DE2224059B2 - Segelfahrzeug - Google Patents

Description

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Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Segelfahrzeugs,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Segelfahrzeug gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine Draufsicht des Segelfahrzeugs gemäß Fig. 2.

In der Zeichnung ist ein Alisführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei der Schiffskörper 1 eine Länge von 15,85 m und eine Breite von 2,67 m aufweist und eine maßstäblich vergrößerte Version eines Prototyps mit einer Länge von 6,22 m und einer Breite von 0,89 m ist Auf jeder Seite des Rumpfes 1 sind Tragflügel 2 an Auslegern 3 befestigt Die Fläche der Tragflügel beträgt ungefähr 3,25 m². Das Boot ist mit einem Großsegel 4 in Form eines Hochsegels nnd einer Fock S ausgerüstet, sowie mit einem herkömmlichen Mast 6. An den Außenenden der Ausleger 3 sind die Tragflügel 2 mit einem Neigungswinkel von 45 bis 55° nach innen zu angebracht und werden durch Streben 7 und la gehalten. Die Strebe 7 wirkt von einem Punkt in der Nähe des Flächenmittelpunktes des Tragflügels zu einem Querträger 7 b zwischen den Auslegern 3.

Wie in F i g. 1 zu sehen ist, sind die Tragflügel dreieckig ausgebildet, wobei die Spitze A nach unten gerichtet ist und die der Spitze gegenüberliegende Seite, d.h. die Oberseite, so angeordnet ist, daß sie im wesentlichen in Längsrichtung parallel zur Konstruktionswasserlinie W verläuft. Der dreieckige Tragflügel hat eine Vorderkante 10 und eine Hinterkante 11, welche etwa gleich lang sind und der Winkel an der Spitze A beträgt vorzugsweise ungefähr 10(T, er liegt optimal zwischen 90 und 110°. Die Form des Tragflügels kann von einer dreieckigen Form, welche wie sich bei Versuchen herausstellte, gleichschenklig sein muß, zu einer ebenen Fläche mit gewölbtem Rand, z.B. einem Halbkreis, abgewandelt werden.

Wie in F i g. 3 zu sehen ist, sind die Tragflügel leicht gewölbt, so daß die Vorderkante 10 das Wasser unter einem Winkel parallel zur Mittellängsebene des Segelfahrzeugs schneidet, während die Hinterkante unter einem Winkel von ungefähr 2 Vs⁰ von der Mittellängsebene abweicht. Beim Prototyp wurde ein Winkel von ungefähr 5° verwendet.

Es ist in Fig. 1 zu sehen, daß der Segelsystemschwerpunkt C_s der Segel 4 und 5, im wesentlichen in derselben vertikalen Ebene wie der Druckpunkt C₁, des Backbord- oder Lee-Tragflügels liegt. In F i g. 2 kann man erkennen, daß der Steuerbord- oder Luv-Tragflügel außerhalb des Wassers ist, so daß er außer seinem Gewicht keinen Einfluß auf die Querstabilität des Fahrzeugs hat. Es ist mindestens ein Krängungswinkel von 12 V2⁰ notwendig, damit der luvseitige Tragflügel die Konstruktionswasserlinie erreicht. Es ist aus F i g. 2 zu ersehen, daß die Querstabilität in der Hauptsache auf einem Gleichgewicht der Momente beruht, welche durch die im Segelschwerpunkt C_s angreifende Kraft F_w und die an dem Tragflügel wirkende Kraft P_h hervorgerufen werden. Die horizontale Komponente der den Tragflügel aufrichtenden Kraft P_h wirkt entgegengesetzt zur horizontalen Querkomponente F„ des auf das Segel wirkenden Drucks durch den Segelschwerpunkt C_s, Die Komponenten der Kräfte P_h und F_w wirken um die Drehachse X. Die Dreiecksform der Tragflügel stellt sicher, daß bei größerem Wert von F_w eine größere Fläche des Tragflügels eintaucht was den Wert der Kraft P_n proportional steigert, bis wieder Gleichge-

wicht erhalten wird. Die Wirkung der Tragflügel ist so, daß der Krängungswinkel θ klein ist und der Mast des Bootes in einer nahezu aufrechten Lage gehalten wird, so daß eine gute Leistung des Segels sichergestellt wird.

Durch Verbesserung der Leistung des Segels, können Gewicht und Widerstand des Segelfahrzeugs vermindert werden und unterstützt durch den geringen Widerstand der dünnen und leichten Tragflügel 15 und 16 unter dem Schiffskörper am Bug und am

ao Heck des Segelfahrzeugs kann dieses sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen. Bei Versuchen hat ein solches Segelfahrzeug mehr als doppelte Windgeschwindigkeit erreicht.

