DE3628765A1 - Segelschiff mit stabilisierungseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Segelschiffe, die durch eine Stabi­ lisierungseinheit nach Oberbegriff des Anspruchs kentersicher und kränkungsstabil gemacht werden. Beim Segelschiff mit einem Rumpf ist es möglich, durch minde­ stens einen seitlichen Auftriebskörper einen Stabi­ lisierungseffekt zu erzielen. Dies wurde bis jetzt durch eine starre Verbindung zwischen einzelnen Rumpfteilen (Auftriebskörpern) bei Trimaran und Catamaran erreicht.

Erfindung DT 25 52 021 A1 zeigt eine elastische Verbindung der Ausleger, was einen Zwischenschritt darstellt. Ein zusätzlicher Auftriebskörper im Lee erhöht das aufrich­ tende Moment genauso wie das Gewicht des Auftriebskörpers in Luv (siehe Fig. 1b). Da bei üblichen Trimaranen und Catamaranen der im Lee befindliche Schwimmer senkrecht und starr zum Mast angebracht ist, tritt folgender Effekt auf: Durch hohen Winddruck wird der Leeschwimmer tief ins Wasser gedrückt. Dadurch erhöht sich sein Widerstand, was durch starke Gegenruderbewegung ausgeglichen werden muß, wodurch der Wasserwiderstand nochmal steigt. Gleichzeitig ensteht ein aus dem Wind drehendes Moment, wodurch die Luftkräfte steigen und das Boot kentern kann. Ein Segelboot mit senkrecht ausgelegten Auslegern hat ab 90 Grad Schräg­ lage kenterverstärkende Momente und die Segel schneiden sich schräg ins Wasser hinein. Eine Lösung in Richtung Kentersicherheit mit veränderlichen Auslegerpositionen bringt DE 32 41 967 A1. Ihr Nachteil ist der größere Bauauf­ wand durch die 4 Knickstäbe und die zugehörigen Gelenke. Das Boot wird dadurch wenig handlich und flexibel sowie auch schwerer als meine Erfindung.

Aufgabe: Möglichst kränkungstabil und schnell zu segeln bzw. aufrichten nach Kentern.

Lösung: Durch die Flexibilität der Auslegerpositionen kann das Segelschiff optimal an die Windverhältnisse angepaßt werden (siehe Fig. 1, 2, 3 und 4). Fig. 1c zeigt die Rückstellkräfte, wenn die Segel das Wasser berühren und die Windkräfte verschwinden. Um das Unterschneiden bei Rückwind (siehe Fig. 2a und 2b) zu vermeiden, wird die Stabilisierungseinheit zurückgesetzt. Dadurch wandert der Schwerpunkt nach hinten. Fig. 3 zeigt eine Segelstellung, wobei der aerodynamische Auftrieb der Segel As und des Knickstabes Ak mit Flügelprofil ausgenützt wird. Fig. 4 zeigt mögliche Hafenmanöver bzw. Segeln in schmalen Stel­ len. Bei einer Winddrehung, wenn die Segelstellung ganz ungünstig ist (Fig. 5a) kentert das Schiff (Fig. 5b). Aus­ schließlich mit den Zugkräften Z der Seile zwischen Ausleger und Mast (bzw. Hauptrumpf) wird der Mast 360 Grad um den Auftriebspunkt gedreht (Fig. 5c bis 5g). In Fig. 5h wird er in eine richtige Position aufgerichtet (siehe Fig. 1a).

Die in Fig. 1 bis 7 verwendeten Bezeichnungen sind: A-Auf­ triebskraft, G-Gewicht, Z-Zugkraft, r-Rumpf, a-Ausleger, k-Knickstab, m-Mast und t-Trimmung.

Die räumliche Positionierung der Auftriebskörper läßt sich durch eine Seilanordnung nach Unteranspruch 2 günstig erreichen, wobei 3 Zugkräfte in 3 Seilen und eine Druck­ kraft im Stab jeweils einen Punkt im Raum festlegen. Die Vorteile dieser Lösung sind:

• - handelsübliche oder beim Segeln bewährte Einzelteile können ohne Sonderkonstruktionen verwendet werden. Das ermöglicht eine leichte Nachrüstung der Segelschiffe mit einer Stabilisierungseinheit und ein leichtes Ersetzen der Teile bei Havarie.
• - große Mobilität und Vielfältigkeit der Stellungen.
• - die Elastizität der Seile vermindert die Kraftspitzen und ermöglicht eine leichte Zerlegung.

