Es ist Aufgabe der Erfindung, ein schnelles seegehendes Schiff, z. B. eine Fregatte oder einen Zerstörer, aber auch ein Kreuzfahrtschiff oder eine Megayacht, mit einem Antriebs- system zu versehen, das gegenüber den bekannten Antriebssys- temen erhebliche Vorteile bietet. Der Hauptvorteil soll das Vermeiden der Abgasfahne sein. Weiterhin soll der Raumbedarf des Antriebs verringert werden. In Verbindung mit einem Pro- pellerantrieb soll außerdem eine Redundanz erreicht werden, die es z. B. Kriegsschiffen erlaubt, auch nach einem schweren Treffer weiterzulaufen.

Die Aufgaben werden dadurch gelöst, dass das Pumpenaggregat und sein Antriebsmotor außerhalb des Heckbereichs des Schif- fes unter teilweiser Nutzung des Raums im Doppelboden ange- ordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße neue Anordnung ist es vorteilhaft möglich, Antriebsabgase ohne großen Aufwand unter das Schiff zu leiten, so dass diese sich im Wasser verteilen. Durch Nut- zung eines Teils des Doppelbodens wird dabei eine niedrige Einbauhöhe für den Waterjet und seinen Antriebsmotor bei Er- reichen eines günstigen Wasserstrahl-Austrittswinkels er- reicht.

Waterjets für den Antrieb schneller seegehender Schiffe sind aus den neuesten Internet-Seiten der Firma Rolls-Royce unter

dem Titel"Rolls-Royce-the force in marine solutions', Seite 7, bekannt.

Hier befinden sich die einzelnen Komponenten des gebildeten Antriebssystems, wie auch von Speedbooten mit Waterjets be- kannt und im Großschiffbau für Propellerantriebe seit alters- her üblich, im Heckbereich des Schiffes. Die Waterjets sind dabei aus Gründen der Effektivität im wesentlichen frei aus- strahlend, d. h. über Wasser angeordnet. Eine derartige Anord- nung ist jedoch nicht geeignet, die Aufgaben gemäß der Erfin- dung zu lösen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Pum- penaggregat und sein Antriebsmotor im hinteren Bereich des Mittelschiffs angeordnet sind. Die Anordnung im hinteren Be- reich des Mittelschiffs bedeutet, dass die Wasserstrahlen zur Verteilung des Abgases im Wasser beitragen zu können. Von be- sonderem Vorteil ist, dass bei schneller Fahrt des Schiffes eine Zerkleinerung und feine Verteilung von Abgasblasen er- folgt. Diese steigen wegen der tiefen Einführung in das Was- ser auch erst weit hinter dem Heck des Schiffes zur Wasser- oberfläche hoch. Hier gehen sie in der Heckströmung auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor für das Pumpenaggregat ein Elektromotor ist, wobei dieser Elektromotor insbesondere teilweise HTSL- Wicklungen aufweist. Üblicherweise werden die Pumpenaggregate von Waterjets direkt von Dieselmotoren oder Gasturbinen ange- trieben. Dies wäre im Mittelschiffsbereich jedes großen Schiffes möglich. Von besonderem Vorteil für die Regelbarkeit und die Unterbringungsmöglichkeit des Waterjets ist es aber, wenn als Antrieb ein Elektromotor gewählt wird.

In weiterer, wesentlicher Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor für das Pumpenaggregat ei- nen Läufer mit HTSL-Wicklungen aufweist. Ein Läufer des E- lektromotors mit HTSL-Wicklungen erlaubt eine besonders klei-

ne Bauweise. Dabei ist ein großer Luftspalt zwischen Läufer und Ständerwicklungen möglich. Dies begünstigt eine schock- feste Ausbildung des Motors, die für Kriegsschiffe sehr vor- teilhaft ist. Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad des Motors gegenüber herkömmlichen Elektromotoren erhöht und es ergibt sich weiterhin die sehr vorteilhafte Möglichkeit, den Elekt- romotor im Doppelboden des Schiffes anzuordnen. Dies wiederum führt zu einer kurzen Welle zwischen dem Elektromotor und dem Pumpenaggregat, das im wesentlichen außerhalb des Doppelbo- dens des Schiffes angeordnet ist. Insgesamt ergibt sich eine Einheit Waterjet und Antrieb, die gegenüber den herkömmlichen Ausführungen um ein Mehrfaches kleiner und leichter ist. Die technischen Schwierigkeiten, die sich durch eine lange Welle ergeben würden, werden ebenso vermieden wie der große Platz- bedarf, z. B. eines Dieseldirektantriebs des Waterjets.

