DE102020120122B4 - Rennachter - Google Patents

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DE102020120122B4 DE102020120122.2A DE102020120122A DE102020120122B4 DE 102020120122 B4 DE102020120122 B4 DE 102020120122B4 DE 102020120122 A DE102020120122 A DE 102020120122A DE 102020120122 B4 DE102020120122 B4 DE 102020120122B4
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Abstract

Rennachter mit einem langgestreckten Rumpf, der in einen spitzen Bug (3) sowie in ein spitzes Heck (4) ausläuft, dadurch gekennzeichnet, dass- der Anschnittwinkel (α) des Bugs (3) an der Wasserlinie (WL) 4,8° ± 5% beträgt,- der Anschnittwinkel ((3) des Hecks (4) an der Wasserlinie (WL) 5,9° ± 5% beträgt,- die Wasserlinie (WL) bei einem Gesamtgewicht von 938kg 17211 mm ± 5% beträgt und- bei Einteilung in 15 gleich lange Segmente im Falle eines Gesamtgewichts von 938 kg folgende Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 vorliegen, und zwar jeweils mit einer Toleranz von ±5%:Segmentschnitte oder SpantenFläche unterhalb der Wasserlinie [cm2]Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm]Breite an der Wasserlinie [mm]Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x)1152,89311,7214,40,3872366,23485, 3350,60,6333540,49592,2434,60,7854662,88658, 84489, 70,8855742,86700,05525,50,9506787,55722,55545, 70,9867807,05731,99553,018807,88731,68550,10,9959789,97721,86538,60,97310748,12699,51514,70,93011673,43659,48472,00,85312550,3591,83404,60,73113373,62485,75308,10,55714163,19325,82179,70,324

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rennachter mit einem lang gestreckten Rumpf, der in einen spitzen Bug sowie in ein spitzes Heck ausläuft.
  • Aus der DE 196 22 970 C2 ist ein Rennachter der Anmelderin bekannt, der bei einem Gesamtgewicht von 938kg folgende Daten aufweist:
    • Die Wasserlinie beträgt 17122 mm. Der im Bereich der Wasserlinie am Bug gemessene Eingangswinkel beträgt 6,76° und der im Bereich der Wasserlinie am Heck gemessene Ausgangswinkel beträgt 5,75°.
  • Im normalen Belastungszustand sind unterhalb der Wasserlinie im Bereich der Spanten längs der Wasserlinie in einem gegenseitigen Abstand von jeweils 1500 mm die folgenden Querschnittsflächen bzw. längs der Wasserlinie die folgenden Breitenverhältnisse mit einer Toleranz von jeweils ± 5% vorhanden:
    Spant Fläche [cm2] Umfang [mm] Verhältnis (Spant 6 / Spant x)
    1 200,5 358,5 2,197
    2 456 542,5 1,428
    3 660,5 654,5 1,166
    4 789 717 1,056
    5 861,6 750,5 1,007
    6 873 756 1
    7 829,5 736,5 1,025
    8 722,5 688 1,109
    9 846,5 592,5 1,317
    10 325 455,5 1,875
    11 77 237,5 4,977
  • Ein von der Anmelderin entwickelter und seit 1996 sehr erfolgreich eingesetzter Männerachter ist in der Fachwelt unter der Bezeichnung R86 bekannt. Er weist bei einem Gesamtgewicht von 938kg folgende Daten auf:
  • Die Wasserlinie beträgt 17131 mm und bei Einteilung in 15 gleich lange Segmente liegen für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie, die jeweilige Breite an der Wasserlinie und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 die in der folgenden Tabelle wiedergegebenen Werte vor:
    Segmentschnitte oder Spanten Fläche unterhalb der Wasserlinie [cm2] Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm] Breite an der Wasserlinie [mm] Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x)
