DE102016109736A1

DE102016109736A1 - Dynamic pressure jet propulsion for a watercraft and watercraft with dynamic pressure jet propulsion

Info

Publication number: DE102016109736A1
Application number: DE102016109736.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: DE102016109736B4; DE102016109737B4; DE102016109737A1

Abstract

Staudruck-Strahltriebwerk für ein Wasserfahrzeug umfassend: 1.1 einen Einströmabschnitt (2) für einströmendes Wasser, 1.2 einen Abströmabschnitt (4, 5) für abströmendes Wasser, 1.3 einen Verbindungsabschnitt (3), der den Einströmabschnitt (2) mit dem Abströmabschnitt (4, 5) verbindet, 1.4 einen Brennraum (15), in den Kraftstoff und Brennstoff einführbar und zur Explosion bringbar sind und der einen dem Abströmabschnitt (4, 5) zugewandten Brennraumauslass (18) zum Ausstoß eines durch die Explosion erzeugbaren Explosionsgases aufweist, 1.5 und ein Stauventil (10) mit einem im Verbindungsabschnitt (3) hin und her beweglichen Ventilkörper (11), der durch den Staudruck des einströmenden Wassers in eine Durchströmposition und durch das aus dem Brennraum (15) ausgestoßene Explosionsgas in eine Schließposition beweglich ist, 1.6 wobei das Wasser bei in Durchströmposition befindlichem Ventilkörper (11) den Verbindungsabschnitt (3) durchströmen kann und der Ventilkörper (11) in der Schließposition den Strömungswiderstand des Verbindungsabschnitts (3) erhöht, vorzugsweise ein Durchströmen des Verbindungsabschnitts (3) verhindert.Dynamic pressure jet engine for a watercraft comprising: 1.1 an inflow section (2) for inflowing water, 1.2 an outflow section (4, 5) for outflowing water, 1.3 a connecting section (3) connecting the inflow section (2) to the outflow section (4, 5) 1.4 connects a combustion chamber (15) into which fuel and fuel can be introduced and exploded, and which has a combustion chamber outlet (18) facing the outflow section (4, 5) for ejecting an explosive gas which can be generated by the explosion, 1.5 and a congestion valve (10) with a in the connecting portion (3) reciprocally movable valve body (11), which is movable by the back pressure of the inflowing water in a flow-through position and by the combustion chamber (15) ejected explosive gas in a closed position, 1.6 wherein the water can flow through the connecting portion (3) when the valve body (11) is in the flow-through position and the valve body (11) flows through it increases in the closed position, the flow resistance of the connecting portion (3), preferably prevents flow through the connecting portion (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Wasserfahrzeug, das insbesondere als Sportgerät oder Freizeitgerät, aber auch als Nutzfahrzeug, beispielsweise Rettungsfahrzeug ausgeführt sein kann. The invention relates to a novel watercraft, which can be designed in particular as a sports device or recreational device, but also as a commercial vehicle, such as rescue vehicle.

Herkömmliche Wasserfahrzeuge schwimmen auf Grund der Wasserverdrängung oder Tragflächenboote auf Grund des Luftpolsters bzw. der Luftverdrängung. Beides geschieht dort nicht. Conventional vessels float due to displacement of water or hydrofoils due to the air cushion or air displacement. Both are not happening there.

Wellen sind energetisch der Feind der Wasserfahrzeuge. Da das Staudruck-Strahltriebwerk unter dem Wasser läuft und die Nutzfläche über Wasser, haben Wellen kaum Einfluss auf das Fahrzeug. Waves are energetically the enemy of watercraft. Since the dynamic pressure jet engine runs under the water and the usable area over water, waves have little influence on the vehicle.

Das Staudruck-Wasserstrahltriebwerk läuft unter Wasser und ist durch seine Arbeitsweise teilweise mit den Explosionsgasen gefüllt und damit in der Lage, leichte Körper zu tragen. Der Auftrieb des Triebwerks und die Last sollten sich in Fahrt ausgleichen. Im Stillstand sinkt die Sitzfläche, gleichzeitig Schwimmpolster und Unterfahrschutz, herab auf die Wasseroberfläche. The dynamic pressure jet engine runs under water and is partially filled with the explosive gases through its operation and thus able to carry light bodies. The buoyancy of the engine and the load should balance in driving. At rest, the seat sinks, at the same time swimming pads and underrun protection, down to the water surface.

Durch den Heckantrieb und die Frontlenkung verhält es sich ähnlich wie ein Motorrad. Die Anstellung des vorderen Schwerts zum Lenken drängt es in eine Schräglage. Due to the rear-wheel drive and the front steering, it behaves similar to a motorcycle. The employment of the front sword for steering urges it into an inclined position.

Das untere Schwert stabilisiert und das Ballastgewicht ermöglicht, dass es senkrecht steht. The lower sword stabilizes and the ballast weight allows it to stand vertically.

Der Antrieb hat einen hohen Wirkungsgrad, da die kinetische Energie der Verbrennungsgase ohne Umwandlung über bewegte Bauteile direkt zum Wasserausstoß nach dem Rückstrahlprinzip genutzt wird. The drive has a high efficiency, as the kinetic energy of the combustion gases is used without conversion via moving components directly to the water discharge according to the Rückstrahlprinzip.

Die Strömungsverluste sind gering, da das Wasser fast geradlinig durch die Maschine gesaugt wird. The flow losses are low because the water is sucked almost straight through the machine.

Dadurch gibt es kaum eine Wasserverdrängung. As a result, there is hardly any water displacement.

Der mechanische Aufbau ist sehr einfach, da das Triebwerk abgesehen von Ventilkörpern und einem Ladekolben keine bewegten Teile aufweist. Es ist anzunehmen, das Kunststoffgehäuse, Schweisskonstruktionen und Drehteile ausreichend sind. Dadurch sind die Produktionskosten niedrig. The mechanical structure is very simple, since the engine has no moving parts apart from valve bodies and a charging piston. It can be assumed that the plastic housing, welded constructions and turned parts are sufficient. As a result, the production costs are low.

