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Mit dem Einstellen des Riggsund Trimmen der Segel versucht man,

eine Yacht möglichst wirkungsvoll auf dieaugenblickliche Windgeschwindigkeitund Windrichtung einzustellen.Zweck der Übung: schneller segeln

und mehr Höhe laufen.Mit richtig getrimmten, also optimal

auf Wind und Welle eingestellten Segeln,liegt eine Yacht zudem noch sicherer auf demRuder. Sie ist leichter zu handhaben, undder vorzeitige Verschleiß der„Windmaschine“ wirdvermindert.

Und schließlich macht das Trimmenauch ein Menge Freude, wennes gelingt, alles aus seinemSchiff „herauszuholen“.

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B evor wir uns mit dem Trimmender Segel beschäftigen, möch-

. ten wir Ihnen vorab einige Tipszum Stellen des Mastes und seiner Kon-trolle durch die Stagen und Wanten ge-ben:

Beide Riggarten, Topp- und 7/8-Ta-kelung, unterscheiden sich hauptsäch-lich durch die unterschiedlichenTrimmvorrichtungen, mit denen sichMastbiegung und Vorstagspannung ver-ändern lassen.

T opp-Rigg: Diese Riggart wirdheute hauptsächlich auf größeren Yachten eingesetzt. Ihre

Vorteile sind: einfachere Handhabungund höhere Stabilität des Mastes.

An einem Topp-Rigg sind wenigerVorrichtungen zum Trimmen vorhan-den. Es läßt sich also nicht so wirkungs-voll wie 7/8 -Taklungen auf diejeweiligen Gegebenheiten einstellen.

Das Einstellen der Wanten: Es wer-den zuerst die Oberwanten gespannt.Sie müssen grundsätzlich stärker ge-spannt werden als die Unterwanten, dasie auf Grund ihrer Länge stärker rek-ken. Der Mast biegt sonst oberhalb derSaling zu stark nach Lee. DieUnterwanten begrenzen die Mast-biegung und verhindern, daß der Mastim Seegang nach vorne schwingt. DieUnterwanten werden so stark gespannt,daß der Mast in sich gerade ist. Er darfauf keinen Fall nach hinten biegen!

Vor- und Achterstag: Beim Aufrig-gen legt man über die Länge des Vors-tags den Mastfall fest, also die Neigungdes Mastes nach achtern. Die Spannungdes Vorstags wird durch den Achters-tagspanner eingestellt. Je stärker mandas Achterstag durchsetzt, desto gerin-ger wird der Durchhang des Vorstags.

Ein gerades Vorstag hat folgende Vor-teile:

lMan kann wesentlich höher am Windsegeln, da sich das Vorsegelprofil imvorderen Bereich flacher trimmenläßt.lRollgenuas bilden weniger schädliche

Falten.lDie Rollanlage wird geschont, weil

unkontrollierte Schwingungen ver-mieden werden. Sie können die Me-chanik vorzeitig verschleißen oder garzu ihrem Bruch führen.

Wantloser

Wantfester

Die Saling ist derDrehpunkt, der seineLage kaum ändert.

Mehr Spannung auf dem AchterstagDer Masttopp wandertnach achtern aus.

Mastbiegung beim Topp-Rigg und Veränderung derVorstagspannungMit den Unterwanten und dem Babystag wird der Mast im Bereichder Saling fixiert. Je mehr Spannung Sie auf das Achterstag geben,um so stärker biegt sich der Mast. Beim Topp-Rigg sollte die Mast-biegung nie über eine Maststärke hinausgehen. 1/2 Maststärke ist einüblicher Wert. Am Wind sollte maximale Spannung auf dem Achter-stag gefahren werden. Damit wird insbesondere bei Yachten mitRollreffanlage ein geringer Vorstagdurchhang erreicht.

Durchsetzen der Oberwanten:

Die Oberwanten werden im Hafen so gespannt, daß der Mastseitlich gerade steht. Dies läßt sich am besten mit Hilfe einesBandmaßes kontrollieren. Der Feintrimm erfolgt am sinnvoll-sten beim Segeln! Biegt der Mast oberhalb der Saling nach Lee,wird der Wantenspanner des Leewants zwei Umdrehungendichter gedreht. Nun wird gewendet. Zunächst einmal wirddas andere Oberwant genauso gespannt. Dann wird kon-trolliert, ob der Mast noch nach Lee biegt. Ist dies derFall, wird der Vorgang wiederholt.

