VEHÍCULO ACUÁTICO.

Vehículo acuático compuesto de un equipo de propulsión y, como mínimo,

una abertura de salida de aire (16, 18) próxima a una discontinuidad (14, 17), y al menos una aleta de flotación (4) dispuesta en una superficie de la obra viva (3) y posicionable desde una posición de reposo a una posición de traslación que, en la posición de traslación es, en la dirección de corriente (W) del agua (2) a lo largo de la superficie de obra viva (3) del vehículo acuático propulsado, posicionada en la corriente para generar una flotabilidad y formar la discontinuidad (14, 17) en la superficie de la obra viva (3), caracterizado porque la al menos una abertura de salida de aire (16, 18) está dispuesta detrás de la al menos una aleta de flotación (4) en la dirección de corriente (W) del agua a lo largo de la superficie de la obra viva (3) del vehículo acuático propulsado, y porque una sección transversal de abertura de la al menos una abertura de salida de aire (16, 18) es independiente de la exposición de la aleta de flotación

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2006/001487.

Solicitante: NIKOLAKIS, DIMITRIOS.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ELEBEKEN 6 22299 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: Nikolakis,Dimitrios.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 25 de Agosto de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63B1/22 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63B BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; EQUIPAMIENTO PARA EMBARCACIONES (disposiciones relativas a la ventilación, calefacción, refrigeración o acondicionamiento de aire en los buques B63J 2/00; subestructuras flotantes como soportes de las dragas o máquinas par el movimiento de tierras E02F 9/06). › B63B 1/00 Características hidrodinámicas o hidrostáticas de cascos o aletas portantes (cascos para submarinos B63B 3/13; quillas B63B 3/38). › de superficies portantes regulables.
  • B63B1/38 B63B 1/00 […] › utilizando burbujas de aire o colchones de aire.

Clasificación PCT:

  • B63B1/22 B63B 1/00 […] › de superficies portantes regulables.
  • B63B1/38 B63B 1/00 […] › utilizando burbujas de aire o colchones de aire.
  • B63H19/06 B63 […] › B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; en particular para torpedos F42B 19/00). › B63H 19/00 Propulsión de buques no prevista en otro lugar. › por escape de gas en el agua ambiente (con efecto de reacción B63H 11/12; para reducir la superficie de rozamiento B63B 1/38).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2360725_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La invención se refiere a un vehículo acuático con un dispositivo de propulsión según la reivindicación 1. La invención también se refiere a un procedimiento para la reducción de la resistencia de un vehículo acuático propulsado mediante un equipo de propulsión y el uso de al menos una aleta de flotación.

Los vehículos acuáticos se conocen hace mucho tiempo como vehículos de superficie acuática en forma de botes motor, motonaves, veleros, etc. y como vehículos subacuáticos en forma de submarinos, torpedos, etc. La velocidad de traslación de los vehículos acuáticos respecto del agua es, esencialmente, determinada y limitada por la magnitud de la superficie de la obra viva mojada por el agua y productora de la resistencia y por la potencia instalada.

Para el aumento de la velocidad de traslación con igual potencia de propulsión es, por principio, conocido reducir la superficie de la obra viva. En este caso, se hace uso de la relación conocida de menor resistencia con superficie de la obra viva menor. La reducción de la superficie de la obra viva puede producirse por medio de la flotabilidad dinámica generada por medio de las superficies de flotación colocadas inclinadas debajo del agua en contra de la dirección de corriente. Por el documento WO 2004/067376 A3 es conocido disponer en la parte inferior del casco de barco aletas de flotación variables cuya longitud sea variable en la dirección de corriente del agua. En forma adicional a la flotabilidad de desplazamiento se produce una flotabilidad dinámica en función de la velocidad de traslación del bote y el ángulo de ajuste de la aleta de flotación. Adicionalmente a la flotabilidad de desplazamiento, la flotabilidad dinámica levanta el casco de barco del agua y reduce así la superficie mojada y, por lo tanto, la resistencia.

