Schwerwettersegeln. Peter Bruce

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Abbildung 2.7 Stabilitätskurven von Modellen mit Gewichtsschwerpunkt über und unter dem der Grundform

      Der moderne Entwurf mit dem breiteren Heck hat den Nachteil, dass eine durchlaufende Welle das Heck anhebt und den Bug niederdrückt. Der Bremseffekt am Bug kann ein starkes Drehmoment auf den Rumpf ausüben, und weil das Ruder nicht schnell genug gegen das Drehmoment eingesetzt werden kann, läuft die Yacht sozusagen aus dem Ruder und schlägt quer.

      Das unterschiedliche Verhalten der drei Modelle – der traditionellen, der Flossenkiel- und der vergrößerten Flossenkielform – gaben einen kurzen Einblick in die komplizierte Reaktion der Rumpfmerkmale auf die Kontrollierbarkeit, wenn die Yacht vor großen Wellen ablief. Das schnelle Gleiten und die gute Kontrolle des traditionell entworfenen Modells waren eine Überraschung. Die Resultate können aber nicht zu einer abschließenden Beurteilung über traditionelle und moderne Yachten führen. Weil ein leichterer Rumpf sich von einer von achtern anrollenden Welle bereitwilliger nach vorne tragen läßt und von dem Welleneffekt profitiert, muss er so geformt sein, dass er sich leicht auf Kurs halten läßt. Bei sehr harten Winden, wie beispielsweise in Überlebenssituationen, kann eine Yacht mit breitem Heck von den Segeln schnell vorangetrieben werden, und der fehlende statische Auftrieb im vorderen Rumpfteil wird durch den dynamischen Auftrieb, der beim Aufgleiten des Bugs auf die Wasserschichten entsteht, kompensiert. Dadurch wird der Bug hochgedrückt, und der Rudergänger kann die Yacht gelassen steuern. Wenn jedoch plötzlich der Antrieb durch die Segel ausfällt und die Yacht ihre Geschwindigkeit verliert – diese Situation wurde in den Tests nachgestellt – wird deutlich, dass ausgewogene Enden einen hohen Kontrollwert haben. Bei all den vielen Aspekten der Leistung einer Segelyacht ist die Kombination aller Entwurfsmerkmale entscheidend, und das Geschick des Designers liegt darin, Rumpfform, Kielfläche und Gewicht mit Erfolg in ein harmonisches Ganzes zu bringen.

       Verdrängung, Gewichtsschwerpunkt und Rollträgheit

      Diese drei Parameter unterscheiden sich von den bisher besprochenen insofern, dass sie entgegen den ersten Parametern, die durch den Entwurf festgelgt und fix sind, ohne weiteres abgeändert werden können.

      Wächst das Deplacement einer Flossenkiel-Yacht um 60 % und bleiben alle anderen Faktoren gleich, wird die Neigung zum Kentern nur geringfügig verändert. Ein größeres Deplacement verbessert jedoch ihre Kurshaltequalitäten und damit ihren Widerstand gegen ein Querschlagen. Dieser Aspekt kommt nicht unerwartet, wenn man sein Augenmerk auf die statische Stabilität lenkt und sieht, dass bei einem größeren Deplacement das aufrichtende Moment fast linear ansteigt, wie man in Abbildung 2.5 sieht.

      Senkrechte Veränderungen des Gewichtsschwerpunktes bringen einige faszinierende Resultate ans Licht. Der Effekt durch große Verschiebungen des Gewichtsschwerpunktes ist bezüglich der Kenterneigung überraschend gering. In Wirklichkeit war es in einigen Fällen sogar so, dass eine hohe Anordnung des Schwerpunktes (VCG) mehr Widerstand gegen einen Niederschlag brachte. Bezüglich des Wiederaufrichtens nach einer Kenterung sollte jedoch der Gewichtsschwerpunkt nicht zu hoch angesetzt sein, weil bei einer zu hohen Lage des Schwerpunktes der Umfang der inversen Stabilität sehr groß wird. Bei einer größeren Verdrängung wiederum kommt ein tieferer Schwerpunkt der Kontrolle des Bootes zugute, weil nämlich die Steifigkeit bei normaler Krängung zunimmt. Abbildung 2.7 zeigt, wieweit die Lage des Gewichtsschwerpunktes die Form der Stabilitätskurve beeinflusst.

