Vorwort V

Liste der verwendeten Symbole XI

1 Historische und gegenwartige Bedeutung, Leistungsvergleiche 1

1.1 Hochstgeschwindigkeit 8

1.2 Etmale auf See 10

1.3 Reisezeit auf Langstrecken 10

1.4 Luvgeschwindigkeit 11

1.5 Segler des Tierreiches 12

2 Die Segelyacht im gleichformigen Fahrtzustand 15

2.1 Kraftegleichgewicht 15

2.2 Momentengleichgewicht 21

2.2.1 Achse 1 21

2.2.2 Achse 2 25

2.2.3 Achse 3 30

3 Grundlagen der Stromungslehre 35

3.1 Dynamik einer idealen (reibungsfreien) Flussigkeit 37

3.2 Die Eigenschaften von Wirbeln 40

3.3 Bernoulli-Theorem 44

3.4 Die ebene Potenzialstromung 45

3.5 Dynamik von Fluiden mit innerer Reibung 48

3.6 Dissipation von Wirbeln 50

3.7 Ableitung der Reynoldszahl 50

3.8 Der Stromungswiderstand von Korpern 52

4 Die Theorie des Tragf lugels (Profileigenschaften) 63

4.1 Irrlehren der Auftriebsentstehung 63

4.2 Wie entsteht der Auftrieb wirklich? 65

4.3 Druckverteilung am Tragflugel 73

4.4 Ablosungsverhalten und Wirbelbildung an Tragflugelprofilen 75

4.5 Gewolbte Platte verglichen mit dickem Flugelprofil 80

4.6 Die gegenseitige Beeinflussung von Profilen 81

5 Der dreidimensionale Tragf lugel 89

5.1 Randwirbel und induzierter Widerstand 89

5.2 Elliptische Auftriebsverteilung 96

5.3 Wechselwirkung mit der Wasseroberflache 100

5.4 Verwindung (Twist) 102

5.5 Flugelform 104

5.6 Pfeilung 105

5.7 Auftriebsverhalten von Tragflugeln mit niedrigem Seitenverhaltnis 107

6 Der Bootskorper: Wellenerzeugung und Widerstandskomponenten, Skalierung 113

6.1 Wasserwellen (Schwerewellen) 113

6.2 Tiefenabhangigkeit der Wellenamplituden 114

6.3 Ableitung der Dispersionsrelation 117

6.4 Tiefwasserwellen 119

6.5 Seichtwasserwellen 121

6.6 Das Wellensystem eines fahrenden Schiffes 122

6.7 Wie viel PS hat eine Segelyacht? 129

6.8 Skalierungsgesetze 131

6.8.1 Hochrechnung von Modellversuchen auf wirkliche Gro?e 131

6.8.2 Segeltragvermogen und Skalierung der Segelflache 134

6.9 Kenngro?en fur das Wellenwiderstandsverhalten 138

6.9.1 Breite / Tiefgang-Verhaltnis 138

6.9.2 Volumetrischer Koeffizient 138

6.9.3 Prismatischer Koeffizient (Scharfegrad) 142

6.9.4 Die Wellenformtheorie 142

6.10 Der Gleitzustand 143

7 Optimale Geschwindigkeit auf verschiedenen Kursen 149

7.1 Segel- und Rumpf-Polardiagramme 149

7.2 Rechnerische Bestimmung der Fahrtgeschwindigkeit 155

7.3 Geschwindigkeits-Polardiagramm und Wahl des Kurses 157

7.4 Segeln in einem variablen Windfeld 162

8 Zeitabhangiges Verhalten 169

8.1 Schwingungsbewegungen des Bootskorpers 172

8.1.1 Vertikale Tauchschwingungen 173

8.1.2 Drehschwingungen: Stampfen, Rollen 176

8.1.3 Rollen vor dem Wind (engl. downwind rolling) 180

8.1.4 Gier-Instabilitat 185

8.2 Auftriebs-Hysterese 186

8.3 Reiten auf der Welle (surfen) 189

8.4 Gefahrdung durch Brecher 193

9 Mechanische Belastung und Materialien 199

9.1 Krafte in der Takelage – Dimensionierung von Stehendem Gut und Mast 199

9.2 Krafte auf den Rumpf 209

9.3 Baumaterialien des Rumpfes 212

9.4 Materialien fur Segel 216

A1 Glossar der Seemannssprache 221

A2 Beaufort-Skala 229

A3 Metazentrum eines Baumstammes 233

A4 Dimensionsanalyse 237

A5 Ableitung der Kutta-Joukowski-Gleichung 239

A6 Verfahren nach Prohaska 243

A7 Impulsubertrag, Kraft, Leistung, Kinetische Energie 245

A8 Elliptische Auftriebsverteilung und Berechnung des induzierten Widerstandes 249

A9 Linienriss einer Rennjolle 253

Literatur 257

Stichwortverzeichnis 259

Content:
Chapter 1 Historische und gegenwartige Bedeutung, Leistungsvergleiche (pages 1–14):
Chapter 2 Die Segelyacht im gleichformigen Fahrtzustand (pages 15–33):
Chapter 3 Grundlagen der Stromungslehre (pages 35–61):
Chapter 4 Die Theorie des Tragflugels (Profileigenschaften) (pages 63–88):
Chapter 5 Der dreidimensionale Tragflugel (pages 89–112):
Chapter 6 Der Bootskorper: Wellenerzeugung und Widerstandskomponenten, Skalierung (pages 113–147):
Chapter 7 Optimale Geschwindigkeit auf verschiedenen Kursen (pages 149–168):
Chapter 8 Zeitabhangiges Verhalten (pages 169–198):
Chapter 9 Mechanische Belastung und Materialien (pages 199–220):