    1 166,3 294,5 204,7 0,365
    2 323,9 456,7 332,2 0,593
    3 506,9 572,3 420,2 0,750
    4 654,0 651,6 482,9 0,862
    5 756,5 702,0 522,8 0,933
    6 824,0 734,0 548,3 0,979
    7 856,6 749,0 559,9 1
    8 859,2 750,4 561,4 1,003
    9 828,5 736,6 552,2 0,986
    10 763,4 705,7 526,9 0,941
    11 659,3 653,7 483,2 0,863
    12 516,6 575,7 414,4 0,740
    13 350,2 412,1 318,3 0,568
    14 164,1 328,6 189,9 0,339
  • Der zugehörige Frauenachter wurde aus dem Männerachter entwickelt, indem der obere Kragen um 3cm gekürzt und die Decks um 2 cm tiefer in das Boot eingebaut wurden. Dabei ergaben sich für den Frauenachter, welcher der Fachwelt ebenfalls unter der Bezeichnung R86 bekannt ist, bei einem Gesamtgewicht von 858 kg und einer Wasserlinie von 17071 folgende Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie, die jeweilige Breite an der Wasserlinie und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7:
    Segmentschnitte oder Spanten Fläche unterhalb der Wasserlinie [cm2] Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm] Breite an der Wasserlinie [mm] Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x)
    1 115,4 272,9 199,2 0,358
    2 207, 8 433,5 324,7 0,583
    3 459,8 548, 4 412,2 0,741
    4 598, 9 627,4 475,5 0,855
    5 696, 3 677,9 516,2 0,928
    6 760,5 709, 9 542,3 0,975
    7 791,7 725,1 556,1 1
    8 794, 3 726,5 554,5 0,997
    9 764, 3 712,8 546,1 0,982
    10 703,7 682,1 520,8 0,936
    11 605,7 650,5 477,0 0,857
    12 472,1 553,1 408,2 0,734
    13 317,6 450,5 313,2 0,563
    14 147,4 309,4 187,5 0,337
  • Die beiden Achter mit der Bezeichnung R86 sind nach 24 Jahren das erfolgreichste Achterdesign aller Zeiten. Dennoch hat sich die Anmelderin die Aufgabe gestellt, den gesamten Widerstand resultierend aus Form-, Reibungs-, Wellen- und Stampfwiderstand weiter erheblich zu verringern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Männerachter weist einen langgestreckten Rumpf auf, der in einem spitzen Bug sowie in einem spitzen Heck ausläuft. Die Wasserlinie beträgt bei einem Gesamtgewicht von 938kg 17211 mm ± 5%, vorzugsweise ± 3% und höchstvorzugsweise ± 2%. Der Anschnittwinkel des Bugs an der Wasserlinie beträgt 4,8° ± 5%. Der Anschnittwinkel des Hecks an der Wasserlinie beträgt 5,9° ± 5%.
  • Bei Einteilung in 15 gleich lange Segmente liegen im Falle eines Gesamtgewichts von 938 kg außerdem folgende Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 vor, und zwar jeweils mit einer Toleranz von ±5%, vorzugsweise ± 3% und höchstvorzugsweise ± 2%:
    Segmentschnitte oder Spanten Fläche unterhalb der Wasserlinie [cm2] Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm] Breite an der Wasserlinie [mm] Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x)
    1 152,89 311,7 214,4 0,387
    2 366,23 485, 3 350,6 0,633
    3 540,49 592,2 434,6 0,785
    4 662,88 658, 84 489, 7 0,885
    5 742,86 700,05 525,5 0,950
    6 787,55 722,55 545, 7 0,986
    7 807,05 731,99 553,0 1
    8 807,88 731,68 550,1 0,995
    9 789,97 721,86 538, 6 0,973
    10 748,12 699,51 514,7 0,930
    11 673,43 659, 48 472,0 0,853
    12 550,3 591,83 404, 6 0,731
    13 373,62 485, 75 308,1 0,557
    14 163,19 325, 82 179,7 0,324
  • Beim Gesamtgewicht von 938kg wird ein mittleres Gewicht pro Ruderer von 95kg zugrunde gelegt.
