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Die
Erfindung betrifft ein flexibles Hochleistungssegel mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein windgetriebenes Fahrzeug
oder Boot mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 14.
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Flexible
Hochleistungssegel werden zum Beispiel auf schnellen Rennjachten,
als ergänzender Vortrieb auf Fracht- oder Passagierschiffen
oder ganz allgemein auf mit Segeln angetriebenen Fahrzeugen verwendet.
Im Unterschied zu herkömmlichen Segeln, bei denen das Achterliek
und das Vorliek in einer Spitze des Segels zusammenlaufen, laufen
bei Hochleistungssegeln das Achterliek und das Vorliek an der Oberseite
des Hochleistungssegels nicht zusammen, sondern enden in einer oberen Kante
des Segels, welche aufgrund der Anordnung auch Oberliek genannt
werden könnte. Der Vorteil eines solchen Hochleistungssegels
besteht darin, dass es eine erheblich größere
Segelfläche aufweist und dadurch eine wesentlich größere
Vortriebskraft erzeugt. Diese größere Vortriebskraft
ist für Rennjachten zur Erzielung einer höheren
Geschwindigkeit und auf Fracht- oder Passagierschiffen zur Reduzierung des
Treibstoffverbrauchs interessant. Im Gegensatz zu feststehenden
Segeln sind flexible Segel dabei so ausgebildet, dass sie bei einem
Verschwenken ihre Ausbauchung oder Krümmung verändern
können. Dies wird z. B. durch die Verwendung eines flexiblen Segeltuches
ermöglicht.
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Die
durch das Hochleistungssegel erzeugte Vortriebskraft wird, wenn
der Wind von hinten oder schräg hinten kommt, nach dem
Impulsprinzip oder, wenn der Wind schräg von vorne kommt,
nach dem Auftriebsprinzip erzeugt. In jedem Fall ist die Vortriebskraft
das Ergebnis einer durch den Impuls oder durch den Auftrieb erzeugten
Differenz des an der LEE- und an der LUV-Seite des Segels anliegenden Druckes.
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Nachteilig
bei solchen Hochleistungssegeln ist, dass die Druckdifferenz an
dem Segel zu einer Ausgleichsströmung an der freien in
Anströmrichtung gerichteten Segelkante führen
kann, welche quer zu der Anströmung gerichtet ist und dadurch
den Wirkungsgrad senkt. Diese Ausgleichsströmung senkt die
Vortriebskraft und wird in der Strömungsmechanik auch als
induzierter Widerstand bezeichnet.
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Zur
Verminderung des induzierten Widerstandes wurde in der
EP 0 642 440 B1 bereits vorgeschlagen,
an der freien Segelkante ein Flügelgitter gebildet aus
wenigstens zwei parallel gestaffelten Flügelchen anzuordnen.
Sofern es sich bei dem Segel um ein flexibles Segel handelt, erscheint
die dort beschriebene Lösung jedoch äußerst
problematisch, da das Flügelgitter formstabil an dem Segel
befestigt werden muss. Die Formstabilität ist dabei von
besonderer Bedeutung, da ansonsten der durch das Flügelgitter
bezweckte Effekt nicht eintritt. Eine solche Formstabilität
ist bei flexiblen Segeln grundsätzlich nicht gegeben. Hinweise,
wie das Flügelgitter an einem flexiblen Segel angeordnet
werden kann, sind der Schrift aber nicht zu entnehmen, so dass diese Lösung
für den Fachmann auch nach dem Lesen der Schrift als nicht
umsetzbar erscheinen muss. Ferner kann sich im Gegensatz zu starren
Tragflächen von Flugzeugen die Richtung der Ausgleichsströmung
an der Segelseite je nach Stellung des Segels ändern. Da
das Flügelgitter denselben Ge samtauftrieb pro Längeneinheit
wie der Hauptteil des Flügels aufweisen soll, und die Flügelchen
des Flügelgitters vorzugsweise verwindungsfrei ausgebildet
werden sollen, ist anzunehmen, dass das Flügelgitter selbst ebenso
starr ausgebildet sein soll wie der Hauptteil des Flügels.
