DE3831468A1

DE3831468A1 - Segelyacht

Info

Publication number: DE3831468A1
Application number: DE3831468A
Authority: DE
Inventors: Ernst-August Dipl I Bielefeldt
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-22
Also published as: DK398389D0; US5063869A; DK398389A; EP0358888A1; USD337300S; JPH02109791A; EP0358888B1; DE3831468C2; DK165231B; AU3948889A; DK165231C; AU643424B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Segelyacht nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Segelyachten, insbesondere Hochleistungssegelyachten, sind hin sichtlich Ausnutzung der Windkräfte, Minimierung des Wasserwi derstandes sowie hinsichtlich der Steuerbarkeit und Stabilisie rung günstig ausgelegt. Dabei ist es wünschenswert, daß die betreffenden Eigenschaften bekannter Segelyachten weiter verbes sert werden.

Aus der GB-Z The Times, Thursday, July 7, Titelseite, ist eine Yacht bekannt, im wesentlichen bestehend aus einem Schiffsrumpf und einem Segel, mit einem Bug- und einem Heckkiel, deren untere Enden je mit einem Auftriebssteuerflügel versehen sind, wobei seitlich am Schiffsrumpf je ein Auslegerarm angeordnet ist, dessen Ende einen nach unten ragenden Flügelstiel aufweist, der mehrere Auftriebssteuerflügel trägt, wobei die Auftriebssteuer flügel ein Vier-Punkt-Tragflächensystem zur Auftriebserzeugung sowie zur Steuerung und zur Stabilisierung bilden. Das Schiff ist im Hochgeschwindigkeitszustand dargestellt, wobei sich der Rumpf und die Auslegerarme oberhalb der Wasserlinie befinden. Diese Yacht zeigt keinerlei Mittel zur Beschleunigung der Transitionsphase vom eingetauchten in den Hochgeschwindigkeits zustand. Dies wirkt sich so aus, daß beim Start, wenn eine ausreichende Tragfähigkeit des Tragflügelsystems noch nicht gegeben ist, erheblich instabile Fahrtzustände eintreten können. Weiterhin lassen die gezeigten Flügelkonfigurationen relativ hohe Werte bezüglich des induzierten Widerstandes erwarten. Dabei ist die benetzte Fläche der Unterwasserkonfiguration keineswegs minimiert.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gat tungsgemäße Segelyacht derart auszubilden, daß diese bezüglich Ausnutzung der Windkräfte, Minimierung des induzierten Wasser widerstandes und Reduzierung der benetzten Fläche sowie hin sichtlich der Stabilisierung deutliche Verbesserungen aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Segelyacht durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß ein kombiniertes Tandemkiel-Ruder-System mit kleinsten Hochgeschwindig keits-Steuerflächen angewendet wird, und die Yacht ein verbessertes Stabilitätsverhalten zeigt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und in der Beispielbeschreibung näher erläutert.

Die Figur zeigt perspektivisch eine Segelyacht 1 in Am-Wind-Se gelkonfiguration, im wesentlichen bestehend aus einem Schiffs rumpf 2, einem Segel 3, das als Vollprofilsegel ausgebildet ist sowie einem Tandemkielsystem, bestehend aus einem Bugkiel 13 und einem Heckkiel 14 und einem Vier-Punkt-Tragflügelsystem, bestehend aus zwei seitlichen Auftriebssteuerflügeln 8, 8′ und zwei Auftriebssteuerflächen, die an den Kielen 13, 14 angeordnet sind. Der zum Segeln vor dem Wind übliche Spinnacker und zusätzliche Spezialsegel für Raumwind und Halbwindkurse sind hier nicht gezeigt. Seitlich des Schiffsrumpfes 2 sind Auslegerarme 6, 6′ angeordnet, an deren Enden sich Flügelstiele zur Aufnahme der seitlichen Auftriebssteuerflügel 8, 8′ befinden. An den Enden der Auslegerarme 6, 6′ ist jeweils ein Schwimm körper 12, 12′ von hydrodynamischer Formgebung angeordnet. An den Kielen 13, 14 ist je eine Bugauftriebssteuerfläche 9 bzw. eine Heckauftriebssteuerfläche 10 angeordnet. Unterhalb dieser Flächen befinden sich je ein Hochgeschwindigkeitsbugruder 15 bzw. ein Hochgeschwindigkeitsheckruder 16, die mit dem jeweiligen Kiel und der jeweiligen Auftriebssteuerfläche 9, 10 eine Kreuzkonfiguration bilden. Die Auslegerarme 6, 6′ sind schmalflächig und nach vorn flügelartig gepfeilt.