Por el documento FR 2652055 se conoce un casco de barco con aletas de flotación variables que a velocidad de traslación creciente aumentan la flotabilidad dinámica.

El documento US 6.901.873 B1, para la formación de discontinuidades da a conocer aletas de sustentación con salientes variables de un acuaplano. En la zona de las discontinuidades se insufla aire al agua para conformar una burbuja de aire que disminuya la fricción.

El documento DE 31 21 402 A1 da a conocer (véase especialmente la figura 15 de dicho descripción) un vehículo acuático de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Es el objetivo de la invención poner a disposición un vehículo acuático que en el agua presente una resistencia menor y un procedimiento para la reducción de la resistencia del vehículo acuático.

El objetivo es conseguido mediante las características de la parte caracterizante de la reivindicación 1.

Se ha demostrado que la conexión de la al menos una aleta de flotación con al menos una salida de aire produce una considerable disminución de la resistencia gracias a la discontinuidad en la superficie de la obra viva generada por la aleta de flotación expuesta en la posición de traslación. Según la invención, actúan en conjunto diferentes efectos reductores de la resistencia. Por un lado, disminuye la flotabilidad dinámica generada por la aleta de flotación y, por otro lado, el aire suministrado reduce el tamaño de la superficie de la obra viva y, consecuentemente, la resistencia.

La al menos una aleta de flotación está dispuesta en la superficie de la obra viva del vehículo acuático. La superficie de la obra viva es la superficie mojada por el agua, cuyo tamaño depende de diferentes parámetros, como forma del caso, desplazamiento del vehículo acuático, etc. El vehículo acuático puede ser propulsado, preferentemente, mediante motopropulsión, para generar una velocidad de traslación respecto del agua. Con una velocidad de traslación suficiente puede producirse una flotabilidad dinámica por medio de la extensión de la al menos una aleta de flotación. La flotabilidad dinámica levanta el vehículo acuático algo fuera del agua y reduce de esta manera la superficie mojada. La magnitud de la resistencia disminuye de la manera conocida con una superficie de la obra viva decreciente. A partir de una velocidad de traslación dependiente del casco, del desplazamiento del vehículo acuático y otros parámetros, el efecto reductor de la resistencia descrito debido a la exposición de la aleta de flotación es mayor que el aumento de la resistencia debido al aumento, resultante de ello, de la sección transversal del casco perpendicular al rumbo del vehículo acuático.

La disposición según la invención de al menos una aleta de flotación y al menos una salida de aire puede ser montada tanto en vehículos acuáticos monocasco como en vehículos acuáticos multicasco. Puede ser usada en cascos de fondo redondo o cascos de fondo quebrado, tanto con o sin ángulo de astilla muerta.

La como mínimo una aleta de flotación es, preferentemente, variable de manera continua entre una posición de reposo y una posición de traslación. En la posición de reposo, la al menos una aleta de flotación está alineada con el forro exterior del casco y en la posición de traslación la al menos una aleta de flotación está expuesta en la corriente de agua y forma así una discontinuidad en la superficie de la obra viva. Las aletas de flotación dispuestas simétricamente sobre el eje longitudinal pueden presentar un ángulo de astilla muerta siguiendo el forro exterior del casco.

La al menos una aleta de flotación está conformada, preferentemente, sólida y dispuesta articulada a la superficie de la obra viva de manera transversal a la dirección de corriente. También es factible realizar la al menos una aleta de flotación de manera flexible. Puede, entonces, estar montada fija o también articulada en la superficie de la obra viva, transversal a la dirección de corriente. Una al menos única aleta de flotación flexible también puede estar dispuesta en la superficie de la obra viva de manera giratoria o fija a lo largo de dos ejes preferentemente perpendiculares uno con el otro, extendiéndose un eje transversal a la dirección de corriente y extendiéndose otro eje en la dirección de corriente. La al menos una aleta de flotación puede ser variada y ajustada mediante un variador hidráulico, mecánico, neumático, etc.

