Solche Wasserfahrzeuge sind, beispielsweise aus DE 37 12 534 A1, bekannt und weisen einen Rumpf zur Aufnahme von Nutzeinrichtungen sowie am Rumpf angeordnete Propulsions- einheiten zur Bereitstellung einer Antriebskraft auf. Auf einer Unterseite des Rumpfs sind außerdem im Bugbereich Führungselemente vorgesehen, die jeweils eine stehende, si- ch nach vorne verjüngende Keilform aufweisen. Schließlich ist zwischen den Führungselementen ein Teilbereich des Rumpfes vorgesehen, der in Form eines liegenden Keils aus- gebildet ist.

Bei Binnenschiffen wird die Umströmung des Schiffskörpers in flachem und seitlich begrenztem Fahrwasser mit zunehmen- der Geschwindigkeit und zunehmender Schiffsbreite problema- tisch.

Ein herkömmlicher Schiffsbug verdrängt das Wasser überwie- gend seitlich nach außen, wobei unter dem Schiffsboden im- mer weniger, bis kaum noch Wasser hindurchgeführt wird.

Das Schiff saugt sich sozusagen zum Fahrwassergrund an und die Geschwindigkeit der seitlichen Umströmung nimmt zu. Das Wasser fließt dann immer schlechter ab und das Schiff be- ginnt quasi einen Wasserberg vor sich herzuschieben. Dieser Berg kann nur noch zwischen der Schiffsseite und dem Ufer abfließen, was wiederum zu einer immer höheren seitlichen Strömungsgeschwindigkeit führt. Zusammen mit der immer geringer werdenden unter dem Schiffsboden in Richtung Heck durchgeführten Wassermenge beeinträchtigt dies unter ande- rem erheblich den Wirkungsgrad des oder der hinten mittig liegenden Antriebspropeller. Zudem baut sich hinter dem Schiff eine starke Querwelle auf, die das Schiff gewisser- maßen festhält.

Bezogen auf die Verfügbarkeit von Wasser für den Antrieb des Schiffs wären bugseitig prinzipiell optimale Propul- sionsbedingungen gegeben, die aber bei herkömmlichen Schiffsbugformen nicht genutzt werden können. Man versucht statt dessen beim Hinterschiff über aufwändige Formgebungen und komplexe Propulsionsgeometrien, den vom Prinzip her schlechteren Zustrombedingungen gleichwohl ein Optimum ab- zugewinnen. Die Wirkung von Querstrahlrudern und horizon- tal liegenden Propeller-/Pumpensystemen im Vorschiff, wie sie heute in Binnenschiffe eingebaut werden, ist durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten bzw. durch den im Extrem- fall nicht mehr vorhandenen Zustrom von Wasser unter dem Schiff natürlich auch deutlich reduziert.

Weitere Wasserfahrzeuge mit Führungselementen sind in DE 29 28 634 B1 sowie DE 696 12 995 T2 beschrieben.

A u f g a b e der Erfindung ist es, ein Wasserfahr- zeug der oben angegebenen Art zu schaffen, bei dem nur ein Teil des Wassers von dem Bug zur Seite verdrängt wird und bei dem der Wirkungsgrad für die Antriebsaggregate deutlich verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch das Wasserfahrzeug mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das Wasserfahrzeug der oben angegebenen Art ist erfindungs- gemäß dadurch weitergebildet, dass die Propulsionseinheiten im Bugbereich zurückgesetzt zu den Führungselementen ange- ordnet sind und dass die Propulsionseinheiten schwenkbar angeordnet sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wasser- fahrzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als erster Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, im Bugbereich des Wasserfahrzeugs eine Mehrzahl von Füh- rungselementen vorzusehen, die eine stehende Keilform auf- weisen und sich nach vorne verjüngen. Durch diese Führungs- elemente wird eine erhebliche Teilmenge des verdrängten Wassers nicht nach außen, sondern nach innen verdrängt.

Ein weiterer Kerngedanke besteht darin, einen Teilbereich zwischen den keilförmigen Führungselementen als liegenden Keil auszubilden, der sich ebenfalls stromaufwärts ver- jüngt. Durch solch einen keilförmigen Teilbereich können die von den Führungselementen nach innen verdrängten Was- sermassen unter den Schiffsrumpf geleitet werden.

Ein dritter Kerngedanke besteht darin, die Propulsionsein- heiten im Bugbereich zurückgesetzt zu den Führungselemen- ten anzuordnen. Hierdurch wird eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrads der Propülsionseinheiten erzielt.

