ über seiner Ausfahrstellung in der Einfahrstellung eine umgekehrte Lage einnimmt. In Einfahrstellung des Wassertragflügels 30 weist der untere Flügelteil 32 nunmehr nach oben und der obere Flügelteil 31 nimmt seine Lage für den Abschluß der Öffnung des Aufnahmeraumes 20, 20′ mit Hilfe seiner V-Form, angepaßt an den mit einem Kiel versehenen Flugbootrumpf 4, in Abdeckstellung wie in Fig. 9 gezeigt.
Der in Einfahrstellung obere Flügelteil 32 ist in den Aufnahmeraum 20, 20′ durch die besondere Ausbildung des Wassertragflügels 30 vollständig einfahrbar und ebenso das Hebelverstellgetriebe 50. Durch den Anschluß der Abdeckklappen 22, die um die Schar­ nierlagerung 66 am Flugbootrumpf 4 schwenkbar angeordnet sind, wird ein vollständiger Abschluß mit Übergang in die Kontur des Bootsrumpfes 4 der Öffnung des Aufnahmeraumes 20, 20′ be­ wirkt. Gleichzeitig wird mittels der Klappen 22 gemeinsam mit dem Flügelteil 31 eine Abdeckung der bei Flugboots­ rümpfen bisher üblichen Stufe und damit ein allmählicher Übergang von der Flugbootskontur vor der Stufe zur Kontur hinter der Stufe (Fig. 4) erreicht.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Wassertragflügels 30 erlaubt so eine nahezu vollständige Vermeidung der Ausbil­ dung von zusätzlichem Luftwiderstand während des Fluges. In den Fig. 11, 12 und 13 sind vorbestimmte Zwischen­ stellungen des Wassertragflügels 30 zwischen der Endeinfahr­ stellung und der Endausfahrstellung gezeigt. Die Abdeck­ klappen 22 führen über die Hebel 60, 65 sowie die Gelenke H1 und 66 über den gesamten Ausschlagbereich des Flügels 30 eine Bewegung aus ihrer Schließstellung in Endeinfahrstel­ lung des Flügels 30 über dessen 90°-Stellung mit maximalem Ausschlag der Klappen 22 in die Endausfahrstellung des Flügels 30 in eine Stellung zurück, in welcher sie etwa eine Fortsetzung des Gleitbodens des Flugbootrumpfes 4 nach hinten bilden.
In maximaler Ausfahrstellung des Wassertragflügels 30 be­ finden sich die Klappen 22 in dieser Stellung und bilden durch die Abreißkante 15′ und den Totwasserraum 16 eine Stufe, die eine Verbesserung des Abhebens des Fluggerätes innerhalb der Startphase von der Wasseroberfläche durch Abreißen der Strömung und Verwirbelung hinter der Stufe bewirkt. Eine Zwischenstellung der Klappen 22 bei nur geringem Aus­ fahrweg des Wassertragflügels 30 resultiert in einer ge­ spreizten, den Totwasserraum 16 belüftenden Stellung zur Bildung einer Stufe für den Start (Fig. 11) von flachen Gewässern aus. In diesem Fall bildet die Kante 15′ die Abreißkante im Zusammenwirken mit dem Totwasserraum 16.
In der Stellung Fig. 12 des Wassertragflügels 30 mit größ­ ter Widerstandserzeugung stehen die Abdeckklappen 22 in ihrer maximalen Ausschlagstellung und bilden eine Strömungs­ ablenkung in der Weise, daß die Strömung in einem flachen Winkel auf die Flügelfläche des Flügelteils 31 geführt wird und dadurch günstigere Strömungsverhältnisse mit verminder­ ter Erzeugung von Widerstand erzielt wird. Diese Stellung tritt jedoch nur kurzzeitig bei Start oder Landung auf. Im Wasser bei stillstehendem Antrieb ist diese Stellung günstig, da so eine Treibankerfunktion erzielt wird und ein Abtreiben des Flugbootes durch Windanströmung ver­ hindert wird.