La al menos una aleta de flotación forma en la posición de traslación una discontinuidad en la superficie de la obra viva. La discontinuidad forma durante la traslación, en la dirección de corriente, un remolino del agua detrás de la aleta de flotación. Allí se corta la corriente. El remolino de agua que se produce detrás de la aleta de flotación forma una presión negativa que succiona la superficie de la obra viva del vehículo acuático. El efecto de succión actúa en contra de la flotabilidad dinámica y aumenta la resistencia.

Según la invención, en la dirección de corriente se ha previsto detrás de la aleta de flotación al menos una salida de aire en la zona de la formación del remolino. De manera favorable, la al menos una salida de aire se ha dispuesto en la superficie de la obra viva a distancia de la al menos una aleta de flotación. La salida de aire puede presentar en la superficie de la obra viva una abertura de salida de aire en conexión con el aire atmosférico, conduciendo aire a través de un canal de aire. El canal de aire se extiende, preferentemente, conduciendo aire a través del interior del vehículo acuático y conecta el aire ambiente con la zona de presión negativa debajo del casco de barco. En vehículos subacuáticos, como submarinos o torpedos y en vehículos acuáticos de superficie, la abertura de salida de aire puede estar conectada mediante una tubería de aire con un depósito de aire de presión regulada y/o controlada dispuesto en el vehículo subacuático.

En cada forma de realización de la invención, mediante la abertura de salida de aire la presión negativa aspira aire desde la atmósfera a través del canal de aire y de una abertura en la cubierta o desde un depósito de aire. El aire aspirado llega a la zona del agua arremolinada y la reemplaza. De este modo se produce una burbuja de aire en la dirección de corriente detrás de la al menos una aleta de flotación.

En el caso de una conexión a la cubierta, la burbuja de aire presenta, en esencia, presión de aire ambiental. Con ello, el efecto de aspiración del remolino de agua desaparece y la flotabilidad dinámica puede desplegar toda su acción. Además, la burbuja de aire reduce la superficie mojada detrás de la al menos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Vehículo acuático compuesto de un equipo de propulsión y, como mínimo, una abertura de salida de aire (16, 18) próxima a una discontinuidad (14, 17), y al menos una aleta de flotación (4) dispuesta en una superficie de la obra viva (3) y posicionable desde una posición de reposo a una posición de traslación que, en la posición de traslación es, en la dirección de corriente (W) del agua (2) a lo largo de la superficie de obra viva (3) del vehículo acuático propulsado, posicionada en la corriente para generar una flotabilidad y formar la discontinuidad (14, 17) en la superficie de la obra viva (3), caracterizado porque la al menos una abertura de salida de aire (16, 18) está dispuesta detrás de la al menos una aleta de flotación (4) en la dirección de corriente (W) del agua a lo largo de la superficie de la obra viva (3) del vehículo acuático propulsado, y porque una sección transversal de abertura de la al menos una abertura de salida de aire (16, 18) es independiente de la exposición de la aleta de flotación.

2. Vehículo acuático según la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura de salida de aire (16, 18) está conectada con el aire atmosférico mediante una tubería de aire (9) conducida por el interior del vehículo acuático.

3. Vehículo acuático según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la posición de reposo la superficie de la obra viva (3) es, en esencia, continua en la zona de la al menos una aleta de flotación (4).

4. Vehículo acuático según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la al menos una aleta de flotación (4) presenta un contorno que, tanto en reposo como en la posición de traslación, está dispuesto por secciones en la superficie de la obra viva (3) y, en la posición de traslación, está dispuesto por secciones distanciado de la superficie de la obra viva (3).

5. Vehículo acuático según la reivindicación 4, caracterizado porque la sección dispuesta en la superficie de la obra viva (3) está dispuesta, tanto en la posición de reposo como en la posición de traslación, de forma giratoria en la superficie de la obra viva (3).

6. Vehículo acuático según la reivindicación 4, caracterizado porque la sección dispuesta en la superficie de la obra viva (3) está dispuesta, tanto en la posición de reposo como en la posición de traslación, fija en la superficie de la obra viva (3).

7. Vehículo acuático según la reivindicación 4, 5 o 6, caracterizado porque la al menos una aleta de flotación (4) presenta al menos un segmento rígido.

