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Title:
METHOD FOR MANEUVERING A YACHT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/098326
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for maneuvering a yacht by means of a control organ designed as a joystick (7), wherein the joystick (7) is tilted in the direction of a longitudinal axis (y) and a transverse axis (x) of the yacht to initiate forward or reverse movements and transverse movements of the yacht and rotated to initiate yaw movements of the yacht around the longitudinal axis (zj) thereof, wherein the yacht (1) has a turning drive (6) designed as an individual drive having a thrust vector which can pivot around a vertical axis and wherein the control movements of the joystick (7) are logically transferred to the turning drive (6).

Inventors:
ZANFEI ADRIANO (IT)
PELLEGRINETTI ANDREA (IT)
Application Number:
PCT/EP2011/050661
Publication Date:
August 18, 2011
Filing Date:
January 19, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
ZANFEI ADRIANO (IT)
PELLEGRINETTI ANDREA (IT)
International Classes:
B63H21/22; B63H5/125
Domestic Patent References:
WO2007089177A12007-08-09
WO2002085702A12002-10-31
WO2005005249A12005-01-20
Foreign References:
US6347599B12002-02-19
US7234983B22007-06-26
US7267068B22007-09-11
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Manövrieren einer Yacht mittels eines als Joystick (7) ausgebildeten Steuerorgans, wobei der Joystick (7) in Richtung einer Längsachse (y) und einer Querachse (x) der Yacht zur Einleitung von Vorwärts- oder Rückwärtsbewegungen und Querbewegungen der Yacht gekippt und zur Einleitung von Gierbewegungen der Yacht um seine Längsachse (Zj) gedreht wird, wobei die Yacht (1 ) einen als Einzelantrieb ausgebildeten Schwenkantrieb (6) mit einem um eine Hochachse schwenkbaren Schubvektor aufweist und wobei die Steuerbewegungen des Joysticks (7) sinnfällig auf den Schwenkantrieb (6) übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Yacht (1 ) ein Bugstrahlruder (4) aufweist und dass die Steuerbewegungen des Joysticks (7) auch auf das Bugstrahlruder (4) übertragen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (6) durch Kippen und/oder Drehen des Joysticks (7) angesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (6) bezüglich seiner Schubstärke durch Kippen des Joysticks (7) angesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstärke mit zunehmendem Kippwinkel des Joysticks (7) wächst und mit abnehmendem Kippwinkel abnimmt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (6) um einen Steuerwinkel (a) von 0° bis +/-90°, vorzugsweise von 0° bis +/-180° schwenkbar ist und dass der Steuerwinkel (a) durch Drehen des Joysticks (7) angesteuert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (6) und das Bugstrahlruder (4) durch Kippen des Joysticks (7) in Querrichtung (+Xj, -Xj) derart angesteuert werden, dass eine Lateralbewegung (L) der Yacht (1 ) stattfindet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehen des Joysticks (7) vor oder nach dem Kippen eine Gierbewegung auf die Yacht (1 ) eingeleitet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bugstrahlruder (4) und/oder der Schwenkantrieb (6) durch Drehen des Joysticks (7) in senkrechter Position derart angesteuert werden, dass ein Kräftepaar aus Schubvektoren erzeugt und ein Drehen der Yacht auf der Stelle bewirkt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Yacht (1 ) als Segelyacht ausgebildet ist.

Description:
Verfahren zum Manöyrieren einer Yacht

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manövrieren einer Yacht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Durch die WO 02/085702 A1 wurde eine Motoryacht mit einer Vortriebsanlage bekannt, welche zwei jeweils eine Schiffsschraube antreibende Antriebsaggregate aufweist. Zusätzlich zu der Vortriebsanlage weist die Motoryacht ein Bugstrahlruder und ein Heckstrahlruder auf, d. h. quer zur Längsrichtung der Yacht wirkende Schubeinrichtungen. Die Schiffsschrauben und die Strahlruder werden gemeinsam von einer Steuereinrichtung über einen als Joystick ausgebildeten Steuerhebel gesteuert. Der Joystick kann innerhalb eines Vollkreises von 360° in acht verschiedene Richtungen gekippt werden, die sich jeweils um 45° unterscheiden. Je nachdem, welches Manöver mit der Yacht gefahren werden soll, werden entweder der Vortrieb oder die Strahlruder oder Vortrieb und Strahlruder aktiviert.

