"All in"KWs BostalseemagazinSegeln (1-6)Neu Sept. 2025 Lerne Segeln ( S. 2) e Mobilität  S. 7 Aktien S.7 


"All in"KWs BostalseemagazinSegeln (1-6)Neu Sept. 2025 Lerne Segeln ( S. 2) e Mobilität  S. 7 Aktien S.7 


Menü

Segeln mit Kurzkielern: Kiel und Schwert –  können mehr !

Kräfte auf ein Segelboot

Kräfte auf ein Segelboot

Von der Wind- und Wasserkraft zum Trimm  eines Segelboots

Segelboote  sind Windkraftwerke  Auf diesen Seite setzen wir uns mit der Antriebskraft. auseinander. 

Wie kommt Windkraft zustande?  Durch lokale Druckunterschiede ! ( Druck , abgekürzt p wie pressure, s Symbol für Strecke , ds ist ein kleinster Wegabschnitt

Du kannst die Ursache  des Winds , die Kraft auf einen erdachten Luftwürfel mit dem Volumen V ausrechnen. Die Formel sieht kryptisch aus : 

F/V =  -  grad dp /ds Unter  Gradient dp/ds kannst  du dir einen Pfeil vorstellen, der in Richtung der größten Drucksteigung zeigt.

Diese Drucksteigung kann man mit dp/ds berechnen. 

 Da die Kraft in Richtung  großer Druck nach kleinem Druck zeigt , muss man aus der Drucksteigung ein Druckgefälle machen .

Diesen Zusammenhang brauchst du im Großen , um erklären zu können , wie Wind entsteht . Im Kleinen ist er die Basis für den Segeltrimm . Später kommen wir darauf zurück , wenn es darum geht , wo genau am Segel die größte Kraft erzeugt wird. 

Die Zeichnung links erschließen wir uns Schritt für Schritt. Und zeigen, dass es nur Auftrieb gibt ,( egal ob statisch oder dynamisch) wenn  die Voraussetzungen  erfüllt sind .

Kiel und Ruder können mehr !

Kiel und Ruder können mehr !

KW s Magazin  übers Segeln und das Drumherum . An der Seite wird gearbeitet .....

Schön , dass du diese Seiten besuchst . Ich weiß nicht zu welcher Gruppe von ( angehenden ) Segler zu gehörst . Die einen finden von der  Theorie zur Praxis, die anderen von der  Praxis  zur Theorie. Eine dritte kleine Gruppe ist begnadet und fühlt . Ich beginne für die erste Gruppe . Wer  zur 2ten Gruppe gehörte, beginnt mit Kapitel 2 . . Wer sich für den Einstieg in dieses Hobby interessiert , kann auch auf S. 2 einsteigen .

Wie funktioniert ein Segelboot ? 

Den Aufbau des Windmotors erklärt die Physik . Zur Bedienung gehört , dass das Boot  kontinuierlich  von störenden Größen befreit wird.

Mit  dem Gesetz von Bernoulli  kommen wir bei alldem nicht weit. Warum das alles ist ,wie es ist , findest du gleich im ersten Kapitel Willst du gleich zum Handling  geht's als erstes zu Kapitel 2 . 

Lieblose  Erklärungen zum Aufkreuzen gegen den Wind  , also nach Schema  F , gibt es zur Genüge  Wir experimentieren .  Lass uns mit ein paar Versuchen starten, , mit denen  du   das Segeln schrittweise erklären .kannst. Zwischen statischem Auftrieb und dynamischem Auftriebnist der Unterschied gar nicht so groß .

Wir demonstrieren das Prinzip des Schwimmens 

Zuerst erklären wir das Schwimmen    und bauen ein Boot . Mit dem ditten Versuch steigen wir ein: In die "Magie "..

Du brauchst einen Messbecher zwei Bauklötzchen aus Holz  eines mitngepanter Seite , eine schwere Holzschraube  einen Messbecher für kleine Volumen und eine Küchenwaage .

Versuch 1 

Wir wiegen das Klötzchen .

Dann lassen wir es im Messbecher  schwimmen .  Man sieht den Wasserpegel im Becher ansteigen . Das verdrängten Wasser wid hochgedrückt . Das gleiche passiert mit dem Klötzchen .