Es versteht sich aus der vorhergehenden Beschreibung der auftretenden Kräfte, daß durch Steigern der seitlichen Entfernung des Tragflügels von der Mittellängsebene des Segelfahrzeugs eine größere Segelfläche getragen werden kann.

In F i g. 1 ist zu sehen, daß der am Bug angeord-

nete Tragflügel 15 so angeordnet ist, daß er zum Verstauen und zur Verwendung des Segelfahrzeugs in flachem Wasser einziehbar ist. Das Ruder 17 und der am Heck angeordnete Tragflügel 16 sind an einem horizontalen Drehpunkt 18 befestigt, um sicherzustel-

len, daß sie ebenfalls eingezogen oder größtenteils aus dem Wasser gehoben werden können. Ein Schnappstift 19 ist vorgesehen, so daß beim Auftieffen des Ruders und des Tragflügels 16 auf ein Hindernis dieselben angehoben und nicht beschädigt werden. Das Ruder 17 ist um einen vertikalen Drehzapfen 20 in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer Ruderpinne 21 und Drähten 22 steuerbar, welche mit einem Steuerrad 23 im Cockpit. 24 verbunden sind. Ein vorderes Cockpit (Steuerstand) 25 ist ebenfalls vorgesehen.

In F i g. 2 ist die Anordnung für die verschiebliche Befestigung der Ausleger 3 am Schiffskörper zu sehen. Der Schiffskörper ist mit Rohren 30 aus glasfaserverstärktem Kunststoff versehen, welche an einer Halterung befestigt sind, so daß sich die Ausleger 3 m

rechtwinklig durch den Schiffskörper erstrecken und 1,75 m auf der gegenüberliegenden Seite herausragen, wodurch die Gesamtbreite von 12,19 m auf ungefähr 6,10 m vermindert wird. Ein Stützdraht 31 und ein Band 32 aus rostfreiem Stahl sind zur Verstärkung der Ausleger vorgesehen.

Die Segelflächen des 15,85 m langen Fahrzeugs betragen ungefähr 35 m² für das Großsegel und 10 m² für die Fock, wobei gegegebenenfalls zusätzlich ein weiteres Vorsegel mit 8 m² verwendet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

selbsttätig ansteigenden, aufrichtenden Momentes . Patentansprüche: aufweist _ Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem

1. Segelfahrzeug mit einem Schiffskörper mit Segelfahrzeug der eingangs beschriebenen Art dahalbkreisformigem Querschnitt im Unterwasser- 5 durch gelöst daß jeder der an den Auslegern angebereich und mit einem Ausleger nach jeder Seite, ordneten Tragflügel nach unten spitz zulaufend ein an dem ein nach innen und unten geneigter Trag- Dreieck bildet dessen Grundlinie im wesentlichen flügel fest angeordnet ist dadurch ge kenn- parallel zur Konstruktionswasserlinie verläuft, und zeichnet, daß jeder der an den Auslegern an- daß die Tragflügel ein gewölbtes Profil aufweisen, geordneten Tragflügel (2) nach unten spitz zu- io dessen Hinterkante um einen Krummungswinkel von laufend ein Dreieck bildet dessen Grundlinie im . 2,5 bis 5° in bezug auf die Mittellängscbene des wesentlichen parallel zur Konstruktionswasser- Schiffekörpers nach außen weist

linie verläuft, und daß die Tragflügel (2) ein ge- Die Tragflügel sind starr an den Auslegern auf wölbtes Profil aufweisen, dessen Hinterkante (11) jeder Seite des Segelfahrzeugs befestigt wobei die um einen Krummungswinkel von 2,5 bis 5° in is Ausleger soweit nach außen und oben geneigt sind, bezug auf die Mittellängsebenc des Schiffskörpers daß der luvseitige Tragflügel frei über die Wassernach außen weist.^: fläche angehoben wird.

2. Segelfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch ge- Ein solcher Aufbau hat den Vorteil, daß der luvkennzeichnet, daß die Fläche des Tragflügels (2) seitige Tragflügel der Wirkung des leeseitigen Trag-4,5 bis 10°/o der Segelfläche beträgt *° flügels nicht entgegenwirkt und daß beim Wenden

3. Segelfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, da- oder Halsen des Fahrzeugs der nicht benutzte Tragdnrch gekennzeichnet, daß der Druckpunkt (C_ft) flügel durch Krängen zur Wirkung gebracht wird, des Tragflügels (2) in derselben vertikalen Quer- während der vorherige leeseitige Tragflügel aus dem ebene wie der Segelschwerpunkt (C₅) liegt Wasser angehoben wird. Der Rudergänger braucht

4. Segelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 »5 dabei nicht auf die Tragflügel zu achten und kann bis 3, dadurch gekennzeichnet daß unter dem sich auf die genaue Trimmung der Segel konzen-Schiffskörper in der Nähe des Bugs und am Heck frieren.

je ein Tragflügel angeordnet ist. Der Winkel der Spitze des Dreiecks liegt zwischen

5. Segelfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch ge- 90 und 110°, vorzugsweise bei 100°. Diese Ausbilkennzeichnet, daß die am Schiffskörper (1) ange- 3» dung der dreieckigen Tragflügel stellt sicher, daß bei ordneten vorderen und hinteren Tragflügel (15, stärkerem Eintauchen proportional größere Flächen 16) einziehbar sind und das Ruder (17) am hinte- der Tragflügel vom Wasser umströmt werden und ren Tragflügel (16) drehbar befestigt ist. dieses dazu beiträgt ein stabiles, aufrichtendes Moment gegen die krängende Kraft auf Grund des Wind-

35 druckes auf die Segel zu erzielen. Durch die Winkelstellung der Hinterkanten wird diese Wirkung erhöht und gleichzeitig die Steuerbarkeit verbessert. Die

Die Erfindung bezieht sich auf ein Segelfahrzeug Fläche eines Tragflügels beträgt zweckmäßig 4,5 bis

mit einem Schiffskörper mit halbkreisförmigem Quer- 10% der Segelfläche.

schnitt im Unterwasserbereich und mit einem Aus- 4° Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des

leger nach jeder Seite, an dem ein nach innen und Fahrzeugs liegt der Druckpunkt des Tragflügels im

unten geneigter Tragflügel fest angeordnet ist. wesentlichen in derselben vertikalen Querebene wie

Segelfahrzeuge dieser Art sind bereits durch die der Segelschwerpunkt der Segel. Dadurch wird sicher-

Zeitschrift »Hovering Craft and Hydrofoil« (Dezem- gestellt, daß das Boot bezüglich der Steuerung stabil

ber/Januar 1966/67, Seiten 16 und 17) bekannt. Dort 45 ist Es kann bei sorgfältigem Trimmen der Segel mög-

'sind Segelfahrzeuge mit einem Schiffskörper mit halb- Hch sein, daß sich das Boot selbst steuert,

kreisförmigem Querschnitt im Unterwasserbereich Die Krümmung des halbkreisförmigen Querschnitts

und beidseitigen Auslegern mit nach innen und untea des Schiffskörpers unter Wasser kann sich oberhalb

geneigten starren Tragflügeln gezeigt. der Wasserlinie weiter bis zum Deck erstrecken. Da-

Daneben ist durch die US-PS 2 856 879 ein Segel- 50 durch wird sichergestellt, daß die benetzte Fläche des

fahrzeug mit Tragflügeln bekannt, daß von einem Schiffskörpers bei veränderter Krängung im wesent-

mittschiffs vorgesehenen Steuerstand aus gesteuert liehen gleich bleibt.

wird. Die Tragflügel sind hierbei unter dem Rumpf Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung

und am Heck hochschwenkbar angeordnet. besteht darin, daß unter dem Schiffskörper in der

Außerdem ist durch die DT-PS 356 209 ein Segel- 55 Nähe des Bugs und am Heck je ein Tragflügel symfahrzeug bekanntgeworden, das mit an Auslegern metrisch zur Mittellängsebene des Schiffskörpers anbefestigten, nach unten und innen geneigten Schwer- geordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft wenn die am tern (Tragflächen) ausgerüstet ist, wobei die Druck- Schiffskörper angeordneten vorderen und hinteren punkte der Tragflächen und der Segelschwerpunkt in Tragflügel einziehbar sind und das Ruder am hintederselben vertikalen Qüerebene liegen. 60 ren Tragflügel drehbar befestigt ist, weil dadurch der

Darüber hinaus ist durch die US-PS 3 373 710 ein Tiefgang im flächen Wasser verringert wird.

Segelfahrzeug mit einem vorderen Tragflügel und Die Ausleger können im Schiffskörper verschieb-

einem am Heck angeordneten, das Ruder haltenden bar befestigt sein, so daß die Gesamtbreite beim

Tragflügel bekannt. Ankern des Segelfahrzeugs oder beim Transport ver-

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zügrunde, ein 65 ringert werden kann.

Segelfahrzeug zu schaffen, das bei möglichst geringem Im folgenden wird ein Äusführungsbeispiel der Er-

Fahrtwiderständ eine Einrichtung zur Erzeugung findung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher

eines möglichst großen, mit wachsender Krängung erläutert. Es zeigt