05.11.2015

Theorie und Praxis des Segelns - Anstellwinkel der Segel


Ursachen der Kräfte am Segel: Um zu verstehen welche Kräfte am Segel wirken und welchen Einfluss diese auf unser Boot und dessen Segelverhalten haben, betrachten wir zunächst wie diese entstehen. Die aerodynamischen Kenntnisse, die wir für unsere Segeltheorie benutzen stammen überwiegend aus der Luftfahrt. Eigentlich ist ein Segel beim Am-Wind-Segeln durchaus mit einem aufgerichtetem Tragflügel vergleichbar.


Die Luftteilchen, die den Weg über die Oberseite des Profils nehmen, bewegen sich schneller  als die  Luftteilchen die unten vorbeifliessen weil sie einen längeren Weg zurückzulegen haben. In der Natur besteht die Tendenz, daß sich Druckunterschiede ausgleichen. Das kennen wir vom Wettergeschehen wenn die Luftmassen von einem Hochdruckgebiet zu einem Gebiet mit niedrigerem Luftdruck strömen.

Bei einem Flügelprofil - oder Segel - bedeutet Unterdruck eine Kraft, die von der Oberfläche weg wirkt. Die Einzelkräfte können wir uns in der Summe als eine Gesamtkraft vorstellen, die dann auch nur an einem Punkt der Tragfläche angreift (Segeldruckpunkt). Der Widerstand des Segelprofils wirkt  in die gleiche Richtung wie die Strömung. Der Auftrieb wirkt annähernd im rechten Winkel zur Luftströmung. 


 Die aerodynamische Gesamtkraft lässt sich inWiderstand und Auftrieb zerlegen (siehe Bild oben ) ODER in zwei andere Teilkräfte, nämlich Vortrieb und Querkraft (siehe Bild unten). 


Die Teilkräfte Vortrieb und Querkraft beziehen sich nicht auf die Strömung oder das Segelprofil allein sondern auf das gesamte Boot welches vom Segel angetrieben wird. Dabei ist die Vortriebskraft nach vorne gerichtet - sie treibt das Boot an. Die Querkraft ist zur Seite gerichtet und krängt das Boot.

Entscheidend darüber, wie groß die einzelnen Kraftkomponenten sind, ist die Wirkrichtung der Gesamtkraft bezogen auf das Boot. Jeder kennt aus der Praxis die Tatsache, daß Boote hoch am Wind mit mehr Krängung segeln als auf einem Halbwindkurs und mit starker Krängung auf Am-Wind-Kurs langsamer sind.


Diese Ausführungen erscheinen auf den ersten Blick etwas trocken und langweilig, sind aber für die Praxis ganz nützlich wenn es darum geht beim Segeln den richtigen Anstellwinkel der Segel zu finden. Ausgehend von diesen Grundlagen kann man lernen weitere Faktoren für das Trimmen der Segel zu berücksichtigen. Dazu zählen Profiltiefe des Segels, grösste Tiefe des Segelprofils, Verwindung (Twist), Anstellwinkel von Vor- und Grossegel zueinander  und so weiter ... 

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