Durch die US 7,234,983 B2 wurde eine Motoryacht bekannt, welche zwei um eine Hochachse schwenkbare Propellerantriebe, kurz Schwenkantriebe genannt, aufweist. Durch die Schwenkung des von den Propellern erzeugten Schubvektors werden Giermomente in den Schiffsrumpf eingeleitet, welche den Kurs des Bootes bestimmen. Eine Lateralbewegung, d. h. ein Manövrieren der Yacht quer zur Längsrichtung ist mit diesem Antrieb nicht möglich.

Durch die US 7,267,068 B2 wurde eine Motoryacht mit zwei Schwenkantrieben bekannt, welche je nach Ausrichtung der beiden Schubvektoren beliebige Manövrierbewegungen wie vorwärts, rückwärts, seitwärts und drehend erlauben. Eine reine Lateralbewegung, d. h. eine seitliche Versetzung der Yacht ist aufgrund der beiden nebeneinander im Heckbereich angeordneten Schwenkantriebe jedoch nicht möglich. Die Steuerung der Motoryacht erfolgt über eine als Joystick ausgebildete Steuereinrichtung, wobei der Joystick in jede beliebige Richtung innerhalb eines Vollkreises gekippt und um seine Längsachse gedreht werden kann. Durch Kippen oder Drehen des Joysticks werden sinnfällige Manövrierbewegungen des Bootes eingeleitet. Nachteilig bei dem bekannten Manövrierverfahren ist es, dass zwei Schwenkantriebe zur Erzeugung eines Kräftepaares aus Schubvektoren erforderlich sind. Eine solche Doppelantriebsanlage ist für kleinere Yachten, insbesondere Segelyachten aus Kosten-, Gewichts- und Bauraumgründen nicht sinnvoll.

Durch die WO 2005/005249 A1 wurde ein schwenkbarer Propellerantrieb für ein Boot bekannt, im Folgenden auch kurz als Schwenkantrieb bezeichnet. Der bekannte Schwenkantrieb wird als Einzelantrieb für Boote verwendet, wobei aufgrund der Schwenkbarkeit des vom Propeller erzeugten Schubvektors auf ein Ruderblatt verzichtet werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Manövrieren einer Yacht anzugeben, welches auch für kleinere Yachten brauchbar ist, sowie eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird das bekannte Manövrierverfahren mittels Joystick, der von Hand kipp- und drehbar ist, auf eine Yacht übertragen, welche nur einen

Schwenkantrieb und vorzugsweise auch ein Bugstrahlruder aufweist. Damit wird der Vorteil erreicht, dass die Steuerung mittels Joystick auch für kleinere Yachten mit einer weniger aufwändigen Antriebsanlage angewendet werden kann.