Versuch 2ˋ

Jetzt bauen wir ein Schiff mit stabiler Schwimmlage . Dazu drehen wir die Schraube als Ballast in das Klötzchen .Wir wiegen wieder und sehen, dass das Gewicht größer geworden ist . 

Jetzt lassen wir das Klötzchen erneut  schwimmen. . Es taucht tiefer ein . Der Wasserpegel steigt höher. Wenn der Pegel höher ansteigt, wird der Druck unter dem Klötzchen größer . Dies kann man im Schwimmbad beim Tauchen nachvollziehen . Schwimmen hat also etwas mit Wasserdruck zu tun .

Das Gesetz von Archimedes : "Die Auftriebskraft ist genauso groß, wie die Gewichtskraft des verdrängten Mediums " ist der nächste Schritt und stimmt nicht immer, wie der folgende Versuch zeigt .

Versuch 3 

Wir verblüffen die Großen und zeigen ,dass ein   Schiff nicht zwangsweise schwimmen  muß .

Dazu stellen wir das Holzklötzchen mit geplanter Unterseite auf denn ebenen Becherboden .Be größerem Becher legen wir einen Spiegel auf den Becherboden  Jetzt gießen wir vorsichtig Wasser in den Becher. Wenn kein  Wasser zwischen Klötzchenuntetseite und Boden kommen kann,, gelangt auch kein  Wasserdruck unter das Klötzchen  . Das Klötzchen bleibt stehen , weil es nicht an seine Umgebung angekoppelt ist. Das Wasser steigt und steigt bis das Klötzchen ganz eingetaucht ist. Das ist ein Schlüsselerlebnis,  denn : 

Kein Flugzeug kann fliegen ,wenn keine  Kopplung an die Umgebung ( über die Grenzschicht  bestehtn das kommt später )   Die Kopplung an die Umgebung ist das A und O beim Fliegen .Segeln und überall dort ,wo es Auftrieb gibt.

Außer  beim Eurofighter, aber das ist eine andere Geschichte und soll ein andermal erzählt werden, : von jemandem ,der  mehr davon versteht als ich. 

Versuch 4

Wir bauen ein Segel und erklären das Segeln 

Dazu nehmen wir ein Blatt  an den oberen Ecken in die Hand und halten es horizontal an die Unterlippe . Jetzt pusten wir über das Blatt . Das Blatt hebt sich an . Das hat aber nichts mit dem (zudem falsch interpretierten Satz )  von Bernoulli. zu tun . Die Fehlinterpretationen haben dien gleichen Ursprung wie das Eisen im  Spinat . Copy und paste schafft Wahrheit .

Deshalb  musst du selbst ran. Lass das Blatt vertikal  herabhängen . Jetzt puste nur auf einer Seite.,. Es passiert  .....? Nichts ! 

Der Luftstrahl an dem horizontal gehaltenen und in einer Kurve  herabhängenden  Blatt bleibt an dem Blatt hängen und wird durch das Blatt mit  in die Kurve genommen  . Dieser Effekt wurde ausgerechnet  bei einem  Düsenflugzeug  in einem einmaligen Versuch entdeckt .

Die Kraft auf die Luft auf der gekrümmten Bahnkurve  ( sie bleibt am Blatt hängen ) ist genauso groß.,wie die Kraft auf das Blatt. , nur entgegengerigerichtet . Dies ist der Baustein von Isaak Newton ( 3 .Gesetz) für das Segelprinzip . 

Zum Segeln und Fliegen brauchst du außerdem einen Stau, Reibung , Widerstand  also all das,  was du nicht vermutest , wenn du an das Segeln denkst . Wer sagt das  ?  Bernoulli !!   ( Genaueres erfährst du in einem Skript,das du von mir erhalten kannst ). 

Versuch 5 

Wir zeigen die Wirkung von Staupunkten 

Ein Staupunkt ist  der Anlasser beim Windmotor . Um Staupunkte erlebbar  zu machen,  brauchst du einen starken Föhn . 