  • Der erfindungsgemäße Frauenachter weist einen langgestreckten Rumpf auf, der in einem spitzen Bug sowie in einem spitzen Heck ausläuft. Die Wasserlinie beträgt bei einem Gesamtgewicht von 858 kg 16793 mm ± 5%, vorzugsweise ± 3% und höchstvorzugsweise ± 2%. Der Anschnittwinkel des Bugs an der Wasserlinie beträgt 4,8° ± 5%. Der Anschnittwinkel des Hecks an der Wasserlinie beträgt 5,4° ± 5%.
  • Bei Einteilung in 15 gleich lange Segmente liegen im Falle eines Gesamtgewichts von 858 kg außerdem folgende Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 vor, und zwar jeweils mit einer Toleranz von ±5%, vorzugsweise ± 3% und höchstvorzugsweise ± 2%:
    Segmentschnitte oder Spanten Fläche unterhalb der Wasserlinie [cm2] Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm] Breite an der Wasserlinie [mm] Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x)
    1 140,5 299,6 211,5 0,387
    2 345,7 472,8 346,3 0,634
    3 488,1 576,6 429,3 0,786
    4 623,0 641,6 483,7 0,885
    5 698, 0 681,8 519,0 0,950
    6 739,9 704,0 539,9 0,988
    7 758,1 713,2 546,1 1
    8 758, 9 712,8 523,2 0,994
    9 741,9 703, 0 531,8 0,973
    10 702, 8 681,0 508, 3 0,933
    11 632,5 641,4 466,0 0,853
    12 516,8 574,8 399,5 0,731
    13 351,1 470,8 304,0 0,556
    14 151,9 313,0 177,3 0,324
  • Beim Gesamtgewicht von 858kg wird ein mittleres Gewicht pro Ruderin von 85kg zugrunde gelegt.
  • Zur Verringerung des Widerstands wurde zunächst der Querschnitt in der Bootsmitte verkleinert, indem die Fläche unterhalb der Wasserlinie am Spant 7 beim Männerachter von 856,6 cm2 auf 807,05 cm2 verkleinert wurde. Beim Frauenachter wurde die Fläche unterhalb der Wasserlinie am Spant 7 von 791,7 cm2 auf 758,1 verringert. Dies bedeutet eine effektive Querschnittsverkleinerung in der Bootsmitte um 5,8% bzw 4,2%.
  • Allerdings führt eine Querschnittsverkleinerung auch dazu, dass das Boot sensibler und instabiler wird. Dies wurde erfindungsgemäß durch eine andere Form der Spantquerschnitte und der Verteilung des Verdrängungsvolumen über die Länge ausgeglichen.
  • Die geänderten bzw. abgeflachten Spant- oder Querschnittsprofile im Bug und Mittschiffbereich bewirken dort mehr dynamischen Auftrieb und Querstabilität ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit im Vergleich zu den Spantquerschnitten des Rennachters R86.
  • So wird bei Renngeschwindigkeit der fehlende Querschnitt in der Bootsmitte durch eine andere Profilierung und Verteilung ersetzt, indem die fehlende Verdrängung von der Bootsmitte in die Bootsenden verschoben wurde. Dabei musste aber bei der neuen Linienführung an den Bootsenden darauf geachtet werden, dass dabei der Widerstandsgewinn aus der Mitte nicht durch bremsende, dicke Bootsenden wieder aufgehoben wurde.
  • Außerdem sind bei der Gestaltung des Rumpfes die neuesten Erkenntnisse über den Ruderschlag mit eingeflossen. Dabei war zu berücksichtigen, dass ein Erzeugen eines dynamischen Auftriebs im Heck zum Stabilisieren des Bootes zu Beginn des Schlages, wenn die Sportlermasse ins Heck verschoben wird, nicht möglich ist. Gelöst wurde dieses Problem dadurch, dass die Längenträgheit, das heißt der Widerstand der Bootsform gegen Verschiebung des Mannschaftsgewichtes durch den Ruderschlag, erhöht werden musste. Dies wurde dadurch erreicht, dass vor allem im Heckbereich voluminösere Bootsenden vorgesehen wurden. Dies hat den Effekt, dass bei einem tiefer eintauchenden Heck zu Schlagbeginn mehr Auftriebsvolumen generiert wird. Aus diesem Grund ist der neue Männerachter im Heck am Spant 3 um 14,4 mm breiter als das Vorgängerboot R86, wodurch sich das Längenträgheitsmoment der Wasserlinienfläche um 1,21% gegenüber dem Vorgängerboot R86 erhöht hat.