Bei Anwendung eines solchen Flügelgitters auf ein flexibles
Segel ist demnach anzunehmen, dass das Flügelgitter nur
für eine Richtung der Ausgleichsströmung ausgelegt
ist, und bei einem Wechsel der Richtung der Ausgleichsströmung
diese sogar noch verstärken kann. Insofern sind bei der
Verminderung des induzierten Widerstandes eines flexiblen Hochleistungssegels
gänzlich andere Aspekte zu berücksichtigen, als
dies bei einer feststehenden Tragfläche eines Flugzeuges
der Fall ist. Zur Lösung dieser Probleme ist der Schrift
nichts zu entnehmen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein flexibles Hochleistungssegel und ein windgetriebenes
Fahrzeug oder Boot mit einem flexiblen Hochleistungssegel mit einem
verminderten induzierten Widerstand und einer gesteigerten Vortriebskraft
bei gleicher Segelfläche zu schaffen.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird ein flexibles Hochleistungssegel
für ein windgetriebenes Fahrzeug oder Boot, sowie ein windgetriebenes
Fahrzeug oder Boot mit einem flexiblen Hochleistungssegel mit den
Merkmalen der Ansprüche 1 und 14 vorgeschlagen. In den
Unteransprüchen sind weitere bevorzugte Weiterentwicklungen
der Erfindung angegeben.
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Der
Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass an der in Anströmrichtung
verlaufenden Kante des Hochleistungssegels ein Winglet angeordnet
ist. Durch das vorgeschlagene Winglet wird die in Anströmrichtung
verlaufende Kante des Segels abgedeckt und damit deren Umströmung
verhindert, so dass sich die Druckdifferenz an dem Segel nicht durch
die beschriebene Ausgleichsströmung ausgleichen kann, und
die treibende Druckdifferenz über die gesamte Fläche
des Segels erhalten bleibt. Aufgrund der über die gesamte
Segelfläche anliegenden Druckdifferenz wird dann bei gleicher
Segelfläche die Vortriebskraft entsprechend gesteigert.
Unter einer in Anströmrichtung verlaufenden Kante des Segels
soll im Sinne der Erfindung jede Kante verstanden werden, an welcher
aufgrund ihrer Ausrichtung bei einer bestimmten Anströmung
eine Druckdifferenz zwischen den unterschiedlichen Seiten entstehen
kann, welche die beschriebene Ausgleichsströmung und damit
einen induzierten Widerstand hervorrufen kann.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Winglet über eine flexible
Verbindung an der Kante des Hochleistungssegels angeordnet ist.
Durch die flexible Verbindung zwischen dem Winglet und dem Hochleistungssegel
wird sichergestellt, dass das Hochleistungssegel in seiner Bewegungsfreiheit
durch das Winglet nicht beeinträchtigt ist.
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Das
Winglet kann an seiner Vorderseite und an seiner Hinterseite über
jeweils eine Verbindungsstelle mit dem Hochleistungssegel verbunden
sein, wobei das Hochleistungssegel zwischen den Verbindungsstellen
relativ zu der Anströmrichtung gegenüber dem Winglet
querbeweglich sein sollte. Dies kann z. B. dadurch erzielt werden,
indem das Hochleistungssegel zwischen den Verbindungsstellen gar nicht
mit dem Winglet verbunden ist, oder zumindest nur so flexibel verbunden
ist, dass das Segel die Ausbauchung verändern kann, ohne
dass sich dadurch das Winglet in seiner Stellung oder Formgebung
verändern muss.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass zur Steigerung des Wirkungs grades die Verbindung
zwischen dem Segel und dem Winglet winddicht ist.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin
gesehen werden, dass das Hochleistungssegel Form stabilisierende
Segellatten aufweist, und das Winglet über wenigstens eine
Segellatte mit dem Hochleistungssegel verbunden ist. Die Form stabilisierenden
Segellatten stellen einen einfachen und stabilen Anbindungspunkt
für das Winglet zur Verbindung mit dem Hochleistungssegel dar.