Behaupte einfach, mit zwei Föhns könne man Luftstrahltennis spielen und sich gegenseitig einen Tischtennisball  zuschießen  Das nimmt dir jeder ab. Nimm jetzt den Föhn  und wirf den Ball in den Luftstrahl  . Der Ball bleibt im Stahl hängen, Das funktioniert selbst bei schrägem Anstahlen, wenn der Strahl stark genug ist . Es sieht verblüffend aus, wenn der Ball  bei schrägem Anstrahlen in der Luft hängen bleibt . 

Wie ist das zu erklären ?   Vor dem dem Ball ist, wie vor einem Segel, ein Staupunkt entstanden und will den Ball wegdrücken  . Die Luft bleibt teilweise am Ball kleben , strömt um den Ball herum und stößt hinter dem Ball zusammen   Das Resultat : Ein zweiter Staupunkt hinter dem Ball . In den Staupunkten muß der Druck größer sein, als in der Umgebung. Der Ball wird wie im Schraubstock, eingespannt. 

Was hat das mit Segeln zu tun ? 

Der hintere der zwei  Staupunkte muß  zum Segeln weggewirbelt werden  Und schon geht's los ! 



Verliebtes Schaf : "  Physik ist doof."  . 

Polemisch formuliert gab es in  Deutschland eine böse Physik und neuerdings ein bischen gute Physik. Außerdem gibt   es in den Schulen ja Navi. Aber ob dort Zeit ist , auf Bermoulli einzugehen ?? in einem Skript habe ich beschrieben  , wie Bernoulli Torricellis größtes Problem gelöst hat's eine Auslaufkurve zu erklären. 

Und die Medien?

 . In Deutschland kommt Segeln in den öffentlich rechtlichen überwiegend als Lieferant von beschaulichen Bildern oder von spektakulären Umglücksfällen vor...Wenn ein Fernseherklärer  das Segeln  gegen den Wind  oder das Fliegen erklärt  ,nimmt er das Thema nicht ernst . Er zitiert Bernoulli und begeht nach 20 Sekunden den ersten Fehler, weil er verkehrt herum   an das Gesetz von Bernoulli herangeht. : Der Druck  ist bei dem Gesetz die Ursache , die Geschwindigkeit die Wirkung und nicht umgekehrt . 

Man kennt die Bedingungen, zum Segeln und Fliegen seit etwa 1920 genauer . Die Erfindung des Windkanals hat's ermöglicht Alles was bis heute fehlt,  ist die plausible Erklärung . Die sogenannte  Grenzschicht zwischen Luftteilchen, die am Segel anhaften und Teilchen mit voller Geschwindigkeit,   hat es in sich. Bei einem Flugzeug wird diese Grenzschicht durch den Eigenantrieb am Flügel angepresst. Beim Segeln geht es turbulenter zu.  .Eine simple Funktionserklärung zu finden, kann somit nie Ziel sein. Wir kommen diesem Ziel  aber näher, wenn wir zunächst alles abräumen, was sich als Ballast im Laufe der Zeit so angesammelt hat. Was haben wir davon ? : Eine stabile Basis  för das Verständnis und können daraus Z.B. den Segeltrimm ableiten .

Woran erkennst du die Segelmärchen ?

WENN du etwas von einem langen und einem kurzen Weg entlang Oberseite bzw. Unterseite eines Profils hörst, kannst du entspannt abschalten . Es folgt eines der ältesten Segel- und Flügelmärchen  Das schnelle Luftteilchen Hänsel auf dem langen Weg wird leider nie wieder mit Luftteilchen Gretel "vom kurzen Weg" zusammentreffen. Hänsel ist in der Tat viel schneller und dadurch längst auf und davon, wenn Gretel den kurzen Weg geschafft hat Außerdem sind beim Segel  im Gegensatz zum Flügel mit einem festen Profil beide Wege gleich lang.