Dabei ist vorgesehen, dass das Pumpenaggregat in einer ein- oder mehrteiligen Gondel angeordnet ist, die insbesondere teilweise in den Doppelboden integriert ist. So ergibt sich die Möglichkeit einer besonders guten Umströmung der Gondel und Einströmung des Wassers in das Pumpenaggregat. Die Ein- strömung ist insbesondere bei der Verwendung einer Axialpumpe oder einer Diagonal/Radial-Pumpe wesentlich. Die Unterwasser- silhouette des Schiffs wird vorteilhaft dabei nur geringfügig verändert.

Der Waterjet, seine Gondel und ggf. sein Antriebsmotor werden vorteilhaft in einer speziellen Bodensektion des Schiffes an- geordnet, die als Doppelbodenmodul ausgebildet ist und wäh- rend der Bauphase des Schiffes in den Doppelboden einfügbar ist. So kann eine rationelle Vorfertigung erfolgen und Schwierigkeiten und Kosten einer nachträglichen Montage wer- den vermieden. Diese Vorteile ergeben sich auch, wenn die Wa- terjets bei Handels-oder Passagierschiffen, bei denen die vollständige Abgasverteilung im Wasser nicht so bedeutsam ist, im Heckbereich angeordnet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Pumpenaggregat unter einem hochgezogenen Teil des Schiffs-Unterbodens angeordnet ist. Dabei ist vorteilhaft, dass wegen der kleinen Abmessungen des Elektromotors und sei- ner Unterbringung im Doppelboden in dem hochgezogenen Teil nur ein Einziehen des Unterbodens erforderlich ist. Ein Sprung in der Unterbodenform ist nicht notwendig.

Pumpenaggregate zur Erzeugung der Wasserstrahlen, d. h. die Waterjets, sind vorzugsweise mehrfach vorhanden und dabei je- weils zu Paaren gebündelt. So ergibt sich eine besonders strömungsgünstige Ausbildung der kleinen Waterjetgehäuse, die vollständig unter dem Unterboden angeordnet sein können oder teilweise in den Unterboden einbezogen sind. Dies kommt auf die jeweilige Schiffsgröße und die projektierte Geschwindig- keit an, von denen die Größe der Waterjets abhängt.

Die Waterjets sind vorteilhaft sowohl horizontal als auch un- ter Umständen vertikal gegenüber der Schiffslängsachse bzw. der Horizontalebene geneigt. Die Neigung beträgt vorteilhaft etwa 4 bis 7 Grad, ist also sehr gering. So ergeben sich be- sonders günstige Strömungsverhältnisse unter dem Rumpf, die es erlauben, die Waterjets und erfindungsgemäß auch vorgese- hene elektrische Ruderpropeller am Heck mit gutem Wirkungs- grad zu betreiben. Das Schiff ist dabei sowohl nur mit den Ruderpropellern als auch nur mit den Waterjets und vorzugs- weise mit einer Kombination aus diesen beiden Antriebskompo- nenten fahrttüchtig.

Dies insbesondere, wenn die Waterjets leicht auswärts ge- stellt werden. Die Pumpenaggregate folgen in ihrer Anordnung vorteilhaft teilweise der Aufkimmung des Schiffsbodens. So kann die Verteilung von Abgasen besonders günstig erfolgen.

Zur vorteilhaften Einführung der Abgase in das Wasser ist da- bei vorgesehen, dass jedes Pumpenaggregat an einer Wasseraus- trittsseite ein koaxiales Abgasdüsensegment (KADS) für die

Zumischung von Schiffsabgasen zu dem Wasserstrahl aufweist.