Ferner können die Segellatten das Winglet zusätzlich
spannen, oder bei Verwendung eines formstabilen Winglets kann dieses
auch die Segellatten spannen. Da die Segellatten das Segel in seiner
Fläche und mit ihren Enden das Achterliek aufspannen oder
zumindest nahe dem Achterliek enden, ist dadurch zusätzlich
der Vorteil geschaffen, dass das Winglet im Sinne einer stabilen
Befestigung an einem möglichst weit von dem Mast entfernten
Punkt des Hochleistungssegels mit diesem verbunden ist.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin
gesehen werden, dass das Winglet derart gekrümmt ist, dass
das Winglet bei Anströmung eine Auftriebskraft auf das
Hochleistungssegel ausübt. Durch die erzeugte Auftriebskraft, die
der Gewichtskraft des Fahrzeuges oder des Bootes entgegenwirkt,
kann die Wasserverdrängung und im Fall des Gleitens die
benetzte Oberfläche vermindert werden, so dass die gewichtsbedingten
Verluste gesenkt werden und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder
des Bootes bei gleicher Vortriebskraft weiter gesteigert werden
kann.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Winglet um eine zu der freien Kante
parallele, oder in der freien Kante verlaufende Achse schwenkbar
mit dem Hochleistungssegel verbunden ist.
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Durch
die vorgeschlagene Lösung kann das Winglet auch bei einem
Krängen des Bootes oder Fahrzeuges so ausgerichtet werden,
dass dieses einen vorgegebenen Winkel zu dem Hochleistungssegel
einnimmt. Insbesondere kann der durch das Winglet bewirkte Auftrieb
durch die Ausrichtung des Schwenkwinkels des Winglets auch zum Aufrichten des
Bootes genutzt werden, so dass der Krängungswinkel in bestimmten
Fahrsituationen vermindert wird. Eine verminderte Krängung
hat grundsätzlich den Vorteil, dass das Fahrzeug oder das
Boot mit einer kleineren Krängung weniger Widerstand im
Wasser besitzt und auch bessere Geradeauslaufeigenschaften hat.
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In
diesem Fall wird weiter vorgeschlagen, dass das Winglet ausschließlich
zu einer Seite des Hochleitungssegels abragt, und durch die Schwenkbarkeit
ein Schwenken des Winglets zu der anderen Seite ermöglicht
ist. Dadurch kann das Winglet bei einem Krängen des Bootes
oder Fahrzeuges unabhängig von der Richtung des Krängens
so zu dem Hochleistungssegel ausgerichtet werden, dass das Winglet
immer zu der gekrängten Seite des Hochleistungssegels,
also nach LUV gerichtet ist.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Winglet in eine das Hochleistungssegel
verlängernde Stellung schwenkbar ist. Dadurch kann das
Winglet insbesondere bei schwachen Winden, bei denen die Differenz
der an den unterschiedlichen Seiten des Segels anliegenden Drücke
nicht so groß ist, zur Vergrößerung der
Segelfläche genutzt werden. Dies ist insofern vertretbar,
da bei schwachen Winden die Druckdifferenz an dem Segel kleiner
ist, und dadurch der induzierte Widerstand ebenfalls geringer ist,
so dass das Winglet in diesem Fall besser als zusätzliche
Segelfläche genutzt werden sollte.
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Vorzugsweise
sollten Mittel zur Verstellung des Schwenkwinkels vorgesehen sein,
so dass der Winkel aktiv verstellt werden kann. Die Mittel zur Verstellung
des Schwenkwinkels können durch gesonderte Einstellmittel
oder auch durch die Verwendung des Vorliekstreckers, auch unter
dem Namen „Cunningham” bekannt, verwirklicht sein.