Auch bei den ersten Flugzeugen waren die Wege gleich, ihre Stabilität erhielten sie wie Regenschirme oder durchgelattete Segel durch ein Gerippe..Schließlich der dickste Fehler zum Schluss . Es gibt keinen logischen Zusammenhang  zwischen einer Wegstrecke und einer Geschwindigkeit . Der logische Zusammenhang besteht zwischen Zeit und Geschwindigkeit .Dazu ein Beispiel,: 

Du möchtest von A nach B . Zum Beispiel von Altdorf zum Betze.. Wir nehmen eine Entfernung von 100 km an, dann ist leichter zu rechnen . Du bist flott unterwegs und fähst um 18.00 Uhr los, um 19.00 Uhr willst du am Parkplatz sein .  Es geht gut los Auf den ersten 50 km hast du einen Schwerlasttransportern vor dir  und du kannst nur 50 km/h fahren. Wie schnell musst du auf den verbleibenden 50 km  sein, um rechtzeitig wie geplant am Betze zu sein ? 

Du musst  diese Aufgabe mit der Größe Zeit lösen . Nach den ersten 50 km ist eine Stinde vorbei und du hast noch die Strecke von 50 km vor dir . Noch nicht einmal Cliff Allister Mc Lane schafft es mit der Orion in  Hyperwarp gleichzeitig an 2 Orten zu sein . Wobei die Crew seit den 60 ern  reichlich Zeit hatte , am Antrieb zu werkeln Captain  Kirk braucht zu viel Personal,  um kleine Probleme zu lösen.. Wetten er schafft das auch nicht !!

Kommen wir vom Raumschiff aufs Schiff zurück  und zum Vergleich Segel - Flügel 

In der Regel zieht man diesen Vergleich so, als könne ein Flugzeug mit nur einem Flügel auf nur einer Seite abheben . Man vergisst bereits im Ansatz : Bei Segelbooten sind Kiel und Ruder die  zweiten Flügel. 

Die Beschreibungen von Kiel um Ruder , sowie die  Beschränkung auf Lageralfläche gehen zudem in eine völlig falsche Richting ! 

Mach dir beim Bootstrimm keine Gedanken, dass der Segeldruckpunkt über dem Lateralschwerpunkt liegen müsse. 

Du bekommst das nocht nicht einmal beim Rückwärtssegeln  hin, wenn du den Großbaum über die Mittellinie drückst.

Es gibt noch weitere  Dinge, über die sich Nachdenken lohnt . 

Wenn die Unterdrucktheorie das Segeln gegen den Wind erklären würde,    könntest du beim Aufkreuzen getrost das Schwert hochnehmen  . Übrigens gibt es kein Saugen, sondern nur ein Drücken .Durch Unterdruck werden Zusammenhaltskräfte und Widerstand verringert. (Das geht so weit, dass Wasser bei Raumtempetatur verdampft Du kannst das hören, wenn eine Pumpe klingt ,wie eine Kinderrassel. ) Der Unterdruck übt also nur eine ganz kleine Kraft aus, so dass der Überdruck besser " drücken" kann . Die Staubteilchen werden beim Staubsauger in den Filter geschoben. 

Vom Filter zum Segel . 

Welches ist das Hauptsegel  : Fock oder Groß ? 

Ganz klar das Großsegel ! 

Auf  die falschen 50 % gesetzt,! (Ging mir anfangs genauso .) 

Erklärung 

Da die Strömung  unser Antrieb ist , ist  das vordere Segel Chef  und nicht umgekehrt Nur die Fock steht auf der Kreuz direkt im Wind. . Der Diener Großsegel ( das "Auftriebshilfsmittel ") darf nicht im Weg herumstehen und Abläufe stören. Deshalb muß der Anstellwinkel des Groß größer sein, sein als der der Fock . ( Aus den Füßen mit dem Ding ) Diese Bedingung greifen wir beim Boottrimm auf. 

Jetzt folgt etwas schwere Kost , weil der Happen trocken sind und der Appetit evtl klein ist. Wir zerteilen die Theorie in 2 Blöcke, dazwischen die Praxis. 

1. 

Die Physik liefert gleich  zwei Basiserklärungen zum Segeln:

1. Das Gesetz von Daniel Bernoulli. 

2. Erklärungen mit dem Impuls bzw. Impulsänderungen.   Letztere werden mit  den Formulierungen :Upwash, Downwhash beschrieben . (Zu diesen Themen kannst du mehr in meinem Skript erfahren .) 

Ergänzend gibt es neuerdings die Zirkulationstheorie . 

