DE3442921A1

DE3442921A1 - Finne fuer schnelle wasserfahrzeuge wie insbesondere surfbretter

Info

Publication number: DE3442921A1
Application number: DE19843442921
Authority: DE
Inventors: Gerd-Peter 2242 Büsum Ferring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1984-11-24
Publication date: 1986-06-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Finne für schnelle Wasser-
fahrzeuge wie insbesondere Surfbretter, bei der die Finnenvorderkante in Fahrtrichtung vorgepfeilt ist.
Bei Wasserfahrzeugen, insbesondere Surfbrettern, wird zur Erzielung einer Richtungsstabilität an der Wasserseite des Fahrzeugbodens regelmäßig starr eine Finne angeordnet. Die Wirksamkeit einer derartigen Finne setzt voraus, daß die Umströmung weitgehend laminar erfolgt. Bei größeren Geschwindigkeiten des Wasser fahrzeugs ist diese Voraussetzung jedoch nicht mehr gegeben, da die Strömung aufgrund der Wirbelbildung turbulent ist. An der Vorderkante der Finne entsteht ein Stauwirbelbereich, wobei der Wirbel insbesondere bei positiv gepfeilten oder geradestehenden Finnen zum Finnenrand strömt und dort abreißt.
Die hierbei entstehenden Wirbelzöpfe wirken als Hebelarm, der gerade beim Abreißen der Strömung an dem unteren Finnenrand bei sehr hoher Verwirbelung ein Flattern und Schwingen der Finne bewirkt. Hierdurch reißt die bisher an der Finne anliegende laminare Strömung ab, so daß die Finne keine Steuerwirkung mehr hat. Sie verursacht lediglich noch einen starken Widerstand, da das Schwingen der Flosse stark bremsend wirkt.
Um diesen Nachteil zu beseitigen ist es bereits nach der DE-OS 34 10 886 vorgeschlagen worden, an der Finne sich über deren Länge erstreckende Kanten anzuordnen, die durch muldenartige Vertiefungen voneinander getrennt sind, wobei die Kanten und die muldenartigen Vertiefungen zwischen ihnen eine zinnenförmige Gestalt aufweisen. Hierdurch wird zwar der Abriß des Stauwirbels etwas verkleinert, das Auftreten des auch als spin out bezeichneten völligen Abreißens der Strömung an der Finne bei hohen Geschwindigkeiten jedoch nicht vermieden.
Nach der Dz} '; 32 25 235 ist die Ausbildung einer gattungsgemäPoe sinne vorgeschlagen worden, bei der zur Vermeidung des spin out die Finne einen sich zum freien Ende hin ändernden Profilquerschnitt mit einem stetigen oder sprunghaften Uebergang von einem schlanken widerstandsarmen symmetrischen Profil beim Fahrzeugunterboden und einem relativ dickeren Symmetrieprofil mit hohem Auftriebsbeiwert am freien Ende aufweist. Die Drucklinie ist bei dieser Finne stetig oder sprunghaft nach vorne versetzt. Auch eine so ausgebildete Finne kann jedoch tatsächlich einen spin out nicht verhindern. Die größere Profildicke am Finnenrand bewirkt vielmehr bei hohen Geschwindigkeiten einen extrem hohen Widerstand mit der Folge des Strötnungsabrisses am Profil, so daß im Ergebnis die von anderen Finnenausbildungen bekannten Nachteile bestehen bleiben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Finne so zu verbessern, daß auch bei hohen Geschwindigkeiten der Wasserfahrzeuge wie Surfbretter od. dgl.
ein spin out verhindert wird.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß das Profil der negativ gepfeilten Finne über deren Länge als Laminarprofil mit scharfer Vorderkante und scharfer Hinterkante ausgebildet ist und daß im Bereich des Anschlusses der Finne an den Finnenhalter und /oder des Fahrzeugunterbodens mindestens ein Strömungswirbelabrißglied angeordnet ist.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird. Es zeigt Fig. 1 eine Finne nach der Erfindung in der Seitenansicht Fig. 2 die Finne nach Fig. 1 bei Anströmung von Wasser mit hoher Geschwindigkeit in der Seitenansicht Fig. 3a den Strömungsverlauf an der Finne nach Fig. 2 in der Draufsicht Fig. 3b den Strömungsverlauf bei bekannten Finnen in der Draufsicht zum Vergleich.
Die in Fig. 1 dargestellte Finne 1 besteht aus einem Profilkörper 15, der an einem Finnenhalter 2 befestigt ist. Der Profilkörper 15 ist negativ gepfeilt. Das Profil 4 ist über die gesamte Länge des Profilkörpers 15 als Laminarprofil mit scharfer Vorderkante 5 und scharfer Hinterkante 6 ausgebildet. Im Bereich des Anschlusses der Finne 1 an dem Finnenhalter 2 sind an der Vorderkante 5 und der Hinterkante 6 Strömungswirbelabreißglieder 7 ausgebildet.
Als Strömungswirbelabreißglieder 7 dienen in dem Profil der Finne 1 ausgebildete Ausnehmungen 10. Die Ausnehmungen 10 sind beidseitig in der Profilaußenfläche 11, 12 der Finne angeordnet und laufen zur Profilmitte 8 hin aus. Sie bilden somit in diesem Bereich Profilvertiefungen 13, 14. Diese Profilvertiefungen 13, 14 sind von der Ebene der Profilaußenfläche 11, 12 zur Vorderkante 5 und Hinterkante 6 des Profils 4 sowie zum Finnenhalter 2 sich vertiefend ausgebildet.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die maximale Profildicke 17 des Profils 4 des Profilkörpers 15 etwa im Bereich der Profilmitte 8 angeordnet. Die Profillänge 16 und die Profildicke 17 verkleinern sich von dem Finnenhalter 2 bis zum Finnenrand 18 (Fig. 1).
Wie in Fig. 2 dargestellt entsteht bei einer Anströmung der Finne 1 in Strömungsrichtung X an der Vorderkante 5 eine Stauwirbelzone 19 innerhalb derer die entstehenden Stauwirbel bis unter den lediglich angedeuteten Fahrzeugunterboden 3 geführt werden. Im Bereich der durch Profilvertiefungen 13 gebildeten vorderen Strömungwirbelabreißglieder 7 reißt die an den Fahrzeugunterboden 3 strömende Wirbelströmung ab und wird von der an dem Fahrzeugunterboden 3 befindlichen turbulenten Strömung zur Hinterkante 6 der Finne 2 geführt. An der Hinterkante 6 reißt diese turbulente Strömung im Bereich der durch die Profilvertiefungen 14 gebildeten hinteren Strömungswirbelabreißglieder 7 ab. Durch die Anordnung der Strömungswirbelabreißglieder 7 wird somit eine definierte Wirbelabrißzone 20 gebildet, wobei sich der Widerstand beim Abreißen der Strömung aufgrund der ohnehin unter dem Fahrzeugunterboden 3 befindlichen turbulenten Strömung nicht bemerkbar macht. Durch die- besondere Ausbildung der Finne 1 hinsichtlich des Profils 4 sowie der StrömungswirbelabreiB-glieder 7 wird verhindert, daß bei schneller Fahrt des Fahrzeugs ein Flattern der Finne um einen Winkel c4-eintritt wie es in Fig. 3b schematisch dargestellt ist.
Ein weiterer Vorteil der Finne 1 besteht darin, daß durch die extrem dünne und scharfkantige Profilierung des Profilkörpers 15 Algen u. dg.l. sich nicht an der Finne 1 anklammern können sondern bei hoher Geschwindigkeit durchgeschnitten werden.
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Claims