Der Unteranspruch 3 versucht den hohen Seilbedarf durch die großen Verschiebewege der Stabilisierungseinheit zu minimieren. Die Lösung besteht in der Möglichkeit den Seilbedarf aus der Steuerbordseite durch den Seilgewinn aus der Backbordseite auszugleichen oder umgekehrt. Wegen der eliptischen Bewegung der Kynematik und der möglichen Verschiebung der Stabilisierungseinheit senkrecht zur Hauptbewegungsrichtung, ist ein Seillängenausgleich erfor­ derlich.

Nach Unteranspruch 4 können die Bedienungsseile der Stabilisierungseinheit zu beliebigen Stellen auf Rumpf oder Knickstab geführt werden. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß der Bediener seine Position zum trimmen verändern und trotzdem die Seile bedienen kann. Die Positionierung der Stabilisierungseinheit durch Seile läßt auch eine zentrale manuelle oder eventuell automatische Steuereinheit zu.

Die Praxis kann es erfordern, daß der Abstand der Ausleger nach Unteranspruch 5 variiert werden muß, wobei diese beliebige Stellungen auf dem Knickstab beziehen sollen. Wegen der hohen Kenterstabilität können große Segelflächen verwendet werden und die Stabi­ lisierungseinheit bietet räumlich auseinanderliegende Holepunkte (siehe Fig. 2). Der Spinakerbaum kann entfallen. Nach Unteranspruch 6 gibt die Gesamtverteilung des Ent­ wurfes in ein schmaler Hauptrumpf, ein Mast mit Besegelung und eine Stabilisierungseinheit eine gute Zerlegbarkeit und eine schmale Verpackung. Wie allgemein bekannt, sind die auf Knicken beanspruchten Stäbe stabil, können große Kräfte aufnehmen und das Schiff kann leicht gebaut werden. Unteranspruch 7 beschreibt eine Ausführung mit handels­ übliche Serienteile.

Als mögliche Ausführung wird das in Fig. 6 skizzierte Segelschiff vorgeschlagen. Es besteht aus räumlich mit Seilen ausgespannten Knickstäben und der üblichen Besege­ lung und Steuerung. Der Rumpf und die Ausleger sind gestrichelt gezeichnet, da sie verschiedene Formen zu­ lassen. Es kann auch ein widerstandsarmer richtungs­ stabiler Rumpf, bei welchem man auf das Schwert verzichten kann, verwendet werden. Gleichzeitig kann der Knickstab zwischen die Ausleger ein Flügelprofil haben, um den aerodynamischen Bodeneffekt auszunützen (Fig. 3). Die Sei­ tenschwimmer sollen möglichst wenig richtungsstabil sein, um eine hohe Wendigkeit zu gewährleisten.

Eine mögliche Lösung der Seilführung für die Stabilisierungseinheit nach Unteranspruch 3 und 4 mit Längenausgleich und Löse- bzw. Klemmvorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt. Die Feder können Stoßkräfte vermindern.

Claims (7)

1. Einrumpfsegelschiff mit einer Stabilisierungseinheit bestehend aus zwei, durch einen Stab auseinandergehaltenen Auftriebskörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabi­ lisierung durch die innerhalb der konstruktiven Grenzen freie Positionierung der Auftriebskörper erreicht wird.

2. Segelschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskörper bzw. Stabenden durch jeweils mindestens 3 Seile an 3 geeigneten Punkten am Hauptschiff veränderbar fixiert sind.

3. Segelschiff nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seillängen durch 3 Kreisläufe mit Längenausgleich minimiert sind.

4. Segelschiff nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß übliche Klemm- und Lösevorrichtungen belie­ big am geeigneten Ort angebracht werden und falls nötig eine auf dem gesamten Schiff verteilte Bedienu­ ngsmöglichkeit gewährleistet ist, oder auch eine zentrale eventuell automatische Steuerung zuläßt.

5. Segelschiff nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei verschiedenen Manövern der Abstand der Auftriebskörper durch Stablängenveränderung variiert und daß die Stabilisierungseinheit als Segelausspanner benützt werden kann.

6. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Segel­ schiff und die Stabilisierungseinheit leicht in Einzel­ teile zerlegbar sind und nur aus auf Knicken beanspruchten Stäbe besteht.

7. Ein Segelschiff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungseinheit aus einer Al-Leiter (even­ tuell mit Flügelprofil) mit zwei auf ihr befestigten Kajaks besteht und daß die Besegelung und der Mittelrumpf von einem symmetrischen Katamaran stammen.