用于減小船只的流體動力學的水阻的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明旨在用于降低船只的水阻的一種方法和一種裝置。尤其本發明旨在關于一種用于減小在行駛期間通過船只的船體所產生的船首波浪的方法。
【背景技術】
[0002]已知的是，船只在行駛期間產生船首波浪和船尾波浪。其主要招致總的阻力，總的阻力在乘方中以2次冪隨著速度的升高而升高。船只的最大速度基本上與船體的長度以及船首波浪和船尾波浪的距離關聯。當船首和船尾波浪重疊時，船只被“捕捉”在其中并且無關于發動機功率不能變得更快。
[0003]克服這種流體動力學的阻力具有兩個主要的影響:第一，強勁并且相應昂貴的發動機，以及第二，由此帶來的提高的燃料消耗。船只的大約一半的運行耗費來自于燃料。因此尤其重要的是，減小這種流體動力學的阻力。
[0004]嘗試用特殊的船體和船首形狀來實現這一點。對此的一個示例是凸起船首的已知構造。已知的是，船首凸起對于所給出的水平例如對于確定的裝載狀態得以優化。
[0005]但是該解決方案不是完全令人滿意的，因為凸起船首僅僅對于確定的速度并且對于確定的裝載狀態(例如滿載)來說是有效果的。阻力的降低即使在理想的條件下通常對于向前和向后行駛計到不超過10%。當凸起船首只是尚且部分地在吃水線之上突出時，凸起船首能夠甚至提高阻力。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于，克服【背景技術】的如上文所述的局限性，并且提供一種用于減小船只的流體動力學的阻力的有效的系統。本發明尤其具有的目標是，減小船首和船尾波浪并因此減小在行駛期間船只的總阻力。
[0007]本發明所基于的思想在于，減小在行駛期間形成的船首和船尾波浪，辦法是，用氣體優選空氣把水在船首前方積聚。
[0008]混合物在船首前方以合適的距離并且以關于水表面的合適的深度形成。混合物的位置取決于浮力和速度。對于大多實際應用來說在船首前的混合物形成和船首本身的之間的0.1到30米的距離足夠了。這能夠借助于運動的、能夠調整的噴嘴實現。所述噴嘴是能夠調適的，從而空氣射流在船首前方在與行駛方向并且與水表面所成的確立的角度之內出去。例如噴嘴把空氣射流在沿著行駛方向的角度之內以一個確立的角度從船只的底側向水表面進行散布。
[0009]本發明的一種實施變型是通過能夠在之后圍繞既存的船首凸起得以扣牢的套環施加空氣。這種設有可調整的空氣噴嘴的套環把空氣射流一方面沿著行駛方向、但是同時也沿著行駛反方向沿著下部船身導入到水中。這引起顯著的、額外的摩擦減小。
[0010]優選借助于一裝置通過壓力把氣體壓入水中。所使用的氣體應該具有相比于水較小的粘性，優選并且出自實際原因應當使用空氣。
[0011]得益于本發明，船首上的靜態的壓力得以強烈降低，船壁上的摩擦得以減小并且船首和船尾波浪得以減輕。
【附圖說明】
[0012]圖1:具有根據本發明的被安裝在船首上的能夠擺動的裝置的船只的側視圖；
圖2:具有圖1的裝置的船只的另一示意性的側視圖。
【具體實施方式】
[0013]I示意性地表示具有船身2和包括水上區域10和船首4的吃水線3的船只I。船尾5(在該圖中未示出)。要提到的是，本發明能夠被布置在各較大的船只上。因此概念“船只”在下文的說明中的使用對于各個種類的水上行駛工具而言是代表性的。
[0014]在一種優選的實施形式中也把空氣射流逆著行駛方向施加到水中并且具體而言如此施加，從而所形成的空氣泡在快要到達船只的尾部之前存在于水中。從而在船身的整個長度上作用有減輕摩擦的效果。
[0015]以鉸接地緊固的方式，從而使得擺臂9根據船只的行駛速度和/或負載達到適合的潛入深度。擺臂9的浸入深度的改變是以電子方式控制的。