Der Schwenkantrieb, auch Ruderpropeller genannt, umfasst eine Vortriebseinrichtung, insbesondere mit Schiffsschraube, welche um eine Hoch- oder Steuerachse schwenkbar ist und somit eine unterschiedliche Schubrichtung relativ zum Schiffsrumpf ermöglicht. Das optionale Bugstrahlruder ist fest im vordersten Bereich des Rumpfes angeordnet, erzeugt einen Schub quer zur Längsrichtung des Schiffes und beschleunigt somit eine Drehbewegung. Mittels des Schwenkantriebes und des Bugstrahlruders kann das Manövrierverfahren vorteilhaft durchgeführt werden, d. h. es wird eine feinfühlige, intuitive, schnell ansprechende Manövrierbarkeit der Yacht erreicht. Beispielsweise lassen sich Quer- oder Lateralbewegungen der Yacht durch Querstellung des Schwenkantriebes und Einsatz des Bugstrahlruders darstellen. Dies ist ein erheblicher Vorteil beim Manövrieren, insbesondere für Segelyachten.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwenkantrieb durch Kippen und/oder Drehen des Joysticks ansteuerbar. Durch die Kipprichtung, welche vorzugsweise in Mitschiffsrichtung oder quer zur Mittschiffsrichtung erfolgt, wird die Richtung des Schubvektors, d. h. der Steuerwinkel des Schwenkantriebes bestimmt. Durch den Kippwinkel von 0° bis ca. 45° wird die Stärke des Schubes bestimmt.

Durch Drehen des Joysticks um seine Längsachse wird eine Gierbewegung der Yacht eingeleitet, wobei der Schubvektor derart geschwenkt wird, dass ein Giermoment auf das Unterwasserschiff der Yacht ausgeübt wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können der Schwenkantrieb und das Bugstrahlruder durch Kippen des Joysticks in Querrichtung gleichzeitig angesteuert werden. Dadurch sind reine Lateralbewegungen der Yacht, also eine Querversetzung bei gleicher Kursausrichtung, möglich. Der Schub des Bugstrahlruders und des Schwenkantriebes wirken dabei in die gleiche Richtung, wobei der Schub so gesteuert wird, dass keine Drehbewegung des Schiffsrumpfes auftritt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können das Bugstrahlruder und der Schwenkantrieb durch Drehen des Joysticks in senkrechter Position, d. h. nicht gekippt, angesteuert werden. Durch diese Drehung des Joysticks kann ein Drehen der Yacht auf der Stelle erreicht werden, d. h. es wird ein minimaler Manövrierraum für die Schiffsdrehung benötigt.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine Segelyacht vorgesehen, welche im Allgemeinen mit nur einem motorischen Antrieb ausgerüstet ist. Insofern bedeutet die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Segelyacht einen großen Komfort- und Sicherheitszuwachs beim Manövrieren. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Rumpfes einer Segelyacht,

Fig. 2 einen Joystick mit seinen drei Bezugsachsen Xj, y , Zj sowie eine schematische Darstellung des Schiffsrumpfes mit seinen ortfesten Achsen x, y, z,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Steuerungssystems der Yacht, Fig. 4 eine erste Position des Joysticks mit Kippposition nach vorn,

Fig. 4a den Joystick in seiner ersten Position und die Bewegung der Yacht, Fig. 4b den Joystick gedreht und die Bewegung der Yacht,

Fig. 5 eine zweite Position des Joysticks mit Kippposition nach hinten, Fig. 5a den Joystick in seiner zweiten Position und die Bewegung der Yacht, Fig. 5b den Joystick gedreht und die Bewegung der Yacht,

Fig. 6 die zweite Position des Joysticks mit um 180° geschwenktem

Schwenkantrieb,

Fig. 6a den Joystick in seiner zweiten Position und die Bewegung der Yacht, Fig. 6b den Joystick gedreht und die Bewegung der Yacht,

Fig. 7 eine dritte Position des Joysticks mit mittiger Position,

Fig. 7a den Joystick in seiner dritten Position und die Bewegung der Yacht, Fig. 8 eine vierte Position des Joysticks mit Kippposition nach Steuerbord, Fig. 8a den Joystick in seiner vierten Position und die Bewegung der Yacht, Fig. 8b den Joystick gedreht und die Bewegung der Yacht,

Fig. 9 eine fünfte Position des Joysticks mit Kippposition nach Backbord, Fig. 9a den Joystick in seiner fünften Position und die Bewegung der Yacht und

