197541. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet hajók, különösen vitorláshajók menettulajdonságainak javítására
197541 A kisebb és a vitorláshajókon az ún. kormánylapát szerkezeten kívül más megoldást a gyakorlatban nem használnak. Hasonlóképpen ismeretlenek olyan megoldások, amelyek hatékonyan növelik a vitorlán keletkező felhajtóerőt, vagy az ellenállást lényegesen csökkentik. Az említett szerkezetek különösen vitorláshajókon nem szüntetik meg azt a káros jelenséget, hogy menetben a hajó dőlése jelentősen csökkenjék, és nem csökkentik a kormányzásból adódó ellenállásnövekedést, valamint nem törekszenek a vitorlafelületen nagyobb felhajtóerő (vagy előrehajtó összetevő erő) elérésére. A technika mai állásának ismertetése részletesen megtalálható a következő szakirodalmi helyeken: Dr. Gruber József — Dr. Blahó Miklós: Folyadékok mechanikája, Budapest, 1981. Tankönyvkiadó. W. Bohl: Műszaki áramlástan. Budapest, 1983. Műszaki Könyvkiadó. VEB Bibliographisches Institut Leipzig, 1982. Schiffbau-Schiffart Becske Ödön: Kishajók szerkesztése és építése. Budapest, 1976. Műszaki Könyvkiadó. Tóth Kálmán: Vitorlázás. Budapest, 1978. Műszaki Könyvkiadó. Dr. Dulin Jenő — Dr. Dulin László: Vitorlássport. Budapest, 1987. Sport Kiadó. A találmány célja hajók, különösen vitorláshajók menetben mutatott tulajdonságainak javítása úgy, hogy növekedjék a menetben mutatott stabilitás, a kormányozhatóság és a sebesség, az által hogy a tőkesúly vagy uszony és a kormányfelület változtatható szárnyprofil, a vitorlafelület pedig ívelt lap helyett szintén szárnyprofil alakú. A találmányt az a felismerés teszi lehetővé, hogy lehetséges a hajók laterálfelületét, vagy a laterálfelület egy részét változtatható alakú és állásszögű szárnyprofil alakúvá kiképezni úgy, hogy az állásszög és a profilalak (íveltség) a hajótest dőlésének függvénye, és a rajta keletkező felhajtóerő a dőlés ellen hat. További felismerés, hogy ugyanilyen tulajdonságokkal bíró profilalakot kormányfelületként alkalmazva kormányzáskor kisebb fékezőerő keletkezik, és a kormányzáshoz szükséges kitérítőnyomatékot a kormányprofilon keletkező felhajtóerő adja. Még egy további felismerés, hogy a hajózásban használatos vitorlaméretek, és a szélsebességek megszabta körülmények a vitorlafelületre nézve alacsony Reynolds számot adnak, ebben a tartományban pedig vitorlafelületként a szárnyprofilalak használata előnyösebb. A találmány arra vonatkozik, hogy változtatható szárnyprofilokat hogyan lehet a találmányi cél érdekében hasznosítani, és miként lehet e célnak megfelelő szerkezeti elrendezéseket kialakítani. A hajókon, különösen vitorláshajókon kialakított uszony, vagy pedig a mélyen elhelyezett tőkesúlyt tartó felület, — amely általá-3 ban az áramlással szembeni ellenállás kis értéken való tartása miatt szimmetrikus profil keresztmetszet — merev. Ha azonban e szerkezetet meg nem dőlt haladáskor továbbra is szimmetrikus profilnak, megdőlt haladáskor pedig állásszöggel bíró ívelt profilnak képezzük ki úgy, hogy a profil íveltsége mindig a dőlés irányába mutasson, akkor a rajta keletkező felhajtóerő a dőlés ellen hat. A profil állásszögének és alakjának (íveltségének) változtatását a hajó megdőlése vezérli, így tehát kisebb dőléshez kisebb, nagyobb dőléshez nagyobb felhajtóerőképződés tartozik. Ismert hogy a felhajtóerő nagysága a profil alakján kívül a felületének méretétől és a mindenkori sebesség négyzetétől is függ. Ez azt jelenti, hogy nagyobb sebesség esetén ugyanakkora — felhajtóerőből származó — visszatérítő nyomatékot adó helyzethez kisebb profilalakváltozás tartozik, így tehát a profil alakellenállása kisebb. A szerkezeti kialakítás lényege pedig az, hogy a hajótest alján elhelyezett felületet úgy alakítjuk ki, hogy meg nem dőlt hajóhelyzetben szimmetrikus profilt ad, míg megdőlt esetben egy függőleges tengely mentén a profil elfordul, és ugyanezen profil külön mozgó első része is elmozdul. így a profil, és az első részének elmozdulása együtt egy állásszöggel bíró egytöréspontos közelítésű szárnyprofilt ad. Az elmozduiást a függőleges tengely alján elhelyezett, súlypontja felett felfüggesztett mozgó súly (tőkesúly vagy annak egy része) adja. Ugyanezen rendszerű változtatható profil kézi vezérlés esetén, (súly nélkül) a hajó farára szerelve kormányként használható, megszüntetve ezzel a lapkormánnyok ismert hátrányait. Tekintve továbbá, hogy a találmány szerint kialakított vezérelhető (állítható) profil kisebb — áramlással szembeni — ellenállást mutat a lapkormányoknál, és a rajta keletkező felhajtóerő pedig nagyobb, ezért előnyösen kihasználható a folyami hajózásban tolt karavánok kormányozhatóságának növelésére úgy, hogy a karaván elején, vagy a karavánegységek (uszályok) elején alkalmazzuk a tolóhajó kormányzásával összerendelt módon. Ez esetben a szerkezeti kialakítás lényege, hogy a karavánegységek elején — a merülés megnövekedését elkerülendő — egy csatornát kell kialakítani, és ezen csatornába kell a profilt elhelyezni. Ugyancsak a találmány szerinti felismerésen alapszik az, hogy míg vitorláshajókon a vitorlafelület ívelt lap, a találmány egy kiviteli példája szerint elhelyezett ívelt profilt használunk. Itt a szerkezeti kialakítás lényege nagyvitorla esetén az, hogy az árbocon két — egymással átellenes oldalon futó — horony van, és ebbe kerül az alsó és hátsó éleinél összevart két felületből álló vitorla felhúzóéle. így a vitorlát oldalra kifordítva a külső lap na4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
