DE19913185A1 - Segelbrett - Google Patents

Abstract

Ein Segelbrett wird auf beiden Seiten mit Zusatzflossen in Form einer aerodynamisch scharfen Nase versehen, die im Heckbereich in breitere, V-förmig angeordnete Heckflossen übergehen. Dies führt dazu, daß bei Sprüngen auf der Oberseite des Segelbrettes aerodynamischer Unterdruck entsteht, wodurch wesentlich weitere und höhere Sprünge möglich werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Segelbretter mit Fußschlaufen, die zum Springen geeignet sind, mit an der Seite des Brettkörpers vorgesehenen Zusatzflossen. Segelbretter mit solchen auftriebserhöhenden Zusätzen sind bekannt.

So wird beispielsweise in der Patentschrift DE 27 51 892 A1 vorgeschlagen, im Bug- und im Heckbereich eines Segelbrettes jeweils nach oben hin abgesetzte Zusatzflossen anzubringen, mit denen die Gleiteigenschaften des Segelbrettes im Wasser verbessert werden sollen durch Ausnutzung des zusätzlichen hydrodynamischen Auftriebes dieser Zusatzflossen. Auslegung und Formgebung dieser Zusatzflossen wird dabei ausschließlich von Erfordernissen der Hydrodynamik bestimmt. In der Praxis haben sich diese Flossen nicht durchgesetzt, weil die Surfer gelernt haben, auch kleine Bretter ohne Auftriebshilfen zu beherrschen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flossenform anzugeben, die nicht nur zusätzlichen hydrodynamischen sondern auch zusätzlichen aerodynamischen Auftrieb liefern kann.

Die Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise dadurch gelöst, daß die Zusatzflossen am Bug beginnend und die beiden Längsseiten des Segelbrettes entlang verlaufend die Form einer spitzen Nase aufweisen, welche die Außenlinie des Segelbrettes überragt, so daß neben der hydrodynamischen Außenlinie an der Unterseite eine zusätzliche aerodynamische Außenlinie an der Oberseite des Segelbrettes gebildet wird. Vorteilhaft ist es, wenn die aerodynamisch scharte Nase gegenüber der Unterseite des Brettkörpers nach oben abgesetzt ist, weil so die Außenlinie im Wasser wie bisher den hydrodynamischen Erfordernissen angepaßt werden kann. Zusätzlich wird dadurch erreicht, daß die aerodynamische Außenkante des Segelbrettes nach oben verlagert wird, wodurch die von der Nase ausgehenden Kantenwirbel sich besser auf der Oberseite des Segelbrettes absetzen können.

Die Hydrodynamik erfordert, daß an der Unterseite des Brettes eine scharte Kante gebildet wird, damit das strömende Wasser sauber vom Brett abreißen kann, ohne nach oben gesaugt zu werden (Coanda-Effekt). Andererseits will man dem Brett eine runde Außenkante geben, um ein weiches Eintauchen im Wasser zu erreichen. Das Problem wird im Allgemeinen damit gelöst, daß man eine scharte Unterkante mit einer runden Außenkante kombiniert (tucked under edge). Diese Formgebung ist aber aerodynamisch ungünstig, einmal weil runde Kanten ungünstig für die Erzeugung von Vorderkantenwirbeln sind, zum anderen weil die an der Außenkante entstehenden Luftwirbel bei dieser Formgebung sich nicht auf der Oberseite des Brettes absetzen, sondern wirkungslos neben dem Brett drehen.

Durch die erfindungsgemäße scharfe Nase wird zusätzlich eine aerodynamisch scharte Kante an der Oberseite des Brettes gebildet. Dadurch entstehen zum einen stärkere Randwirbel als bei den bisherigen runden Außenkanten, zum anderen können die entstehenden Randwirbel sich besser auf der Oberseite des Segelbrettes absetzen, weil die scharte Nase jetzt zugleich die scharfe Außenkante der Oberseite des Segelbrettes bildet.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die spitznasigen Zusatzflossen im Heckbereich jeweils in v-förmig angeordnete Heckflossen übergehen, die sich zum Heck hin zunehmend verbreitern. Dadurch können die entstehenden Randwirbel auch im Heckbereich Brettoberfläche beaufschlagen, während sie bisher nur wirkungslos neben dem Segelbrett drehen, weil dieses sich zum Heck hin ja zunehmend verjüngt statt verbreitert.

