DE3130554A1 - Segelangetriebenes fahrzeug - Google Patents

Description

• Segelangetriebenes Fahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein segelangetriebenes Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 9.
• Segelgetriebene Fahrzeuge als Sportgeräte, die aus einem Surfbrett mit gelenkig aufgesetzten Mast mit Gabelbaum bestehen, haben in den letzten Jahren eine große Verbreitung erfahren. Unter günstigen Bind- und Seebedingungen und bei sportlichem Einsatz des Seglers werden mit ihnen Geschwindigkeiten bis zu 20 kn erreicht. Trotz immer neuer Brettkonstruktionen und Segelschnitte können mit den bisherigen Konstruktionen 20 kn nicht wesentlich überschritten werden, solange flexible Tuchsegel und die bekannten Surfbretter benutzt werden; erstere liefern bei Ansteliwinkeln unter etwa 25 Grad keinen Auftrieb mehr, letztere beziehen ihren hydrodynamischen Auftrieb im Gleitzustand nur von der Unterseite des Brettes, der Druckseite und verschwenden den größten Teil der Antriebsenergie in der Meflenerzeugung.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein segelangetriebenes Fahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem wesentlich höhere Fahrgeschwindigkeiten erreichbar sind.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 oder 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche und/oder der nachfolgenden Beschreibung. wobei die Ansprüche die Beschreibung ergänzen bzw. vervollständigen.
• Die hydrodynamischen Tragflügelflächen nach der Erfindung lassen sich entweder an vorhandenen Surfbrettern befestigen oder können auch feste Bestandteile des Surfbrettes sein. Mit Segelfahrzeugen nach der Erfindung sind Geschwindigkeiten uber 80.km/h erreichbar, wie sie bisher nur von Eisseglern erzielt wurden.
• Die Erfindung Brd an zwei verschiedenen Ausführungsbeispie len mehr im einzelnen beschrieben und erläutert, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Hierin zeigt: Fig. 1a die Unteransicht eines Segelbrettes eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges in perspektivischer Darstellung, Fig. 1b eine Seitenansicht des Fahrzeuges nach Fig.
• la, Fig 2a die Draufsicht auf ein Segelbrett eines uei teren erfindungsgemäßen Fahrzeuges und Fig. 2b die Heckansicht des Segelbrettes nach Fig.
• 2a.
• Bei der Ausführung nach Fig. la und Bb sind hydrodynamische Tragflügelflächen 1 und 2 an der Unterseite 3 eines Surfbrettes 4 in der dargestellten Weise mit gewähltem Abstand fest oder abnehmbar befestigt. . Dabei haben die Heckflächen 1 etwa die doppelte Flächengröße der Oberflache der Bugflächen 2, um den in eta im letzten Drittel des Brettes liegenden Gesamt schwerpunkt des Fahrzeuges samt Besatzung tragen zu können.
• Die Flächen besitzen ein hydrodynamisches Profil und sind in einem Winkel d@von ca. 5 Grad gegenüber einer durch die Wasserlinie des Brettes gelegte Horizontale permanent angestellt, wie Fig. 1b verdeutlicht.
• Die Größe der Oberflächen der Tragflügelflächen 1 und 2 ist entscheidend für die untere Grenzgeschwindigkeit,bei der das Surfbrett bei einem definierten Gesamtgewicht voll aus dem Wasser gehoben wird. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Flächen für eine Grenzgeschwindigkeit von ca 15 kh zu dimensionieren. Sie sind dann, aie Fig. ia und Ib verdeutlichen, ausreichend klein im Verhältnis zum Surfbrett und ver-ändern das normale Verhalten des Surfbrettes, auch bei geringen Geschwindigkeiten, so wenig, daß von den Segler keine Veränderung festgestellt werden kann. So kann die Länge der Tragflügelflächen 1, 2 so bemessen sein, daß sie die Breite des Segelbrettes nicht oder nicht wesentlich überragt. Mit zunehmender Brettgeschwindigkeit heben die Tragflügelflächen 1 und 2 das Burfbrett 4 aufgrund des von ihnen gelieferten hydrodynamischen Auftriebs (der quadratisch mit der Geschwindigkeit zunimmt) mehr und mehr aus dem Wasser, bis es bei der unteren Grenzgeschwindigkeit schließlich über der Wasseroberfläche zu liegen kommt. Infolge des wegfallenden Reibungswiderstandes an der großen benetzten Fläche der Rumpfunterseite 3 des Segelbrettes 4 nimmt die Geschwindigkeit hier - ausreichend Wind vorausgesetzt - sprunghaft zu, bis auch die Tragflügelflächen 1 und 2 die tiasserlinie durchbrechen. Zur weiteren Geschwindigkeitssteigerung genügt es, das Brett durch Gewichtstrimm leicht nach Luv zu neigen, wodurch die Auftriebskraft der Flächen um den Faktor cos Neigungswinkel verringert wird.