Fig. 9b den Joystick gedreht und die Bewegung der Yacht.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Rumpf 1 einer nicht vollständig dargestellten Segelyacht mit einem Kiel 2, einer Antriebsmaschine 3, einem Bugstrahlruder 4 sowie einem Ruderblatt 5. Die Antriebsmaschine 3 treibt einen Propellerantrieb 6 an, welcher als Schwenkantrieb 6 ausgebildet, d. h. um die Hochachse schwenkbar ist. Ein derartiger Schwenkantrieb wird auch als Ruderpropeller bezeichnet, weil er die Funktion eines konventionellen Ruders ersetzt. Die Antriebsmaschine 3 kann ein Verbrennungsmotor oder ein Hybridantrieb, bestehend aus Elektro- und Verbrennungsmotor, sein.

Fig. 2 zeigt einen als Joystick 7 ausgebildeten Steuerhebel zur Steuerung der Antriebsmaschine 3, des Schwenkantriebes 6 und des Bugstrahlruders 4. Der Joystick 7 weist einen Handgriff 7a und einen als Gelenk ausgebildeten Schwenkpunkt 7b auf, durch welchen die Längsachse Zj des Joysticks 7 verläuft. Ferner sind dem Joystick 7 die Achsen Xj und y zugeordnet. Der Joystick 7 kann in Richtung der Achsen Xj und y j gekippt und um seine Längsachse Zj gedreht werden.

Auf der rechten Seite von Fig. 2 ist schematisch ein Grundriss der Yacht 1 (die Bezugsziffer 1 wird sowohl für den Rumpf als auch für die Yacht verwendet) mit drei Achsen x, y, z dargestellt, wobei y die Längsachse der Yacht 1 , x deren Querachse und z die Hochachse bildet. Die Achsen Xj, y j . Zj sind parallel zu den ortfesten Schiffachsen x, y, z angeordnet.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Steuerungssystem 8 mit den Komponenten Joystick 7, Schwenkantrieb 6, Bugstrahlruder 4 und Antriebsmaschine 3. Sämtliche Komponenten 3, 4, 6, 7 sind mit einer elektronischen Steuereinheit 9 durch Steuerleitungen 9a, 9b, 9c, 9d verbunden. Die Bewegungen des Joysticks 7, Kippen und/oder Drehen, werden über die Steuerleitung 9a als Eingangssignale in die elektronische Steuereinheit 9 eingeleitet und als Steuerbefehle an die Antriebsmaschine 3, den Schwenkantrieb 6 und/oder das Bugstrahlruder 4 weitergegeben. Die Segelyacht kann somit allein durch die Bewegungen des Joysticks 7 - was im Folgenden genauer erläutert wird - gesteuert, insbesondere bei niedrigen Bootsgeschwindigkeiten manövriert werden. Dabei werden die Drehzahl der Antriebsmaschine 3, der Steuer- oder Schwenkwinkel des Schwenkantriebes 6 und/oder die Schubrichtung des Bugstrahlruders 4 angesteuert. Anhand der nachfolgenden Figuren 4 bis 9 werden die einzelnen vom Joystick 7 einnehmbaren Positionen und deren Wirkungen auf die Bewegung der Yacht ausführlich erläutert.