DAS RIGG RICHTIG

EINSTELLEN

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7/8 Rigg: Dieses Rigg hat. sich vor allem auf sport-

lichen Yachten durchge-setzt. Sind die Salings nach achterngepfeilt, kann auf laufende Backstagenverzichtet werden, um die Handhabungder Yacht zu vereinfachen. Da sich die-se Riggvariante für Fahrtensegler alsguter Kompromiß bewährt hat, werdenwir uns nur mit ihr beschäftigen.Mit der Länge des Vorstags legt manden Mastfall fest, also die Neigung desMastes nach achtern.

Die Oberwanten dagegen haben zweiAufgaben:

lSie geben dem Mast seitlichen Halt.

lDer Zug der Oberwanten erhöht dieSpannung des Vorstags (und verrin-gert damit seinen Durchhang), da ihrePüttings achterlich vom Mast sind.

Um eine dem Topp-Rigg vergleich-bare Vorstagspannung zu erreichen,müssen erheblich größere Kräfte auf-gebracht werden, da die Zugwinkel derOberwanten ungünstig spitz zum Vors-tag angreifen.

Beim Maststellen werden als erstesdie Oberwanten durchgesetzt. Um dasDurchsetzen zu erleichtern, ist es sinn-voll, daß Achterstag stark durchzuset-zen. Jetzt werden die Oberwantendurchgesetzt und anschließend dasAchterstag wieder gelößt. Der Mast sollnun durch den Stauchdruck der Salingeum ca. eine Maststärke nach vornedurchbiegen. Die Unterwanten werdenjetzt so weit durchgesetzt, daß der Mastwieder gerade ist.

Ist das Segel einmal eingestellt, solles sich möglichst nicht mehr verändern.Voraussetzung hierfür sind Schoten undFallen mit möglichst geringem Reck.Als ideales Material hat sich Tauwerkaus der neuartigen Faser „Dyneema“bewährt. Es hält wesentlich länger alsdas ebenfalls äußerst dehnungsarme„Kevlar“, läßt sich sehr angenehm hand-haben und ist aufgrund der großen Nach-frage relativ preisgünstig geworden. Essollte auch darauf geachtet werden, daßdie Scheibendurchmesser der Blöckemöglichst groß und die Scheiben kugel-gelagert sind.Durch die geringere Rei-bung wird das Trimmen einfacher unddie Lebensdauer des Tauwerks erhöht.

Unterwantenbegrenzen dieMastbiegung.

Drehpunkt

Mastbiegung größer

Kontrolle der Mastbiegung durch das Achterstag

Die Mastbiegung des 7/8-Riggs stellt man durch die Unterwantenund das Achterstag ein. Wird der Mast gebogen, dreht er sich zwi-schen zwei Punkten: dem Ansatzpunkt des Vorstags und dem Mastfuß.

Setzt man das Achterstag durch, wandert der Masttopp nachachtern und gleichzeitig der Salingsbereich nach vorn.

Die Mastbiegung kann im unteren Bereich durch ein stärkeresDurchsetzen der Unterwanten begrenzt werden.

Bei einen 7/8 Rigg und einer nach achtern gepfeilten Saling,können große Probleme beim Betreiben einer Rollreffanlageauftreten. Die Vorstagspannung reicht hier meist nicht aus, umeinen niedrigen Durchhang des Vorstags zu gewährleisten.Abhilfe schaffen hier nur Backstagen.

DAS RIGG EINSTELLEN

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T ips zum Trimmen von Genuaund Groß: Nachdem das Riggrichtig eingestellt ist, kommen

wir nun zum Antrieb: den Segeln.

Jede Windgeschwindigkeit, Wind-richtung und jedes Wellenbild erforderteinen anderen Segeltrimm. Alle Gege-benheiten zu erläutern, würde ein Lehr-buch füllen. Wir geben deshalb nur Tipszu den wesentlichen Bedingungen.

Segeltrimm bei leichtem Wind: DasBoot macht relativ wenig Fahrt durchsWasser. Kiel und Ruder leisten dann„hydrodynamisch“ auch nur wenig Auf-trieb, das bedeutet: Die Abdrift wirdrelativ groß, und das Schiff kann nichtdie optimale Höhe am Wind erreichen.Es lohnt sich dann nicht zu „kneifen“,also mit dichtgeholten, wenig vortriebs-starken Segeln zu fahren.

Ein bauchiges Segelprofil liefert mehrVortrieb als ein flaches – allerdings auchmehr Krängung. Da jedoch in schwa-chem Wind kaum Krängung auftritt,sollte man das Profil so voll wie mög-lich fahren, um so viel Leistung wiemöglich aus den Segeln herauszuholen.