Ein vierter Kerngedanke kann schließlich darin gesehen wer- den, dass die Propulsionseinheiten schwenkbar angeordnet sind. So kann beispielsweise ein Anstellwinkel der Propul- sionseinheiten spezifisch an die Fahrtgeschwindigkeit ange- passt werden. Hieraus ergeben sich erhebliche Vorteile im Hinblick auf den Wirkungsgrad der Antriebseinheiten.

Als ein erster wesentlicher Vorteil der Erfindung kann angesehen werden, dass den Propulsionseinheiten im Unter- schied zur Situation im Hinterschiff das Wasser vorne mit dem Staudruck zugeführt wird. Der Staudruck wird dann über die Propulsionseinheiten oder Propulsoren im Bugbereich re- duziert, was bezogen auf das Wellenbild im Bugbereich einen ähnlichen Effekt erwarten lässt, wie der Wulstbug bei her- kömmlichen Schiffsformen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es mit dieser neuen Bugform zu einer deutlich geringeren Wel- lenbildung kommt, womit die Belastung von Uferzonen im Ver- gleich mit herkömmlichen Binnenschiffen erheblich reduziert wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungselemente steuer-und backbordseitig vorgesehen. Es kann dann eine besonders große Teilmenge des verdrängten Wassers unter dem Wasserfahrzeug durchgeführt werden.

Eine besonders gute Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeugs wird erzielt, wenn die Propulsionseinheiten, die zweckmäßig als Antriebspropeller ausgebildet sein können, um eine ver- tikale Achse schwenkbar angeordnet sind. Auch eine Winkel- einstellung der Antriebspropeller in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wird so ermöglicht.

Der Teilbereich zwischen den Führungselementen kann so aus- gebildet sein, dass er im Wesentlichen die Bugform eines Seeschlittens aufweist. Die keilförmigen Führungselemente können in der Art der Vorschiffsgeometrie eines Katamarans oder Semi-Katamarans ausgebildet sein. Dabei handelt es sich um bekannte Rumpfformen, so dass diesbezüglich auf bekannte Technologien zurückgegriffen und Kosten gespart werden können.

Eine Verbesserung der Strömungseigenschaften kann erzielt werden, wenn mindestens eines der Führungselemente sich in stehender Keilform nach hinten verjüngt. Besonders gute Re- sultate werden dabei erzielt, wenn bei mindestens einem Führungselement die heckseitige Keilform stumpfer als die bugseitige Keilform ausgebildet ist.

Der Wirkungsgrad der Propulsionseinheiten kann verbessert werden, wenn die Führungselemente Ausnehmungen aufweisen, in denen die Propulsionseinheiten angeordnet sind. Beson- ders gute Ergebnisse werden erreicht, wenn die Propulsions- einheiten in Bereichen angeordnet werden, in denen eine große Anzahl von Strömungslinien zusammenlaufen, beispiels- weise unmittelbar hinter einer heckseitigen Kante der Füh- rungselemente.

Selbstverständlich können auch im Heckbereich des Rumpfs Propulsionseinheiten vorgesehen sein. Dadurch kann eine noch größere Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeugs er- reicht werden.

Das Durchleiten des Wassers unter dem Schiffsrumpf kann verbessert werde, wenn auch im Heckbereich des Rumpfs, insbesondere steuer-und backbordseitig, keilförmige Füh- rungselemente vorhanden sind. Auch diese Führungselemente können sich nach hinten in stehender Keilform verjüngen.

Gegebenenfalls können solche Führungselemente auch im Mit- tenbereich des Rumpfs oder über die gesamte Rumpflänge ver- teilt, vorgesehen sein.

Das Durchleiten der Wassermassen unter dem Schiffsrumpf kann außerdem durch eine Einrichtung zur Schmierung mit Luftblasen verbessert werden. Insbesondere kann es sich da- bei um Einrichtungen der in DE 103 07 795 beschriebenen Art handeln.

Bevorzugt sind an den Führungselementen Öffnungen, bei- spielsweise Wasserzufuhrschlitze, vorgesehen, um den Pro- pulsionseinheiten Wasser zuzuführen. Diese Wasserzufuhr- schlitze können zweckmäßig längs zur Fahrtrichtung angeord- net sein, wodurch außerdem verhindert werden kann, dass Treibgut oder Eis in die Antriebseinheiten hereingedrückt werden kann.

Die Geometrie der neuen innovativen Bugform ist auch her- vorragend für die Eisfahrt geeignet, wobei dann der Rumpf, insbesondere die bugseitigen Führungselmente, bevorzugt zum Eisbrechen ausgebildet sind.