• Steht ausreichend tntriebsenergie zur Verfügung, so werden die Tragflügelflächen 1 und 2 weiter aus dem Wasser steigen, bis nur noch die luvseitigen Spitzen und das Schwert 12 ins Wasser eintauchen. Unter günstigen Bedingungen, d.h. beim Siegeln unter Surfbedingungen an Wellenabhängen und bei stark nach Luv geneigtem Segel kann sich das Fahrzeug momentan vom wasser abheben und wird auch in der Luft kurzzeitig zum Fliegen kommen (infolge der von dem Segel gelieferten nach oben weisenden Auftriebskomponente). während die heckseitigen Tragflügelflächen 1 an der bekannten Heckflosse 13 angebracht sein können, können die bugseitigen Tragflügelflächen von einem stabförmigen Halter 5 gehalten sein, der mit der Unterseite des Surfbrettes, entgegen dem Uhrzeigersinn gemessen, einen henkel etwas größer als 900 bildet. Die Tragflügelflächen bilden jeweils mit ihren Halterungen 5 bzw. 13 rechte Winkel.
• Fig. 2a und 2b zeigen eine andere Art der Anbringung bzw.
• Ausführung von Tragflügelflächen seitlich an einem Surfbrett 4. klier sind heck- und bugseitige Tragflügelflächenpaare 6, 7 und 8, 9 nahe oberhalb der Schwimmwasserlinie 10 angebracht und zwar fest, herausklappbar oder herausziehbar. Die Anbringung an herkömmliche Surfbretter kann auch nachträglich erfolgen.
• Um das Brett "zum Fliegen zu bringen" wird es vom Segler nach Luv geneigt, bis die luvseitigen Flachen voll eintauchen0 Eine im Schwertbereich montierte jeweils in die Luvseite herausklappbare Ausreithilfe 11 ist bei größeren Tragflügelflächen erforderlich, damit der Segler sein Gewicht über die Verbindungslinie der Auftriebsschwerpunkte der Flächen verlagern kann un sie gegen die von ihnen gelieferte Auftriebskraft unter Wasser zu drücken. Es ist logisch, daß die Gesamtflächen der luv-und leeseitigen Tragflügelflachen, wie sie in Fig. 2a und 2b dargestellt sind, für eine gleiche untere Grenzgeschwindigkeit mehr als doppelt so groß sein müssen, wie bei den Tragflügel flachen nach Fig. 1, da immer nur die luvseitigen Flächen eintauchen und auftrieb liefern Auch bei der Ausführung nach Fig. 2a und 2b sind die heckseitigen Tragflügelflächen 6, 7 flächenmäßig etwa doppelt so groß wie die bugseitigen Tragflügelflächen.
• In Fig. 2a sind die Tragflügelflächen in ihren wirksamen, ausgeklappten Stellungen in ununterbrochenen Linien und in nuwirksamen, eingeklappten Stellungen in durchbrochenen Linien dargestellt. Die Ausreithilfe 11 ist von der dargestellten einen Seite in die andere Seite(gestrichelt angedeutet) klappbar, so daß sie in der jeweiligen Luvseite zu liegen kommt. Die Ausreithilfe kann auch entlang der Linie 11 einklappbar ausgebildet sein. Die Pfeile an den Tragflügelflächen G, 7 und 8, 9 sowie an der Ausreithilfe 11 deuten ihre Klappbarkeit an.
• Be Fig. 2a verdeutlicht, ist isi Beispielsfalle bei den Tragflügelflächen außer einer Klappbewegung noch eine Dreh- bzw.
• Schwenkbewegung erforderlich, um die Tragflügelflächen aus ihren eingeklappten unwirksamen Stellungen in ihre @irksamen Stellungen zu bringen, in der sie einen permanenten @usstellwinkel von ca. 50 aufweisen, entsprechend wie die Tragflügel flächen nach Fig. 1a und 1b. Eine zweckmäßige Winkelstellung der ausgeklappten Ausreithilfe 11 zur Wasserlinie 10 ist in Fig. 2b angezeigt.
• Dem Fachmann sind technische Lösungen zum festen oder lösbren Anbringen der Tragflügelflächen nach Fig. la, 1b und nach Fig. 2a, 2b an herkömmliche Surfbretter ohne weiteres in die hand gegeben, ohne daß es hierzu näherer Erläuterungen bedarf. Das gilt auch für ausklappbare oder aus Schlitzen im Segelbrett ausziehbare oder entlang Führungen verschiebbare Tragflügelflächen nach Fig. 2a, 2b.
• Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, daß die Tragflügelflächen nach Fig. la, 1b und nach Fig. 2a, 2b sowie die Ausreithilfe nach Fig. 2a, 2b auch an herkömmlichen Surfbrettern nachträglich angebracht werden können und zwar fest oder je nach wunsch lösbar. Besonders einfach läßt sic die heckseitige Tragfläche 1 an die ileckflosse 13 anstecken, die hierzu gegeniiber den bekannten Heckflossen 13 verbreitert sein kann, wie Fig. Ia und ib zeigen.
• Bei lösbaren bzw. auswechselbaren Tragflügelflächenkonstruktionen kann es vorteilhaft sein, verschieden grof3e Tragflügel flächen zur Verfügung zu haben, die wahlweise an ein und dasselbe Surfbrett angebracht werden können, wobei die hierzu an dem Surfbrett vorgesehenen Anschlußelemente so ausgebildet sein können, daß sicl die verschiedenen Tragfltigelflächen mit unterschiedlichen Flächengrößen leicht ansutzen, einklinken oder anstecken lassen. Auch hier liegt es im durchschnittlichen können eines I?achmannes,am Surfbrett geeignete Steck- oder Klemmanschlüsse für die Tragflügelflächen vorzusehen, die eine leicht lösbare Halterung der Tragflügelflächen an dem Surfbrett erlauben.
• Es kann vorteilhaft sein, die heck- und/oder bugseitigen Trag flügel flächen als Doppel- oder Mehrfachtragflügelflächen-Einheiten auszubilden, die dann aus zwei oder mehreren,mit gewähltem Abstand voneinander, parallel übereinanderliegenden Tragflügelflächen bestehen.
• L e e r s e i t e

