KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA G5 (2)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 JULA 1937.
PATENTNI SPIS BR. 13437
Sueberkrueb Franz, Hamburg i Roscher & Hansing, Hamburg, Nemačka.
Naprava za poboljšanje pogona kod brodskih točkova.
Prijava od 2 jula 1926.	Važi od i januara 1937.
Poznata je pojava da se iza optereče-nog točka jednog broda sa točkovima stvara jedan talasni breg čija višina i oblik zavise od opterečenja i konstrukcije točka, kao i od klizanja, t.j. od odnosa obim-ne brzine točka prema brzini kretanja broda. U ovom talasnom bregu vodene mase kreču se odmah iza točka unazad i naviše. Ali navedeno kretanje naviše predstavlja gubitak za pogon broda pošto ne stvara nikakvu reakciju.
Predmet pronalaska sastoji se u ponovnem iskoriščavanju večeg dela ovog gubitka na ta j način, što se iza točka sa lopticama namesti telo odredenog profila, slično nosečoj površini, koga voda optiče sa svih strana i koje se učvrsti za brod sa izvesnim nagibnim uglom u onoj grani ta-lasnog brega u kojoj se voda penje, t.j. tamo gde se voda ubrzava natrag i naviše, kao i u iznalaženju uslova prema kojima treba izvesti profilisano telo, namestiti ga prema višini i položaju iza točka i, najzad, jzabrati njegov nagibni ugao.
Poznati su več uredaji u kojima je pokušavano da se potencijalna energija koja postoji u talasnom bregu ponova is-koristi i to na taj način, što bi se voda, koja se u talasnom bregu prvo podiže a zatim ponova pada, uhvati naročitom po-vršinom za vodenje i iskrene u horizontalnem pra-vcu. Nedostatak ovakog ure-daja sastoji se ipak u torne, što sile, koje se pri torne oslobode, mogu da budu samo veoma male pošto talas, uglavnom, sadrži kinetičku energiju i što se, sem toga, pri promeni brzine položaj one grane talasa, u kojoj se voda penje i koji odreduje položaj površine za vodenje, stalno menja.
U drugim uredajima bilo je predloženo u cilju poništavanja kretanja talasa koje je štetno po obale, da se stvaranje talasa iza točka spreči po mogučnosti na taj način, što bi se odmah iza točkova namestile naprave za vodenje na koje bi voda nailazila odozdo i koji bi imali oblik ravnih ili nešto iskrivljenih ploča, usled čega bi mlaz vode sa točka odmah morao da bude skrenut u horizontalan pravac.
Neko dejstvo ovakih naprava, koje bi povečavalo pritisak broda napred, nije u-zimano u rasmatranje i ne može ni da postoji, pošto čeoni otpor ovakih uredaja ima znatnu vrednost.
Nasuprot poznatim uredajima porao-ču niže opisane naprave dolazi se do prednosti koje poboljšavaju pogon broda. Radi boljeg razumevanja obratičemo se načelnem ertežu koji pretstavlja krug lopatica jednog broda sa točkovima sa Strane sa vodečem površinom nameštenom iza njega i kretanje talasa koje se pri torne javlja kao i sile koje se osloboda-vaju, sve gledano sa strane.
Izborom jednog profilisanog tela sličnog nosečoj površini aeroplana, koga voda optiče sa svih strana, postizava se, da gornja, kao i donja strana ovog tela za skretanje pravca kretanja vodenih masa, imaju podjednako dejstvo i to gornja strana kao površina sisasnja, a donja strana kao površina potiskivanja; poznato je, da je baš površina sisanja ta koja ima prete-žan značaj u dejstvu jedne noseče površine.