Wir fassen beide  Erklärungen zusammen ( So muß man auch zur Herleitung des Gesetzes von Bernoulli vorgehen  . Bernoulli hat nämlich zusammen mit Euler das Integrieren erfunden und bei seinem Gesetz reichlich Gebrauch davon gemacht  . 

Daniel Bernoulli beschreibt den Energieerhaltungssatz für Fluide .Etwas unsauber formuliert lautet das Bernoullische Gesetz von Seiten der Arbeit :

Druckarbeit  wird zum Beschleunigen verwendet  .

Irgendwann hat dann jemand etwas verwechselt   . Dann folgte copy and paste . Wie bei den verschiedenen  Methoden zur Vermessung der genauen Position der Karl Marx Statue in Trier . Der erste , der das richtige Ergebnis ableitete, fing sich eine 5 ein .

Für sein Gesetz legte Bernoulli Randbedingungen fest. Er  klammerte alle Reibungsphänomene aus und beschränkte das Gesetz auf geradlinge Strömungen. 

Eine Grenzschicht gibt es im 18 ten Jahrhundert noch nicht . Die hat ein deutscher Physiker erst im Jahr 1900 entdeckt. Wenn dir das Wort  Grenzschicht nicht geläufig ist . Die Grenzschicht  ist die Übergangszone zwischen Teilchen im Stillstand und Teichen mit voller Geschwindigkeit  Über und unter Wasser. . Mach dir die Grenzschicht nie kaputt z. B. durch Wachs auf dem Rumpf  oder durch einen zu großen Anstellwinkel beim Segel . Die Grenzschicht beschert nicht nur eine kleinere Reibung , sie erfasst Einflüsse der Umgebung. 

Ohne diese Grenzschicht,   ohne Reibung,  kann man  weder fliegen noch segeln.  Reißt an einem Flugzeugflügel die Grenzschicht ( Starfighter Problem  und neuerdings Boing  beim Starten passiert ) fällt es wie ein Stück Blech vom Himmel Die Grenzschicht wirkt wie ein Klebstoff  zur Umgebung . In dieser Umgebung wirkt (luv  und leeseitig ) eine Kraft auf die Luftteilchen .

Leeseitig misst man  abnehmenden Druck je näher man an das Segel kommt . Dadurch erfahren die Luftteilchen eine Kraft Richtung Segel .. Richtung Grenzschicht . Luvseitig werden die Teilchen an das Segel gepresst , erfahren dabei auch eine Kraft vom hohen Druck Richtung tieferer Druck .

Die Kraft auf die Luft besitzt also luv und leeseitig die gleiche Richtung . In Richtung eines vorstellbaren Kreismittelpunktes . Diese Kraft  stammt vom Verursacher Segel .Wenn du dich am Steg abdrückst , drückt dich der Steg mit gleicher Kraft in entgegengesetzte Richtung . Wenn das Segel Kraft auf Luft  ausübt, übt die Luft Kraft auf das Segel aus

.Diese Kraft steht senkrecht zum scheinbaren Wind . Wir nennen sie  Auftriebskraft. Du kannst die Auftriebskraft mit Hilfe der Stärke des scheinbaren Windes berechnen . Die Form, die Fläche und der Anstellwinkel gehen in die Formel ein . Den Anteil des Anstellwinkels kannst du einer Grafik entnehmen . Er steigt an bis zum maximal nutzbaren Anstellwinkel, dann fällt er ab, weil die Grenzschicht reißt

Gleichzeitig wirkt eine Kraft auf das Segel in Richtung des scheinbaren Windes . Diese Kraft nennen wir Reibungs- oder Widerstandskraft . Die Formel ist die gleiche , die wir in der Fahrschule für den Windwiderstand  kennengelernt haben. . 

Der Wind beschert uns Seglern also einen  Kraftzwilling , Keiner von beiden kann den anderen unterstützen, da die beiden senkrecht zueinander stehen .

Wo ist die Auftriebskraft am größten ?

Dort , wo der Radius des Segel am kleinsten ist . Also  im Bereich der Fock.

Und das Großsegel? 

Das Großsegel spürt gar nicht den scheinbaren Wind, da es den von der Fock angelenkten Wind entgegengeschleudert bekommt . Damit ist die Bordhyrarchie  geklärt 

1. Fock

2. Großsegel 

Das gilt auch nach der Wende ! Viele nehmen zuerst  das Groß dicht und wundern sich, dass andere schneller sind.



