Aerodynamik am Segel

Aus dem Wind können nur dann Kräfte zum Antrieb einer Yacht gewonnen werden, wenn er durch ein profiliertes Segel abgelenkt wird oder durch dessen Widerstand ‘abgebremst’ wird. Jahrtausende lang schien es nur möglich zu sein, den Antrieb durch den Windwiderstand ‘bauchig’ geschnittener Segel zu nutzen. Diese Art des Segelns gestattet es allerdings nur vor dem Wind her und in seine Richtung zu segeln.

Der Antrieb, welcher durch Anströmung eines modernen Segelprofils entsteht, ermöglicht es quer zum Wind, ja sogar gegen den Wind zu segeln. Die Kraft des Antriebes durch
Windumlenkung wird in der Aerodynamik als dynamischer Auftrieb bezeichnet. Dieser Auftrieb ist nicht gleichbedeutend mit der Vortriebskraft. Erst die Yacht selbst, sein Schwert oder Kiel, die Art des Unterwasserschiffes, verwandeln die an sich quer gerichtete
Kraft des dynamischen Auftriebes in nutzbaren Vortrieb. Je größer die Segelfläche, je stärker der Wind, desto mehr Widerstand wird zum Antrieb der Yacht erzielt. Da beim vor dem Wind Segeln die Kraft des Widerstandes und des Antriebes gleich groß sind, wirkt sich jeder Widerstand als Vortrieb aus, also auch der Mast, die Verstagung und sogar die im Wind stehende Mannschaft. Halbkugelförmige, fallschirmähnliche Segelformen
(Spinnaker) erweisen sich als günstig. Sie erreichen bis zu 25 % mehr Luftwiderstand, als eine gleich große ebene Platte. Um die aerodynamischen Kräfte an einem Segel zu bestimmen, ist es zunächst notwendig, einige Phänomene der Strömungslehre
zu beschreiben.

 

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