Pri pravilnem izboru nagibnog ugla prema mlazu vode sa točka u onoj grani
Din. 15.—
talasnog brega gde se vodene mase penju i pri pravilnem obliku profilisanog tela, moguče je da če se javiti jedan srazmerno mali otpor od strane vode koja nailazi na profili, dok če se zajedničkim dejstvom strana sisanja i potiskivanja proizvesti znatno veči uzgon. Sve dok kretanje vodenih masa u onoj grani talasnog brega gde se one penju bude upravljeno dovolj-no koso naviše, biče uvek moguče da rezultanta komponente otpora i komponente uzgona proflisanog" tela dobije nagib takav prema pravcu kretanja broda, pri kojem če se na profilisanom telu oslobo-diti horizontalne sile koje če usfed njego-vog pričvrščenja za brod doči do izražaja u povečanju pritska u pravcu kretanja.
Na ertežu je u izgledu sa strane pokazan spoljni krug lopatica (1) točka sa lopaticama jednog remorkera sa točkovima, sa konturom talasnog brega (4) onakav, kakav je on merenjima utvrden. Tc-čak se okreče u pravcu strelice oko svoje oso-vine (2). Pravac kretanja vodenih masa u enoj grani talasnog brega gde se oni penju, označen je strelicom (Ve).
Ako se jedno profilisano telo (5) slično nosečoj površini i spojeno sa telom broda postavi u onom naviše upravljenom imlazu približno paralelno osovini točka (2) tako da voda nailazi na njega spreda i odozdo i optiče ga sa sviju strana, kao što je to slučaj sa jednom vazdušnom je-drilicom u vetru koji se penje, onda profil ispoljava težnju da se kreče napred prema .točku, usled čega če se stvoriti potisak u pravcu kretanja broda. Postojanje ovog iskorisčavanja potiska pretstavljeno je na slici jednim planom sila. Ako se, kao što je to i kod merenja sila kod profila aero-planskih krila uobičajeno, pretpostavi da jedan profil (5) na koji nailazi mlaz vode sa točka u pravcu (Ve) uz izvestan otpor u pravcu strujanja čija je veličina (W) trpi još i uzgon veličine (A) upravljen upravno na pravac u kojem nailazi voda (Ve) ili na pravac otpora (W) onda se iz obeju ovih komponenata dobija rezultanta (R) koja može da bude razložena u vertikalnu i horizontalnu komponentu (V) i (H). Dok vertikalna komponenta (V) deluje u pravcu uzgona i donosi smanjenje gaženja broda‘ horizontalna komponenta pada u pravac kretanja broda i prema torne pret-stavlja dobitak u potisku za kretanje broda napred.
Pri praktičnem izvodenju ove zamisli, t.j. pri pokušaju da se iz strujanja u-pravljenog natrag i naviše dobije uzgon i potisak baš kao i kod vazdušne jedrilice u vetru koji se penje javio se, ipak, čitav niz poteškoča, koje čine ovaj problem mnogo
složenijim nego što bi se to moglo o če Ulivati na osnovu pomenutog načelnog reše-nja.
Kod jedne vazdušne jedrilce koja se kreče u jednoj jedinoj i praktično beskraj-noj sredini (vazduhu), pravac i jačina stru-ianja približno su stalni po celoj dubini i širni krila. Veče sile potiska izravnjuju se jednim delom večom brzinom letenja ili pak je moguče da se prema potrebi potisak pretvara u uzgon i obrnuto. Nasuprot kretanju vazduha kod vazdušne jedrilice u talasnom bregu iza jednog broda sa točkovima kretanje mase vode naprotiv je skoro svuda promenljivo po veličini i pravcu. Na kretanje vode utiče kretanje, veličina, gaz i konstrukcija točka sa lopaticama. Neposredno iza samog početka kretanja, što če reči u sredini talasa veličina i pravac kretanja odmah dolazi pod uticaj ubrzanja zemljine teže, kc-jeg u jed-nol koj sredini nema. Sem toga ovde se radi
0	primeru kretanja na granici izmedu dve veoma različite teške sredine — vode
1	vazduha. Nasuprot aeroplanu uzgon stvoren na profilu ima za brod veoma mali ili skoro nikakav praktičan značaj i dobivena energija potiska može da bude iskoriščena samo u veoma ograničenoj meri. Neprestana promena napadnog ugla kao kod aeroplana ne dolazi kod broda u obzir, pošto je praktično neizvedljiva.