Durch eine solche sich verbreiternde Ausformung der Zusatzflossen entsteht aerodynamisch aus dem Segelbrett ein sehr schlanker Deltaflügel mit scharfen Vorderkanten. Dies bewirkt, daß bei einem Sprung mit dem Segelbrett nicht nur die Unterseite des Segelbrettes durch erhöhten Luftdruck aerodynamischen Auftrieb liefert, sondern gleichzeitig auf der Oberseite des Segelbrettes ein beträchtlicher Unterdruck entsteht. Die Oberseite des Surfbrettes wirkt, durch die erfindungsgemäße Formgebung der Zusatzflossen, wie die Saugseite eines Deltaflügels und erzeugt so beträchtlichen zusätzlichen aerodynamischen Auftrieb.

Bei Sprüngen drehen die Windsurfer ihr Segelbrett unmittelbar nach dem Absprung mit einem starken Anstellwinkel gegen den Wind, weil sie so durch den Luftdruck auf der Unterseite des Brettes aerodynamischen Auftrieb erzeugen, der sie besonders hoch springen läßt. Durch die bisherige aerodynamisch ungünstige Formgebung der Segelbretter kann sich auf der Oberseite kein nennenswerter aerodynamischer Auftrieb bilden, weil die entstehenden Randwirbel die Oberseite des Segelbrettes nicht beaufschlagen.

Erfahrungsgemäß ist aber gerade der Auftrieb, der auf der Saugseite einer Tragfläche entsteht besonders groß, nämlich fast doppelt so groß wie der Auftrieb durch die Druckseite.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Zusatzflossen führt also dazu, daß man mit Segelbrettern wesentlich weiter und höher springen bzw. fliegen kann, weil plötzlich ein bis zwei Quadratmeter einer wirksamen aerodynamischen Tragfläche zusätzlich zur Verfügung stehen. Durch die erfindungsgemäße Formgebung der Zusatzflossen entstehen stabile Wirbelsysteme, die sich spiralförmig auf der Oberseite des Segelbrettes absetzen und hohe Auftriebswerte erzeugen. Diese sog. Deltawirbel führen erfahrungsgemäß, besonders auch in Boden bzw. Wassernähe, zu sehr hohen Auftriebsbeiwerten. Das führt dazu, daß nicht nur beim Springen mit dem Segelbrett sondern bereits bei schneller Gleitfahrt aerodynamischer Auftrieb an der Oberfläche des Segelbrettes entsteht, mit der Wirkung, daß ein Teil des Gesamtgewichtes des Windsurfers aerodynamisch von Luft getragen wird und somit weniger Gewicht auf das Wasser drückt. Dies dürfte sich wiederum durch höhere Geschwindigkeiten bemerkbar machen.

Es ist vorteilhaft, die Heckflossen v-förmig an das Segelbrett anzuformen, weil so die kritische Wasserlinie des Segelbrettes im Heckbereich nicht verändert wird und die Heckflossen so über der Wasseroberfläche geführt werden. Ein weiterer beträchtlicher Vorteil dieser v-förmig angeordneten aerodynamischen Heckflossen besteht darin, daß sie zugleich auch die mit zusätzlichen Heckflossen verbundenen hydrodynamischen Vorteile bieten. Wenn z. B. sehr kleine und leichte Segelbretter, sog. Sinker, mit den erfindungsgemäßen Zusatzflossen ausgerüstet werden, können auch ungeübte Surfer solche Bretter nutzen. Bei wenig Wind tauchen dabei die Heckflossen mit ins Wasser und stabilisieren das Brett. Bei stärkerem Wind hebt der hydrodynamische Auftrieb des Brettes die Zusatzflossen über die Wasseroberfläche und der Vorteil der geringen benetzten Fläche eines Sinkerbrettes kommt wieder zur Geltung.

Vorteilhaft ist es weiterhin, die Zusatzflossen direkt mit an das Brett anzuformen und so harmonische Übergänge zwischen Segelbrett und Zusatzflossen zu erzeugen. Vorteilhaft kann es aber auch sein, die Zusatzflossen aus thermoplastischem Faserverbundwerkstoff zu pressen und nachträglich auf das fertige Brett aufzusetzen. Dies hat den Vorteil, daß man die etwas komplizierte Form der Flossen in großen Stückzahlen preiswert erzeugen kann und auch noch nachträglich unterschiedliche Formen anbringen kann. Zudem ist dieser Werkstoff sehr leicht und schlagunempfindlich.