  • Der Widerstand des neuen Männerachters konnte in Simulationsrechnungen in verschiedenen Schwimm- und Geschwindigkeitszuständen um 3,1 bis 3,5% gegenüber dem Vorgängerboot R86 reduziert werden, während gleichzeitig die Rudereigenschaften verbessert wurden.
  • Der erfindungsgemäße Frauenachter wurde aus dem neuen Männerachter entwickelt, wobei die Linienform und damit die ruderische Charakteristik beibehalten wurde. Dabei wurde der erfindungsgemäße Männerachter auf die niedrigere Verdrängung von 858kg und die weniger starke Physis der Frauenmannschaft herunterskaliert. Dabei musste der Riss des Männerachters in Länge, Breite und Tiefe aber unterschiedlich verkleinert werden, um letztendlich einen kleineren Achter zu erhalten, der aber die gleiche Linienführung aufweist, die insbesondere durch eine Querschnittsverkleinerung in der Bootsmitte und eine breiteres Heck charakterisiert ist.
  • Der Widerstandsgewinn in der Simulation des erfindungsgemäßen Frauenachters im Vergleich zum mit nur 858 kg belasteten Vorgängermodell R88 liegt bei sensationellen 5,1 - 5,3%.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung und der Beschreibung näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung des Rennachters in Seitenansicht sowie in Draufsicht,
    • 2 eine Darstellung der Bootsrisse des Rennachters, aus der die einzelnen Segmentschnitte sowie die Breitenverhältnisse längs der Wasserlinie ersichtlich sind,
    • 3 eine Darstellung des Bugprofils und des Heckprofils und
    • 4 eine Darstellung der Anschnittwinkel von Heck und Bug.
  • Aus 1 geht der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Männer- bzw. Frauenachters hervor, und zwar die Anordnung der Rollsitze 1 und der Stemmbretter 2 sowie der Bug 3 und das Heck 4. Aus dieser Figur wird die besonders schmale Bauweise, d.h. insbesondere das sehr kleine Verhältnis von Gesamtbreite zu Gesamtlänge, ersichtlich.
  • Die Form der Spannten ist aus 2 ersichtlich. Die Länge der Wasserlinie WL beträgt beim Männerachter mit einem Gesamtgewicht von 938kg 17211 mm ± 5%, vorzugsweise ± 3%, höchstvorzugsweise ± 2%. Die Gesamtlänge des erfindungsgemäßen Männerachters beträgt 17320 mm. Die Länge der Wasserlinie WL beträgt beim erfindungsgemäßen Frauenachter mit einem Gesamtgewicht von 858kg 16793 mm ± 5%, vorzugsweise ± 3%, höchstvorzugsweise ± 2%. Die Gesamtlänge des erfindungsgemäßen Frauenachters beträgt 16890 mm.
  • Aus 3 sind die Ansichten des Bugs 3 und des Hecks 4 zu entnehmen.
  • 4 zeigt eine in Längsrichtung mit einem Maßstab von 1:10 verkürzte Darstellung, in welcher der Anschnittwinkel α des Bugs 3 und der Anschnittwinkel β des Hecks 4 vergrößert veranschaulich sind. Die Winkel beim Männerachter betragen α = 4,8° ± 5%, vorzugsweise ± 3%, höchst vorzugsweise ± 1% und β = 5,9° ± 5%, vorzugsweise ± 3%, höchst vorzugsweise ± 1%. Die entsprechenden Winkel beim Frauenachter sind α = 4,8°± 5%, vorzugsweise ± 3%, höchst vorzugsweise ± 1% und β = 5,4° ± 5%, vorzugsweise ± 3%, höchst vorzugsweise ± 1%.