So ist die Einführung der Schiffsabgase in die Bodenströmung des Schiffes möglich, ohne dass Abgasverdichter eingesetzt werden müssen. Gleichzeitig ist vorteilhaft eine gute Vertei- lung der Abgase im Wasser sichergestellt.

Der Antriebsmotor des Pumpenaggregats bezieht seine Elektro- energie vorteilhaft von einem Gasturbinengeneratorsatz, der insbesondere in einem Energieerzeugungsmodul untergebracht ist. Dieses Energieerzeugungsmodul kann in vorteilhafter Wei- se gut schockgesichert aufgestellt werden, so dass sich zu- sammen mit einer einzel-schocksicheren Aufstellung der Aggre- gate im Energieerzeugungsmodul für Kriegsschiffe eine hohe Schocksicherheit des gesamten Antriebs ergibt. Auch der Was- serstrahlantrieb kann in sich sehr schocksicher ausgebildet werden, da alle Lager schockgesichert ausgebildet werden kön- nen und die einzelnen Teile aus hochfesten Materialien beste- hen.

Es ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass der Gasturbinenge- neratorsatz oberhalb des Pumpenaggregats angeordnet ist. So ergibt sich im achteren Teil der Schiffsmitte, tief unten im Schiff und damit gut geschützt, ein Energieerzeugungssystem für den Schiffsvortrieb, der sehr standfest ausgebildet wer- den kann. Von weiterem Vorteil ist dabei, dass es möglich ist, die Gasturbinenabgasleitung kurz ausgebildet in das ko- axiale Abgasdüsensegment (KADS) auf der Wasserstrahl- Austrittsseite des Pumpenaggregats einmünden zu lassen. So werden die Abgasdruckverluste minimiert. Die Abgasleitung selbst kann in einen Unterdruckbereich des koaxialen Abgasdü- sensegments (KADS) eingeführt werden, so dass sich kein er- heblicher Leistungsverlust der Gasturbine ergibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Generator HTSL-Wicklungen aufweist, insbesondere einen Läufer mit HTSL-Wicklungen. So kann auch der Generator in

bisher unerreichter Weise klein ausgebildet und schockgesi- chert werden.

Hinter den Waterjets sind Strahlablenkungselemente für die Wasserstrahlen vorgesehen, insbesondere in den Doppelboden einziehbare Strahlablenkungselemente, etwa schwenkbare Plat- ten. So ergibt sich eine Lenkbarkeit der Wasserstrahlen, die in besonderer Weise der räumlichen Anordnung der Waterjets im Schiffskörper angepaßt ist. Gleichzeitig ergibt sich eine strömungsgünstige Ausführung für den Fall, dass die Waterjets nicht angeschaltet sind.

Die Waterjets sind vorteilhaft einzeln regelbar ausgebildet- dies ist durch die Verwendung von elektrischen Antriebsmoto- ren einfach möglich-und die Leistung der Waterjets wird in Abstimmung mit der Regelung der Leistung eines zusätzlichen Propellerantriebs durchgeführt. So kann jederzeit, auch bei Ausfall des Propellerantrieb, sowohl die Steuerbarkeit des Schiffes-durch die Einzelregelung, die seitenabhängig er- folgen kann-als auch die Regelung der Gesamtgeschwindigkeit des Schiffes durchgeführt werden. Insgesamt ergibt sich eine Überlebensfähigkeit und eine Manövrierfähigkeit des Schiffes, wie sie bisher im Kriegsschiffbau und auch im zivilen Schiff- bau nicht bekannt war.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Schiff weist vorteilhaft au- ßer den Waterjets noch einen Propellerantrieb, insbesondere einen elektrischen Ruderpropellerantrieb auf, wobei der e- lektrische Ruderpropellerantrieb seine Elektroenergie vor- zugsweise aus Brennstoffzellen bezieht. Dabei ergibt sich so- wohl für zivile Schiffe als auch für Kriegsschiffe der Vor- teil der völligen Emissionsfreiheit bei Brennstoffzellenbe- trieb (niedrige Fahrtstufen) bzw. der unbemerkbaren Emissio- nen für Motor (Gasturbinen) -Waterjetbetrieb (hohe Fahrtstu- fen). Die bisher üblichen und leicht detektierbaren (Kriegs- schiffe) bzw. lästigen (Zivilschiffe) Abgasfahnen und Geräu- sche entfallen völlig.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen weitere, auch erfindungswesentliche, Einzelheiten entnehmbar sind.