Fig. 4 zeigt den Joystick 7, dargestellt durch einen Kreis mit Mittelpunkt M in einer ersten gekippten Position. Die dem Joystick 7 zugeordneten Koordinaten Xj, y sind als Koordinatenkreuz mit dem Mittelpunkt O in einem Kreis k, der den Schwenkbereich des Joysticks 7 markiert, dargestellt. Der Joystick 7 mit der Längsachse Zj ist um den Koordinatenursprung und Mittelpunkt O in Richtung der Achsen +/-Xj und +/-y " j kippbar. Die in der Zeichnung dargestellte Position des Joysticks 7 entspricht einer Kippung nach vorn, d. h. in Richtung der Längsachse y der Yacht bzw. in Richtung Vorwärtsfahrt. Der Kippwinkel, gemessen aus der Senkrechten (Hochachse), ist maßgebend für die Drehzahl der Antriebsmaschine 3, d. h. die Stärke des Propellerschubes. Je weiter der Joystick 7 gekippt ist, d. h. je größer der Kippwinkel ist, desto höher ist die Drehzahl der Antriebsmaschine 3 und der Schub des Schwenkantriebes 6. Die Drehzahl des Schwenkantriebes 6 ist mit n bezeichnet und in einem Diagramm über der Achse y aufgetragen. Man erkennt, dass die Drehzahl n proportional zur Auslenkung des Joysticks 7 in Richtung der Achse y ansteigt. Auf der rechten Seite von Fig. 4 ist der Grundriss der Yacht mit Bugstrahlruder 4 und Schwenkantrieb 6, dessen Schwenkbereich um die Hochachse durch den Winkel +/-a angedeutet ist, schematisch dargestellt. Durch Drehung des Joystickes 7 um seine Längsachse Zj, dargestellt durch einen Doppelpfeil a Z j, wird der Schwenkantrieb 6 um die Hochachse geschwenkt und eine Gierbewegung der Yacht bewirkt. Der Schwenkoder Steuerwinkel des Schwenkantriebes 6 um die Hochachse ist mit α angegeben und in dem Diagramm rechts unten in Fig. 4 über dem Drehwinkel a Z j des Joysticks 7 aufgetragen. Man erkennt die lineare Abhängigkeit zwischen beiden Winkeln, allerdings mit entgegengesetzten Vorzeichen. Bei einer Drehung des Joysticks 7 im Uhrzeigersinn erfolgt die Schwenkung des Schwenkantriebes 6 entgegen dem Uhrzeigersinn, damit intuitiv auch ein Giermoment im Uhrzeigersinn, d. h. ein Drehen der Yacht nach Steuerbord erreicht wird. Der Schwenkantrieb 6 dreht also proportional, aber gegensinnig zur Drehbewegung am Joystick 7. Das Bugstrahlruder 4 ist bei diesem Manöver abgeschaltet. Fig. 4a zeigt - in Ergänzung zu Fig. 4 - den Joystick 7 (linkes Bild) in nach vorn gekippter Position. Die zugehörige Stellung des Schwenkantriebes 6 ist im rechten Bild dargestellt: der Schwenkantrieb 6 liegt mittschiffs und treibt die Yacht 1 in Richtung des Pfeils V nach vorn und geradeaus.

Fig. 4b zeigt den Joystick 7 in derselben Kippposition wie in Fig. 4a, jedoch um den positiven Drehwinkel a Zj , also im Uhrzeigersinn gedreht. Das rechte Bild zeigt die Yacht 1 mit dem Schwenkantrieb 6, der entgegen dem Uhrzeigersinn um den Steuerwinkel -a geschwenkt ist. Der vom Schwenkantrieb 6 erzeugte Schubvektor übt somit ein im Uhrzeigersinn drehendes Giermoment auf die Yacht 1 aus, welche entsprechend dem Pfeil StB nach Steuerbord eindreht.

Fig. 5 zeigt den Joystick 7 in einer zweiten Position, d. h. nach hinten bzw. nach achtern gekippt, d. h. in Richtung -y j. Der Schwenkantrieb 6 befindet sich in der gleichen, d. h. unveränderten Position wie in Fig. 4, allerdings ist die Drehrichtung des Propellers umgekehrt, sodass die Schubrichtung nach rückwärts gerichtet ist, die Yacht bewegt sich nach achtern. Die Drehzahl n des Schwenkantriebes 6 ist im Quadranten -n/-y j aufgetragen. Der Steuerwinkel α des Schwenkantriebes 6 ist im Diagramm als Funktion des Drehwinkels a z \ aufgetragen. Man erkennt daraus, dass der Joystick 7 und der Schwenkantrieb 6 gleichsinnig drehen.

