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Anordnung für Segel. Um die Wirkung von Segeln zu erhöhen, hat man
den Segeln bereits die Form eines senkrecht gestellten Tragflügels gegeben und die
erwünschte Wölbung des Tragflügels durch Änderung der Verspannung des Segels eingestellt.
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Die Erfindung hat nun eine neue Anordnung zum Gegenstand, um die Tragflügelform
des Segels mit einfachen Mitteln zu erzeugen.
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Der Erfindung gemäß wird an einen im wesentlichen formbeständigen
Hauptkörper ein v erschwenkbarer Schwanz angegliedert. Durch Einstellung .des Schwanzes
nach der einen oder der anderen Seite hin wird je in dem gewünschten Sinne das einseitig
gewölbte Profil eines Tragflügels hergestellt.
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Besonders günstige Verhältnisse erhält man, wenn man einen Hauptkörper
wählt, der am K opfenide parabolisch gerundet ist, sich nach dem Schwanzende hin
verjüngt, und dessen Seitenflächen stark gewölbt sind. Man wird die Verhältnisse
beispielsweise so wählen, daß seich bei Einstellung des Schwanzes nach .der einen
oder der anderen Seite Profile ergeben, die nahezu mit bekannten Profilen im Flugzeugbau,
die in der Strömung ein besonders günstiges Verhalten zeigen, übereinstimmen.
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Dliese Profile (vgl. z. B. die Profile Nr. 430, -l33 bis 435 ein der
ersten Lieferung der »Ergebnisse der Ärodynamischen Versuchsanstalt zu Göttingen«,
München und Berlin, I92I) weisen ein fast symmetrisch verlaufendes Kopfstück auf,
das durch .geringfügige Ab-
änderungen, dieAie Wirkungsweise des Profils nicht
oder nur wenig beeinflussen, in einen symmetrischen .Segelkopf umgestaltet werden
kann. Werden dicke Segelprofile gewählt, so ergibt sich der weitere Vorteil, daß
sich bei eingestelltem Schwanzstück die Unterdruckseite sehr vollkommen ausbildet.
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Infolge des günstigen Profilverlaufs können
die einstellbaren
Schwanzstücke klein ausgeführt werden, da ihre Begrenzungsfläche auch in stark angestelltem
Zustand sich glatt auf der für die Wirkung wesentlichen Unterdruckseite dem Profilveflauf
des Kopfes anschließt.
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Die Länge des Schwanzstückes kann leinentsprechend kleiner als die
halbe Segellänge gewählt werden; vorzugsweise liegt sie in den Grenzen zwischen
45 und -25 Prozent der ganzen Segellänge. Die Anordnung gemäß der Erfindung kann
bei Segeln verwendet werden; die unmittelbar verstellt werden; besonders günstig
wirkt die Anordnung bei losen, frei beweglichen Segeln, die durch Lenksegel verstellt
werden.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
veranschatilicht.
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In Abb. i bedeutet a das Vorderstück .des Segels, b den einstellbaren
Schwanz, c die Drehachse des Segels.
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Abb.2 zeigt das Segel in gewölbtem Zustande. Es ist aus der Zeichnung
ersichtlich, daß durch die Wahl eines dicken Segelprofils sich die Begrenzungsflächen
von Kopfstück -f und Schwanz e auf der Unterdruckseite formgerecht aneinatulerschließen,
so daß sich ein griinstiger Strömungsverlauf des Windes auf der Unterdruckseite
ergibt.
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In dein in der Zeichnung veranschaulichten Beispiel ist die Dreihachse
des Schwanzes nahe -n die Vorderkante gelegt. Um die bei der Verstellung des Schwanzes
wirkenden Gegenkräfte auszugleichen, kann man die Anordnung entweder so treffen
(Abb. 3), daß sich ein flacher Schwanz ä um eine im Druckmittelpunkte angeordnete
Achse d dreht, oder man kann (Abb. d.) die Balancierun.g so vornehmen, .daß man
vor dem Segelkopf eine Balancefläche 1z anordnet, die durch eiin Gestänge
i, k, 1, m mit dein Segelschwanz gekuppelt ist. Die Übersetzung des Gestänges
wird zweckmäßig so gewählt, daß die Gegenbewegung der Balancefläche h mit größerer
Winkelgeschwindigkeit erfolgt als d'ie Bewegung des Schwanzstückes. Die Bewegung
des Segelschwanzes und (ter Balancefläche erfolgt zweckmäßig nach der gleichen Seite,
so daß die Balancefläche die Strömung auf der Unterdruckseite :des Segels nicht
beeinflußt.
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Die Antriebsbewegung des Segelschwanzes kann auf beliebige `'eise
erfolgen. Bei großen Abmessungen kann der Segelschwanz ebenso wie das Hauptsegel
durch Lenksegel verstellt werden; man kann auch zum Antrieb besondere Motoren, beispielsweise
elektrische Motoren, verwenden, so daß die Steuerung des Segels und des Segelschwanzes
von einer zentralen Stelle des Schiffes aus möglich ist.
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Durch die Einstellung des Segelschwanzes verschiebt sich der Druckmittelpunkt
des Segels selbst, und zwar bei der Anstellung aus der Symmetrielage nach hinten.
Diese Wanderung des Druck.inittelpunktes kann ausge--lichen «erden, indem man beispielsweise
vor dein Segelkopf Balanceflächen anordnet, deren Drehmoment um die Achse des Segels
den verschiedenen Strömungsverhältnissen so angepaßt wird, daß sie die Wanderung
des Druckmittelpunktes kompensieren. es sei, daß man ihren Abstand von ihrer Drehachse
oder ihre Flächengröße oder _ beides veränderlich gestaltet. Diese Flächen werden
zweckmäßig vor dein Segel an Hebelarmen derart angeordnet, daß sich zwischen Balancefläche
und Segelkopf ein freier Zwischenraum befindet.
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In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist an dem Segelkopf ein
beweglicher Schwanz angeordnet. Unter Umständen kann das Segelsystem aus mehr als
zwei gegeneinander verstellbaren Teilen bestehe i. Es ist nicht unbedingt erforderlich,
Segelkopf und Segelschwanz in achsialer Richtung je aus einem Stück herzustellen:
sie können in inelirere, unter Umständen gegeneinander bewegliche Teile zerlegt
werden.