Es zeigen : FIG 1 eine schematische Darstellung des Mittelschiffs- Antriebsbereichs (Bodensektion) ; FIG 2 eine Gittertopologie der Anordnung und der Gehäuse- ausbildung eines Paars von Waterjets ; und FIG 3 eine Skizze, aus der die Vertikallage der Waterjets hervorgeht.

In FIGUR 1 bezeichnet 1 den Schiffs-Unterboden und 2 die 0- berseite des Doppelbodens. Im leicht nach oben gezogenen Be- reich 6 der Oberseite des Doppelbodens befindet sich der An- triebsmotor 3 für das Wasserstrahlerzeugungsaggregat 4, vor- zugsweise ein Motor mit HTSL-Läuferwicklung. Die Welle zwi- schen den Komponenten 3 und 4 kann vorteilhaft sehr kurz aus- gebildet sein. Abhängig von der Wellenlänge ergibt sich die Stärke der Einziehung 7 des Schiffs-Unterbodens. Über der An- triebseinheit des Schiffes ist ein nicht gezeigter Gasturbi- nen-Generatorsatz in einem Modul angeordnet, in dem sich vor- teilhaft auch die Steuer-und Regeleinrichtungen für den An- trieb befinden. An das Wasserpumpenaggregat 4 ist ein koaxia- les Abgasdüsensegment (KADS) 8 angefügt, in das die Abgaslei- tung 9 einmündet. Diese ist in besonderer Weise isoliert und weist eine Verschlußklappe auf.

An das Wasserpumpenaggregat 4 schließt sich im Schiffsrumpf ein Hilfsmaschinenraum 10 an. Der Hilfsmaschinenraum 10, der Bereich des Wasserpumpenaggregats 4 und der Schiffsbodenbe- reich, in dem sich der Elektromotor 3 befindet, bilden zusam- men eine Bodensektion, die vorteilhaft schon beim Bau des Schiffes montiert wird.

Nähere Einzelheiten einer Möglichkeit der Unterbringung der Waterjets in paarweise angeordneten Gondeln zeigt die Gitter- topologie in FIGUR 2 mit den beiden Gondeln 10 und 11. Wie sich aus der Gittertopologie ergibt, ist es möglich, ohne er- hebliche Eingriffe in die Geometrie des Schiffsbodens eine gute Einströmung des Wassers in die Waterjets zu erhalten.

Diese bilden den Unterwasserquerschnitt des Schiffes nur un- wesentlich erhöhende Vorsprünge, so dass die entstehenden Verwirbelungen nur gering sind. Insgesamt ergibt sich erfin- dungsgemäß eine gute Unterwasserform des Schiffes auch im Be- reich der Waterjets.

In FIGUR 3 bezeichnet 12 die Mittelachse eines ersten Water- jets 15 und 13 die Mittelachse eines zweiten Waterjets 16, die zusammen ein Paar bilden. Der horizontale Abstand zwi- schen den Waterjets 15,16 ist mit X bezeichnet. Y bezeichnet den vertikalen Abstand zwischen den Waterjets 15,16. Der vertikale Abstand Y orientiert sich an der Aufkimmung der Au- ßenkante 14 im Bereich der Waterjets. Die Größe von X und Y bestimmt in Abhängigkeit von der Außermittigkeit der Waterje- tanordnung und der Aufkimmung des Schiffsbodens, wieviel Pro- zent des Abgases nach hinten abströmt und wieviel Prozent an den Schiffsseiten aufsteigt.