Vorteilhaft kann es weiterhin sein, die Zusatzflossen aus elastischem, geschlossenzelligen Kunststoffschaum, sog. EVA zu bilden und nachträglich aufzusetzen. Dies hat den Vorteil, daß es sich um ein biegeelastisches, relativ weiches Material handelt, was die Verletzungs- und Bruchgefahr verringert und weiches sich zusätzlich sehr leicht unterschiedlichen Brettformen anpaßt.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Segelbrett mit den Querschnitten S-S1 und S-S2;

Fig. 2 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Segelbrettes mit den Querschnitten S-S1 und S-S2;

Fig. 3 die übliche Darstellung von Deltawirbeln an einer schlanken Deltafläche mit Schnitt A-A durch einen Wirbel V;

Fig. 4 zeigt die bisher übliche Form der runden Außenkanten von Segelbrettern mit dem Schnitt durch einen Wirbel V;

Fig. 5 zeigt, wie bei Segelbrettern mit der erfindungsgemäßen scharfen Nase die entstehenden Wirbel V die Oberseite des Segelbrettes beaufschlagen.

Fig. 1 zeigt in der Draufsicht ein Segelbrett (1), bei dem an beiden Seiten Zusatzflossen (2) in Form einer scharfen Nase angefügt sind. Die Außenlinie des Segelbrettes wird dabei von der scharfen Nase gebildet, so daß aerodynamisch ein schlanker Deltaflügel entsteht. Die Abbildung zeigt auch, wie sich die scharfen Nasen im Heckbereich zu einer breiten Heckflosse (3) erweitern, so daß auch im Heckbereich die Brettoberfläche von Deltawirbeln beaufschlagt werden kann.

In Fig. 2 erkennt man, daß die Heckflossen (3) v-förmig nach oben verlaufen.

Fig. 3 zeigt eine übliche Darstellung von Deltawirbeln (V), wie sie besonders an scharfen Kanten schlanker Deltaflächen entstehen, und sich entlang der Oberseite aufrollen.

In Fig. 4 sieht man den Schnitt durch ein herkömmliches Segelbrett (1) mit einer runden Außenkante und einer scharfen Wasserabrißkante (4) im unteren Bereich. Beim Springen strömt Luft von der Unterseite des Brettes nach oben und beginnt an der Wasserabrißkante (4) Luftwirbel zu bilden, die aber nicht auf die Oberseite des Segelbrettes gelangen, sondern, besonders im sich verjüngenden Heckbereich, wirkungslos neben dem Segelbrett drehen.

In Fig. 5 sieht man wie die Randwirbel, die sich jetzt an der scharten Nase der erfindungsgemäßen Zusatzflosse bilden, auf der Brettoberseite absetzen und so zusätzlichen aerodynamischen Auftrieb erzeugen können.

Claims (6)

1. Segelbrett, das zum Springen geeignet ist, mit Fußschlaufen und Zusatzflossen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzflossen an beiden Längsseiten die Form einer aerodynamisch scharfen Nase haben, diese Nase die Außenlinie des Segelbrettes überragt, so daß aerodynamisch eine neue Außenlinie von der scharfen Nase gebildet wird und die Zusatzflossen gegenüber der Unterseite des Brettkörpers in der Weise nach oben hin abgesetzt sind, daß die von der Nase ausgehenden Luftwirbel die Oberseite des Segelbrettes beaufschlagen.

2. Segelbrett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzflossen im Heckbereich in v-förmig angeordnete Heckflossen übergehen.

3. Segelbrett nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heckflossen sich zum Heck hin zunehmend verbreitern, so daß in der Draufsicht das Segelbrett die Form eines sehr schlanken Deltaflügels erhält.

4. Segelbrett nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Nasen und Heckflossen direkt an das Brett angeformt sind.

5. Segelbrett nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Nasen und Heckflossen aus thermoplastischem Faserverbundwerkstoff gefertigt sind und nachträglich aufgesetzt werden.

6. Segelbrett nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Nasen und Heckflossen aus elastischem, geschlossenzelligen Kunststoffschaum, wie z. B. EVA gefertigt sind und nachträglich aufgesetzt werden.