Katamaran

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In einer Zeitschrift fand ich einen Artikel über ein innovatives Segelboot, welches höhere Geschwindigkeiten als übliche Boote erreicht. Nach Aussage des Entwicklers soll dieses Boot mehr als 100 km/s erreichen können. Dies war für mich Grund genug, diese Konzeption näher zu betrachten. Durch das versetzte Anbringen des Segels erreicht er eine höhere Kenterfestigkeit. Nachteilig ist meines Erachtens, dass der Vortrieb ein Drehmoment auf den Rumpf ausübt und somit ständig mit dem Ruder gegengesteuert werden muss.

 (Sail Rocket beschrieben unter www.whbs.demon.co.uk/sr2)

Ich möchte Ihnen hier eine Konzeption vorstellen, die diesen Nachteil umgeht, die Vorteile dieser Idee, die hohe Geschwindigkeit und die höhere Kenterfestigkeit, jedoch beibehält.

Bei Kielbooten erreicht man die Kenterfestigkeit durch plumpe Masse, bei meiner Konzeption wird der Mast mit dem Segel durch Federkraft wieder aufgerichtet. Mit solch einem Schwingmast kann man auch zuverlässig das Überschlagen des Bootes verhindern, welches bei Orkanböen üblichen Katamaranen passieren kann.

Durch das Anbringen je eines Segels auf beiden Rümpfen wirkt der Vortrieb immer in Fahrtrichtung.

Bei dem konzipierten Katamaran-Segelboot trägt jeder Rumpf einen Mast mit Segel, die diagonal zueinander angeordnet sind (Fig.1).

Für eine „Binnenseeversion“ sind die Verbindungsstege zwischen den Rümpfen nicht starr, sondern lassen eine Parallelverschiebung der Rümpfe zu. Damit kann gegebenenfalls das lee-seitige Segel aus dem Windschatten des luv-seitigen Segels gebracht werden und bei engen Passagen, z.B. in Schleusen, die benötigte Breite vermindert werden.

Es wird ein Schwingmast (Fig. 2; Fig. 3) eingesetzt, der den Vorteil der Kenterfestigkeit aufweist, da Windböen dann den Mast mit Segel soweit zur Seite neigen bis die Windkraft durch die Federkraft kompensiert wird, es tritt also eine Begrenzung der Kraft ein. Beide Segel werden von einem vorn sitzenden Segler durch das Drehen des Mastes in den Wind gestellt. Über ein Seilzugsystem ist das Setzen der Segel sowie auch das Abtakeln und Umlegen des Mastes vom Steuerplatz möglich. Ebenso kann der Segler von seinem Platz aus den zweiten Rumpf parallel verschieben.

Die Steuerung des Segel-Katamarans erfolgt durch die zeitliche Abfolge der Segelstellungen, denn bei einem unterschiedlichen Vortrieb erfolgt eine Richtungsänderung. Gleitet ein Rumpf vorwärts und der andere rückwärts, so kann der Katamaran auf der Stelle wenden.

Durch einen geringeren Tiefgang in der Mitte des Rumpfes und eine entsprechende Rumpfform kann bei höheren Geschwindigkeiten der Rumpf aus dem Wasser heraustreten und auf vier Gleitflächen auf dem Wasser gleiten.  

Dieses Konzept lässt sich für verschiedene Boote einsetzen. So kann eine Leichtversion aufgebaut werden. Die Einzelteile, Rümpfe, Verbindungsstege, Masten mit Segel, sind leicht voneinander zu trennen und mit einem PKW transportierbar. Der Segler kann das Boot dann direkt am Segelgewässer zusammenbauen, er benötigt keinen Liegeplatz. Dies macht solch ein Boot für Segelfreunde interessant, die nicht direkt an einem Gewässer wohnen oder gern auf unterschiedlichen Gewässern segeln. Denkbar ist auch eine Hochleistungsvariante mit größeren Segeln und breiterem Abstand der Rümpfe zueinander. Hier sind Segelflächen von mehr als 50m² bei einem Gesamtgewicht von unter 300 kg durchaus möglich. Auch eignet sich diese Konzeption für hochseetaugliche Einhandsegler. Das einfache Steuerprinzip – Drehen des Mastes – eignet sich gut für einen „Segel-Autopilot“. Ein Aneometer  misst Windgeschwindigkeit  und bestimmt die Windrichtung, über GPS erfolgt die Ortsbestimmung. Ein Rechner kann nun einfach den günstigsten Kurs bestimmen und die Maste entsprechend drehen. Während der notwendigen Pausen des Seglers bleibt das Boot auf Kurs. Der Segler kann unter einer Plexiglaskuppel, geschützt vor Wind, Regen und Wellen, das Boot steuern. Auch dies ist ein bedeutender Vorteil gegenüber offenen Booten.

Eine "Weiterentwicklung" ist der Flügel-Katamaran. Bei den bekannten Katamaranen sind die Rümpfe lang und schmal und zwischen den Rümpfen ist der Mast mit dem Segel angeordnet. Bei meinem Konzept sind die Rümpfe breiter und ganz flach, unter den Rümpfen befindet sich eine Luftblase. Dadurch kommt nur ein geringer Teil des Rumpfes in direktem Kontakt mit dem Wasser und die Reibung bleibt gering. Bei größerer Geschwindigkeit gleitet das Boot auf der Wasseroberfläche, nur ein schmaler Streifen des Rumpfes vorn und hinten sowie die heruntergezogene Bordwand haben Berührung mit dem Wasser. Die heruntergezogene Bordwand wirkt dann wie ein Kiel und hält das Boot auf Kurs.  Es ist auch eine Version mit einem Flügel-Segel möglich. Selbst für größere Hochseesegler ist diese Konzeption hervorragend geeignet. Hier würde man die Kabinen auf dem Verbindungsteil zwischen den Rümpfen anordnen. Wellen werden von den Schwimmern "durchschnitten", die Welle fließt über den Schwimmer hinweg, der Schwimmer verändert seine vertikale Lage nur gering. Die Schwimmer sind so ausgelegt, dass auch bei völligem Fehlen der Luftblase der Auftrieb groß genug ist, das Boot über Wasser zu halten.

Als Segel schlage ich eine völlig neue Form, das Flügel-Segel vor. Wendeflügel.html. Das BMW-Oracle Team hat beim 33. America's Cup mit solch einem Flügel-Segel den Cup gewonnen. Es ist ein senkrecht angeordneter Flügel mit dem bekannten Querschnitt eines Flügels. Der Auftrieb bei solch einem Flügel ist größer als der Winddruck, den eine flache Platte (herkömmliches Segel) erzeugt. Bei den Windrädern konnte durch diese Form der Rotorblätter der Wirkungsgrad gegenüber den flachen Rotorblättern (amerikanisches Windrad) bedeutend gesteigert werden, deshalb rechne ich auch bei dieser Anwendung mit einem besseren „Wirkungsgrad“, das heißt einer höheren Geschwindigkeit. Damit aber bei einer Wende, wenn der Wind von der anderen Seite kommt, wieder der gewünschte Querschnitt erreicht wird, schwenkt man die die Flügelnase und das Flügel-Segel hat seinen Bauch auf der anderen Seite.

 

  

  

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