Die Katamaranrümpfe schneiden die Eisdecke durch Druck von oben auf. Nur etwa die Hälfte der gebrochenen Schollen muss zur Seite verdrängt werden, die andere Hälfte schiebt sich unter den Rumpf durch und wird über den beispeilsweise mit Luftblasen geschmierten Boden reibungsarm nach hinten ge- führt. Eine spezielle Hinterschiffsform verhindert dann, dass die hinteren Propulsoren von Eisschollen beschädigt werden können. Um die bugseitigen Propulsionseinheiten bei solchen Eisfahrten zu schützen, sind zweckmäßig Abdeckein- richtungen zum wenigstens teilweisen Abdecken der Ausneh- mungen in den Führungselementen, in denen die Propulsions- einheiten angeordnet sind, vorgesehen.

Bei Eisfahrt mit geringem Tiefgang werden die vorderen Pro- pulsoren abgeschaltet und ein äußerer Tunnelschlitz wird jeweils an jeder Außenseite mit Hilfe einer in Schienen ge- führten Abdeckeinrichtung, bei der es sich um eine Bugklap- pe handeln kann, bis zur Höhe der Propulsoren von vorne ge- sehen abgedeckt. So können sich auch bei Fahrt im Eis mit leerem Schiff oder in Ballast keine Eisschollen in die vor- deren Propulsiohstunnel schieben.

Wesentlicher Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist also die Winkelstellung der Antriebseinheiten in Verbin- dung mit der Geometrie der Bugform. Die Resultierende des Propellerschubstrahles führt zu einem Vortrieb, wobei eine Reibung des Propellernachstroms an der Bord- wand weitgehend vermieden werden kann. Der Anstellwinkel der vorderen, also bugseitigen Antriebseinheiten kann der Schiffsgeschwindigkeit immer optimal angepasst werden. Be- sonders gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Antriebseinheiten um eine vertikale Achse drehbar sind und damit in Abhängigkeit zur Fahrtgeschwindigkeit in belie- bigen Winkeln angestellt werden können.

Weiterhin wird mit dem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug eine Bugform geschaffen, bei der ganz gezielt ein Keil des anströmenden Wassers nicht nach außen zur Seite, sondern unter das Schiff und zu den Antrieben gelenkt wird. Nur ein Teil des anströmenden Wassers wird seitlich nach außen ver- drängt.

Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.

Dort zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Bugform eines er- findungsgemäßen Wasserfahrzeugs ; Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht in Richtung der Schiffslängsachse des Wasserfahrzeugs aus Fig. 1 ; Fig. 3 eine horizontale Schnittansicht des Wasserfahr- zeugs aus Fig. 1 und Fig. 4 eine weitere horizontale Schnittansicht des Was- serfahrzeugs aus Fig. 1.

Ein Ausführungsbeispiel eines als Binnenschiff 10 ausgebil- deten erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs 10 ist in den Fig.

1 bis 4 gezeigt. Äquivalente Komponenten sind jeweils mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Gezeigt ist jeweils ein Bugbereich 18 des erfindungsgemäßen Binnenschiffs 10. Auf einer Deckfläche 50 des Rumpfs 12 können beliebige Nutzeinrichtungen 14 platziert sein. Auf der dem Waser 20 zugewandten Unterseite 22 des Rumpfs 12 sind backbordseitig und steuerbordseitig erfindungsgemäß keilförmige Führungselemente 24 vorgesehen. Die Führungs- elemente 24 verjüngen sich erfindungsgemäß nach vorn zu bugseitigen Keilformen 26, die bei dem hier gezeigten Bei- spiel mit einem bugseitigen Ende 48 des Rumpfs abschließen und im Wesentlichen quer zur Wasseroberfläche 34 verlaufen.

Die Form der Führungselemente 24 kann daher als stehende Keilform angesehen werden.

Wie aus der horizontalen Schnittansicht in Fig. 3 ersicht- lich, begrenzen die innen liegenden Seitenflächen der keil-- förmigen Führungselemente 24 einen im Querschnitt im We- sentlichen rechteckigen Teilbereich 28. Erfindungsgemäß ist dieser Teilbereich, wie besonders gut in der perspektivi- schen Darstellung in Fig. 1 und der Vertikalschnittansicht in Fig. 2 erkennbar, als liegender Keil-30 ausgebildet, der sich in Richtung des bugseitigen Endes 48 des Rumpfs 12, also nach vorn, verjüngt.