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Weiterhin
ist es sinnvoll, Mittel zur Feststellung des Schwenkwinkels vorzusehen,
so dass sich der Schwenkwinkel zwischen dem Winglet und dem Hochleistungssegel
nach dem Einstellen nicht selbsttätig ändert.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Winglet derart gekrümmt ist,
dass das Winglet bei Anströmung eine Auftriebskraft auf
das Hochleistungssegel ausübt, und die Krümmung
des Winglets sich in Abhängigkeit des Schwenkwinkels verändert
oder veränderbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die
durch das Winglet bewirkte Auftriebskraft an den Schwenkwinkel des
Winglets angepasst werden kann. Dies ist insbesondere dann sinnvoll,
wenn das Winglet von einer Seite des Hochleistungssegels auf die
andere Seite des Hochleistungssegels verschwenkt wird. In diesem
Fall sollte sich die Krümmung des Winglets auch in ihrem
Vorzeichen ändern, so dass das Winglet bei Ausrichtung
sowohl zu der einen Seite des Hochleistungssegels als auch bei einer
Ausrichtung zu der anderen Seite jeweils eine der Gewichtskraft entgegen
gerichtete Auftriebskraft erzeugt.
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Außerdem
wird vorgeschlagen, dass die Breite des Winglets in Anströmrichtung
zunimmt. Da die Differenz zwischen den an beiden Seiten des Hochleistungssegels
anliegenden Drücken in Anströmrichtung entlang
der freien Kante des Segels zunimmt, wird durch die zunehmende Breite
des Winglets auch eine größere Trennung der beiden
Seiten bewirkt, so die strömungstechni sche Trennung der beiden
Seiten mit einer minimalen Fläche des Winglets entlang
der gesamten Kante des Hochleistungssegels gegeben ist. Außerdem
ist der strömungstechnische Widerstand des Winglets selbst
dadurch reduziert.
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Weiterhin
wird ein windgetriebenes Fahrzeug oder Boot mit einem erfindungsgemäßen
Hochleistungssegel vorgeschlagen.
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In
diesem Fall wird vorgeschlagen, dass das Hochleistungssegel über
einen Mast an dem Fahrzeug oder Boot gehalten ist, und das Winglet
mit dem Mast verbunden ist. Dadurch kann ein herkömmliches
Hochleistungssegel verwendet werden, welches zunächst einmal
ohne das Winglet hergestellt wird, so auch verstaut und aufgezogen
wird und dann erst beim oder nach dem Aufziehen an dem am Mast angeordneten
Winglet zur Anlage gelangt bzw. mit diesem verbunden wird.
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Damit
sich das Winglet gegenüber dem Hochleistungssegel entsprechend
ausrichten kann, wird weiter vorgeschlagen, dass das Winglet schwenkbeweglich
mit dem Mast verbunden ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen
zu erkennen:
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1:
Hochleistungssegel mit feststehendem Winglet
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2:
Hochleistungssegel mit feststehendem Winglet in Sicht von oben
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3:
Hochleistungssegel mit klappbarem beidseitigem Winglet
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4:
Hochleistungssegel mit klappbarem beidseitigem Winglet in verschwenkter
Stellung
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5:
Hochleistungssegel mit einseitigem Winglet in der das Hochleistungssegel
verlängernden Stellung
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6:
Hochleistungssegel mit einseitigem Winglet in einer ersten Schwenkwinkelstellung
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7:
Hochleistungssegel mit einseitigem Winglet in einer zweiten Schwenkwinkelstellung
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8:
Krängendes Boot mit Hochleistungssegel und zu einer ersten
Seite verschwenktem Winglet
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9:
Krängendes Boot mit Hochleistungssegel und zu einer zweiten
Seite verschwenktem Winglet
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10:
Krängendes Boot mit identischer Ausrichtung wie in 9,
jedoch mit größerem Krängungswinkel
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem Hochleistungssegel 7,
einem Mast 1 und einem Winglet 6 zu erkennen.
Das Hochleistungssegel 7 ist begrenzt durch ein an dem
Mast 1 gehaltenes Vorliek 2 und ein Achterliek 3.
Das Vorliek 2 und das Achterliek 3 münden
nach oben in die freie in Anströmrichtung W gerichtete
Kante 70, welche auch Oberliek genannt werden könnte.