Fig. 5a zeigt - in Ergänzung zu Fig. 5 - den Joystick 7 in nach hinten gekippter Position (linkes Bild), d. h. für Rückwärtsfahrt geradeaus. Das rechte Bild zeigt die Yacht 1 mit dem mittschiffs liegenden Schwenkantrieb 6, dessen Propeller allerdings in entgegengesetzter Richtung wie bei Vorwärtsfahrt läuft. Die Yacht 1 läuft - wie durch den Pfeil R angedeutet - geradeaus rückwärts.

Fig. 5b zeigt den Joystick 7 in derselben Kippposition wie in Fig. 5a, jedoch im Uhrzeigersinn um den Winkel +a Zj gedreht. Wie das rechte Bild zeigt, wird dadurch der Schwenkantrieb 6 ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht, wie durch den Pfeil +a angedeutet. Aufgrund des Steuerwinkels +a erzeugt der Schubvektor des Schwenkantriebes 6 ein im Uhrzeigersinn drehendes Giermoment. Dies hat zur Folge, dass das Heck der Yacht 1 entsprechend dem Pfeil BB nach Backbord dreht. Fig. 6 zeigt den Joystick 7 in derselben Position wie in Fig. 5, nämlich nach hinten, d. h. in Richtung -Vj, gekippt. Allerdings ist der Schwenkantrieb 6 um 180° gegenüber der Position in Fig. 4 geschwenkt, sodass er bei positiver Drehzahl n einen Schub in Richtung Heck und damit eine Rückwärtsfahrt der Yacht bewirkt. Während der Rückwärtsfahrt kann der Joystick 7 um seine Längsachse Zj um den Drehwinkel a Z j gedreht werden, was eine Schwenkung des Schwenkantriebes 6 um den Steuerwinkel +/-a und eine Gierbewegung der Yacht bewirkt. Wie das Diagramm a= f (a Z j) zeigt, erfolgt die Drehbewegung am Joystick 7 gleichsinnig mit der Schwenkbewegung des Schwenkantriebes 6.

Fig. 6a zeigt - in Ergänzung zu Fig. 6 - den Joystick 7 in nach hinten gekippter Position, d. h. für Rückwärtsfahrt geradeaus. Der Schwenkantrieb 6 liegt mittschiffs und schiebt die Yacht 1 gerade achteraus, was durch den Pfeil R angedeutet ist.

Fig. 6b zeigt den Joystick 7 in der gleichen Position wie in Fig. 6a, jedoch um den Winkel +a zj im Uhrzeigersinn gedreht. Dies bewirkt - wie das rechte Bild zeigt - eine Schwenkung des Schwenkantriebes 6 ebenfalls im Uhrzeigersinn, d. h. um den Steuerwinkel +a. Dadurch wirkt ein im Uhrzeigersinn drehendes Giermoment auf die Yacht 1 , sodass deren Heck nach Backbord eindreht, wie durch den Pfeil BB angedeutet.

Fig. 7 zeigt den Joystick 7 in einer dritten Position im Koordinatenursprung, d. h. in einer senkrechten Stellung, d. h. der Kippwinkel ist gleich Null. Durch Drehung des Joysticks 7 um seine senkrechte Längsachse Zj kann eine Drehung der Yacht auf der Stelle („auf dem Teller") durchgeführt werden. Der Propellerschub, d. h. die Propellerdrehzahl n ist dabei, wie das entsprechende Diagramm zeigt, proportional zum Drehwinkel a Z f des Joysticks 7. Der Schwenkantrieb 6 wird bei diesem Manöver bevorzugt um 90° geschwenkt, sodass er quer zur Schiffslängsrichtung steht und somit ein Giermoment auf die Yacht ausübt. Der Steuerwinkel α des Schwenkantriebes 6 bleibt, wie das Diagramm zeigt, während des Drehmanövers konstant. Zusätzlich kann zur Unterstützung der Gierbewegung das Bugstrahlruder 4 zuge- schaltet werden, sodass sich ein Kräftepaar mit entgegengesetzt wirkenden Schubvektoren ergibt.