      Auf Rennyachten dient die Crew als beweglicher Ballast. Im Gegensatz zu einem festen Kiel wird das Crewgewicht jedoch umso wirkungsloser, je größer die Krängung ist. Erwan Quéméré/Bluegreen

      Ein anderer Aspekt, der mit dem Gewicht und dem Schwerpunkt in Zusammenhang steht, ist der Widerstand gegen das Rollen oder der Trägheitsradius. Das Trägheitsmoment wächst, wenn man die Teilgewichte der Yacht weiter vom Gewichtsschwerpunkt entfernt. Dadurch wird die Yacht von Kräften, die Rollen verursachen, weniger beeinflusst. Das kann man mit Schlittschuhläufern vergleichen, die die Kontrolle über ihre Geschwindigket in der Weise behalten, indem sie mit den Armen pendeln und somit bei Bedarf Gewicht nach außen verlagern. Bei einer Yacht erreicht man ein großes Trägheitsmoment durch einen schweren Mast und einen möglichst tiefen Ballast, am besten noch am Ende eines tiefen Kiels. Die Kenterversuche zeigen, dass das Trägheitsmoment den größten Einfluss auf den Kenterwiderstand hat. Als grobe Richtlinie kann gelten: Wächst das Trägheitsmoment eines Bootes um 50 %, kann die Wellenhöhe, die eine Kenterung herbeiführt, um 10–15 % höher sein. Das kann man bei Experimenten erkennen, aber der Effekt ist bezüglich des allgemeinen Kenterrisikos äußerst gering. Vorsicht ist jedoch geboten, wenn das Trägheitsmoment durch das Aufstellen von schwereren Masten verbessert werden soll, der zusätzliche Ballast aber vergessen wird. Dann wird der Gewichtsschwerpunkt nach oben verlagert und der Kenterwinkel gefährlich reduziert.

       Zusammenfassung

      Die Versuche mit den Modellen und die hydrostatischen Kalkulationen ermöglichen uns, den Einfluss der verschiedenen Grundparameter eines Yachtentwurfs bezüglich deren Fähigkeit, einer Kenterung zu widerstehen oder sich nach harten Niederschlägen durch Brecher wieder aufzurichten, zu beurteilen. Abbildung 2.8 fasst die Ergebnisse der Tests und der Berechnungen zusammen. Sie zeigen, wie stark die fundamentalen Entwurfparameter das Kentern, die Stabilität und das charakteristische Verhalten einer Yacht beeinflussen.

      Die stärksten Einflüsse auf eine Kenteranfälligkeit kann man an folgenden zwei unterschiedlichen Formen erkennen:

      1.Ein schmales Boot scheint bezüglich des Kenterwiderstandes einen Vorteil zu haben. Es kann nämlich, wenn es quer zu den Wellen liegt, von brechenden Wellen mühelos querversetzt werden. Zudem vergrößert die geringe Breite den Kenterwinkel.

      2.Ein Langkieler ist aufgrund des geschlossenen Lateralplans und der ausgewogeneren Enden bei nachfolgender See weniger anfällig. Er lässt sich nicht so leicht querschlagen und kentern.

Abbildung 2.8 Zusammenfassung der Einflüsse vom Design auf eine Kenterung.

      Aus den Tests wurde deutlich, dass Yachten, deren Kenterpunkt unter 140° liegt (Finn-Kieler), von brechenden Wellen, die СКАЧАТЬ