Die Kante 70 ist abgedeckt durch ein über eine
vordere Verbindungsstelle 9 mit dem Mast 1 und über
eine hintere Verbindungsstelle 10 mit der Segellatte 4 und
damit mit dem Hochleistungssegel 7 verbundenes Winglet 6.
Das Winglet 6 selbst ist steif ausgebildet und kann z.
B. zuerst über die Segellatte 4 mit dem Hochleistungssegel 7 verbunden werden
und dann beim Hochziehen des Hochleistungssegels 7 in der
vorderen Verbindungsstelle 9 an dem Mast 1 einrasten. Selbstverständlich
kann das Winglet 6 auch an der vorderen Verbindungsstelle 9 direkt
mit dem Hochleistungssegel 7 verbunden sein. Sinnvoll ist
es, dass für den Fall, dass das Winglet 6 an dem
Mast 1 gehalten ist, die Verbindung zu dem Mast 1 schwenkbeweglich
ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Effekt tritt
allerdings auch schon bei einem fest mit dem Mast verbundenen Winglet
auf.
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In 2 ist
das Hochleistungssegel 7 mit der oberen Kante 70,
dem Winglet 6 und dem Mast 1 von oben dargestellt.
Das Hochleistungssegel 7 wird von dem Wind in Anströmrichtung
W angeströmt. Der Wind aus der Anströmrichtung
W setzt sich zusammen aus dem wahren Wind und dem Fahrtwind und wird
im Segelsport auch als der relative (oder auch scheinbare) Wind
bezeichnet. Aufgrund des relativen Windes aus der Anströmrichtung
W entsteht an dem Hochleistungssegel 7 eine erste Seite 70a mit
einem hohen Druck, welcher durch „+” Zeichen symbolisiert dargestellt
ist, und eine zweite Seite 70b mit einem niedrigeren Druck,
welcher analog durch „–„ Zeichen symbolisiert
dargestellt ist. Aufgrund der an dem Hochleistungssegel 7 anliegenden
Druckdifferenz wird dadurch eine Normalkraft „N” erzeugt,
welche vektoriell in eine Kraft „F” vertikal zu
der Längsachse des Fahrzeuges oder Bootes und eine Vortriebskraft „V” in
Richtung der Längsachse aufgeteilt werden kann. Für
den Fall, dass das Hochleistungssegel 7 an einem Boot angeordnet
ist, würde die Kraft „F” das im Segeln
als Krängen bekannte Neigen des Bootes bewirken, während
die Vortriebskraft V das Boot antreibt. Die Kante 70 wird
nach oben durch das Winglet 6 abgedeckt, so dass sich der
höhere Druck an der ersten Seite 70a und der niedrigere
Druck an der zweiten Seite 70b nicht durch eine Umströmung
der Kante 70 ausgleichen können. Durch die zu mindest reduzierte
Ausgleichsströmung wird der dadurch bewirkte induzierte
Widerstand ebenfalls wenigstens verringert, so dass die wirkenden
Kräfte einschließlich der Vortriebskraft „V” vergrößert
werden.
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Die
Breite B des Winglets 6 nimmt in Anströmrichtung
W zu, so dass das Winglet 6 eine dreieckförmige
Fläche mit den Hälften 6a und 6b aufweist.
Da die Differenz zwischen den Drücken an der ersten Seite 70a und
der zweiten Seite 70b ebenfalls in Anströmrichtung
W zunimmt, ist die zunehmende Breite B sinnvoll, um eine Umströmung
der Kante 70, auch bei einer höheren Druckdifferenz
im in Anströmrichtung hinteren Bereich des Hochleistungssegels 7 zu
verhindern.
