DE3107402C2 - Segelbrett - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Segelbrett, bei dem das Heck senkrecht zur Fahrtrichtung scharfkantig ausgebildet ist und an der Unterseite seiner seitlichen Ränder nach vorne spitz zulaufende Finnkiele aufweist.

Ein derartiges Segelbrett ist aus der DE-OS 28 09 956 bekannt. Bei diesem Segelbrett wird eine Verringerung des Tiefgangs ermöglicht und außerdem ein Ersatz für Finne und Schwert gebildet. Dies wird durch Stabilisierungsflossen erreicht, die nach vorne hin spitz zulaufen und beidseitig an den Brettkanten angeordnet sind. Eine Verringerung des hydrodynamischen Widerstandes sowohl bei der Verdrängungsfahrt, als auch im Gleitzustand wird mit diesem Vorschlag nicht erreicht. Solche Segelbretter werden generell zwischen zwei Grenzbereichen betrieben, und zwar bei schwachem Wind und Fahrt mit niederer Geschwindigkeit und bei starkem Wind mit hoher Geschwindigkeit. Im erstercn Fall wird der Auftrieb fast ausschließlich auf hydrostatischem Weg erzeugt. Das heißt, das Brett verdrängt ein dem gesamten Gewicht entsprechendes Wasservolumen. Der Widerstand wird auf hydrodynamischem Weg erzeugt und setzt sich im wesentlichen aus dem Reibungswiderstand, dem Wellenwiderstand und dem Druckwiderstand zusammen, jedem Segelbrett bzw. jeder Segelbrettausgestaltung liegt daher die Forderung zugrunde, es so zu formen, daß dieser Gesamtwiderstand möglichst niedrig wird. Hierbei spielt die Ausbildung des Bretthecks eine große Rolle, denn infolge von Ablöseeffekten der Strömung am Heck entsteht hier ein großer Anteil an Gesamtwiderstand. Bisher begegnete man diesem Umstand dadurch, daß für die sogenannte »Verdrängungsfahrt« ausgelegte Auftriebskörper mit einem mehr oder weniger spitz zulaufenden Heck versehen wurden, wie dies ja allgemein bei Boots- und Schiffskörpern der Fall ist. Plötzliche Querschnittsveränderungen werden dadurch vermieden, Ablösungseffekte — wie vorstehend ausgeführt — weitgehend reduziert.

Bei einem Betrieb in starkem Wind werden weit höhere Geschwindigkeiten wegen des stark anwachsenden Widerstandes vor allem des sogenannten Wellenwiderstandes nur dann erzielt, wenn das Brett eine solche Ausgestaltung erhalten hat. daß es im »Gleitzustand« betrieben werden kann. Das heißt, das Brett muß in Fahrtrichtung unter einem bestimmten Winkel λ zur Wasseroberfläche angestellt werden. Dies aber heißt.

daß der Auftrieb in diesem Falle vorwiegend bzw. fast ausschließlich auf hydrodynamischem Wege erzeugt wird, denn das angestellte Brett erfährt auf der Unterseite einen Überdruck, eier über die aus der ; benetzten Länge und Breite desselben resultierende Fläche die Auftriebskraft liefert. Da nun auf der Brettunterseite dieser Überdruck entsteht, werden zwangsläufig — wie bei einem Tragflügel auch — Randumströmungen gebildet, die die Ursache für den ι induzierten Widerstand sind, welcher von der sogenannten Streckung — also dem Verhältnis Länge zu Breite — abhängig ist. Dieser Widerstand ist wenmäßig sehr stark am hydrodynamischen Widerstand beteiligt, da die Segelbretter generell eine niedrige Streckung aufwei- : sen. Außerdem wird dieser Widerstand noch zusätzlich dadurch vergrößert, daß wegen des plötzlichen Übergangs durch die seitliche Umströmung und die Heckströmung das sogenannte »Sprühen« auftritt, das ebenfalls einen Widerstandsanteil verursacht, ι Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Segelbrett der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß bei ihm der hydrodynamische Widerstand sowohl bei Verdrängungsfahrt, als auch nil Gleitzustand veringerl und damit eine Optimierung des Fahrverhaltens im gesamten für Segelbretter möglichen Geschwindigkeitsbereiches erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Segelbrett der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, das gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schemaskizze eines Segelbrettes im Fahrbetrieb,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Hcckausgestaltung eines Segclbrcttcs,

F i g. 2a eine Seitenansicht auf die Heckausgestaltung gemäß Fig. 2,

Fig. j ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hcckausges;altung,

Fig.4 eine Frontansicht der Finnkielanordnung am Brettheck,

F i g. 5 eine Seitenansicht gemäß F i g. 4. Die Fig. 1 zeigt ein Segelbrett 10 im sogenannten Gleitzustand, also bei relativ hoher Geschwindigkeit. Dieses Brett ist zur Wasseroberfläche !5 in einem bestimmten Winkel λ angestellt, wodurch ein bestimmter Teil des Brettes »benetzt« wird. Am Heck bildet sich die sogenannte Heckströmung und aus der seitlichen Umströmung das »Sprühen«. Um einen einwandfreien Gleitzustand herzustellen und einen weitgehend reduzierten Heckwiderstand zu erzielen, muß bei einem gleitenden Brettkörper das Heck scharfkantig senkrecht zur Fahrtrichtung »abgeschnitten« sein. Dadurch ergibt sich aber ein Widerspruch zwischen den Gestaltungsregeln im Sinne eines minimalen Widerstandes für den Verdrängungs- und für den Gleitzustand.