Außerdem ist ein bauchiges Segel un-empfindlicher gegen Störungen derLuftströmung. Solche Störungen tretenbeispielsweise dann auf, wenn das Schiffim Schwell schlingert und Fahrt ver-liert.

Sobald es jedoch wieder Fahrt zu ma-chen beginnt und sich die Strömung umKiel und Ruderblatt stabilisiert, verrin-gert sich auch die Abdrift. Dann kannwieder etwas angeluvt und die Segelkönnen etwas dichter geholt werden.

Tips zum Trimm des Vorsegels: DasVorsegel sollte hinter dem Vorliek einemöglichst volle, runde Form annehmen.Deshalb setzt man das Genuafall nurwenig durch, und zwar so, daß nochleichte Falten an den Stagreitern zusehen sind. Auch die Schot wird rela-tiv lose gefahren. Außerdem schiebtman den Holepunkt (Schotschlitten) et-was nach achtern, um den Twist, alsodie Verwindung des Achterlieks, zu er-höhen.

Tips zum Trimmen des Großsegels:Hier gelten im Prinzip die gleichenMaßnahmen wie für die Genua: Fallund Vorliek locker durchsetzen und denZug der Großschot nach unten mög-lichst gering halten - also den Travellermöglichst weit in Luv fahren.

LEICHTWIND

Windkomponenten und TwistDer Wind, den Sie beim Segeln spüren, ist der „scheinbare“Wind. Er ist die resultierende Komponente aus dem Fahrtwindund dem „wahren“ Wind: der dann vorhanden ist, wenn dasSchiff beispielsweise vor Anker liegt. Der Einfallswinkel des scheinbaren Windes ändert sich mit derHöhe der Segel: Die bremsende Wirkung der Wasseroberflächenimmt nach oben hin ab und damit die Windgeschwindigkeit zu.Das hat zur Folge (siehe Vektoren), daß der scheinbare Windim Verlauf des Vorlieks zum Masttopp hin immer weiter nachLuv dreht:

Diese unterschiedliche Anströmung des Profils von unten nachoben muß mit Hilfe der Verwindung des Segels – des Twistes –möglichst genau angeglichen werden, damit es in allen Berei-chen sauber umströmt wird und Vortrieb leisten kann. DasEinstellen des Twistes für das Großsegel geschieht für Kurseam Wind durch die Schot. Es ist die Hauptaufgabe dieser„Trimmvorrichtung“.

Daumenregel: Die Großschot wird so weit dichtgeholt, bisdie obere Segellatte (in etwa) parallel zum Großbaumverläuft.

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T rimmtips für Mittelwind:Macht ein Boot Fahrt durchsWasser, stabilisiert die An-

strömung Kiel und Ruderblatt. Die Ab-drift wird durch die hydrodynamischenKräfte stark verringert und die erreich-bare Höhe am Wind hängt dann aus-schließlich vom Trimm der Genua und

Bauchige Segel erzeugenmaximalen Vortrieb.

Auch das flache Großsegel mußbei zunehmender Krängungaufgefiert werden, um denAnstellwinkel zu verringern.

des Großsegels ab. Die Strömung amProfil der Segel reagiert nicht mehrso empfindlich wie in leichten Win-den, sie können dichter und damit vor-triebsstärker gefahren werden.

Segeln bei mäßigem WindDer stärker werdende wahre Wind führt dazu, daß der Unter-schied zwischen den Einfallswinkeln im unteren und oberenBereich des Segels geringer wird. Das ist der Grund, warumdas Segel flacher, mit weniger Twist getrimmt und dieGroßschot härter durchgesetzt wird.

In der linken Abbildung segelt die Yacht mit vollem Profil undgeringer Krängung.

In zunehmendem Wind (rechts) werden dieSegel entsprechendder Krängung flacher getrimmt, der Twist verringert und dasGroß mit Hilfe des Travellers geöffnet.

Mittlerer Wind ca 3 – 5Windstärken

Für den Trimm der Segel heißt das:

lDie Spannung des Vorlieks durch dasFall erhöhen, um das Profil flacherzu machen und die Schoten dichterholen.

lDas Großsegel wird nun mit mehr„Druck“ gefahren. Der Traveller istweiter in Lee, und die Schot wirddichter geholt, um den Twist zu ver-ringern.

Wird die Krängung zu groß (über ~20Grad) und der Ruderdruck zu hoch, wirdzunächst der Traveller nach Lee gefiert.Dadurch verkleinert man den Anstell-winkel und nimmt Druck aus dem Se-gel. Reicht das Fieren nicht mehr aus,ist es Zeit zum Reffen.

