Bordhandbuch - Roald Amundsen

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Segeltheorie Wie arbeitet ein Segel?
Wie arbeitet ein Segel?
Auf der Roald gibt es zwei unterschiedliche Segeltypen mit
grundlegend unterschiedlicher Wirkungsweise.
Die Rahsegel werden durch den Wind nach vorn gedrückt
und erzeugen den größten Vortrieb, wenn der Wind rechtwinklig
von hinten einfällt. Da der Wind leider nicht immer
aus der richtigen Richtung kommt, kann man die Stellung der
Rahsegel zum Schiff durch die Brassen ändern und dadurch
den Wind besser ausnutzen.
Zu der anderen Gruppe, den Schratsegeln, gehören die
Stag- und das Briggsegel. Deren Vortrieb entsteht durch ein
völlig anders Prinzip und entspricht der Wirkungsweise eines
Flügels. Durch deren bauchige Form muss die Luft auf der
Vorderseite des Segels eine längere Strecke zurücklegen als
auf der Rückseite. Dadurch entsteht auf der Vorderseite ein
Unterdruck, der das Segel nach vorne zieht.
Der Winkel der Stagsegel zum Wind wird durch deren Schoten
bestimmt.
Scheinbarer und wahrer Wind
Man sollte meinen, dass es nur einen Wind gibt, aber auf
einem Segelschiff wird zwischen dem wahren und dem scheinbaren
Wind unterschieden. Der tatsächlich wehende Wind ist
dabei der „wahre Wind“. Seine Richtung und Stärke kann man
nur an einem festen Punkt feststellen und messen. An Bord
eines Schiffes ist das nur möglich, wenn es vor Anker liegt
oder an Land festgemacht ist.
Sobald das Schiff Fahrt aufnimmt, wird die Windrichtung und
Stärke durch den Fahrtwind beeinflusst und an Bord anders
wahrgenommen. Der an Bord wahrgenommene Wind wird
„scheinbarer Wind“ genannt. Die Abweichung zwischen dem
„wahren“ und dem „scheinbaren“ Wind wird mit zunehmender
Geschwindigkeit größer.
Für die Stellung der Segel ist dieser „scheinbare
Wind“ maßgeblich. Der im Masttop angebrachte
Windrichtungsanzeiger und auch geführte Flaggen zeigen
immer den „scheinbaren Wind“.
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Die Vorwärtsbewegung des Schiffes
Die Kombination der Kräfte, die ein Segelschiff antreiben, sind
sehr kompliziert. Um die aerodynamischen Vorgänge speziell
beim Trimmen zu verstehen, reicht es aber, sich auf die wichtigsten
zugrunde liegenden Prinzipien zu beschränken.
Die Wirkung des Windes auf die Segel lässt sich mit folgender
Regel erklären:
Wirken zwei Kräfte aus unterschiedlichen Richtungen auf einen
Punkt, so wird die Gesamtkraft durch die Diagonale des aus
beiden Kräften gebildeten Parallelogramms dargestellt.
Entsprechend dieser Regel gilt:
Der scheinbare Wind
B-A Fahrtwind
C-A Wahrer Wind
D-A Scheinbarer Wind
Der Wind, der an den Segeln entlangstreicht, ist nicht der
wahre, sondern der scheinbare Wind, in der Abbildung die
Kraft D-A. Dieser setzt sich aus dem wahren Wind C-A und
dem Fahrtwind B-A zusammen.
Die Segel eines Schiffes werden immer in Bezug auf den
scheinbaren Wind getrimmt. Dies ist nicht schwer, weil
Windmesser und Flaggen diesen anzeigen.
C
A
D
B