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Das
Winglet 6 ist eine sehr einfache Ausführungsform
der Erfindung und kann z. B. durch eine starre Kunststoff- oder
Leichtmetallplatte oder auch durch eine mit einem Segeltuch bespannte
Rahmenkonstruktion gebildet sein. Das Winglet 6 ist an
der vorderen Verbindungsstelle 9 so mit dem Segelkopf des
Hochleistungssegels 7 verbunden, dass es immer eine senkrechte
Stellung zu diesem einnimmt. An der hinteren Verbindungsstelle 10 ist
das Winglet 6 mit der Segellatte 4 verbunden und
spannt diese derart vor, dass die Segellatte 4 die Krümmung
des Hochleistungssegels 70 im Top vorgibt. Dadurch wird das
Winglet 6 mit seiner Steifigkeit zusätzlich zur Spannung
der Segellatte 4 genutzt. Zwischen den Verbindungsstellen 9 und 10 ist
das Hochleistungssegel 7 querbeweglich gegenüber
dem Winglet 6 gehalten, so dass das Hochleistungssegel 7 sowohl eine
gekrümmte Stellung zu der einen Seite als auch eine gekrümmte
Stellung zu der anderen Seite einnehmen kann. Damit trotz der Querbeweglichkeit kein
Umströmen der Kante 70 eintritt, sollte die Kante 70 gegenüber
dem Winglet 6 z. B. über eine Vorrichtung mit
einem flexiblen Tuch oder auch mit einer flexiblen Dichtlippe gedichtet
sein.
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In 3 ist
eine alternative Ausführungsform der Erfindung zu erkennen,
bei der an der oberen Kante 70 des Hochleistungssegels 7 ein
T-förmiges Winglet 60 mit den sich zu den Seiten
des Hochleistungssegels 7 erstreckenden Hälften 61 und 62 zu sehen
ist. Das Winglet 60 ist selbst gekrümmt, so dass
durch die Anströmung in Anströmrichtung W eine
Auftriebskraft A erzeugt wird, welche bei entsprechender Stellung
des Winglets 60 der Gewichtskraft des Bootes oder des Fahrzeugs
entgegengerichtet ist. Dadurch wird das Gewicht des Fahrzeuges oder
des Bootes verringert und die Geschwindigkeit des Bootes oder des
Fahrzeuges bei gleicher Vortriebskraft erhöht. Das Winglet 60 ist
schwenkbar um eine in etwa parallel zu der freien Kante oder in
der freien Kante 70 liegende Achse X an dem Hochleistungssegel 70 angeordnet,
wobei der Schwenkwinkel über ein Mittel 8, wie
z. B. eine Zugleine, verändert werden kann. In 4 ist
das Winglet 60 in einer verschwenkten Stellung zu erkennen,
in der die Auftriebskraft A gegenüber dem Hochleistungssegel 7 ebenfalls
verschwenkt ist. Die Auftriebskraft kann vektoriell in eine der
Gewichtskraft entgegen gerichtete Auftriebskraft AA und eine in
LUV-Richtung gerichtete Kraft AL aufgeteilt werden. Die Wirkung
der Kräfte wird später anhand der 8 und 9 näher erläutert.
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In
den 5 bis 7 ist eine weitere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, bei der das Winglet 600 einseitig
von dem Hochleistungssegel 7 abragt. In der 5 ist
das Winglet 600 in einer aufrechten Stellung zu erkennen,
in der das Winglet 600 das Hochleistungssegel 7 verlängert
und dadurch die Segelfläche insgesamt vergrößert.
Das Winglet 600 ist in dieser Stellung mit einem Krümmungsverlauf
K2 und das Hochleistungssegel 7 mit einem Krümmungsverlauf
K1 gekrümmt. Zumindest im Bereich der oberen Kante 70 sind
die Krümmungen K1 und K2 identisch, so dass sich insgesamt
eine homogene Segelfläche ergibt. Das Winglet 600 ist
im Bereich der freien Kante 70 über eine flexible
Verbindung 601 mit dem Hochleistungssegel 7 verbunden
und kann in der Verbindung 601 um die Achse X verschwenkt werden.
In den 6 und 7 ist das Winglet 600 jeweils
in Schwenkrichtung „S” zu einem Schwenkwinkel
S1 und S2 gegenüber dem Hochleistungssegel 7 verschwenkt.