Segeln bei Starkwind: Nimmt derWinddruck weiter zu, so daß alleMaßnahmen, wie der flache

Trimm des Profils und das Fieren desTravellers nach Lee, eine weitere Zu-nahme von Krängung und Ruderdrucknicht verhindern können, ist das ersteReff und/oder der Wechsel zu einemkleineren Vorsegel fällig.

Übermäßige Krängung und starkeRuderlage vermindern die Geschwin-digkeit drastisch und führt gleichzeitigzu einer starken Erhöhung der Abdrift.

Außerdem werden mit dem ReffenRigg, Beschläge und das laufende Gutgeschont, da die auftretenden Kräfte er-heblich abnehmen. Durch den verrin-gerten Ruderdruck läßt sich die Yachtwesentlich feinfühliger und genauersteuern.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten,die Segelfläche einer Yacht zu verrin-gern. Ohne Rollreffanlage sollte zu-nächst die Genua verkleinert werden.Das hat zwei Vorteile: Das Tuch desSegels wird nicht überlastet, und manmuß sich in zunehmenden Winden nichtmit einer zu großen Segelfläche abpla-gen.Auf Yachten mit einer Rollreffgenuaempfiehlt es sich, zuerst die Fläche desGroßsegels zu verringern, da solcheVorsegel ungerefft besser stehen, ausfesterem, belastungsfähigerem Tuchsind und schnell vom Cockpit aus mü-helos eingerollt werden können.

MITTELWIND

& STARKWIND

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Trimmeinrichtungen am Großsegel undihre Funktionen

Mastbiegung: Änderung derProfiltiefe

Cunningham:Lage des Profils

Unterliekstrecker:Verstellung der Profiltiefe imunteren Drittel des Segels

Großfallspannung:Lage der größtenProfiltiefe zwischenVor- und Achterliek

Traveller:Verstellung desAnstellwinkelsdes Segels Baumniederholer:

Einstellung des Twistesraumschots

Großfall und Vorliekstrecker „Cunningham“Mit Hilfe des Falls und (oder) des Cunninghams wird dieSpannung des Vorlieks verändert: Eine hohe Spannungbewegt den „Bauch“, also die größte Profiltiefe zum Masthin, eine geringere nach achtern. Gleichzeitig wird miteiner hohen Spannung die Anschnittkante des Profilsvorn runder.

dichter loser

Optimumzwischen

35 % und 45 %

Schot:Kontrolle des Anstellwinkels

Mit dem Traveller kannzusätzlich der Twist beein-flußt werden.

D as Großsegel wird hauptsäch-. lich mit dem laufenden Gut ge-

trimmt. Auf 7/8-tel getakeltenBooten kommt noch die Mastbiegunghinzu. Wann welcher Strecker der rich-tige ist, erklären wir nun im einzelnen.

Das Großfall: Die Aufgaben desGroßfalls gehen über das Setzen desSegels weit hinaus. Mit der sich aus derGroßfallspannung ergebenden Vorliek-spannung wird sowohl die Profiltiefe,als auch die Anschnittkante des Segelsbeeinflußt. Beim Setzen des Segels wirddas Fall so stark durchgesetzt, daß sicheine leichte Falte parallel zum Vorliekbildet. Diese Falte wird beim Dicht-holen der Großschot verschwinden. DasVorliek sollte auf keinen Fall zwischenden Mastrutschern durchhängen. Wirddas Fall von dieser Grundeinstellungaus stärker durchgesetzt, so wandertder Profilschwerpunkt weiter nach vor-ne. Das Optimum liegt zwischen 35%und 45%. Der Profilschwerpunkt sollbei zunehmendem Wind weiter nachvorne wandern. Entsprechend muß dasGroßfall bei zunehmendem Wind im-mer stärker durchgesetzt werden.Gleichzeitig wird die Anschnittkante desSegels runder. Beim Segeln raumschotsund vor dem Wind bildet sich eine Fal-te parallel zum Vorliek. Um dies zuverhindern, sollte das Fall auf solchenKursen so weit gefiert werden, bis dieFalte verschwunden ist. Vor demAnluven wird das Fall wieder durchge-setzt. Um diesen Vorgang zu vereinfa-chen, ist es ratsam, sich eineCunningham-Kausch in das Segel ein-bauen zu lassen.

