Warum segeln die AC72 vorm Wind mit dem Wing mitschiffs?

[JuliusG]

Hallo zusammen,

Mal eine Frage an die Theoretiker, die sich ein wenig mit Strömungslehre auskennen:

Warum können die Boote beim AC selbst bei stark raumen Wind bzw. direkt vor dem Wind ihr Wingsegel derart dichtgeholt fahren? Worin unterscheidet sich die Anströmung gegenüber einem konventionellen Segel, zb bei einem Gleiter? Wie bekommen die ihren Vortrieb?
Wär klasse, wenn mir das wer erklären könnte.

Gruß Julius

[Täuberich]

Es addieren sich vektoriell wahrer Wind und Fahrtgeschwindigkeit zum scheinbaren Wind.
Bei hohen Geschwindigkeiten kommt der scheinbare Wind immer von nahezu vorn (weil der Geschwindigkeitsvektor viel länger ist als der Windvektor), also werden die Segel dichtgeholt.

Andreas

[JuliusG]

Danke für deine rasche Antwort.
Die Vektoraddition kenne ich, nur war mir nicht ganz bewusst, was für Auswirkungen das bei derartigen Geschwindigkeiten hat. Aber wenn man so drüber nachdenkt klingt das sehr plausibel
Danke

[Täuberich]

bei 15 -20 kn Wind loggen diese Boliden über 40 kn! Der Windvektor hat also nur 30 bis 50 % Länge des Fahrtvektors. Der resultierende Vektor zeigt also immer steil nach vorn.

Andreas

[horstj]

Neben den Hydroflügeln zum Verringern des Wasserwiderstandes und dem Vektormodell ist das starre Segel eines der Elemente für die Geschwindigkeit. Die Zugkraft des Profils und der geringe Strömungswiderstand ermöglichen es, dass der Wind am Segel Kräfte erzeugt, die eben höher sind, als wenn das Boot vom Wind direkt nach vorne gedrückt würde.

Dennoch finde ich auch, dass verrückt wirkt und nach perpetuum mobile klingt, wenn die Boote sozusagen von ihrem eigenen Fahrtwind weiter beschleunigt werden.

Das Prinzip kennt man schon eine Weile (profilierte verstellbare Propeller, um downwind faster than the wind (dfttw) zu kommen. Zeichnung aus Andrew Bauer 1969 http://projects.m-qp-m.us/donkeypuss...-Interface.pdf)

[JohnB]

Die AC segeln gar nicht vor dem Wind, sondern Raumschotkurse, welche trotz des längeren Weges schneller sind.

Raumschots fällt der scheinbare Wind bei genügend Speed soweit vorlich ein, dass das "Segel" dichtgeholt werden kann und muss. Das gilt auch für "normale" Segel, z.B. bei den Volvo Ocean-Booten.

[JuliusG]

Der Vergleich mit dem Perpetuum Mobile passt ;)

Mal noch 2 andere Fragen:
Weiß jemand wie die Foils bei diesen Booten gesteuert werden? Die haben doch sicher eine Art "Höhenruder"? Haben die eine automatische elektronische Regelung oder mechanisch?

Und was machen die eigentlich mit den Wings nach den Regatten? Ich denk mal nicht, dass man die einfach so bergen kann..hatte mal ein foto gesehen, wo das Segel gemeinsam mit dem Mast gestellt wurde, weil es ja starr ist.. aber stehen lassen werden sie sie ja wohl auch nicht..?

Gruß Julius

[Woody]

Sehr viel stabiler und sicherer funktioniert das z.B. bei den Motten (Moth), bei denen wird der Flügel am Ruder über eine simple Mechanik (Fühler am Vorschiff) automatisch so verstellt, dass das Ding nicht um die Querachse kippt.
Genau das ist bei den AC72 verboten, und so sollte eigentlich kein Foiling möglich sein. War die Idee. Die Kiwis haben aber herausgefunden, dass wegen einer Lücke im Reglement die Schwerter um einen kleinen Betrag um die Querachse verstellt werden dürfen (also das untere Ende nach vorn oder hinten). Damit kann der Anstellwinkel der Tragfläche (die eigentlich nicht vorgesehen war) geändert werden. Da die Flügel am Ruderblatt feststehen kann man so das Boot auf dem Foil "balancieren"
Das darf aber nicht automatisch erfolgen, es gibt also einen eigenen Trimmer dafür, und die Grinder müssen permanent arbeiten, um die Hydraulik anzutreiben - und das ist eben ziemlich kipplig, wie wir ab und an sehen.

Der Wing mitsamt Mast und Gedöns wird nach der Regatta aus dem Schiff genommen und in der Halle eingelagert. Reffen, Segelbergen und sowas geht wie beim Jumbo-Jet - gar nicht.
Gruß,

Jörg

[horstj]

Zitat von horstj

Das Prinzip kennt man schon eine Weile (profilierte verstellbare Propeller, um downwind faster than the wind (dfttw) zu kommen. Zeichnung aus Andrew Bauer 1969

und hier mal ein aktuelles Beispiel: http://www.youtube.com/watch?feature...qq8FINw#t=172s

Man beachte, dass die Verklickerfähnchen erst nach Vorne (Rückenwind) und dann nach hinten zeigen. Die Rotorblattstellung ist dabei sozusagen raumschots.

[A.T.]

Zitat von JuliusG

Die Vektoraddition kenne ich, nur war mir nicht ganz bewusst, was für Auswirkungen das bei derartigen Geschwindigkeiten hat.

Siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schnell...er_Wind_segeln

[A.T.]

Zitat von horstj

und hier mal ein aktuelles Beispiel: http://www.youtube.com/watch?feature...qq8FINw#t=172s

Man beachte, dass die Verklickerfähnchen erst nach Vorne (Rückenwind) und dann nach hinten zeigen.

Hier der gleiche Wagen mit einer Fahne am Boden, die den wahren Wind zeigt: Genau entgegengesetzt dem relativen Wind am Wagen:
http://www.youtube.com/watch?v=SqXbV0gsjfM

Zitat von horstj

Die Rotorblattstellung ist dabei sozusagen raumschots.

Ja, die Vektoren am Rotor-Blatt sind die gleichen wie oben.

[A.T.]

Zitat von horstj

Dennoch finde ich auch, dass verrückt wirkt und nach perpetuum mobile klingt, wenn die Boote sozusagen von ihrem eigenen Fahrtwind weiter beschleunigt werden.

Sie werden nicht vom Fahrtwind beschleunigt, sondern vom scheinbaren Wind, der sich auch aus dem wahren Wind zusammensetzt. Dabei ist die wahre Wind-Komponente entscheidend, denn ohne sie wäre kein Vortrieb möglich. Die steigende Fahrtwind Komponente bringt nichts, ausser die laterale Kraft zu erhöhen, die das Schwert kontern muß.