Das Winglet 600 kann dabei so ausgebildet sein, dass der
Krümmungsverlauf sich in Abhängigkeit von dem
Schwenkwinkel ändert oder veränderbar ist, so
dass dieser z. B. bei einem Schwenkwinkel S1 einen Krümmungsverlauf
K200 und bei einem Schwenkwinkel S2 einen Krümmungsverlauf
K20 einnimmt. In Abhängigkeit von dem Krümmungsverlauf ändert
sich dann auch der durch die Krümmung erzeugte Auftrieb
zu einem Auftrieb A1 oder A2.
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In
den 8, 9 und 10 ist
ein Boot mit einem Hochleistungssegel 7 und einem einseitig gemäß dem
in den 5 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
abragenden Winglet 600 zu erkennen. Die Blickrichtung ist
von vorne. Das Boot krängt in der in 8 gezeigten
Stellung in Fahrtrichtung zu der rechten Seite und in der in 9 gezeigten
Stellung zu der linken Seite. In 10 krängt
das Boot in Fahrtrichtung zur der linken Seite, jedoch stärker
als in 9 gezeigt.
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In
der 8 weist das Hochleistungssegel 7 einen
Krümmungsverlauf K3 und das Winglet 600 einen
entgegengesetzt gerichteten Krümmungsverlauf K4 auf. Der
Winkel D1 des Winglets 600 zu dem Hochleistungssegel 7 in 8 ist
größer als 90 Grad und kann individuell so von
dem Führer des Bootes oder des Fahrzeuges eingestellt werden,
dass eine für die Fahrbedingungen optimale Auftriebskraft
A erzeugt wird. Die Auftriebskraft A soll möglichst senkrecht
nach oben gerichtet sein, um nicht eine zu große entgegen
der Segelkraft gerichtete Kraftkomponente zu erzeugen. Über
den je nach Krängung des Fahrzeuges oder Bootes mehr oder
weniger großen Hebelarm H wird ein aufrichtendes Moment
erzeugt, das entgegen das Krängungsmoment wirkt. Die Auftriebskraft
A wirkt außerdem entgegen der Gewichtskraft der Fahrzeuges
oder Bootes. Je stärker die Krängung, umso größer
wird der Hebelarm H und damit das aufrichtende Moment bei gleich
bleibender Auftriebskraft A. Der Hebelarm H wird mit der Krängung
größer, wie in 9 und 10 dargestellt
ist. H3 ist größer als H2 und damit das aufrichtende
Moment ebenso. Je nach Krängung und Windverhältnissen
kann der Winkel D1 manuell verändert werden, wobei z. B.
Zugleinen oder auch der vorhandene Cunningham genutzt werden können.
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In 9 ist
dasselbe Boot mit dem Hochleistungssegel 7 auf der anderen
Seite dargestellt. Da sich das Hochleistungssegel 7 hier
auf der anderen Seite des Bootes befindet, hat sich die Krümmung des
Hochleistungssegels 7 in ihrem Verlauf und auch in ihrem
Vorzeichen zu einer Krümmung K5 verändert. Das
Winglet 600 wurde dabei gegenüber der in 8 gezeigten
Stellung auf die andere Seite des Hochleistungssegels 7 verschwenkt
und hat dabei ebenfalls seine Krümmung zu einer der Krümmung K5
des Hochleistungssegels 7 entgegengesetzt gerichteten Krümmung
K6 verändert.
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Da
das Winglet 600 in beiden gezeigten Fällen nach
LEE zeigt, kann der Winddruck bei jedem Seitenwechsel beim Verschwenken
des Winglets 600 unterstützen oder das Winglet 600 selbständig zur
anderen Seite klappen.
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Derselbe
Effekt des Aufrichtens des Bootes lässt sich auch mit dem
in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
erzielen, wobei das in den 3 und 4 gezeigte
Ausführungsbeispiel den Vorteil aufweist, dass das T-förmige
Winglet 60 auch bei einem Wechsel des Hochleistungssegels 7 auf
die andere Seite nur geringfügig verschwenkt werden muss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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