Schwertanordnung an Segelschiffen. Beim Segeln stimmt nur in den seltensten Fällen die Windrichtung mit der Fahrtrich tung überein. Durch Schrägstellen der Segel sucht man daher zu erreichen, dass wenigstens eine Komponente der Windkraft mit der Fahrtrichtung übereinstimmt. Dieses gelingt bei guten Segelschiffen für einen Bereich der Windrichtung von mehr als drei<B>%</B> rechten Winkeln. Die zweite Komponente der Wind kraft wirkt winkelrecht zur Fahrtrichtung dem Seitenwiderstande des Schiffes entgegen. Durch die Seitenkraft wird der wirkliche Weg A-B (Fig. <B>1)</B> des Schiffes um den Winkel<B>-:</B> von der Schiffsachse abgelenkt.
Dieser Winkel, der Abtriftwinkel, beträgt ZD bei guten Schiffen<B>8</B> bis 12".
Das Kräftespiel beim Segeln ist in Fig. <B>1</B> veranschaulicht.
Es wird angenommen, dass es durch ge eignete Stellung der Segel möglich ist, die Windkraft P in der Richtung des Pfeils<B>C</B> wirken zu lassen. Durch Zerlegen erhält man die beiden Komponenten P cos a und P sin a in der Bewegungsrichtung und winkelrecht dazu. Die Reaktionen dieser Kräfte sind die Komponenten IV und Q des gesamten Schiffs widerstandes.
Der Widerstand TV gegen das Wasser in der Bewegungsrichtung kann wie derum in die beiden Teile Wi und W2 zer legt werden. IV, bezeichnet dann den Wider stand derjenigen Konstruktionsteile des Schiffes (Kiel oder Schwert), welche eine Führung 111 der Längsrichtung bewirken sollen. Tl,2 da gegen bezeichnet den Widerstand des eigent lichen Schiffskörpers in der Bewegungsrich tung.
Da P sin a<B>= Q</B> sein muss und also <I>P</I> # Q <B>:</B> sin a, erhält man die nutzbare vorwärtstreibende Kraft des eigentlichen Schiff skörpers. cos a _W, <B>B<I>=</I></B> P cos a<B><I>-</I></B> Wt <B><I>=</I></B> Q <B>- -</B> ly,
Q (cota oder sin a <I>R<B>=</B></I> P sin a (cot a<B>-</B> e) wenn das Verhältnis<B>TV, :</B> Q mit<B>e</B> bezeichnet wird. In dieser Gleichung sind die Winkel funktionen und P nur vom Winde und den Segeln abhängig und können daher für gege bene Verhältnisse als konstant angenommen werden. Das Schiff segelt also desto schneller, ,je kleiner z ist.
Aus Fig. <B>1</B> ist ersichtlich, dass dieses bei symmetrischer Geradeführung des Schiffes nie kleiner als tg <B>-.</B> werden kann, also im günstigsten Falle <B>s =</B> tg <B>80</B> # 0,14.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden nicht das Schiff oder symmetrisch gebaute Kiele oder Schwerter für die Geradeführung des Schiffes verwendet, sondern es wird mindestens ein im Horizontalschnitt gewölbtes, beispielsweise nach Fig. 2 den Tragflächen profilen von Flugzeugen ähnlich gefornites Schwert derart angeordnet. dass es dem.Seiten- widerstand des Schiffes die konkave Seite zukehrt.
Bei diesem Horizontalschnitt des Schwertes erhält man ein ganz wesentlich kleineres<B>es,</B> nach Versuchen bis<B>0,05</B> herunter, entsprechend einem Winkel<B>-.</B> von etwa<B>3</B> 1'. Wenn die Bewegungsrichtung des Schiffes beibehalten bleibt, wird also die vorwärts treibende Kraft, und damit auch die Ge schwindigkeit bei Verwendung eines Schwertes nach vorliegender Erfindung erheblich grösser. Behält man dagegen die Richtung der Schiffs achse und die Segelstellung gleich, so ver mindert sieh bei unveränderter Geschwindig keit der Abtriftwinkel uni<B>8-3 = 5 0,</B> was beim Kreuzen von ausserordentlichem Vorteil ist.
Diesen Vorteilen steht der Nachteil gegen über, dass die Wölbung der Schwertfläche umgekehrt sein muss, wenn der Wind von der andern Seite einfällt. Bei kleineren<B>F,</B> ahr- zeugen (Jollen und Kanus) kann man einfach beim Wenden das Schwert aus dem Sehwert- Lasten herausheben, und dann die beiden Enden vertauschen. Die Wölbung wird dann auch umgekehrt.
Bei grösseren Schiffen kann man entweder zwei spiegelsymmetrische Schwerter anordnen, und<B>je</B> nach Bedarf das eine oder das andere verwenden, oder nach Fig. <B>ä</B> den Querschnitt in mehrere Glieder zerlegen, und dieselben derart ein- ,stellen, dass die Wölbung nach der richtigen Seite kommt. Die Übereinstimmung des so erhaltenen Quersehnittes, Fig. <B>3,</B> mit dem idealen Querschnitt, Fig. <B>2,</B> Wird<B>uni so voll-</B> kommener,<B>je.</B> grösser die Anzahl der Glieder ist.
Praktische Versuche haben ergeben, dass schon bei Dreiteilung die Wirkung derjenigen des idealen-Querschnittes ziemlich nahe kommt. Es wäre auch möglich, die Aussenflächen des nach Fig. <B>3</B> geteilten Querschnittes mit einer biegsamen elastischen Haut zu bespannen, wodurch die gebrochenen<B>E</B> eken e (Fig. <B>3)</B> ausgeglichen werden.
Aus der neueren Ärodynainik ist bekannt, dass z (die Gleitzahl) uni so kleiner ist,<B>je</B> grösser das Verhältnis B<B><I>:</I></B> L (Fi-. 4).
# <B><I>b</I> ,</B> Um bei begrenztem Tiefgang des Schiffes <B>1 9</B> unter Beibehaltung eines günstigen B<B><I>:</I></B><I> L</I> die nötige Fläche unterzubringen, können mehrere Schwerter nach Fig. <B>5</B> nebeneinander angeordnet werden. Der Wirkungsgrad bleibt darin günstig, ohne eine allzu grosse Tiefe zu beanspruchen.
Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Geradeführungen für Segelschiffe besteht dar in, dass die dafür bestimmten Flächen bei Neigungen des Fahrzeuges schräg zur Kraft richtung des Seitenwiderstandes stehen und dadurch die Wirkung vermindert, und die Abtrift vergrössert wird. -Um dem entgegen zutreten, können mehrere Schwertflächen, be sonders bei Jachten mit, Ballastkiel, nach Fig. <B>6</B> und<B>7</B> angeordnet werden. Die Schwer ter<B>81, S2</B> und<B>8!;</B> sind drehbar um eine Achse "a4, gelagert. Die konkaven Seiten der Schwerter sind nach a gerichtet.
Bei dieser Anordnung stellen sich die Schwerter automatisch winkelrecht, und mit der kon kaven Seite entgegengesetzt zur Kraftrich tung ein.
Uni den Tiefgang zu verringern, ist es auch möglich.<B>je</B> ein Schwert oder<B>je</B> eine Gruppe von mehreren parallelen Schwertern vorn und, achtern derart anzuordnen, dass die ganze Wassertiefe bis zur Wasseroberfläche ausgenützt wird. Die neue Schwertanordnung ist sowohl<B>für</B> Handels- und Sportfahrzeuge, als auch für Modell- und Spielzeugschiffe verwendbar.