In Fig. 8A und Fig. 8B ist ein weiteres Ausführungsbei­ spiel gemäß der Erfindung dargestellt, dessen Ausbildung ausgeht von der Ausführung gemäß Fig. 7, 8 und 9. Erfindungsgemäß ist bei dieser Ausbildung vorgesehen, daß der Wassertragflügel 30 (Hydrofoil) gegenüber dem Flugboot­ rumpf 4 um eine Achse 93 schwenkbar gelagert ist. Dazu ist ein Schwenklager 92 am Wassertragflügelbein 45 gebildet, das eine Schwenkung des Wassertrag­ flügels 30 um die zur Fluggerätehochachse Z etwa parallele Achse 93 Hochachse erlaubt. Um das Lager 92 schwenkt der Wassertragflügel 30 im Sinne einer Windfahne in die effektive An­ strömrichtung (um etwa bis ±20°) schräg zur Rumpflängsachse x, und zwar selbsttätig. Hierzu wird das Wassertragflügelbein 45 so ausgebildet, daß am unteren Ende die Lagerung 92 mit der Drehachse 93 gebildet ist. In diesem Lager ist der Drehzapfen 94 aufgenommen, welcher an seinem unteren Ende das Hauptlager J trägt. Durch diese Ausbildung kann der Wassertragflügel 30 selbst­ tätig um die etwa senkrecht liegende Achse 93 schwenken. Zur Ermöglichung dieser Schwenkbewegung erhält der Kurbel­ hebel 63 an den Lagerstellen I und K Kugelgelenke.
Eine weitere Ausführungsform wird gebildet durch Dämpfungs­ eigenschaften des Hydrofils 30, insbesondere bei Seegang. Es ist dabei vorgesehen, daß der Kurbelhebel 63 als Feder­ bein 63′ dient. Bei Auftreten einer Stoßbelastung durch eine Welle, etwa beim Aufsetzen auf die Wasseroberfläche, federt das Federbein 63′ etwas ein, wodurch der Wassertrag­ flügel 30 um das Hauptlager I eine Nickbewegung ausführt und den Anstellwinkel verkleinert, woraus eine Reduzierung der Stoßbelastung resultiert. Am Drehzapfen 94 ist eine Verkleidung 95 befestigt, welche mit dem Wassertragflügel 30 in die effektive Anströmrichtung schwenkt und den Wasserwiderstand des Wassertragflügelbeins verringert.
Mit Hilfe der Führung des Federbeins 63′ in einer Kulisse 96 wird der Wassertragflügel 30 beim Einfahrvorgang zentriert.

Claims (13)

1. Fahrzeug mit Mitteln zur Erzeugung hydrodynamischen Auftriebs, wie Boote, Wasserflugzeuge oder Flugboote, und einem oder mehreren zusätzlichen hydrodynamischen Auftrieb liefernden, einen geschlos­ senen Rahmen bildenden Wassertragflügeln, wobei der Wassertrag­ flügel aus einem oberen, eine negative V-Stellung aufweisenden Flü­ gelteil und einem unteren, eine positive V-Stellung aufweisenden Flü­ gelteil besteht, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Wassertragflügel (30) am Fahrzeug mittels eines Hebel­ verstellgetriebes (50) aus der Ausfahrlage zur Erzeugung hydro­ dynamischen Auftriebs in eine widerstandsarme Stellung an oder in den Bootsrumpf (4) des Fahrzeugs einfahrbar vorgesehen ist,
  • - daß das Hebelverstellgetriebe (50) eine horizontale Achse (J) quer zur Fahrzeuglängsachse (x) für die Lagerung und Ver­ schwenkung des Wassertragflügels (30) und am Wassertrag­ flügel (30) angreifende Getriebeglieder (51, 51′; 45, 63, 65, 62, 60, 59, 58; J) zur Erzeugung eines Schwenkbewegung des Wassertragflügels (30) aus der Ausfahrlage um 180° in die Einfahrlage enthält und
  • - daß der in Ausfahrstellung des Wassertragflügels (30) obere, eine negative V-Stellung aufweisende Flügelteil (31) und der eine positive V-Stellung aufweisende untere Flügelteil (32) rück­ wärts gepfeilt ausgebildet sind und die Flügelteile (31, 32) mit in Ausfahrstellung in Anströmrichtung vorn liegendem Flügelteil (31), bezogen auf die Draufsicht auf den Wassertragflügel (30), hintereinanderliegend angeordnet sind.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Einfahrstellung einen Teil des Bootsrumpfes (4) bzw. des Schwim­ mers bildende Flügelteil (31) eine der Form der Bootsunterseite ent­ sprechende oder dieser angenäherte V-Form aufweist.
3. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Einfahrstellung des Wassertragflügels (30) die Oberseite (31′) des Flügelteiles (31) die Abdeckung des Einfahr­ schachtes (20, 20′) im Bootsrumpf (4) für den Wassertragflügel (30) bildet.
4. Fahrzeug mit einer Stufe an der Bootsunterseite nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Ein­ fahrstellung des Wassertragflügels (30) unten liegende Flügelteil (31) die Stufe des Bootskörpers (4) zumindest teilweise strömungsgünstig abdeckt.
5. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der in Ausfahrstellung obere Flügelteil (31) Ab­ schnitte (36) aufweist, die den unteren Flügelteil (32) in Spannweiten­ richtung überragen und in Richtung der Profiltiefe den unteren Flügel­ teil (32) unter Bildung einer gemeinsamen Anschlußkante (39) um­ faßt.
6. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Bootsrumpf (4) um Scharnierlager (66) schwenkbare und über Getriebeglieder (53; 59, 60, 65) in Abhän­ gigkeit von der Schwenkbewegung des Wassertragflügels (30) ver­ stellbare, den Flügelteil (31) in Abdeckstellung ergänzende Abschluß­ klappen (22) vorgesehen sind.
7. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abschlußklappen (22) gemeinsam mit dem Flügelteil (31) des Wassertragflügels (30) in eine Stellung verstellbar sind, in der die Abschlußklappen (22) und der Flügelteil (31) eine ge­ pfeilte Abreißkante (15′) mit einem dahinterliegenden Totwasserraum (16) bilden.
8. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Getriebeglieder (H1, 65, G1, 60, F2) des Hebelverstellgetriebes (50) vorgesehen sind, mittels denen die Ab­ schlußklappen (22) in Abhängigkeit von der Verstellung des Wasser­ tragflügels (30) in dessen Stellung größten Luftwiderstandes (90°- Aus- bzw. -Einfahrstellung) in eine Strömungsablenkstellung einstell­ bar sind.
9. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Einleitung der Auftriebskräfte in die Fahr­ zeugzelle die Schwenkachse (J) des Wassertragflügels (30) des Hebelverstellgetriebes (50) in Endausfahrstellung unterhalb oder an­ nähernd unterhalb des Fahrzeugschwerpunktes (S) liegt.
10. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Getriebe (50) ein Wassertragflügelbein (45) mit gelenkigem Anschluß (58) an einen oder mehrere Stellzylinder (51) und eine Anlenkung (H) an einem Anschlußhebel (65), sowie einen Kurbelhebel (63) mit Gelenk (K) am Wassertragflügel (30) ent­ hält.
11. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassertragflügel (30) mittels eines Schwenklagers (92) um eine vertikale oder annähernd vertikale Achse (93) am Wassertragflügelbein (45) schwenkbar angeordnet ist.
12. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wassertragflügel (30) in der Art einer Wind­ fahne um die Achse (93) zur selbsttätigen Einstellung des Flügels (30) in die effektive Anströmrichtung bei Wasserfahrt frei verstellbar ist.
13. Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der das Gelenk (K) des Wassertragflügels (30) tragende Kurbelhebel (63) als Federbein (63′) ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001092104A1 (de) 2000-05-31 2001-12-06 Prospective Concepts Ag Aerodynamische zusatzeinrichtung für wasserflugzeuge
DE102014002537A1 (de) * 2014-02-22 2015-08-27 Johannes Schneider Hydrofoil-Rumpfunterbau für wasserstartende Bodeneffekt-/Stauflügelfahrzeuge
CN110576970A (zh) * 2018-06-09 2019-12-17 天津大学(青岛)海洋工程研究院有限公司 一种水翼与气囊复合式水面起降装置
CN109533241B (zh) * 2018-12-14 2023-08-15 南京信息工程大学 一种智能折翼水下机器人

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE517519C (de) * 1928-10-11 1931-02-04 E H Hugo Junkers Dr Ing Mit Wassertragflaechen versehener Schwimmkoerper, insbesondere fuer Wasserflugzeuge, Gleitboote u. dgl.
DE705599C (de) * 1938-12-08 1941-05-03 Dornier Werke Gmbh Wasserflugzeug, insbesondere Flugboot, mit Stufe und einziehbarem Unterwassertragfluegel
DE726616C (de) * 1940-05-25 1942-10-16 Ernst Heinkel Flugzeugwerke G Starthilfe fuer Wasserflugzeuge aus Unterwassertragfluegeln

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