Der Bugbereich 5 des Rumpfes 2 ist von schlanker Formgebung. Das betreffende Unterwasserschiff weist im Querschnitt eine konkav gekrümmte V-Form auf. Durch diese wasserabweisende Form wird Spritzwasser zu den Seiten abgelenkt. Das Segel 3 ist etwa mittschiffs angeordnet, wo sich annähernd auch die Wurzeln der Auslegerarme 6, 6′ befinden. Das Cockpit 4 befindet sich achterwärts des Segels 3 und ist von breiter Form, so daß auch nach vorn gute Sichtverhältnisse bestehen. An das Cockpit 4 schließt sich ein Hecksteuerungsträger 7 an, dessen Ende den Heckkiel 14 trägt. Dieser Träger 7 ist aus Gewichtsgründen sowie aus Gründen der Aerodynamik von minimalem Querschnitt. Das Segel 3 weist eine geometrische Verwindung auf, die an die regionalen Windverhältnisse anpaßbar ist. Weiterhin zeigt das Segel 3 eine Endscheibe 17 zur Verringerung des induzierten Widerstandes.

Die seitlichen Lateralsteuerflügel 11, 11′ sind positiv, also nach achtern gepfeilt. Werden diese Flügel 11, 11′ jedoch nach vorn gepfeilt, so ergibt sich bei einer vorbestimmten Elasti zität der Auslegerarme 6, 6′ durch deren Zusammenwirken mit den seitlichen Auftriebssteuerflügeln 8, 8′ eine stabilisierende Wirkung. Diese beruht darauf, daß aus einer erhöhten Last an dem betreffenden Steuerflügel infolge der Elastizität des Ausleger arms eine Vergrößerung des Anstellwinkels dieses Flügels resultiert, so daß sich hieraus eine erhöhte Tragkraft des Flügels ergibt.

Die seitlichen Auftriebssteuerflügel 8, 8′ bilden mit den unteren Enden der seitlichen Lateralsteuerflügel 11, 11′ eine L-Form derart, daß die Enden der Auftriebssteuerflügel 8, 8′ zur Boots mittelebene zeigen. Hierbei ist sehr vorteilhaft, daß die L-Form gegenüber einer T-Form hinsichtlich des induzierten Widerstandes niedrigere Werte liefert.

Bei der gezeigten Yacht sind die Schwimmkörper 12, 12′ hydro dynamisch geformt, damit diese bei Fahrt mit eingetauchten Schwimmkörpern 12, 12′ einen minimalen Wasserwiderstand aufweisen. Diese Körper werden weiterhin als Ballasttanks genutzt. Hierzu ist ein staudruckbetriebenes Aufnahmesystem vorgesehen, wodurch die Tanks im Bedarfsfall schnell gefüllt werden können. Zum Entleeren der Tanks sind diese an ihrer Unterseite oder am Heck jeweils mit mindestens einer Schnell ablaßklappe versehen. Bei dem Aufnahmesystem sind an geeigneten Staupunkten, vorzugsweise im Kreuzungsbereich der Bug- und Hecksteuerflächen entsprechende Eintrittsöffnungen vorgesehen. Es können aber auch ausfahrbare Aufnahmeeinrichtungen an anderen Stellen der Schiffskörper angeordnet werden, beispielsweise direkt bei den Schwimmkörpern 12, 12′.

Vor dem Start liegt die Yacht mit den Schwimmkörpern 12, 12′ und den Kielen 13, 14 im Wasser. Mit zunehmender Fahrt werden die vier Flügel wirksam, so daß die Schiffskörper von der Wasseroberfläche abheben. Diese Transitionsphase wird durch die hydrodynamische, auf maximale Auftriebserzeugung ausgelegte Formgebung des Rumpfes und der Schwimmkörper 12, 12′ beschleu nigt. Zur Erleichterung des Abhebevorganges sind alle bekannten Mittel der Hydrodynamik, wie stufen- oder s-förmige Unterwasser konturen und dgl. anwendbar. Das Bild zeigt die Yacht bei Hochgeschwindigkeitsfahrt am Wind. Dabei befindet sich der gesamte Rumpf oberhalb der Wasserlinie. Es sind nur die Kiele 13, 14 und der backbordseitige Lateralsteuerflügel 11′ eingetaucht. Das Schiff wird somit von den Bug- und Heckauf triebssteuerflächen 9 bzw. 10 und dem leeseitigen Auftriebs steuerflügel 8′ getragen. Der Luvflügel 8 ist ausgetaucht. Die Yacht weist in diesem Fahrtzustand eine minimale benetzte Fläche auf, wodurch der Wasserwiderstand erheblich reduziert ist. Bei Stampfbewegungen ergibt sich eine dämpfende Wirkung dadurch, daß der Bugkiel 13 und der Heckkiel 14, insbesondere in ihren oberen Bereichen, derart ausgebildet sind, daß ihre Quer schnittsfläche nach unten stetig abnimmt. Diese Form bewirkt, daß die Verdrängung der Kiele mit tieferem Eintauchen rasch zunimmt, so daß die Kiele als hydrostatische Stabilisatoren wirken.