Fig. 7a zeigt - zur weiteren Erläuterung von Fig. 7 - den Joystick 7 in mittiger senkrechter Position zur Einleitung des Manövers„Drehen auf der Stelle". Dazu wird der Joystick 7 im Uhrzeigersinn gedreht, wie durch den Pfeil +a Z j angedeutet. Das rechte Bild zeigt die Yacht 1 mit quergestelltem Schwenkantrieb 6, welcher um den Steuerwinkel α = -90° geschwenkt wurde. Die Drehung des Joysticks 7 und die Schwenkung des Schwenkantriebes 6 sind also gegenläufig. Der auf 90° gestellte Schwenkantrieb 6 übt ein im Uhrzeigersinn wirkendes Giermoment auf die Yacht 1 aus, sodass diese im Uhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil D dreht. Zur Unterstützung dieses Manövers kann das Bugstrahlruder 4 zugeschaltet werden, welches mit entgegengesetzter Schubrichtung wie der Schwenkantrieb 6 arbeitet. Die Drehung der Yacht 1 erfolgt also sinnfällig, d. h. in der gleichen Drehrichtung wie die Drehung am Joystick 7. Analog wird das entsprechende Manöver mit entgegengesetzter Drehrichtung ausgeführt, was nicht dargestellt ist.

Fig. 8 zeigt den Joystick 7 in einer vierten Position, nämlich in Richtung der positiven Xj-Achse gekippt, also zur Steuerbordseite. In dieser Position des Joysticks 7 kann eine Quer- oder Seitwärtsbewegung, auch Lateralbewegung genannt, der Yacht bewirkt werden. Dabei werden der Schwenkantrieb 6 um +90° verschwenkt und das Bugstrahlruder 4 mit der gleichen Schubrichtung aktiviert. Auf die Yacht wirken dann zwei Schubvektoren, die parallel und quer zur Längsrichtung des Schiffes ausgerichtet sind. Um keine Gierbewegung des Schiffes zu erzeugen, werden beide Schubvektoren über die elektronische Steuereinheit gegeneinander ausbalanciert. Die Drehzahl n des Schwenkantriebes 6 entspricht dabei zunächst dem Kippwinkel des Joysticks 7, wie dies im mittleren Diagramm n = f (Xj) dargestellt ist. Die konstante Drehzahl n b des Bugstrahlruders 4 liegt etwas höher. Zusätzlich, d. h. nach der Kippbewegung kann der Joystick 7 um den Drehwinkel a z gedreht werden, wie dies im linken Diagramm n = f (a Z j) dargestellt ist. Damit wird die bisherige

Schubbalance aufgehoben und ein Giermoment auf das Schiff ausgeübt, welches zu einer Drehbewegung - nach Backbord oder Steuerbord - führt. Damit kann der rei- nen Lateralbewegung eine Drehbewegung des Schiffes überlagert werden, was bei bestimmten Manövern, z. B. bei Windeinfluss von Vorteil sein kann.

Fig. 8a zeigt - zur weiteren Erläuterung von Fig. 8 - den Joystick 7 in nach Steuerbord gekippter Position, was eine Bewegung der Yacht 1 (rechtes Bild) in Richtung des Pfeils L bewirkt. Die Yacht 1 bewegt sich seitwärts und macht eine reine Lateralbewegung, d. h. ohne Gierbewegung. Der Schwenkantrieb 6 ist um den Steuerwinkel α = +90° geschwenkt, mit Schubrichtung nach Steuerbord. Das Bugstrahlruder 4 ist zugeschaltet und schiebt ebenfalls nach Steuerbord. Die Summe der Giermomente aus dem Schubvektor des Bugstrahlruders 4 und dem Schubvektor des Schwenkantriebes 6 ist gleich Null - es herrscht Momentengleichgewicht.