8. Vehículo acuático según la reivindicación 4, 5 o 6, caracterizado porque la al menos una aleta de flotación (4) es flexible.

9. Vehículo acuático según al menos una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque la aleta de flotación (4) está alineada con la superficie de la obra viva (3) en la posición de descanso y en una superficie perpendicular a la al menos una aleta de flotación (4) está más inclinada de una posición elevada hacia la proa del vehículo acuático en la posición de traslación que en la posición de reposo y un borde (17), exterior en la dirección de corriente (W) de la aleta de flotación (4), conforma una discontinuidad.

10. Vehículo acuático según al menos una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque la al menos una aleta de flotación (4) está conectada de forma articulada con la superficie de la obra viva (3) en un borde (6) extendido en la dirección de corriente (W), y la distancia de un borde (17) arrastrado de la al menos una aleta de flotación (4) a la superficie de la obra viva (3) es variable.

11. Vehículo acuático según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un variador (7) asignado a la al menos una aleta de flotación (4).

12. Vehículo acuático según la reivindicación 1, caracterizado por una pluralidad de aberturas de salida de aire (16) dispuestas a lo largo del borde (14) arrastrado de la abertura de aleta de flotación (13).

13. Vehículo acuático según la reivindicación 1, caracterizado por una rendija de salida de aire (18) dispuesta a lo largo de toda la extensión del borde (14) arrastrado de la abertura de aleta de flotación (13).

14. Vehículo acuático según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo de propulsión presenta un motor.

15. Procedimiento para la reducción de la resistencia de un vehículo acuático propulsado mediante un equipo de propulsión, en particular según una de las reivindicaciones precedentes, puesto que al menos una aleta de flotación

(4) dispuesta en una superficie de la obra viva (3) es colocada desde una posición de reposo a una posición de traslación y, en la posición de traslación, la al menos una aleta de flotación (4) es posicionada, en la dirección de corriente (W) del agua (2) a lo largo de la superficie de obra viva (3) del vehículo acuático propulsado, en la corriente para generar una flotabilidad y, mediante la aleta de flotación (4) posicionada, se forma una discontinuidad (14, 17) en la superficie de la obra viva (3), caracterizado porque se suministra aire a través de la al menos una abertura de

salida de aire (16, 18) dispuesta, en la dirección de corriente (W) del agua, a lo largo de la superficie de la obra viva

(3) del vehículo acuático propulsado, detrás de la al menos una aleta de flotación (4) y, próxima a la discontinuidad (14, 17), una sección transversal de abertura de la al menos una abertura de salida de aire (16, 18), independiente de la exposición de la aleta de flotación (4), le suministra aire al agua para generar una burbuja de aire sobre la

5 superficie de la obra viva (3).

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque el aire es dirigido a través del vehículo acuático.

17. Procedimiento según la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque el aire es suministrado al agua detrás de la al menos una aleta de flotación (4) en la dirección de corriente (W) del agua (2).

18. Uso de al menos una aleta dispuesta en una superficie de la obra viva (3) que puede ser expuesta en la corriente

10  en la dirección de corriente (W) del agua (2) desde una posición de reposo a una posición de traslación, a lo largo de la superficie de la obra viva (3) del vehículo acuático propulsado mediante un equipo de propulsión, particularmente según una de las reivindicaciones 1 a 14, como aleta de flotación (4) para la generación de una flotabilidad y como discontinuidad (14, 17) en la superficie de la obra viva (3) para la generación de una presión negativa en la dirección de corriente (W) del agua (2) a lo largo de la superficie de la obra viva (3) detrás de la al menos una aleta de flotación (4) para suministrar aire al agua a través de al menos una abertura de salida de aire (16, 18) dispuesta, en la dirección de corriente (W) del agua (2) a lo largo de la superficie de la obra viva (3) del vehículo acuático propulsado, detrás de la al menos una aleta de flotación (4) y, por otra parte, una sección transversal de abertura de la al menos una salida de aire (16, 18) independiente de la exposición de la aleta de flotación (4).


 

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