Hilfe zur Ehrenrettung des Großsegels

Ohne Tricksereien a la Fieseler Storch und  vor allem ohne Wirbelbildung in der Grenzschicht in der Nähe des Achterlieks wäre das Groß wirkungsfrei . 


Dieser Trick kann einem Flugzeug soviel Auftrieb  bescheren, dass es in der Luft stehen bleiben kann. Der Fieseler  Storch besaß einen schmalen gewölbten  und verstellbaren Vorderflügel , der unserer Fock entspricht. Hinter diesem Flügel war ein Luftspalt . Dieser wurde vom  Hinterflügel begrenzt 

Man sprach vom hinteren Teil nicht mehr vom Flügel .sondern nannte es etwas hölzern Auftriebshilsmittel Wie beim Storch spielt der Spalt zwischen Fock  und Groß eine große Rolle. Er muß einen Staupunkt hinter der Fock wegspülen . (Die Düsentheorie mit der schnellen Luft ist ein mißglückter Versuch ,die falsch interpretierte Bernoullitheorie zu untermauern . Blas mal  Zigarettenrauch in die Düse !)  Sinn  und Zweck der Düse ist, dass Luft aus  zwei Wegen Richtung.Achterliek strömen kann. Ist die Düse zu groß , stimmt die Strömungsrichtung nicht. Ist sie zu klein, ist die Strömungsgeschwindigkeit zu gering . 

Bis kurz vor das Achterliek des Großsegels schafft es die Leeluft  in Segelnähe in einer verwirbelten Grenzschicht anzukommen  . Dort kommt es zu einem Zusammenstoß mit Luftteilchen aus Luv  Daraus ergibt  sich ein  periodischer  Startkick  für einen Wirbel  Du siehst die Wirkung dieses  Kicks  wenn ab und an ein leichter Faden am Achterliek in Lee verschwindet und nach vorn zeigt .


Wie werde ich jetzt beim Segeln noch schneller ? 

Stell dir jetzt das  Ganze unter Wasser gespiegelt vor !

DU WIRST SCHNELLER , wenn du die Unterwasserflügel besser nutzt . Mit dieser Idee haben die Neuseeländer den Admiralscup gewonnen . Alle Universitäten, die für den New Yorker Yachtclub arbeiteten, waren zu segelfixiert . Der höchste Schulabschluss des Entwicklers des Neuseeländischen Bootes  war der Hauptschulabschluss . Seine Bildung bezog er aus seinem Beruf .  Die heutigen Foils haben eine logische Entwicklung hinter sich . 

Wie profitierst du von dieser Entwicklung ! 


Ein leichtes Abfallen mit dem Ruder zum Geradeaussegeln ist bei einem hohen  Kiel bzw. Schwert  entgegen der traditionellen Anschauung alles andere als schädlich. Entscheidend ist die Höhe  des Kiels .Je schmaler aber dafür höher Kiel, bzw Schwert bei konstanter Fläche sind , desto krasser ist der Effekt  . Das Boot bleibt nämlich dann auf geradem Kurs , wenn du es leicht luvgierig getrimmt hast und gleichzeitig abfällst .Effekt: Du segelst schneller geradeaus und kommst dann höher an den Wind. Wir nennen diesen Effekt einmal Kurzkieleffekt . Die Bezeichnung kurz bezieht sich auf die Richtung Bug.Heck 

  • Das Ruder wird damit zu einem Auftriebshilfsmittel unter Wasser.Der Vorflügel bzw, Aufzriebsverursachef ist der Kiel bzw.das Schwert 


Eine gute Fock und ein gutgeformter Kiel evtl. wichtiger als das Großsegel  (

Mit   einer guten Genua kommst du hoch an den Wind . Mit einem gut geformten Kiel und dem leicht angestellten Ruder wirst du schnell . Voraussetzung ist : Das Boot ist luvgierig. 