Der Verschleiss wird gering sein, da es nur wenige bewegte Teile gibt; ebenso die Wartung. Weiter ist anzunehmen, dass der Antrieb leise ist, da nach der Expansion im geschlossenen Gehäuse die Explosionsgase im Wasser schnell deprimieren. The wear will be low, since there are only a few moving parts; as well as the maintenance. Furthermore, it can be assumed that the drive is quiet, because after the expansion in a closed housing, the explosion gases in the water quickly depress.

Die Abgase sind sauber, da keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe ausgeschieden werden. Es gibt keine Spülverluste. The exhaust gases are clean, as no unburned hydrocarbons are eliminated. There are no flushing losses.

Es ist kein Schmiersystem erforderlich; Wasserschmierung dürfte ausreichend sein für den langsam laufenden Ladezylinder und die Ventilführung. There is no lubrication system required; Water lubrication should be sufficient for the slowly running load cylinder and the valve guide.

Es ist kein Kühlsystem erforderlich. Es kühlt das umgebende Wasser. Es ist auch keine Abgasanlage erforderlich. There is no cooling system required. It cools the surrounding water. There is no exhaust system required.

Alle gasförmigen und flüssigen Kraftstoffe sind möglich zum Betrieb. All gaseous and liquid fuels are possible for operation.

Die Beschreibung und Zeichnungen erläutern das Prinzip des Antriebs. The description and drawings explain the principle of the drive.

Konstruktive Veränderungen, Steuerungen und Weiteres sind nicht berücksichtigt. Es geht nur um darum, ein Wasserfahrzeug mit Staudruck-Strahltriebwerk darzustellen. Natürlich ist ein Katamaran oder andere Anwendungen möglich. Das Wasserfahrzeug weist vorzugsweise eine Regelung auf, mittels der das Triebwerk bei allen Zuständen im Wasser einen zumindest im Wesentlichen gleich bleibenden Abstand zur mittleren Oberfläche des Wassers einhält. Constructive changes, controls and other things are not considered. It's all about representing a watercraft with dynamic pressure jet engine. Of course, a catamaran or other applications is possible. The watercraft preferably has a control by means of which the engine maintains an at least substantially constant distance to the mean surface of the water in all states in the water.

Es ist eine Konkurrenz zum Jetski. It is a competition to the jet ski.

Die Wasserstrahltriebwerk funktioniert prinzipiell wie ein Staudruck-Luftstrahltriebwerk. Durch die wesentlich höhere Dichte von Wasser sind spezielle Konstruktionen notwendig, die ausgeführt sind. Die Taktfrequenz wird niedrig sein. Zum Start kann die Maschine mit Pressluft beaufschlagt und Kraftstoff mechanisch eingespritzt werden. Danach ist sie selbstansaugend, selbsteinspritzend. Die Regelung kann über die Kraftstoffzufuhr erfolgen. Weniger Kraftstoff bedingt langsamere Arbeitstakte. The jet engine works in principle like a dynamic pressure jet engine. Due to the much higher density of water special constructions are necessary, which are executed. The clock frequency will be low. To start, the machine can be pressurized with compressed air and fuel injected mechanically. After that she is self-priming, self-injecting. The regulation can take place via the fuel supply. Less fuel requires slower power strokes.

Ein Injektor am stromabwärtigen Ende des Expansionsraums ist optional. Für die Steigerung der Leistung durch höhere Taktfrequenzen können auch mehrere Stauventile mit geringerer Masse und kürzerem Hub eingesetzt werden. An injector at the downstream end of the expansion space is optional. To increase the performance by higher clock frequencies and multiple flow control valves with lower mass and shorter stroke can be used.

1. Takt 1st bar

Das Stauventil wird geschlossen durch die Zündung des explosiven Gemisches im Brennraum. Das federbelastete Auslassventil mit kleiner Fläche wird geöffnet und die Explosionsgase strömen in den Expansionsraum und verdrängen das Wasser. Durch die große Fläche des Ventiltellers bleibt das Auslassventil so lange offen, bis ein Druckausgleich fast hergestellt ist. Bei der Explosion schließt das Flatterventil für den Einlass des Brennraumes. Der Ladekolben saugt gleichzeitig Luft in den Ladezylinder, das Einlassflatterventil des Ladezylinders ist offen. Durch die Wasserverdrängung über den Injektor und das Strahlrohr wird der Rückstossantrieb des Wasserfahrzeuges erzeugt. The accumulation valve is closed by the ignition of the explosive mixture in the combustion chamber. The spring loaded exhaust valve with a small area is opened and the explosive gases flow into the expansion space and displace the water. Due to the large area of the valve disk, the exhaust valve remains open until a pressure equalization is almost established. During the explosion, the flutter valve closes for the inlet of the combustion chamber. The charging piston sucks air into the loading cylinder at the same time, the inlet flap valve of the loading cylinder is open. Through the displacement of water via the injector and the jet pipe, the recoil drive of the watercraft is generated.

2. Takt 2nd bar

Der Staudruck des Wassers an der Einlassseite des Triebwerks und der Unterdruck, der entsteht durch das heraus gepresste Wasser des Expansionsraumes, veranlassen, dass sich das Stauventil wieder öffnet. Dabei presst der Ladekolben Luft in den Brennraum bei geschlossenem Auslassventil und geöffnetem Einlassflatterventil des Brennraumes. Am Ende der Hubbewegung wird die Einspritzpumpe betätigt und Kraftstoff eingespritzt. Es erfolgt eine Selbst- oder Fremdzündung. The back pressure of the water at the inlet side of the engine and the negative pressure created by the pressed out water of the expansion chamber, cause the backup valve to open again. The charging piston presses air into the combustion chamber with the outlet valve closed and the inlet flap valve of the combustion chamber open. At the end of the lifting movement, the injection pump is actuated and fuel is injected. There is a self-ignition or spark ignition.

Vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden auch in den Unteransprüchen und in den Kombinationen der Unteransprüche beschrieben. Advantageous features of the invention are also described in the subclaims and in the combinations of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend in Form von Aspekten anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren enthalten die in den Aspekten und Ansprüchen verwendeten Bezugszeichen und entsprechen im Übrigen den vorstehenden Abbildungen. Es zeigen: An embodiment of the invention is described below in the form of aspects with reference to figures. The figures contain the reference numerals used in the aspects and claims and otherwise correspond to the preceding figures. Show it:

1 ein Wasserfahrzeug mit einem Staustrahl-Wassertriebwerk, welches das Wasserfahrzeug antreibt und Auftrieb erzeugt, 1 a watercraft with a ramjet water thruster that propels the vessel and creates buoyancy,

2 das Staustrahl-Wassertriebwerk mit in Schließposition befindlichem Stauventil, und 2 the ramjet water engine with in the closed position damper valve, and

3 das Staustrahl-Wassertriebwerk mit in Durchströmposition befindlichem Stauventil. 3 the ramjet water engine with in-flow position damper.

Die Aspekte sind in der Art von Ansprüchen formuliert und können diese ersetzen. In den Aspekten offenbarte Merkmale können die Ansprüche ferner ergänzen und/oder relativieren, Alternativen zu einzelnen Merkmalen aufzeigen und/oder Anspruchsmerkmale erweitern. In Klammern gesetzte Bezugszeichen beziehen sich auf in den Figuren illustrierte Ausführungsbeispiel. Die Bezugszeichen schränken die in den Ansprüchen und Aspekten beschriebenen Merkmale nicht unter den Wortsinn als solchen ein, zeigen in Verbindung mit den Figuren jedoch bevorzugte Möglichkeiten der Verwirklichung des jeweiligen Merkmals auf.
Aspekt 1. Staudruck-Strahltriebwerk für ein Wasserfahrzeug umfassend:

1.1 einen Einströmabschnitt (2) für einströmendes Wasser,
1.2 einen Abströmabschnitt (4, 5) für abströmendes Wasser,
1.3 einen Verbindungsabschnitt (3), der den Einströmabschnitt (2) mit dem Abströmabschnitt (4, 5) verbindet,
1.4 einen Brennraum (15), in den Kraftstoff und Brennstoff einführbar und zur Explosion bringbar sind und der einen dem Abströmabschnitt (4, 5) zugewandten Brennraumauslass (18) zum Ausstoß eines durch die Explosion erzeugbaren Explosionsgases aufweist,
1.5 und ein Stauventil (10) mit einem im Verbindungsabschnitt (3) hin und her beweglichen Ventilkörper (11), der durch den Staudruck des einströmenden Wassers in eine Durchströmposition und durch das aus dem Brennraum (15) ausgestoßene Explosionsgas in eine Schließposition beweglich ist,
1.6 wobei das Wasser bei in Durchströmposition befindlichem Ventilkörper (11) den Verbindungsabschnitt (3) durchströmen kann und der Ventilkörper (11) in der Schließposition den Strömungswiderstand des Verbindungsabschnitts (3) erhöht, vorzugsweise ein Durchströmen des Verbindungsabschnitts (3) verhindert.