Das Cunnigham: Das Cunnigham isteine Kausch am Vorliek des Großsegels.Sie sitzt ca. 20 – 30 cm über dem Hals.Das Cunnigham wirkt im Prinzip wieein „Großfall von unten“. Es hat aufdas Profil den gleichen Einfluß wie dasGroßfall. Der erhebliche Vorteil liegtdarin, daß beim Dichtholen nicht gegenden Zug von Großschot und Baum-niederholer angezogen werden muß. Esmuß für den gleichen Trimmeffekt nurein Bruchteil der Kraft aufgewendetwerden. Eine Cunningham Kausch läßtsich in fast jedes Segel mit geringemAufwand nachrüsten. Der Cunnigham-Stecker wird wie eine Reffleine mög-lichst nach achtern ins Cockpitumgelenkt.

Profiländerung durch VorliekspannungRichtungen, in die sich

das Profil bewegt

GROß-SEGEL - TRIMM

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Große Fall-spannung

Das Profilrutscht nachvorn (roteLinie).

Geringe Spannungauf dem Cunningham

GroßerSchotzug

geringer Twist

Baumniederholerdicht

Großer Twist

Baumniederholerlose

Vorliekstrecker oderCunninghamSeine Wirkung entspricht demdes Großfalls. Der Unterschiedzum Fall liegt in seiner Funkti-onsweise: Mit dem Fall läßt sichdas Vorliek nur schwer durchset-zen, vor allem bei starkem Wind-druck. Da das Cunningham knapp(ca. 20 Zentimeter) über demHals des Segels sitzt, muß es nurgeringe Reibungskräfte überwin-den und nicht gegen Fall undBaumniederholer anziehen. DerKraftaufwand wird also wesent-lich geringer.Die Kausch des Cunninghams läßtsich jederzeit mit geringemAufwand nachrüsten. Sie wirdetwa 20 bis 30 Zentimeter überdem Hals des Segels eingesetzt.

BaumniederholerDer Baumniederholer wird haupt-sächlich zwischen Kursen halb amWind und vor dem Wind einge-setzt. Auf diesen Kursen dient erzum Einstellen des Twistes undverhindert ein übermäßigesSteigen des Baumes. Die am Windnach unten gerichtete Kraft derGroßschot, die den Twist hierkontrolliert, fehlt raumschots und

muß durch denBaumniederholer ersetztwerden. Bei raumem Winddient die Großschot nurzum Einstellen des Anstell-winkels.

Der Baumniederholer hatdie richtige Spannungerreicht, wenn beimAuffieren der Großschotdas Vorliek im oberen undim unteren Bereich gleich-zeitig einfällt.Bei leichtem Wind wirdder Baumniederholer losegefahren. Das Gewicht desBaums reicht dann aus, umein Steigen des Großbaumszu verhindern.

D er Unterliekstrecker: Die. Wirkung des Unterliekstrec-. kers ist sehr viel geringer alsallgemein angenommen; er hat ledig-lich einen Einfluß auf das unterste Drit-tel des Segels. Er sollte, außer bei sehrleichtem Wind, immer stark durchge-setzt werden.

Hinweis Bitte achten Sie darauf, daßdas Cunningham zum Segel-setzen vollkommen gelöst ist.

Die Großschot: Mit der Großschotwird auf Kursen am Wind der Twist,also das Maß der Verwindung des Ach-terlieks, eingestellt. Eine große Hilfezur Kontrolle des Twistes sind Wind-fäden am Achterliek. Sie werden etwaauf Höhe der Segellatten angebracht.

Wehen die Windfäden nicht allegleichmäßig nach achtern aus, ist dieGroßschot zu dicht geholt: Der Twistist zu gering, das Achterliek wird zustark geschlossen und das Boot zu luv-gierig.

Dann muß man so lange auffieren,bis gerade alle Fäden gleichmäßig aus-zuwehen beginnen. Fiert man noch wei-ter auf, wehen zwar die Fäden weiteraus, aber der Twist ist dann nicht mehroptimal: Das Segel verliert an Vortrieb.

Weitere Tips zur richtigen Einstel-lung des Twist:

lDie Schot so weit durchholen, bis dieoberste Segellatte in etwa parallel zumBaum verläuft. Der Baum darf je-doch niemals über die Mittschiffsliniegeholt werden.

lIm Seegang darf der oberste Wind-faden etwa ein Drittel der Zeit nachLee wegklappen.

lWird die Krängung zu groß, muß derAnstellwinkel des Segels vergrößertwerden. Auf Yachten ohne Travellergeschieht dies durch Auffieren derSchot. Dabei sollte der Baumnieder-holer leicht durchgesetzt sein, um einSteigen des Baumes zu verhindern.

Auf raumen Kursen fiert man dieGroßschot bei durchgesetztem Baum-niederholer so weit auf, daß das Tucham Vorliek gerade noch nicht einfällt.