Das vorgeschlagene Segelbrett verbessert nun wesentlich beide Fahrzustände, wobei diese und zum Teil auch erst ermöglicht weiden, denn Segelbretter werden in der Regel in einem I'bergangszustand zwischen Verdrängung und Gleite;, betrieben. Gleiten ist aber mit einem für Verdrängung gestalteten Auftriebskörper nicht zu erreichen.

Durch die nachfolgend beschriebene und in den

weiteren Figuren beispielsweise dargestellte Ausgesfaltung eines Segelbrettes wird nun beiden Fahrzuständen gleichermaßen Rechnung getragen. Das heißt: die getroffenen Maßnahmen verbessern den hydrodynamischen Widerstand im Verdrängungsbetrieb ohne dabei einen schädlichen Einfluß auf das Gleitverhalten auszuüben. Außerdem dienen die vorgeschlagenen Maßnahmen der Reduzierung des induzierten Widerslands und des Sprühens ohne dabei einen nachteiligen Einfluß auf das Widerstandsverhalten im Verdrängungsbetrieb zu haben.

Dies wird nun dadurch erreicht, daß am etwa rechtwinklig zur Brettlängskante abgeschnittenen Heck ti ein oder mehrere Verdrängungskörper 12 angeordnet sind, deren Querschnitlsverlauf über die Länge so gestaltet ist. daß sich ein stetiger Querschnittsübergang 14 im Heckbereich ergibt. Diese Maßnahmen dienen dazu, den Heckwiderstand zu vermindern ohne dabei die Gleitphase merkbar zu beeinflussen. Weiterhin werden im Bereich des Hecks 11 des Seg'lbrettes 10 an den seillichen Rändern der Unterseite vorzugsweise nach vorne spitz zulaufende Finnkiele 13 angebracht, die die Randumströmung durch eine sogenannte »Endscheibenwirkung« vermindern und dadurch die energieverbrauchenden Randwirbel erheblich schwächen, wodurch in einfacher Weise eine beträchtliche Verminderung des induzierten Widerstandes erreicht wird. Durch genügend weites »Vorziehen« dieser Finnkielc 13 läßt sich auch das seitliche Sprühen verringern, was ebenfalls zu einer Widerstandsminderung führt. Vorzugsweise werden die Finnkiele 13 über die gesamte Länge des benetzten Bereiches (siehe Fig. 1) geführt.

, Ihr Einfluß auf den hydrodynamischen Widerstand -n der Verdrängungsphase ist vernachlässigbar klein, da nur der Reibungsanteil geringfügig erhöht wird.

Der Wirkung der Finnkiele 13 läßt sich nun noch dadurch steigern, daß sie nicht genau parallel zur

ι Längsachse verlaufen, sondern zur Fahrtrichtung um einen Winkel β angestellt, wie es im Beispiel gemäß Fig. 2 gezeigt ist. sind. Dadurch wirken sie dann wie Flügel geringer Streckung, die starke Randwirbel aufweisen. Durch zweckmäßige Abstimmung der Finnkielgeometrie und des Winkels kann erreicht werden, daß die Randwirbel am Brettrand, die den induzierten Widerstand erzeugen, praktisch aufgehoben werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor. daß an den seillichen Rändern des Bretthecks 11 je ein Verdrängungskörper 12 (Fig. 3) angeordnet ist, wobei diese Verdrängungskörper 12 so gestaltet sind, daß sie gleichzeitig als Finnkiele dienen. Hierzu wird eine zweckmäßige Ausgestaltung der Verdrängungskörper dadurch getroffen, daß vom Kreisquerschnitt abgewichen wird und Höhe und Länge in ein richtiges Verhältnis gesetzt werden, um eine optimale Richtungsstabilität zu erhalten.

Mierzi: 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Palentansprüche:

1. Segelbrett, bei dem das Heck senkrecht zur Fahrtrichtung scharfkantig ausgebildet ist und an der Unterseite seiner seitlichen Ränder nach vorne spitz zulaufende Finnkiele aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Heck (11) mit einem oder mehreren vorstehenden Verdrängungskörpern (12) versehen ist. die in die Finnkiele oder den Brettkörper übergehen.

2. Segelbrett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Finnkiele (13) zur Fahrtrichtung (F) um einen Winke! β (F i g. 2,4, 5) angestellt verlaufen.

3. Segelbrett nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den seitlichen Rändern des Hecks (M) je ein Verdrängungskörper (12) angeordnet ist, dessen Form so gehalten ist, daß er gleichzeitig als Finnkiel (13) dient.