Weiterhin sind in Fig. 3 auch Öffnungen 38 erkennbar, über welche den Propulsionseinheiten 16, wie in Fig. 4 noch ge- nauer dargestellt, Wasser zugeführt wird. Diese Öffnungen liegen längs zur Fahrtrichtung, wodurch ein Hineindrücken von Treibgut oder Eis in die Antriebseinheiten 16,32 weit- gehend vermieden werden kann.

Durch das Zusammenwirken der seitlich angeordneten keilför- migen Führungselemente 24 mit dem als liegender Keil ausge- bildeten Teilbereich 28 wird ein erheblicher Teil des bug- seitig auf den Rumpf auftreffenden Wassers zwischen die Führungselemente 24 und in Folge unter dem Rumpf 12 durch- geführt. Die im Wesentlichen parallel angeordneten innen liegenden Seitenflächen der keilförmigen Führungselemente 24 bewirken dabei ein besonders ruhiges Strömungsverhalten, da eine Wirbelbildung weitgehend vermieden werden kann.

Zur Aufnahme von Antriebspropellern 32 als Propulsionsein- heiten 16 sind in den beiden Führungselementen 24 Ausneh- mungen 42 vorgesehen. Die Antriebspropeller 32 sind dort um eine vertikale Achse, also um einen Azimutalwinkel, schwenkbar montiert. Bevorzugt sind die Antriebspropeller o 32 dabei über mindestens 180 drehbar, wobei prinzipi- ell aber auch größere Drehwinkel realisierbar sind. Auf diese Weise kann, insbesondere wenn auch heckseitig ent-. sprechende Antriebsaggregate vorgesehen sind, eine hervor- ragende Manövrierfähigkeit des erfindungsgemäßen Binnen- schiffs 10 erzielt werden.

Die Führungselemente 24 verjüngen sich nach hinten zu heck- seitigen Keilformen 36, die im Vergleich zu den bugseitigen Keilformen stumpfer 26 ausgebildet sind und die sich im We- sentlichen ebenfalls quer zur Wasseroberfläche 34 erstre- cken, d. h. ebenfalls stehende Keilformen darstellen.

Der besonders vorteilhafte Strömungsverlauf, der mit der erfindungsgemäßen Bugform erzielt werden kann, ist schema- tisch in Fig. 4 mit Hilfe einer Mehrzahl von Pfeilen 46 veranschaulicht. Im Zusammenspiel mit dem als liegender Keil 30 ausgbildeten Teilbereich 28 und den Seitenflächen der keilförmigen Führungselemente 24 erhält man durch die Ausbildung der bug-und heckseitigen Keilformen 26,36 der Führungselemente 24 einen Strömungsverlauf, bei dem hinter den heckseitigen Keilformen 26 besonders viele Strömungs- linien zusammenlaufen. Die Antriebspropeller 32 sind also genau dort angeordnet, wo besonders viele Strömungslinien zusammenlaufen. Neben dem besonders ruhigen Strömungsver- halten und der geringen Wellenbildung wird dadurch bei der Erfindung eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrads der Propulsionseinheiten 32 erreicht.

Erfindungsgemäß wird ausgehend von der Bugform des See- schlittens in Verbindung mit der vorderen Geometrie eines Semi-Katamarans die dargestellte Bugform in Verbindung mit azimutierenden, senkrecht stehenden Propellerantrieben re- alisiert. Auch bei sehr flachem Wasser wird bei der neuen Buggeometrie nur ein Teil des Wassers vor dem Schiff von dem Bug zur Seite verdrängt und der Rest wird durch den Bug unter das Schiff geführt bzw. den Frontantriebspropellern zugeführt.

Der Bug besteht daher im Wesentlichen aus drei Keilen, je- weils einem Keil stehend außen, ähnlich der Vorschiffsgeo- metrie eines Katamarans (oder Semi-Katamarans) und in der Mitte dazwischen einem liegenden Keil, ähnlich der Bugform eines Seeschlittens.

Die äußeren Bugteile, d. h. die Katamarankeile, verdrängen einen Teil des Wassers vor dem Schiff nach außen, während die liegende Keilform des Seeschlittens das Wasser zwischen den Katamaranrumpfteilen unter das Schiff und an die außen in den Katamaranrumpfteilen liegenden Propulsoren, die vor- liegend als senkrecht angeordnete azimutierende Propeller ausgeführt sind, führt.

Die Propulsoren sind jeweils in einer Art Tunnel in den seitlichen Bugrümpfen so angeordnet, dass sie über mindes- o tens 180 geschwenkt werden können, also auch Schub zur Seite und nach vorne, z. B. zum Abbremsen des Schiffs, ausüben können.