Die Achsen der seitlichen Auftriebssteuerflügel 8, 8′ bilden in der Frontansicht eine V-Form. Hierdurch wird erreicht, daß sich die vertikal projizierte Fläche des jeweils eingetauchten leeseitigen Auftriebssteuerflügels vergrößert, wenn sich die Yacht unter der Windlast stärker neigt. Dies ergibt eine stabilisierende Wirkung um die Längsachse.

Aufgrund des durch die vorgenannten Maßnahmen an den Ausleger armen und an den Kielen 13, 14 erreichten Stabilitätsverhaltens sind automatische Mittel zur Lagestabilisierung weitgehend entbehrlich. Dennoch verfügt die Yacht über zahlreiche Mittel zur schnellen Manöversteuerung. Hierzu ist vorgesehen, daß die Kiele 13, 14 um ihre Profilachsen schwenkbar ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine sehr wirksame Steuerung um die Hochachse. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Lateralsteuerflü gel 11, 11′ sowie die Auftriebssteuerflügel 8, 8′ jeweils um ihre Profilachse schwenkbar ausgebildet sind.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Konfiguration der Yacht sowie auf die beschriebenen Beispielausführungen be schränkt. Sie erstreckt sich vielmehr auf alle Ausgestaltungen, die im Rahmen der Ansprüche denkbar sind.

Claims

1. Segelyacht nach dem Tragflächenprinzip, im wesentlichen bestehend aus einem Schiffsrumpf und einem Segel, mit einem Bug- und einem Heckkiel, deren untere Enden je mit einem Auftriebs steuerflügel versehen sind, wobei seitlich am Schiffsrumpf je ein Auslegerarm angeordnet ist, dessen Ende einen nach unten ragenden Flügelstiel aufweist, der einen Auftriebssteuerflügel trägt, wobei die Auftriebssteuerflügel ein Vier-Punkt- Tragflächensystem zur Auftriebserzeugung sowie zur Steuerung und zur Stabilisierung bilden, dadurch gekennzeich net, daß die Auslegerarme (6, 6′) als schmalflächige, negativ gepfeilte flügelartige Träger von vorbestimmter Elastizität ausgebildet sind, an deren Enden je ein Schwimmkörper (12, 12′) angeordnet ist und die Flügelstiele als seitliche Lateralsteuer flügel (11, 11′) wirken.

2. Segelyacht nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die seitlichen Auftriebssteuer flügel (8, 8′) mit den unteren Enden der seitlichen Lateral steuerflügel (11, 11′) eine L-Form derart bilden, daß die Enden der Auftriebssteuerflügel (8, 8′) zur Bootsmittelebene zeigen.

3. Segelyacht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schwimmkörper (12, 12′) und der zen trale Schiffsrumpf (2) eine zur hydrodynamischen Auftriebs erzeugung ausgelegte Formgebung aufweisen.

4. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schwimmkörper (12, 12′) als Ballasttanks ausgebildet sind.

5. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Aufnahme von Wasserballast ein staudruckbetriebenes Aufnahmesystem vorgesehen ist.

6. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schwimmkörper (12, 12′) an ihrer Unterseite jeweils mindestens eine Schnellablaßklappe aufweisen.

7. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Bugkiel (13) und der Heck kiel (14) insbesondere in ihren oberen Bereichen derart ausge bildet sind, daß deren Querschnittsfläche nach unten stetig so abnimmt, daß diese Kiele als hydrostatische Stabilisatoren wirken.

8. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Heckbereich (7) des Rump fes (2) als Hecksteuerungsträger vom minimalem Querschnitt ausgebildet ist.

9. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Achsen der Auftriebssteuer flügel (8, 8′) in der Frontansicht eine V-Form bilden.

10. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterwasserschiff des Rumpfes (2) eine wasserabweisende Formgebung zeigt.

11. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Bugauftriebs steuerfläche (9) und der Heckauftriebssteuerfläche (10) ein Hochgeschwindigkeitsbugruder (15) bzw. ein Hochgeschwindigkeits heckruder (16) angeordnet ist.

12. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lateralsteuer flügel (11, 11′) eine positive Pfeilung aufweisen.

13. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lateralsteuer flügel (11, 11′) eine negative Pfeilung aufweisen.

14. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Cockpit eine breite Form aufweist.

15. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Segel (3) als Vollprofilsegel mit geometrischer Verwindung ausgebildet ist.

16. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Segel (3) an seinem oberen Ende eine Endscheibe (17) aufweist.

17. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Heckkiel (14) und der Bugkiel (13) um ihre Profilachsen schwenkbar ausgebildet sind.

18. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lateralsteuerflügel (11, 11′) um ihre Profilachsen schwenkbar ausgebildet sind.

19. Segelyacht nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebssteuerflügel (8, 8′) um ihre Profilachsen schwenkbar ausgebildet sind.