Iz svih ovih razlika izmedu okolnosti strujanja i rada jedne vazdušne jedrilice i iednog profilisanog tela za skretanje vodenih masa kod jednog broda prema o-vom pronalasku, izlazi čitav niz novih ta-čaka gledišta za odredivanje oblika i položaja profila koje se neophodno moraju rasvetliti i uzeti u obzir da bi se, oslanja-juči se na princip vazdušne jedrilice, iz taksa iza točka mogao dobiti koristan potisak za brod.
Izmedu ostalih treba da se uzmu u rasmatranje sledeče tačke:
1)	položaj profila prema višini,
2)	njegovo otstojanje od spoljnog kruga lopatica točka,
3)	oblik profila,
4)	dubina profila u pravcu strujanja,
5)	izbor nagibnog ugla prema horizontali.
U pogledu položaja prema višini utvr-deno je da napadna ivica mora da se na-lazi približno u prosečnoj liniji kvašenja broda u stanju mira. Ako se profil postavi suviše visoko, postojače opasnost prodiranja vazduha na stranu sisanja, pošto sloj vode postaje suviše tanak. Ako se profil namesti suviše duboko dolazi u
st ruju vode ko ja je upravljena više horizontalno, tako da se iz več objašnjenih razloga gubi na njegovoj koristi.
Što se tiče izbora pravilnog horizon-talnog otstojanja profila od točka, ovde se gleda na horizontalno otstojanje (B) nosa profila od spoljnog kruga (!)• Da bi se važnost ovog otstojanja (B) pravilno precenila, potrebno je uzeti u obzir da sile u jednom strujanju rastu sa kvadratom brzine strujanja. Prema torne ispada da se profilisano telo mora postaviti na ono mesto u mlazu sa točka gde je ubrzavanje od Strane lopatica točka naročito veliko. Ogledi su pokazali da odmah iza točka sa lopaticama vlada očigledno uglavnom hi-drostatički pritisak koji još nije pretvoren u kinetičku energiju i da tek u izvesnom otstojanju iza točka nastupa pretvaranje u brzinu. Ogledi su pokazali da kod remor-kera sa točkovima, za ko je ovaj uredaj u glavnom i dolazi u obzir i kod ko j ih postoji relativno veliko ubrzavanje vode u odnosu prema brzini kretanja napred, odsto-janje napadne ivice profila mora da iznosi najmanje 1/15 prečnika spoljnog kruga točka. To bi na primer značilo da pri prečniku točka od 4 m ovo otstojanje treba da bude najmanje 27 cm.
U pogledu oblika profila merodavna su sledeča rasmatranja: profil dobija zaobljena napadnu ivicu da bi ga učinili neo-setjivim prema promeni pravca strujanja i ima uglavnom malu debljinu. Pošto se ovde ne radi o ravnomernom strujanju samo u jednoj sredini nego kretanje vode a prema torne i oblik talasa stoje pod uti-cajem ubrzavanja od Strane točka s j e dne Strane i ubrzanja zemljine teže s druge Strane, normalni principi koji važe za vaz-dušnu jedrilicu ovde nisu primenljivi, nego se mora izabrati profil sa udubljenom krivinom (K) na donjoj strani, tako da se krivina prilagodi pravcu kretanja mlaza u talasnom bregu približno onako kao što je to pretstavljeno na ertežu. Tek se na taj način dobijaju slične okolnosti strujanja i rada kao i kod jedne vazdušne jedri-lice sa ravnomernim strujanjem po celoj dubini krila.
Na protiv, ogledi sa normalnim t.j. odozdo neizdubljenim aeroplanskim pro-filima, nasuprot profilima sa udubljenom krivinom, potpuno su propali i na taj način potvrdili ispravnost prethodnh rasudi-vanja.