Bez.: Finne für schnelle Wasserfahrzeuge wie insbesondere Surfbretter P A T E N T A N S P R 0 C H E 1. Finne für schnelle Wasserfahrzeuge wie insbesondere Surfbretter, bei der die Finnenvorderkante in Fahrtrichtung vorgepfeilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (4) der negativ gepfeilten Finne (1) über deren Länge als Laminarprofil mit scharfer Vorderkante (5) und scharfer Hinterkante (6) ausgebildet ist und daß im Bereich des Anschlusses der Finne (1) an den Finnenhalter (2) und/oder des Fahrzeugunterbodens (3) mindestens ein Strömungswirbelabrißglied (7) angeordnet ist.
2. Finne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Profildicke (17) des Profils (4) der Finne (1) im Bereich von deren Profilmitte (8) ausgebildet ist.
3. Finne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungswirbelabrißglied (7) als an dem Finnenfuß (9) ausgebildete Ausnehmung (10) im Profil (4) der Finne (1) ausgebildet ist.
4. Finne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderkante (5) und der Hinterkante (6) der Finne (1) jeweils eine Ausnehmung (10) ausgebildet ist.
5. Finne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (10) als beidseitig in den Profilaußenflächen (11, 12) der Finne (1) angeordnete sich zur Profilmitte (8) verjüngende Profilvertiefungen (13, 14) ausgebildet sind.
6. Finne nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilvertiefungen (13, 14) sich von der Ebene der Profilaußenfläche (11, 12) zur Vorderkante (5) und Hinterkante (6) des Profils (4) sowie zum Finnenhalter (2) oder Fahrzeugunterboden (3) im Profilkörper (15) vertiefend ausgebildet sind.
7. Finne nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Profillänge (16) und die Profildicke (17) von dem Finnenhalter (2) bzw. dem Fahrzeugunterboden (3) bis zum Finnenrand (18) verkleinert.