DER TRIMM

DES GROßSEGELS

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D er Traveller: Er ist die wir-kungsvollste Vorrichtung, denAnstellwinkel des Großsegels

am Wind einzustellen, und zwar ohneden Twist zu verändern. Der Twist wirdausschließlich durch die Großschot kon-trolliert.

Der Traveller sollte so weit nach Luvgeholt werden, bis der Großbaum fastmittschiffs steht.

Bei zunehmendem Wind fiert manihn nach Lee, verkleinert also den An-stellwinkel. Auf diese Weise wird derDruck im Segel verringert und damitgleichzeitig die Krängung.

Man gewinnt dadurch drei Vorteile:

lgeringere Abdrift durch weniger Krän-gung

lweniger Ruderdruck, weil die Quer-kraft herabgesetzt wird und beides zu-sammen bewirkt

lmehr Geschwindigkeit.

Tip Der Traveller sollte nur so weitnach Lee gefiert werden, bis derAchterlieksbereich mit den Segel-latten, ohne zu schlagen, steht. EinGegenbauch im Groß ist auf jedenFall besser als zuviel Krängung.

Läßt sich ein Schlagen des Segelsnicht mehr verhindern, wird es Zeit zumReffen.

Die Mastbiegung wird größer <=> Das Segel wird flacher

Der Mast in Höhe der Saling

MastbiegungDie richtige Mastbiegung wird bei 7/8- und Topp-Riggs aufunterschiedliche Weise erreicht.

Mastbiegung bei 7/8-RiggsMit der Biegung des Mastes läßt sich die optimale Profiltiefe desGroßsegels besonders wirkungsvoll einstellen. Ein stark gebogenerMast macht das Profil flach, ein gerader hält es bauchiger.

Die richtige Profiltiefe hängt vor allem von der Windstärke ab:Bei leichtem Wind fährt man ein volleres Profil, um seine erhöhteVortriebsleistung zu nutzen.

Nimmt die Windstärke zu und damit Ruderdruck und Krängung,muß „Power“ aus dem Segel genommen werden, indem man überdie Mastbiegung das Profil flacher einstellt und über den Travel-ler den Anstellwinkel vergrößert.

Mit der Biegung des Mastes vergrößert sich der Abstand zwi-schen Vor- und Achterliek: Das Profil wird auseinandergezogen,also zwangsläufig flacher. Gleichzeitig verkürzt sich der Abstandzwischen Masttopp und Schothorn. Das Achterliek bekommt mehrLose: Es wird geöffnet, der Twist erhöht und dadurch Druck ausdem Segel genommen.

Beginnen sich allerdings strahlenförmige Falten vom Schothornaus zu bilden, wird es Zeit zum Reffen.Ein flaches Großsegel mit höherem Twist ist für stärkeren Windrichtig eingestellt. Krängung und Ruderdruck sind dann geringer.

Auf raumen Kursen ist ein volleres Profil günstiger. Das Achter-stag wird also nur „handwarm“ gefahren.

Die Wirkung der Mastbiegung bei Topp-RiggsHier gilt im wesentlichen das gleiche wie für 7/8-Riggs. Allerdingslassen sich toppgetakelte Masten während des Segelns nicht mehrverstellen. Die Mastbiegung wird zum Mastsetzen mit Hilfe dervorderen Unterwanten und/oder des Babystags festgelegt unddann beibehalten. Die Profilveränderungen erreicht mandurch Fallspannung, Cunningham, Schot oder Unterliek-strecker.

Bauchiges Groß für leichten Wind

Großsegel durch Mastbiegung flachund offen getrimmt

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Fall - Vorliek

Richtungen, in die sichdas Profil bewegt

Optimum zwischen35 % und 45 %

Veränderung des Segelprofils durch dieFallspannungEine hohe Spannung verlagert den „Bauch“ zum Vorstag hin, eineniedrige läßt ihn dagegen nach achtern wandern. Gleichzeitig wirdmit einer hohen Spannung das Profil vorn runder. Sie ist zu hoch,wenn sich im Tuch am Vorliek Längsfalten bilden.

Das Vorstag hängt stärker durch <=> Das Segel wird bauchiger

VORSEGEL-TRIMM

D as Vorsegel wird hauptsächlichmit dem laufenden Gut und

d e mVorstag eingestellt. Wesentli-

che Unterschiede in der Wirkung aufdas Vorsegel gibt es bei den Trimm-vorrichtungen von 7/8- und Topp-Riggnicht.