Claims (1)

1. Ansprüche 1. Segelangetriebenes Fahrzeug aus einet Segelbrett mit gelenkig angebrachter Beseglung, dadurch gekennzeichnet, daß bei höheren Fahrgeschwindigkeiten zum vollständigen oder teilweisen Herausheben des Fahrzeuges aus dem @asser etwa mittig unter den Segelbrett jeweils mit geringem Abstand vom Bug und vom Heck Tragflügelflächen (1,2) mit hydrodynamischem Profil und gewählter Flächengröße vorgesehnen sind, die sich mit gewähltem Abstand von der Unterseite (3) des Segeibrettes (4) im wesentlichen parallel zum Segel brett erstrecken und gegenüber einer durch die Wasserlinie des Brettes gelegte Horizontale in Fahrtrichtung um einige Winkelgrade (50) permanent angestellt sind 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bug-und heckseitig je eine mittig gehaltene Tragflügelfläche (1, 2) angeordnet ist.

   3. Fahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heckflosse (13) als Halterung für die heckseitige Tragflügelfläche ausgebilet ist.

   4. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bugseitige Tragflügelfläche (2) von einer stabförmigen Halterung (5) gehalten ist.

   5. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die heckseitige Tragflügelfläche mit der @eckflosse eine lösbare Steck- bzw. Klemmverbindung aufweist.

   6. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, daß am Segelbrett Anschlußelemente zum lösbaren Anschließen der Tragflügelflächenhalterungen mit den von ihnen gehaltenen Tragflügelflächen vorgesehen sind.

   7. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente zum Anschluß von Tragflügelflächenhalterungen mit unterschiedlichen Tragflügelflächengrößen ausgebildet sind.

   8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlußelementen und den Tragflügelflächenhalterungen eine lösbare Steck- oder Klemmverbindung vorgesehen ist.

   9. Segelangetriebenes Fahrzeug aus einem Segelbrett mit gelenkig angebrachter Beseglung, dadurch gekennzeichnet, daß bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit zum vollständigen oder teilweisen Heraushebt des Fahrzeuges aus dem Wasser im gekränkt geseg-elten Zustand beidseitig am Segel brett vorn und achtern nahe oberhalb der Schwimn.wasserlinie und mit geringem Abstand vom Bug und vom Heck Tragflügelflächen (6, 7 und 8, 9) mit hydrodynamischem Profil vorgesehen sind, die sich im wesentlichen parallel zum Segelbrett seitwärts nach außen erstrecken und gegenüber einer durch die Wasserlinie des Brettes gelegte llorizontale in Fahrtrichtung um einige Winkelgrade permanent angestellt sind.

   10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflügelfächen (6, 7 und 8, 9) jeweils aus einer unwirksamen Stellung auf der Oberseite des Segelbrettes (4) in ihre wirksame Stellung ausklappbar bzw. aussclswenkbar und klappbar sind und umgekehrt.

   11. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Segelbrett Schlitze oder Führungseienente enthält und daß die Tragflügelflächen (6, 7 und 8, 9) in die Schlitze cingreifen, bzw. an den Führungselementen gehalten sind und jeweils aus einer unwirksamen Stellung am Segelbrett -in ihre wirksame Stellung ausziehbar sind und umgekehrt.

   12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 ble 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Schwertbereich montierte Ausreithilfe (11) vorhanden ist, die in die jeweilige Luvseite ausschwenk bar ist.

   13.Fahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die heckseitigen Tragflügelflächen flächenmäßig etwa doppelt o groß sind de die bugseitigen Tragflächen.

   14. Fahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die heck- und/oder die bugseitigen Tragflügelflächen als Doppel- oder Mehrfachtragflüg@@flächen-Einheiten aus zwei oder mehreren mit Abstand voneinander parat lel übereinanderliegenden Tragflügelflächen ausgebildet sind