Slična rasudivanja, ko j a su merodavna za krivinu profila, odreduju uglavnom i podesnu i korisnu dubinu profila. Isko-ristiti se može samo o naj deo talasa u ko-jem postoje kretanja vode upravljena na-trag i istovremeno naviše. S druge strane
dubina profila ne sme da bude suviše mala da bi se od postoječe energije što je mo-guče više pretvorilo u koristan pritisak, pri čemu se istovremeno mora savladati i sop-stveni otpor profila. Ovo rasudivanje odlu-čno utiče na odnos (A) prema (W). U praksi je veličina i oblik talasnog brega zavisan u glavnom od prečnika točka D i usled toga se i dubina profila ima smatrati kao veličina zavisna od ovog prečnika. Ogledi su pokazali da se poboljšanje potiska posti-zava tek pri odnosu T : D jednakom ili ve-čem od 1 : 4.
Najzad od veoma važnog značaja je i pravilan izbor nagibnog .ugla (c). Kod jednog aeroplana pod nagibnim uglom pod-razumeva se nagibni ugao tangente (6) na donju stranu noseče površine prema horizontali. Sem toga pilot za vreme leta može da prilagodava taj ugao stvarnim potrebama. U mlazu sa točka umesto hori-zontalnog pravca imamo pravac (Ve) koji nije poznat i koji je teško utvrditi. Da bi se došlo do sigurne podloge za praktično izvodenje uredaja izvrešni su iserpni ogledi iz kojih izlazi da se mesto nagibnog ugla (c) može uzeti ugao (a) izmedu donje strane noseče površine i horizontale i da se ovaj ugao (a) ima izabrati tako da bude otprilike dva puta manji od ugla (b) izmedu tangente na granu spoljne površine talasa u kojoj se voda penje iz horizontale. Grana spoljne površine talasa u kojoj se voda penje može se pod postoječim okolnostima utvrditi neposrednim posma-tranjima i merenjima na samom brodu.
Patentni zahtevi:
1)	Telo za skretanje vodenog mlaza namešteno iza točka sa lopaticama kod broda sa točkovima, naznačeno time, što ima oblik sličan nosečoj površini, koju voda optiče sa sviju strana i koje je učvrščeno na telu broda iza točka sa lopaticama u onoj grani talasnog brega u kojoj se voda penje na više.
2)	Uredaj profilisanog tela za skretanje vodenog mlaza iza točka sa lopaticama kod broda sa točkovima, prema za-htevu 1, naznačen time, što je napadna ivica profila nameštena približno u višini prosečne linije kvašenja broda u stanju mira i pri nepokretnom točku.
3. Uredaj profilisanog tela za skretanje vodenog mlaza iza točka sa lopaticama kod broda sa točkovima, prema zahtevu 1 ili 2» naznačen time, što napadna ivica profila (5) ima horizontalno otstojanje (B) od spoljnog kruga točka sa lopaticama (i) koje iznosi najmanje 1/15 prečnika točka.
4)	Ureda.j profilisanog tela za skreta-n je vodenog mlaza iza točka sa lopaticama kod broda sa točkovima prema zahtevu 1 ili kojem bilo od prethodnih zahteva, naznačen time, što profilisano telo ima u-dubljenu stranu potiskivanja.
5)	Uredaj profilisanog tela za skreta-nje vodenog mlaza iza točka sa lopaticama kod broda sa točkovima, prema zahtevu 1 ili kojem bilo od prethodnih zahteva, naznačen time, što dubina profila ovog tela za skretanje vodenog mlaza iz-
merena u praven strujanja iznosi najma-nje 1/4 spoljnog prečnika točka.
6)	Uredaj profilisanog tela za skretanje vodenog mlaza iza točka sa lopaticama kod broda sa točkovima, prema zahtevu 1 ili kojem bilo od prethodnih zahteva, naznačen time, što je ugao izmedu tangente na stranu potiskivanja sa horizon-talom približno jednak polovini ugla koga zaklapa tangenta na spoljnu površinu one g rane profila talasa u kojoj se voda penje sa horizontalom.
Ad pat. br. V343?