Bärplansbåt

International Moth Class med hydrofoils, som introducerades som en vidareutveckling i båtklassen från 2000
Passagerarflygplan Flying Dolphin Zeus (Kometa-typ) nära Pireus
Vy till höger om flygkroppen uppifrån på V-ytan på en (till vänster) vandrande hydrofoil, som delvis skjuter ut ur vattnet

En hydrofoil eller hydrofoil är en höghastighetsvattensfartyg som höjs när hastigheten ökar med hjälp av den dynamiska flytkraften hos hydrofoils under vattnet . Som ett resultat berör skrovet inte längre vattnet. Fordonet "flyter" ovanför vattenytan. Sedan dess ligger bara en liten del av fordonet (ving- och roderblad och eventuellt propeller ) under vattenytan, förskjutningen och friktionsmotståndet minskas avsevärt. Som ett resultat uppnås en högre hastighet med samma drivkraft.

Historia (1900-1934)

en av de första hydrofoilbåtarna ( Ing.Enrico Forlanini , 1910)

Utvecklingen av hydrofoils började omkring 1900, även om idéer till detta redan hade givits tidigare. Strax efter 1900 arbetade den italienska luftskeppsdesignern Enrico Forlanini (1848–1930) med utvecklingen av flygbåtar. Detta resulterade i den första operativa hydrofoilen, byggd 1906, som han allmänt anses vara uppfinnaren. Han korsade Maggioresjön med den och nådde en hastighet på 38 knop (cirka 70 km / h) med sin propellerdrivna hydrofoil. På grund av sina förtjänster namngavs Milanos flygplats Linate efter honom.

Vid den tiden, i mars 1906, beskrev den amerikanska hydrofoilpionjären William E. Meacham den grundläggande principen för hydrofoils i en vetenskaplig artikel. Då behandlade den amerikanska uppfinnaren A. G. Bell också denna teknik från 1908 och 1919, efter flera testbåtar, presenterade den första användbara hydrofoilen (Bell HD-4).

I England använde den engelska skeppsbyggaren John Isaac Thornycroft också denna teknik i samband med militära applikationer. Han hade studerat vid universitetet i Glasgow med Lord Kelvin och professor William John Macquorn Rankine och var mycket framgångsrik i utformningen och framdrivning av torpedbåtar för den brittiska flottan . Han experimenterade med elementen i hydrofoilen för att öka hastigheten på sina torpedbåtar.

I Tyskland hade Hanns von Schertel arbetat med hydrofoils sedan 1919, hans mål var att snabbt transportera människor på vattnet. Hans största framgång var en demonstration för Köln-Düsseldorf Deutsche Rheinschiffahrt AG med sin åttonde testbåt, Silbervogel . Med den här båten och sju passagerare genomförde han en framgångsrik demonstrationsresa från Mainz till Köln och tillbaka i april 1934. Båten hade en effekt på 50 hk och nådde en hastighet på 55 km / h. Med hastigheter över 100 kilometer i timmen vann Fritz von Opel ”Trophée de Paris” på Seinen den 14 juli 1927 med hydrofoil OPEL II.

Vidareutveckling och nuvarande användning

1940 tog bröderna Sachsenberg över en anläggning med varvsanläggningar i Harburg och byggde hydrofoils av olika storlekar från 5 till 100 ton för marinen och armén, som nyligen utvecklades med Schertel . Gruppen kring Schertel och hans partner, chefsdesigner Karl Johann Büller, fortsatte denna utveckling efter kriget i Schweiz som Supramar AG , vilket ledde till utvecklingen av den första kommersiella hydrofoilen PT-10 , som togs i bruk vid Lago Maggiore 1953 . Sedan beviljade de licensen att bygga båtar till Cantieri Navali Rodriquez i Messina (Italien). Lite senare uppstod liknande konstruktioner i Sovjetunionen och USA .

Mellan 1974 och 1985 tog Boeing cirka 30 passagerarfartyg av typen Boeing 929 sedan som på vingarna nådde en marschfart på 80 km / h.

Hydrofoils används huvudsakligen idag för persontransporter på floder, t.ex. B. i Ryssland , används för överföring mellan fastlandet och öarna och mellan skärgårdarna. Projekt som kan användas militärt har också genomförts med framgång i flera länder; under tiden har de till stor del tagits ur drift och ersatts av fordon med en enklare design och större lastkapacitet. På grund av hydrofoilsystemens känslighet för höga vågor och oförmågan att arbeta vid låga hastigheter har hydrofoilbåtar visat sig vara mindre användbara för militär användning.

America's Cup AC-72 klassbåtar med folie (2013)

Det finns också hydrofoils med segeldrivning (t.ex. Hydroptère eller International Moth Class- båtar ). Den Vestas Sailrocket byggdes med bärplansbåtar att bryta hastighetsrekordet för segelbåtar. I november 2011 nådde den en hastighet på mer än 120 km / h under optimala förhållanden  .