Das Genuafall: Mit dem Fall wirdhauptsächlich die Lage der größten Pro-filtiefe zwischen Vor- und Achterliekeingestellt. Ist das Fall nur leicht durch-gesetzt, erhält man ein bauchiges Se-gel. Der tiefste Punkt des Profils liegtdann relativ weit hinten. Dieser Trimmist für sehr leichten Wind genau rich-tig. Erhöht man mit zunehmender Wind-stärke die Fallspannung, wandert diegrößte Profiltiefe weiter nach vorn.

Die richtige Fallspannung läßt sichgut am Vorliek ablesen: Außer bei sehrleichtem Wind sollten am Vorliek kei-ne horizontalen Falten sichtbar sein. Istdas Fall zu hart durchgesetzt, bekommtdas Segel direkt hinter dem Vorstageine starke Rundung. Sie wirkt sich aufden Vortrieb nachteilig aus. Zudem be-steht dann die Gefahr, daß das Segelausreckt.

Veränderung des Segelprofils durch die Spannung desVorstags

Mit der Spannung des Vorstags bestimmt man die Stärke derRundung des Segelprofils. Da es unter fast allen Bedingungenvorn flach sein sollte, ist eine möglichst hohe Vorstagspannungvorteilhaft. Dies gilt besonders für Yachten mit Rollreffanla-ge. Ein zu großer Durchhang des Stags führt durch Vibrationzu übermäßigem Verschleiß.Auf toppgetakelten Yachten läßt sich das Vorstag bis zu einemgewissen Grad über den Achterstagspanner durchsetzen.Bei 7/8-Riggs ist die Spannung der Oberwanten und vor allemder Backstagen für den Durchhang des Vorstags verantwort-lich. Das Achterstag hat hierauf nur wenig Einfluß.

Funktionen der Trimmeinrich-tungen auf einen Blick:

Fallspannung: Lage der größtenProfiltiefe und Form(Anschnittkante) desProfils im vorderenBereich des Segels   

Spannungdes Vorstags: Veränderung der

Profilform

Schotzug: Kontrolle des Twistesund Veränderung desAnstellwinkels

Holepunkt: Einstellen derAchterlieksöffnungund des Profil-verlaufs.

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D er Holepunkt: Über den Hole-punkt stellt man die Verwin-dung des Vorsegels, also den

Twist, ein. Wird der Holepunkt nachachtern verschoben, vergrößert man denTwist und öffnet das Achterliek. Verla-gert man ihn nach vorn, wird das Ach-terliek geschlossen.

Um die Position des Holepunktes rich-tig einzustellen, stehen drei Hilfen zurVerfügung:lMan denkt sich eine Linie, die in

Richtung der Schot über das Segelbis zur Mitte des Vorlieks verläuft.lDie zweite Methode ist etwas genau-

er: Man setzt die Längen von Achter-und Unterliek ins Verhältnis zuein-ander. Der Schotwinkel ergibt sichdann aus der abgebildeten Formel.

Tip Markieren Sie den einmal errech-neten Winkel am Schothorn mitTape oder einem Marker. Das er-leichtert das Einstellen - vor al-lem bei Dunkelheit.

lDie dritte Methode ist die genauesteund berücksichtigt als einzige auchdie unterschiedlichen Windverhält-nisse:Hierzu bringt man in der Nähe desVorlieks zwei Paar Windfäden in un-terschiedlicher Höhe an: die unterenbeiden auf etwa einem Viertel derLänge des Vorlieks und das obere aufca. dreiviertel seiner Länge. ZumVorliek sollten die Fäden einen Ab-stand von etwa 30 Zentimetern habenund nicht hinter einem Stagreiter an-gebracht sein. Man hat nun darauf zuachten, daß die Fäden des unterenPaares stets parallel auswehen. Steigtbeim oberen Paar der Luv-Faden, istder Holepunkt zu weit achtern. Steigtder Lee-Faden, ist der Holepunkt zuweit vorn. Bewegen sich beide Fadenpaare ge-nau gleich, stimmt der Holepunkt.

Die Genuaschot: Die Einstellung derGenuaschot erfordert viel Erfahrung undFeingefühl. Um die optimale Schot-spannung herauszufinden, ist es sinn-voll, das Speedometer beim Trimmenzu beobachten. Um den Trimm immerwieder zu finden, gibt es mehrere An-haltspunkte:lDer Abstand des Segels von der

SalinglDer Abstand des Unterlieks vom

OberwantlMarkierungen auf der Schot

Die Schot verläuft in der Verlän-gerung einer gedachten Linie vonder Schotkausche zu einem Punktauf halber Vorlieklänge.