Fig. 8b zeigt eine Änderung des Manövers gemäß Fig. 8a, indem der Joystick 7 im Uhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil +a Z j gedreht wird. Durch diese Drehung am Joystick wird das Momentengleichgewicht aufgehoben, indem entweder der Schub des Schwenkantriebes 6 reduziert wird, sodass das Giermoment aufgrund des Bugstrahlruders 4 dominiert, oder der Schub des Bugstrahlruders 4 verstärkt wird, sodass dessen Giermoment gegenüber dem Giermoment aus dem Schwenkantrieb 6 dominiert. Durch die Drehung des Joysticks 7 im Uhrzeigersinn wird die Yacht 1 gleichsinnig gedreht, d. h. der Lateralbewegung L gemäß Fig. 8 wird eine Drehbewegung zur Steuerbordseite, angedeutet durch den Pfeil StB, überlagert.

Fig. 9 zeigt den Joystick 7 in einer fünften Position, nämlich in Richtung der negativen Xj-Achse, d. h. zur Backbordseite hin gekippt. In dieser Kippposition kann eine Lateralbewegung der Yacht zur Backbordseite hin durchgeführt werden - analog dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 zur Steuerbordseite. Der

Schwenkantrieb 6 wird auf die Position α = -90° verschwenkt. Das Bugstrahlruder 4 wird aktiviert, sodass beide Schubrichtungen zur Backbordseite hin gerichtet sind. Beide Schubvektoren werden wiederum ausbalanciert, damit keine Gierbewegung des Schiffes auftritt, sondern eine reine Lateralbewegung bei gleicher Längsausrichtung. Soll die Lateralbewegung des Schiffes durch eine Gierbewegung korrigiert werden, so kann der Joystick 7 im oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wer- den, was eine Änderung der Drehzahl des Schwenkantriebes 6 und damit eine Schubänderung bewirkt - dies ist im linken Diagramm n = f (a j ) dargestellt.

Fig. 9a zeigt - in weiterer Erläuterung von Fig. 9 - den Joystick 7 in nach Backbord gekippter Position, was eine Lateralbewegung der Yacht, entsprechend dem Pfeil L zur Backbordseite bewirkt. Der Schwenkantrieb 6 ist dabei um α = -90° geschwenkt, steht also quer zur Schiffslängsrichtung und schiebt nach Backbord. Das Bugstrahlruder 4 ist aktiviert und schiebt ebenfalls nach Backbord.

Fig. 9b zeigt eine Abänderung des Manövers gemäß Fig. 9a, und zwar durch Drehen des Joysticks 7 entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Pfeil -a Zj . Durch diese Drehung am Joystick 7 wird die vorherige Momentenbalance aufgehoben, sodass ein resultierendes links drehendes Giermoment erzeugt wird, welches eine Gierbewegung der Yacht 1 nach Backbord entsprechend dem Pfeil BB einleitet.

Durch die Ausrüstung der Yacht 1 mit einem Schwenkantrieb 6, auch Ruderpropeller genannt, kann auf ein Heckstrahlruder und ein konventionelles Ruder mit Ruderblatt verzichtet werden.

Bezuqszeichen

1 Rumpf (Yacht)

2 Kiel

3 Antriebsmaschine

4 Bugstrahlruder

5 Ruderblatt

6 Schwenkantrieb

7 Joystick

7a Handgriff

7b Gelenkpunkt

8 Steuerungssystem

9 Steuereinheit

9a -9d Steuerleitungen

Xj! y ; Zj Achsen von Joystick

x, y, z Achsen von Yacht n Drehzahl (Schwenkantrieb)

n b Drehzahl (Bugstrahlruder)

α Steuerwinkel (Schwenkantrieb)

d Z j Drehwinkel (Joystick)

M Mittelpunkt Joystick

O Koordinatenursprung

k Kreis

BB Backbord

StB Steuerbord

V Vorwärts

R Rückwärts

L Lateralbewegung

D Drehen