  • Bei der aus 4 ersichtlichen Einteilung in 15 Segmentschnitte/Spanten mit gleichem Abstand ergeben sich für den Männerachter und den Frauenachter die bereits oben wiedergebenen Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7.

Claims (6)

  1. Rennachter mit einem langgestreckten Rumpf, der in einen spitzen Bug (3) sowie in ein spitzes Heck (4) ausläuft, dadurch gekennzeichnet, dass - der Anschnittwinkel (α) des Bugs (3) an der Wasserlinie (WL) 4,8° ± 5% beträgt, - der Anschnittwinkel ((3) des Hecks (4) an der Wasserlinie (WL) 5,9° ± 5% beträgt, - die Wasserlinie (WL) bei einem Gesamtgewicht von 938kg 17211 mm ± 5% beträgt und - bei Einteilung in 15 gleich lange Segmente im Falle eines Gesamtgewichts von 938 kg folgende Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 vorliegen, und zwar jeweils mit einer Toleranz von ±5%: Segmentschnitte oder Spanten Fläche unterhalb der Wasserlinie [cm2] Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm] Breite an der Wasserlinie [mm] Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x) 1 152,89 311,7 214,4 0,387 2 366,23 485, 3 350,6 0,633 3 540,49 592,2 434,6 0,785 4 662,88 658, 84 489, 7 0,885 5 742,86 700,05 525,5 0,950 6 787,55 722,55 545, 7 0,986 7 807,05 731,99 553,0 1 8 807,88 731,68 550,1 0,995 9 789,97 721,86 538,6 0,973 10 748,12 699,51 514,7 0,930 11 673,43 659,48 472,0 0,853 12 550,3 591,83 404,6 0,731 13 373,62 485,75 308,1 0,557 14 163,19 325,82 179,7 0,324
  2. Rennachter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlinie (WL) bei einem Gesamtgewicht von 938kg 17211 mm ± 3% beträgt.
  3. Rennachter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 jeweils mit einer Toleranz von ±3% vorliegen.
  4. Rennachter mit einem langgestreckten Rumpf, der in einen spitzen Bug (3) sowie in ein spitzes Heck (4) ausläuft, dadurch gekennzeichnet, dass - der Anschnittwinkel (α) des Bugs (3) an der Wasserlinie (WL) 4,8° ± 5% beträgt, - der Anschnittwinkel ((3) des Hecks (4) an der Wasserlinie (WL) 5,4° ± 5% beträgt, - die Wasserlinie (WL) bei einem Gesamtgewicht von 858 kg 16793 mm ± 5% beträgt und - bei Einteilung in 15 gleich lange Segmente im Falle eines Gesamtgewichts von 858 kg folgende Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 vorliegen, und zwar jeweils mit einer Toleranz von ±5%: Segmentschnitte oder Spanten Fläche unterhalb der Wasserlinie [cm2] Umfang unterhalb der Wasserlinie [mm] Breite an der Wasserlinie [mm] Breitenverhältnisse (Spant 7 / Spant x) 1 140,5 299,6 211,5 0,387 2 345,7 472,8 346,3 0,634 3 488,1 576,6 429,3 0,786 4 623,0 641,6 483,7 0,885 5 698, 0 681,8 519,0 0,950 6 739,9 704,0 539,9 0,988 7 758,1 713,2 546,1 1 8 758, 9 712,8 523,2 0,994 9 741,9 703, 0 531,8 0,973 10 702, 8 681,0 508, 3 0,933 11 632,5 641,4 466,0 0,853 12 516,8 574,8 399,5 0,731 13 351,1 470,8 304,0 0,556 14 151,9 313,0 177,3 0,324
  5. Rennachter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlinie (WL) bei einem Gesamtgewicht von 858 kg 16793 mm ± 3% beträgt.
  6. Rennachter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte für die jeweilige Querschnittsfläche unterhalb der Wasserlinie WL, den jeweiligen Umfang unterhalb der Wasserlinie WL, die jeweilige Breite an der Wasserlinie WL und das jeweilige Breitenverhältnis bezogen auf das Mittelsegment 7 jeweils mit einer Toleranz von ±3% vorliegen.
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