Under 2013 användes undervattensvingar, så kallade hydrofoils eller folier för första gången, vid en America's Cup . Vid 35: e America's Cup 2017 var alla katamaraner utrustade med folier. Oars och folier drivs av hydraulik med hjälp av kvarnen .

År 2016 utrustades sju båtar med hydrofoils för första gången på Vendée Globes kringgående . Båtarna på de tre första platserna seglade alla med folie . Vinnaren av tävlingen 2016/2017 var Armel Le Cléac'h (BANQUE POPULAIRE VIII) på en rekordtid på 74 dagar, 3 timmar, 35 minuter och 46 sekunder.

Typer

Hydrofoil för persontransport med V-formade ytor
militär hydrofoil med T-ansikten

Det finns tre typer av hydrofoilkonstruktion, med olika procedurer för reglering av flytkraft:

Stegtyp
En rad horisontella vingar dras in mellan vertikala skenor fästa vid flygkroppen. Med ökande hastighet stiger den ena ytan efter den andra upp ur vattnet eftersom flytkraften - som alltid motsvarar viktkraften - kan genereras med en allt mindre yta. Storleken på den aktiva vingen regleras i steg, så att säga.
delvis nedsänkt typ (även U-typ, V-typ)
Enstaka eller flera böjda vingar (dvs. i V- eller U-form) är fästa vid flygkroppen med vertikala eller radiella stag. Storleken på den aktiva vingen ändras kontinuerligt med nedsänkning eller borttagning.
helt nedsänkt typ (även T-typ)
Horisontella ytor är monterade på en eller flera vertikala stänger med en justerbar attackvinkel. Vinklarna justeras kontinuerligt och aktivt så att ytorna alltid förblir helt nedsänkta och bibehåller ett konstant djup.

Den typ stege aldrig fångats på. Den delvis nedsänkta byggmetoden , enligt vilken hundratals sovjetiska färjor och militära fordon byggdes, ersätts alltmer av den mer komplexa men effektivare helt nedsänkta konstruktionen .

Idag används båtar nästan uteslutande för att transportera passagerare. Amerikanska Boeing-båtar eller sådana som tillverkas under licens i Folkrepubliken Kina används ofta , som bygger på principen om helt nedsänkta vingar. De ryska och ukrainska typerna " Raketa ", " Woschod " och " Kolchida ", som bygger på principen om delvis nedsänkta vingar, har också funnit utbredd användning . De kännetecknas av en särskilt enkel och robust design. Det italienska Rodriquez-varvet producerar passagerarbåtar av V-typ " Foilmaster ", som huvudsakligen används i kusttrafiken i Medelhavet.

Under tiden har olika formgivare kommit med hybridkoncept där konventionella skrov var utrustade med vingar för att öka farten. Det mest kända konceptet av denna typ är ” Hysucat ” från Sydafrika, där en stel, oreglerad vinge är monterad på framdäcket mellan skrov av en katamaran. Den används för närvarande framgångsrikt i mer än tjugo nybyggnader som har kunnat öka sin marschfart med mer än 15% med samma motoreffekt. För vissa T-typer görs justeringen direkt mekaniskt, varigenom flygkroppen är uppdelad i två delar som en trappkropp och är utrustad med ett ledat gångjärn. När den främre delen glider upp när hastigheten ökar drar den bakre flygkroppen upp fram och justerar därmed vingen som är fäst vid den.

Det snabbaste vinddrivna vattenskotret från 2007 till 2012, Hydroptère , är också en trimaran med typ V-vingar.

litteratur

  • Fartyg - hyvlande båtar - hydrofoils . I: Expansion , nummer 1/1960, s. 20-27, Paul-Christiani-Verlag, Konstanz 1960.
  • Ulrich Scharnow : Lexicon sjöfart . 5: e upplagan. Transpress VEB Verlag for Transport, Berlin 1988, ISBN 3-344-00190-6 , s. 613 .

webb-länkar

Commons : Hydrofoils  - Collection of Images
Wiktionary: hydrofoil  - förklaringar av betydelser, ordets ursprung, synonymer, översättningar

Individuella bevis

  1. ^ Fritz von Opel: Desperado med raketframdrivning. I: Spiegel Online . 13 juli 2017. Hämtad 13 juli 2017 .
  2. ↑ Populär mekanik , februari 1961, s. 102ff
  3. ↑ Liang Yun, Alan Bliault: High Performance Marine Vessels , Springer, 2012, s 164
  4. ↑ Seattle gånger 22 oktober 1997 "Boeing bestämde sig för att lämna hydrofoilverksamheten efter byggnad 32. Den sålde en licens för att bygga hydrofoils till Japans Kawasaki Heavy Industries".
  5. ↑ Yacht.de - webbplats: Fabelvärldsrekord för Sailrocket 2. På: www.yacht.de , 19 november 2012, nås den 10 maj 2014 .
  6. ↑ Om flygblad och höga flygblad - tekniken för foliering. Av Andreas Kling. Hämtad från FAZ.NET från 19 juni 2017 den 20 juni.