Aspekt 2. Staudruck-Strahltriebwerk nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei der Brennraum (15) im oder am Ventilkörper (11) gebildet und relativ zum Ventilkörper (11) vorzugsweise unbeweglich angeordnet ist.
Aspekt 3. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der Brennraum (15) relativ zum Ventilkörper (11) zumindest in Richtung der Beweglichkeit des Ventilkörpers (11) unbeweglich angeordnet ist.
Aspekt 4. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der Impuls des aus dem Brennraum (15) strömenden Explosionsgases und/oder der Fluiddruck, der sich beim Ausstoß des Explosionsgases an einer vom Einströmabschnitt (2) abgewandten Rückseite des Ventilkörpers (11) einstellt, auf den Ventilkörper (11) eine in Richtung auf die Schließposition wirkende Reaktionskraft ausübt oder ausüben.
Aspekt 5. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei am Brennraumauslass (18) ein Auslassventil (19) vorgesehen ist, dass mit Federkraft in eine Schließposition beaufschlagt wird und durch den im Brennraum (15) herrschenden Druck gegen die Federkraft öffnet.
Aspekt 6. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, ferner umfassend eine Ladeeinrichtung (20) mit einem Ladevolumen (21), in das der Brennstoff aus einem Reservoir (U), vorzugsweise ein Brennstoffgas, insbesondere Luft aus der das Wasserfahrzeug umgebenden Atmosphäre (U), einleitbar und/oder aus dem der Brennstoff in den Brennraum (15) verdrängbar ist, wobei die Ladeeinrichtung (20) zur Förderung des Brennstoffs in das Ladevolumen (21) und/oder in den Brennraum (11) mit dem Ventilkörper (11) mechanisch gekoppelt ist.
Aspekt 7. Staudruck-Strahltriebwerk nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Ladeeinrichtung (20) mit dem Ventilkörper (11) so gekoppelt ist, dass eine Bewegung des Ventilkörpers (11) in Richtung auf die Durchströmposition eine Kompression des Ladevolumens (21) und dadurch eine Förderung von im Ladevolumen (21) befindlichem Brennstoff in den Brennraum (15) bewirkt.
Aspekt 8. Staudruck-Strahltriebwerk nach Aspekt 6 oder Aspekt 7, wobei die Ladeeinrichtung (20) mit dem Ventilkörper (11) so gekoppelt ist, dass eine Bewegung des Ventilkörpers (11) in Richtung auf die Schließposition eine Expansion des Ladevolumens (21) und dadurch eine Förderung des Brennstoffs in das Ladevolumen (21) bewirkt.
Aspekt 9. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der Aspekte 6 bis 8, wobei die Ladeeinrichtung (20) eine mit dem Ventilkörper (11) in Richtung der Beweglichkeit des Ventilkörpers (11) unbeweglich verbundene Ladestruktur (25) umfasst, die eine bewegliche Wand des Ladevolumens (21) bildet.
Aspekt 10. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der Aspekte 6 bis 9, wobei die Ladeeinrichtung (20) einen Ladezylinder (21) und einen im Ladezylinder (21) beweglichen Ladekolben (25) umfasst und der Ladekolben (25) mit dem Ventilkörper (11) mechanisch gekoppelt ist, um den Brennstoff in den Ladezylinder (21) und/oder in den Brennraum (15) zu fördern.
Aspekt 11. Staudruck-Strahltriebwerk nach Aspekt 9 oder Aspekt 10, das die Ladestruktur (25) bzw. der Ladekolben (25) einen in das Ladevolumen (21) mündenden Verbindungskanal (26) aufweist, über den das Ladevolumen (21) fluidisch mit dem Brennraum (15) verbunden ist, um den Brennstoff durch die Ladestruktur (25) bzw. den Ladekolben (25) in den Brennraum (15) zu fördern.
Aspekt 12. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der Aspekte 9 bis 11, umfassend eine Verbindungsstruktur (27), die den Ventilkörper (11) mit der Ladestruktur (25) bzw. dem Ladekolben (25) verbindet, vorzugsweise in Richtung der Beweglichkeit des Ventilkörpers druck- und zugsteif verbindet.
Aspekt 13. Staudruck-Strahltriebwerk nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Verbindungsstruktur (27) das Ladevolumen (21) fluidisch mit dem Brennraum (15) verbindet, so dass der Brennstoff aus dem Ladevolumen (21) durch die Verbindungsstruktur (27) in den Brennraum (15) förderbar ist.
Aspekt 14. Staudruck-Strahltriebwerk nach Aspekt 12 oder Aspekt 13, wobei die Verbindungsstruktur (27) ein Gelenkelement eines Schubgelenks ist, das den Ventilkörper (11) bei Bewegung in die Durchströmposition und bei Bewegung in die Schließposition linear führt.
Aspekt 15. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der Aspekte 6 bis 14, wobei das Ladevolumen (21) über ein Sperrglied (17), vorzugsweise Flatterventil, mit dem Brennraum (15) verbunden ist und das Sperrglied eine Strömung in den Brennraum (15) zulässt, aber eine Strömung vom Brennraum (15) in das Ladevolumen (21) verhindert.
Aspekt 16. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der Aspekte 6 bis 15, wobei das Ladevolumen (21) über ein Sperrglied (28), vorzugsweise Flatterventil, mit dem Reservoir (U) verbunden ist und das Sperrglied eine Strömung in das Ladevolumen (21) zulässt, aber eine Strömung vom Ladevolumen (21) zum Reservoir (U) verhindert.
Aspekt 17. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei im Abströmabschnitt (4, 5) eine Leitstruktur (6) angeordnet ist, die einen Expansionsraum (7) bildet, in den das aus dem Brennraum (15) ausgestoßene Explosionsgas expandierbar ist.
Aspekt 18. Staudruck-Strahltriebwerk nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Leitstruktur (6) einen dem Brennraum (15) zugewandten Leitstruktureinlass und einen Leitstrukturauslass (8) für das Explosionsgas aufweist und sich axial zwischen dem Leitstruktureinlass und dem Leitstrukturauslass (8) in Richtung auf den Leitstrukturauslass (8) verengt, vorzugsweise kontinuierlich.
Aspekt 19. Staudruck-Strahltriebwerk nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei sich die Leitstruktur (6) von einem größten Strömungsquerschnitt an oder nahe dem Leitstruktureinlass bis auf einen kleinsten Strömungsquerschnitt an oder nahe dem Leitstrukturauslass (8) kontinuierlich, vorzugsweise konisch verengt.
Aspekt 20. Wasserfahrzeug nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei am Leitstrukturauslass (8), vorzugsweise unmittelbar an einen kleinsten Strömungsquerschnitt der Leitstruktur (6) anschließend, ein das Explosionsgas axial führender Injektor (6.1), den vorzugsweise die Leitstruktur (6) bildet, angeordnet ist.
Aspekt 21. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei

21.1 der Abströmabschnitt (3, 4) einen stromaufwärtigen Axialabschnitt (4) und einen stromabwärtigen Axialabschnitt (5) aufweist, die axial vorzugsweise unmittelbar aneinander grenzen,
21.2 im stromaufwärtigen Axialabschnitt (4) ein Expansionsraum (7) für das aus der Brennkammer (15) ausstoßbare Explosionsgas gebildet ist und
21.3 der stromabwärtige Axialabschnitt (5) ein Strahlrohr für das mittels des Explosionsgases aus dem Triebwerk (T) förderbare Wasser aufweist.