Zusammenfassung 

Den " Segeleffekt" und der "Kieleffekt"  kannst du zu einer  Antriebseinheit  " zusammenfassen Es gibt beim Unterwasserabtrieb  genausoviele Unterschiede wie bei den Segeln .Denk an die Foils Beim Kurzkieler, ausgestattet  mit einem  schmalen tief ins Wasser ragenden  Kiel, ist der Kieleffekt ausgeprägter als  beim Langkieler Nicht umsonst spricht man  von einem Performancekiel bei der VA18, der Bente, und  anderen.  . 

Performance ist die Effektivität , die sich bei Segelbooten aus der Kursstabiität und der Bootsgeschwindigkeit zusammensetzt  .   Das Zusammenwirken von Über und Unterwasserantriebn bedeutet : Bereits beim Mastausrichten mußt du an den Kiel oder das Schwert  denken Luvgier tut gut  .Als Referenz habe ich die Varianta 18 gewählt..Beim 510er einem der ersten Boote das nach dem 2. Weltkrieg mit dem "Kriegsmaterial" GFK gebaut wurde., verhält es sich übrigens ähnlich . 




Wie die Auftriebskraft entsteht

Wie die Auftriebskraft entsteht

Wo entfaltet der Windmotor die größte Kraft beim Segeln am Wind ? 

Was steckt hinter dem unterschiedlichen Verhalten von Windfäden in Vorlieksnähe ( aber nicht zu nah) auf der Kreuz . 

Zunächst starten wir den Windmotor und nehmen das Segel dicht . Auf Amwindkurs entsteht in Lee hinter dem Segel eine Abdeckzone , in der sich weniger Luftteilchen befinden . Dies bewirkt einen geringeren Druck gegenüber der Umgebung. Die Teilchen aus der Normaldruckzone strömen aus allen Richtungen auf diese Zone zu . Wir betrachten zunächst nur die Teilchen in der Grenzsschicht . Teilchen in Lee strömen am Segel entlang, Teilchen in Luv erst recht . Da die Luvteilchen die Grenzschicht nicht verlassen wollen , biegen sie am Achterliek scharf ab und werden  zum Druckausgleich nach vorn geschoben . 

Dort stoßen sie an die  Leeteilchen : Es entsteht ein Drehmoment , die Teilchen rotieren und werden vom Wind fortgetragen . 

Das bedeutet, das System kommt aus dem Gleichgewicht  für Rotationsbewegungen und das hat überraschende Folgen . Wenn ein Hubschrauber starten will und der Propeller sich dreht, hat das System den gleichen "unhaltbaren " Zustand . Zum Ausgleich will sich die Kabine im entgegengesetzten Sinn  drehen . ( Dies verhindert der um 90 Grad versetzte Heckpropeller ) Den Ausgleich beim Segel schafft die Zirkulation. Dies ist die Beschleunigung der Luft in der Grenzsschicht: in Lee mit der Fahrtwindrichtung, in Luv gegen die Fahrtwindrichtung..

Der Kraftzuwachs  bleibt überschaubar , wenn nicht ganz viele Luftteilchen mitmachen . 

Dieses "Mitmachen " wird in Lee dadurch motiviert , dass der Druck mit zunehmender  Distanz zum Segel ansteigt . Die Teilchen  werden an die Grenzschicht angedrückt , weil sie durch das Segel eine Kraft in  Richtung Segel ( jetzt kommt der Segelbauch ) und vorgestellte Kreismittelpunkte erfahren .  Mit höherer Geschwindigkeit als in Luv  Geschwindigkeit werden die Luftteilchen in Lee am Segel entlang geführt. Damit ist die Frage geklärt , warum die Leeseite so wichtig ist . Ca 30 cm hinter dem Vorliek hast du beidseitig Windfäden ins Segelgeklebt . Der wichtige Faden ist der Leefaden. Er muss anliegen .

Die berechnete Auftiebskraft ist die   Resultierende von vielen Teilkräften .

Ein Segelbauch, der in Richtung Avhterliek gewandert ist , wirkt deshalb  beim Dichtholen als Bremse. Ein gedachter Kasten um das Segel grenzt Segel und Umgebung voneinander ab. 

Ob jetzt die Impulsänderung oder der Druck mehr zum Auftrieb beitragen  hängt von der Kadtengröße ab . Das  Ergrbnis bleibt das gleiche .

X