[0016]圖3a中示出，如何借助于能夠調節的噴嘴在能夠選擇的角度α下沿著行駛方向X在船首前方并且同時逆著行駛方向-X在能夠選擇的角度Y下施加空氣。
[0017]在圖3b中以側視圖展示了同樣的。空氣借助于能夠調節的噴嘴在能夠選擇的角度β下沿著行駛方向在船首前方被施加到通過角度、，定義的區域中并且同時逆著行駛方向在能夠選擇的角度ε下得以施加。
[0018]一種實施形式展示的是，能夠調整的空氣供給機構在那里利用一個或多個套環或者箍帶C固定在船首上。同樣可能的是磁性的固定。在空氣的施加和船首之間的間距在0.1和30米之間變化。如在圖3b中可見的那樣，空氣供給機構能夠直接被固定在船首凸起上。
【主權項】
1.用于借助于在船首前方產生由具有低粘性的氣體和水組成的混合物來降低對于船只來說的船首波浪的方法，其以相對于船只的行駛方向可變的角度并且以關于船只的吃水線可變的角度得以施加。
2.按權利要求1的方法，其特征在于，氣體進入的方向與船只的行駛方向成銳角并且與船只的吃水線成銳角。
3.按權利要求1的方法，其特征在于，氣體噴射器的角度是可變的并且在行駛期間能夠改變。
4.按權利要求1的方法，其特征在于，混合物以在船首前方合適的距離并且以相對于水平面的合適的深度產生。
5.按權利要求2的方法，其特征在于，水/氣體混合物形成的距離和深度根據運行條件變化，例如根據船只的浮力并且/或者速度。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在船首前方的混合物形成和船首本身之間的距離計為0.1到30米。
7.根據前述權利要求中任一項的方法，其中混合物通過在合適的壓力下的氣泡流產生并且在船只的船首前方給入到水中。
8.根據權利要求7的方法，其中氣泡流包括不同尺寸的泡。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中氣體是空氣。
10.用于減小船首波浪的設備，其特征在于，將處于壓力下的氣體優選空氣借助于一裝置以相對于船只的行駛方向可變的角度并且以關于船只的吃水線可變的角度施加在船只的船首周圍的合適區域中以便基本上產生由氣體和水組成的混合物。
11.按權利要求10所述的設備，其特征在于，氣體釋放是能夠調節的并且氣體噴射器的角度是可變的并且在行駛期間能夠得以改變。
12.按權利要求10所述的設備，其中用于釋放氣體的釋放機構能夠如此調節，從而混合物以在船首前合適的距離并且以合適的深度產生。
13.按權利要求10所述的設備，其特征在于控制器，該控制器根據運行條件調節釋放機構，例如根據船只的浮力和/或速度。
14.按權利要求10-13所述的設備，其特征在于，在船首前方的混合物形成和船首本身之間的距離計為0.1到30米。
15.按權利要求10-14所述的設備，其特征在于，混合物借助于氣泡流由壓縮機以合適的壓力產生。
【專利摘要】本發明涉及用于降低船只的水阻的方法和裝置。尤其本發明旨在一種用于減小通過船只的船體（2）在行駛期間所產生的船首波浪的方法。所述方法的特征在于，在船體的船首（4）前方產生氣體/水混合物，其中氣體優選是空氣。本發明也涉及一種用于降低船只在行駛期間的船首波浪的裝置，其中所述裝置是用于釋放處于壓力下的空氣的機構。這種被壓縮的空氣以合適的角度在船只的船首（4）前方或者周圍被釋放給合適的區域。
【IPC分類】B63B39-10, B63B1-32
【公開號】CN104603003
【申請號】CN201380032242
【發明人】馬爾科·福西
【申請人】馬爾科·福西
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年6月20日
【公告號】WO2013190042A1