Aspekt 22. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der Aspekte 17 bis 21, umfassend eine die Leitstruktur (6) mantelförmig umgebende Hohlstruktur (1), wobei die Hohlstruktur (1) und die Leitstruktur (6) einen den Expansionsraum (7) umgebenden Ringkanal (9) für das Wasser bilden.
Aspekt 23. Staudruck-Strahltriebwerk nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Leitstruktur (6) den Expansionsraum (7) radial wasserdicht umgibt.
Aspekt 24. Staudruck-Strahltriebwerk nach Aspekt 22 oder Aspekt 23, wobei der Expansionsraum (7) und der Ringkanal (9) an einem Leitstrukturauslass (8) zusammengeführt sind, so dass Wasser aus dem Ringraum (9) durch das aus dem Expansionsraum (7) entweichende Explosionsgas mitgefördert wird.
Aspekt 25. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend eine axial erstreckte Hohlstruktur (1), die den Einströmabschnitt (2) und/oder den Verbindungsabschnitt (3) und/oder den Abströmabschnitt (4, 5) umgibt.
Aspekt 26. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der Einströmabschnitt (2), der Verbindungsabschnitt (3) und der Abströmabschnitt (4, 5) in Strömungsrichtung des Wassers hintereinander, vorzugsweise unmittelbar hintereinander gelegene Axialabschnitte des Triebwerks sind.
Aspekt 27. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Triebwerk eine zentrale Längsachse aufweist, längs der es vom Wasser durchströmbar ist, und der Ventilkörper (11) axial beweglich angeordnet ist, vorzugsweise axial geradgeführt wird.
Aspekt 28. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Stauventil (10) einen Ventilsitz (12) umfasst, an dem der Ventilkörper (11) in der Schließposition gegen die Strömungsrichtung des einströmenden Wassers anliegt.
Aspekt 29. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Stauventil (10) einen Ventilsitz (13) umfasst, an dem der Ventilkörper (11) in der Durchströmposition in Strömungsrichtung des einströmenden Wassers anliegt.
Aspekt 30. Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend eine Pumpe zur Förderung, vorzugsweise Einspritzung, des Kraftstoffs in den Brennraum (15).
Aspekt 31. Wasserfahrzeug mit einem als Antrieb für das Wasserfahrzeug dienenden Staudruck-Strahltriebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Aspekt 32. Wasserfahrzeug nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Wasserfahrzeug als Jetski oder Wassermotorrad oder Jetboot oder als Mehrrumpfboot, vorzugsweise Katamaran oder Trimaran, ausgeführt ist.
Aspekt 33. Wasserfahrzeug nach einem der Aspekte 31 und 32, umfassend ein Ballastgewicht (36), das über das Triebwerk (T) hinaus nach unten ins Wasser eintaucht, vorzugsweise unter dem Treibwerk angeordnet ist.
Aspekt 34. Wasserfahrzeug nach einem der Aspekte 31 bis 33, umfassend ein Schwert (35), das über das Triebwerk (T) hinaus nach unten ins Wasser ragt, vorzugsweise vom Treibwerk nach unten abragt.
Aspekt 35. Wasserfahrzeug nach den Aspekten 33 und 34, wobei das Ballastgewicht (36) an einem unteren Ende des Schwerts (35) angeordnet ist.
Aspekt 36. Wasserfahrzeug nach einem der Aspekte 31 bis 35, umfassend ein um eine Hochachse dreh- oder schwenkbares Schwert bzw. Ruder (37), das in Fahrtrichtung vor dem Schwerpunkt des Wasserfahrzeugs, vorzugsweise axial in Überlappung mit einem vorderen Axialabschnitt (2) des Triebwerks (T), angeordnet ist.
Aspekt 37. Wasserfahrzeug nach einem der Aspekte 31 bis 36, umfassend einen Lenker (38) und ein um eine Hochachse dreh- oder schwenkbares Schwert bzw. Ruder (38), das zur Steuerung mit dem Lenker (38) gekoppelt ist.
Aspekt 38. Wasserfahrzeug nach einem der Aspekte 31 bis 37, umfassend:

38.1 einen Aufbau (30) mit einem Schwimmkörper (31), der bei nicht laufendem Staudruck-Wasserstrahltriebwerk (T) im Wasser liegt,
38.2 wobei das Staudruck-Wasserstrahltriebwerk (T) mit dem Aufbau (30) fest verbunden und tiefer als der Schwimmkörper (31) angeordnet ist,
38.3 und wobei der Aufbau und das Staudruck-Wasserstrahltriebwerk (T) so gestaltet sind, dass bei laufendem Triebwerk (T) ein von dem im Triebwerk (T) befindlichen Explosionsgas erzeugter Auftrieb das Wasserfahrzeug anhebt und sich zumindest zwischen einem bei nicht laufendem Triebwerk (T) im Wasser liegenden Teilbereich des Schwimmkörpers (31) und dem Wasser ein Luftvolumen bildet.

Bei nicht laufendem Triebwerk T liegt das Wasserfahrzeug wie übliche Zweimedienfahrzeuge mit seinem Schwimmkörper 31 auf bzw. im Wasser. Bei laufendem Triebwerk (T) verdrängt das Explosionsgas Wasser aus dem Triebwerk T und erzeugt dadurch einen Auftrieb, der so groß ist, dass zumindest ein Teilbereich des Schwimmkörpers (31) aus dem Wasser gehoben wird. Bevorzugt wird der Schwimmkörper über seine gesamte Unterseite aus dem Wasser gehoben. Der Fahrtwiderstand wird entscheidend verringert.
Aspekt 39. Wasserfahrzeug nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei der Aufbau (30) einen auf dem Schwimmkörper (31) angeordneten oder vom Schwimmkörper (31) unmittelbar gebildeten Personensitz (30) umfasst und der Schwimmkörper (31) als Unterfahrschutz für eine auf dem Personensitz (31) sitzende Person gestaltet ist. The aspects are formulated in the nature of claims and can replace them. Features disclosed in the aspects may further supplement and / or relativise the claims, show alternatives to individual features, and / or extend claim features. Bracketed numerals refer to embodiment illustrated in the figures. The reference numerals do not limit the features described in the claims and aspects in the literal sense as such, but in connection with the figures show preferred possibilities of realizing the respective feature.
Aspect 1. A dynamic pressure jet engine for a watercraft comprising:

1.1 an inflow section ( 2 ) for incoming water,
1.2 an outflow section ( 4 . 5 ) for outflowing water,
1.3 a connecting section ( 3 ), which the inflow section ( 2 ) with the outflow section ( 4 . 5 ),
1.4 a combustion chamber ( 15 ) into which fuel and fuel can be introduced and exploded, and the one to the outflow section ( 4 . 5 ) facing the combustion chamber outlet ( 18 ) for discharging an explosive gas which can be generated by the explosion,
1.5 and a congestion valve ( 10 ) with one in the connecting section ( 3 ) reciprocating valve body ( 11 ), which by the back pressure of the inflowing water in a flow-through position and by the from the combustion chamber ( 15 ) expelled explosive gas is movable into a closed position,
1.6 wherein the water at befindlichem in flow-through valve body ( 11 ) the connecting section ( 3 ) and the valve body ( 11 ) in the closed position, the flow resistance of the connecting portion ( 3 ), preferably a flow through the connecting portion ( 3 ) prevented.

Aspect 2. A dynamic pressure jet engine according to the preceding aspect, wherein the combustion chamber ( 15 ) in or on the valve body ( 11 ) and relative to the valve body ( 11 ) is preferably arranged immovably.
Aspect 3. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, wherein the combustion chamber ( 15 ) relative to the valve body ( 11 ) at least in the direction of the mobility of the valve body ( 11 ) is arranged immovable.
Aspect 4. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, wherein the momentum of the combustion chamber ( 15 ) flowing explosive gas and / or the fluid pressure, which in the expulsion of the explosive gas at one of the inflow ( 2 ) facing away from the back of the valve body ( 11 ), on the valve body ( 11 ) exerts or exerts a reaction force acting in the direction of the closed position.
Aspect 5. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, wherein at the combustion chamber outlet ( 18 ) an exhaust valve ( 19 ) is provided that is acted upon by spring force in a closed position and by the in the combustion chamber ( 15 ) prevailing pressure against the spring force opens.
Aspect 6. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, further comprising a charging device ( 20 ) with a loading volume ( 21 ), in which the fuel from a reservoir (U), preferably a fuel gas, in particular air from the atmosphere surrounding the vessel (U), and / or from which the fuel into the combustion chamber ( 15 ) is displaceable, wherein the charging device ( 20 ) to transport the fuel into the cargo volume ( 21 ) and / or into the combustion chamber ( 11 ) with the valve body ( 11 ) is mechanically coupled.
Aspect 7. A dynamic pressure jet engine according to the preceding aspect, wherein the charging device ( 20 ) with the valve body ( 11 ) is coupled so that a movement of the valve body ( 11 ) in the direction of the flow-through position, a compression of the loading volume ( 21 ) and thereby a promotion of in loading volume ( 21 ) located fuel into the combustion chamber ( 15 ) causes.
Aspect 8. A dynamic pressure jet engine according to aspect 6 or aspect 7, wherein the charging device ( 20 ) with the valve body ( 11 ) is coupled so that a movement of the valve body ( 11 ) in the direction of the closed position an expansion of the loading volume ( 21 ) and thereby a promotion of the fuel in the loading volume ( 21 ) causes.
Aspect 9. A dynamic pressure jet engine according to any of aspects 6 to 8, wherein the charging device ( 20 ) one with the valve body ( 11 ) in the direction of the mobility of the valve body ( 11 ) immovably connected charging structure ( 25 ) comprising a movable wall of the loading volume ( 21 ).
Aspect 10. A dynamic pressure jet engine according to any of aspects 6 to 9, wherein the charging device ( 20 ) a loading cylinder ( 21 ) and one in the loading cylinder ( 21 ) movable charging piston ( 25 ) and the charging piston ( 25 ) with the valve body ( 11 ) is mechanically coupled to the fuel in the loading cylinder ( 21 ) and / or into the combustion chamber ( 15 ) to promote.
Aspect 11. A dynamic pressure jet engine according to aspect 9 or aspect 10, which has the loading structure ( 25 ) or the charging piston ( 25 ) into the loading volume ( 21 ) connecting channel ( 26 ), over which the loading volume ( 21 ) fluidly with the combustion chamber ( 15 ) is connected to the fuel through the charging structure ( 25 ) or the charging piston ( 25 ) in the combustion chamber ( 15 ) to promote.
Aspect 12. A dynamic pressure jet engine according to any of aspects 9 to 11, comprising a connection structure ( 27 ), which the valve body ( 11 ) with the charging structure ( 25 ) or the charging piston ( 25 ), preferably in the direction of the mobility of the valve body pressure and zugsteif connects.
Aspect 13. A dynamic pressure jet engine according to the preceding aspect, wherein the connection structure ( 27 ) the loading volume ( 21 ) fluidly with the combustion chamber ( 15 ) connects, so that the fuel from the loading volume ( 21 ) through the connection structure ( 27 ) in the combustion chamber ( 15 ) is eligible.
Aspect 14. A dynamic pressure jet engine according to aspect 12 or aspect 13, wherein the connection structure ( 27 ) is a hinge element of a sliding joint, which the valve body ( 11 ) linearly when moving in the flow-through position and when moving in the closed position.
Aspect 15. A dynamic pressure jet engine according to any of aspects 6 to 14, wherein the loading volume ( 21 ) via a blocking member ( 17 ), preferably flutter valve, with the combustion chamber ( 15 ) is connected and the locking member is a flow in the combustion chamber ( 15 ), but a flow from the combustion chamber ( 15 ) in the loading volume ( 21 ) prevented.
Aspect 16. A dynamic pressure jet engine according to any of aspects 6 to 15, wherein the loading volume ( 21 ) via a blocking member ( 28 ), preferably flutter valve, with the reservoir (U) is connected and the locking member is a flow in the loading volume ( 21 ), but a flow from the loading volume ( 21 ) to the reservoir (U).
Aspect 17. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, wherein in the outflow section ( 4 . 5 ) a lead structure ( 6 ), which has an expansion space ( 7 ) into which the from the combustion chamber ( 15 ) expelled explosive gas is expandable.
Aspect 18. A dynamic pressure jet engine according to the preceding aspect, wherein the conductive structure ( 6 ) a the combustion chamber ( 15 ) and a Leitstrukturauslass ( 8th ) for the explosive gas and located axially between the guide structure inlet and the Leitstrukturauslass ( 8th ) in the direction of the Leitstrukturauslass ( 8th ), preferably continuously.
Aspect 19. A dynamic pressure jet engine according to the preceding aspect, wherein the conductive structure ( 6 ) from a largest flow area at or near the lead structure inlet to a smallest flow area at or near the lead structure outlet ( 8th ) continuously, preferably conically narrowed.
Aspect 20. A vessel according to the preceding aspect, wherein at the Leitstrukturauslass ( 8th ), preferably directly to a smallest flow cross-section of the conductive structure ( 6 ), an injector axially guiding the explosive gas ( 6.1 ), preferably the lead structure ( 6 ) is arranged.
Aspect 21. Watercraft according to one of the preceding aspects, wherein

21.1 the outflow section ( 3 . 4 ) an upstream axial section ( 4 ) and a downstream axial section ( 5 ), which preferably axially adjoin one another directly,
21.2 in the upstream axial section ( 4 ) an expansion area ( 7 ) for the out of the combustion chamber ( 15 ) Exhaustible explosive gas is formed and
21.3 the downstream axial section ( 5 ) has a jet pipe for the means of the explosion gas from the engine (T) recoverable water.

Aspect 22. A dynamic pressure jet engine according to any one of aspects 17 to 21, comprising a conductive structure ( 6 ) shell-like surrounding hollow structure ( 1 ), wherein the hollow structure ( 1 ) and the lead structure ( 6 ) one the expansion space ( 7 ) surrounding annular channel ( 9 ) for the water.
Aspect 23. A dynamic pressure jet engine according to the preceding aspect, wherein the lead structure ( 6 ) the expansion space ( 7 ) surrounds radially watertight.
Aspect 24. A dynamic pressure jet engine according to aspect 22 or aspect 23, wherein the expansion space ( 7 ) and the annular channel ( 9 ) at a Leitstrukturauslass ( 8th ) are brought together so that water from the annulus ( 9 ) by the from the expansion space ( 7 ) escaping explosive gas is conveyed.
Aspect 25. A dynamic pressure jet engine according to any one of the preceding aspects, comprising an axially extended hollow structure ( 1 ), which the inflow section ( 2 ) and / or the connecting section ( 3 ) and / or the outflow section ( 4 . 5 ) surrounds.
Aspect 26. A dynamic pressure jet engine according to any one of the preceding aspects, wherein the inflow section ( 2 ), the connecting section ( 3 ) and the outflow section ( 4 . 5 ) in the flow direction of the water one behind the other, preferably directly behind one another located axial sections of the engine.
Aspect 27. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, wherein the engine has a central longitudinal axis, along which it can be traversed by the water, and the valve body ( 11 ) Is arranged axially movable, preferably axially straight.
Aspect 28. A dynamic pressure jet engine according to any one of the preceding aspects, wherein the congestion valve ( 10 ) a valve seat ( 12 ), on which the valve body ( 11 ) abuts in the closed position against the flow direction of the incoming water.
Aspect 29. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, wherein the congestion valve ( 10 ) a valve seat ( 13 ), on which the valve body ( 11 ) in the flow-through position in the flow direction of the inflowing water.
Aspect 30. A dynamic pressure jet engine according to one of the preceding aspects, comprising a pump for conveying, preferably injection, the fuel into the combustion chamber ( 15 ).
Aspect 31. Vessel with a hydraulic drive for the ramjet jet engine according to one of the preceding claims.
Aspect 32. A vessel according to the preceding aspect, wherein the vessel is designed as a jet ski or a personal watercraft or a jet boat or a multi-hulled boat, preferably catamaran or trimaran.
Aspect 33. Vessel according to any of

aspects

31 and 32, comprising a ballast weight ( 36 ), which dips beyond the engine (T) down into the water, preferably located under the drive.
Aspect 34. A vessel according to any one of aspects 31 to 33, comprising a sword ( 35 ), which projects beyond the engine (T) down into the water, preferably protrudes from the drive down.
Aspect 35. Vessel according to

aspects

33 and 34, wherein the ballast weight ( 36 ) at a lower end of the sword ( 35 ) is arranged.
Aspect 36. A vessel according to any one of aspects 31 to 35, comprising a pivotable or pivotable blade (or rudder) about a vertical axis ( 37 ), which in the direction of travel in front of the center of gravity of the watercraft, preferably axially in overlap with a front axial section ( 2 ) of the engine (T) is arranged.
Aspect 37. A vessel according to any one of aspects 31 to 36, comprising a handlebar ( 38 ) and about a vertical axis rotatable or pivotable sword or rudder ( 38 ), which is used for steering with the handlebar ( 38 ) is coupled.
Aspect 38. A watercraft according to any of aspects 31 to 37, comprising:

38.1 a structure ( 30 ) with a float ( 31 ), which lies in the water when the dynamic pressure jet engine (T) is not running,
38.2 wherein the dynamic pressure jet engine (T) with the structure ( 30 ) and deeper than the float ( 31 ) is arranged
38.3 and wherein the structure and the dynamic pressure jet engine (T) are designed so that with the engine running (T) one of the in the engine (T) explosive gas generated lift lifts the vessel and at least between a non-running engine (T ) lying in the water portion of the float ( 31 ) and the water forms an air volume.

When not running engine T, the watercraft is like conventional two-seater vehicles with his float 31 on or in the water. When the engine (T) is running, the explosion gas displaces water from the engine T and thereby generates a buoyancy which is so great that at least a portion of the float ( 31 ) is lifted out of the water. Preferably, the float is lifted over its entire underside of the water. The driving resistance is decisively reduced.
Aspect 39. A vessel according to the preceding aspect, wherein the structure ( 30 ) one on the float ( 31 ) or from the float ( 31 ) directly formed person seat ( 30 ) and the float ( 31 ) as underride protection for one on the seat ( 31 ) sitting person is designed.

Claims

A ramjet jet engine for a watercraft comprising: 1.1 an inflow section (11); 2 ) for inflowing water, 1.2 an outflow section ( 4 . 5 ) for outflowing water, 1.3 a connecting section ( 3 ), which the inflow section ( 2 ) with the outflow section ( 4 . 5 ) 1.4, a combustion chamber ( 15 ) into which fuel and fuel can be introduced and exploded, and the one to the outflow section ( 4 . 5 ) facing the combustion chamber outlet ( 18 ) for discharging an explosive gas which can be generated by the explosion, 1.5 and a congestion valve ( 10 ) with one in the connecting section ( 3 ) reciprocating valve body ( 11 ), which by the back pressure of the inflowing water in a flow-through position and by the from the combustion chamber ( 15 ) ejected explosive gas is movable into a closed position, 1.6 wherein the water at befindlichem in flow-through valve body ( 11 ) the connecting section ( 3 ) and the valve body ( 11 ) in the closed position, the flow resistance of the connecting portion ( 3 ), preferably a flow through the connecting portion ( 3 ) prevented.

Dynamic pressure jet engine according to the preceding claim, wherein the combustion chamber ( 15 ) in or on the valve body ( 11 ) and relative to the valve body ( 11 ) is preferably arranged immovably.

Dynamic pressure jet engine according to one of the preceding claims, further comprising a charging device ( 20 ) with a loading volume ( 21 ), in which the fuel from a reservoir (U), preferably a fuel gas, in particular air from the atmosphere surrounding the vessel (U), and / or from which the fuel into the combustion chamber ( 15 ) is displaceable, wherein the charging device ( 20 ) to transport the fuel into the cargo volume ( 21 ) and / or into the combustion chamber ( 11 ) with the valve body ( 11 ) is mechanically coupled.

A dynamic pressure jet engine according to the preceding claim, wherein the charging device ( 20 ) one with the valve body ( 11 ) in the direction of the mobility of the valve body ( 11 ) immovably connected charging structure ( 25 ) comprising a movable wall of the loading volume ( 21 ).

A dynamic pressure jet engine according to the preceding claim, wherein the charging structure ( 25 ) into the loading volume ( 21 ) connecting channel ( 26 ), over which the loading volume ( 21 ) fluidly with the combustion chamber ( 15 ) is connected to the fuel through the charging structure ( 25 ) or the charging piston ( 25 ) in the combustion chamber ( 15 ) to promote.

A dynamic pressure jet engine according to one of claims 4 and 5, comprising a connection structure ( 27 ), which the valve body ( 11 ) with the charging structure ( 25 ), preferably in the direction of the mobility of the valve body pressure and zugsteif connects.

A dynamic pressure jet engine according to the preceding claim, wherein the connection structure ( 27 ) the loading volume ( 21 ) fluidly with the combustion chamber ( 15 ) connects, so that the fuel from the loading volume ( 21 ) through the connection structure ( 27 ) in the combustion chamber ( 15 ) is eligible.

A dynamic pressure jet engine according to claim 6 or claim 7, wherein the connection structure ( 27 ) is a hinge element of a sliding joint, which the valve body ( 11 ) linearly when moving in the flow-through position and when moving in the closed position.

Dynamic pressure jet engine according to one of the preceding claims, wherein in the outflow section ( 4 . 5 ) a lead structure ( 6 ), which has an expansion space ( 7 ) into which the from the combustion chamber ( 15 ) expelled explosive gas is expandable.

A dynamic pressure jet engine according to the preceding claim, wherein the conductive structure ( 6 ) a the combustion chamber ( 15 ) and a Leitstrukturauslass ( 8th ) for the explosive gas and located axially between the guide structure inlet and the Leitstrukturauslass ( 8th ) in the direction of the Leitstrukturauslass ( 8th ), preferably continuously.

Vessel according to the preceding claim, wherein at the Leitstrukturauslass ( 8th ), preferably directly to a smallest flow cross-section of the conductive structure ( 6 ), an injector axially guiding the explosive gas ( 6.1 ), preferably the lead structure ( 6 ) is arranged.

A dynamic pressure jet engine according to any one of claims 9 to 11, comprising a guiding structure ( 6 ) shell-like surrounding hollow structure ( 1 ), wherein the hollow structure ( 1 ) and the lead structure ( 6 ) one the expansion space ( 7 ) surrounding annular channel ( 9 ) for the water.

A dynamic pressure jet engine according to claim 12, wherein the expansion space ( 7 ) and the annular channel ( 9 ) at a Leitstrukturauslass ( 8th ) are brought together so that water from the annulus ( 9 ) by the from the expansion space ( 7 ) escaping explosive gas is conveyed.

Vessel according to one of the preceding claims, wherein 14.1 the outflow section ( 3 . 4 ) an upstream axial section ( 4 ) and a downstream axial section ( 5 ), which preferably axially adjoin one another directly, 14.2 in the upstream axial section (FIG. 4 ) an expansion area ( 7 ) for the out of the combustion chamber ( 15 ) explosive gas is formed and 14.3 the downstream axial section (14) 5 ) has a jet pipe for the means of the explosion gas from the engine (T) recoverable water.

A watercraft having a dynamic pressure jet engine serving as propulsion for the watercraft according to one of the preceding claims.

A watercraft according to the preceding claim, wherein the vessel is designed as a jet ski or a personal watercraft or jet boat or as a multi-hulled boat, preferably catamaran or trimaran.

Vessel according to one of the two immediately preceding claims, comprising: 17.1 a structure ( 30 ) with a float ( 31 ), which is located in the water when the dynamic pressure jet engine (T) is not running, 17.2 wherein the dynamic pressure jet engine (T) with the structure ( 30 ) and deeper than the float ( 31 17.3 and wherein the structure and the dynamic pressure jet engine (T) are designed so that when the engine is running (T) a buoyancy generated by the explosion gas in the engine (T) lifts the vessel and at least between one at Running engine (T) lying in the water portion of the float ( 31 ) and the water forms an air volume.