Die Einstellung desVorsegelholepunktes

zu stark an-geluvt:der Faden inLuv steigt

richtig:die Strömungliegt anbeiden Seitenanzu starkabgefallen:der Lee-Faden steigt

Lee

Luv

WindfädenWindfäden ermöglichen auf einfache Weise den optimalen Trimm desSegels am Wind. Außerdem läßt sich mit ihrer Hilfe die genauePosition des Holepunktes auf der Schiene feststellen.

AL = Achterliek in mUL = Unterliek in ms = Schotwinkel in Gradh = Winkel der Schot vom

Achterliek aus in Grad

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S egler nennen allgemein die Öff-nung zwischen Vor- und Großse-gel „Düse“, weil angeblich in der

trichterförmigen Verengung die anströ-mende Luft beschleunigt wird. Sie trittdemnach mit höherer Geschwindigkeitauf das Großsegel und bewirkt eine Zu-nahme des Vortriebs. Dies ist zwar ein-leuchtend aber falsch.

In Wirklichkeit wird die Luftmassein der Verengung nicht, wie in einerwirklichen Düse, zusammengepreßt unddadurch beschleunigt, sondern gebremstund teilweise sogar gestaut: Die gerin-gen Geschwindigkeiten segelnder Boo-te reichen zum Komprimieren der Luftnämlich bei weitem nicht aus. Und wäreder Spalt zwischen Groß- und Vorsegelwirklich eine Düse, würde man kaumam Wind segeln können.

Die Gründe hierfür lassen sich auchohne Mathematik und aerodynamischeVorkenntnisse leicht erklären: Da alsodie trichterförmige Verengung zwischenGroß und Vorsegel einen Teil deranströmenden Luft nicht durchläßt, mußdiese Luftmasse ausweichen und dasHindernis irgendwie umgehen. Aberwohin?

Die einzige Möglichkeit ist der Wegnach vorn – und zwar über die Leeseitedes Vorsegels: Dort herrscht ein wesent-lich geringerer Druck, als auf der Luv-seite beider Segel. Weil aber Luft,genauso wie Wasser, nicht bergauf flie-ßen kann, ist sie gezwungen, talwärtszu strömen, zum Tief der Leeseite, indie sie regelrecht gesaugt wird.

Zu den Druckunterschieden zwischender Luv- und Leeseite eines Segelskommt es durch die unterschiedlich ho-hen Geschwindigkeiten der umströmen-den Luft. Werden Luftmassen über einerFläche beschleunigt, entsteht in diesemBereich Unterdruck, beim Abbremsender Strömung dagegen Überdruck, sohat es bereits Bernoulli im 18. Jahrhun-dert herausgefunden.

Beschleunigt wird die Luftmasse im-mer dann, wenn das Profil des Segelszur allgemeinen Strömungsrichtung an-gestellt ist. Dann haben die der Krüm-mung folgenden Luftteilchen der Lee-seite einen längeren Weg, als dieLufteilchen der Luvseite zurückzulegen.Sie müssen sich „beeilen“, um mit derüber die Luvseite fließenden Luft recht-zeitig am Achterliek anzukommen.Sonst würde dort ein „Loch“ entstehen,

TheoretischeGrundlagendesSegeltrimms

Die aerodynamischenVorgänge in der Öffnungzwischen Vor- und Großsegelsind der Schlüsselzum Verständnis desSegeltrimms. Vor allem dieneueren, aus der Flugtechnikstammenden Erkenntnissesind besonders interessantund für Segler geradezuspannend. Wer sie kennt,wird die Segelmaschineseines Bootes besserbeherrschen.

AERODYNAMIK

DIE

UNSICHTBARE

KRAFT

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Das Vermögen der Luft an Flächen zu haften und gleichzeitig dasBestreben der Moleküle aneinander festzuhalten, bewirkt, daß dieLuft um eine zur Strömungsrichtung angestellten Fläche gezwungenwird, ohne sich abzulösen.

Auch das Profil eines Tragflächenmastes kann Vortrieb erzeugen, wennes entsprechend der Luftgeschwindigkeit zur Strömung angestelltwird: Die Luft muß auf der Leeseite des Profils einen längeren Weg alsauf der Luvseite zurücklegen. Damit sie gleichzeitig mit den Luft-teilchen der Luvseite an der Achterkante ankommt, wird sie gezwun-gen, schneller zu strömen. Es entsteht Unterdruck und damit Vortrieb.

das es in der Physik nicht geben kann.Der so erzeugte Unterdruck wird durchdie zusätzliche, aus dem „Hoch“ desSpaltes beider Segel mit großer Ge-schwindigkeit angesaugten Luft wesent-lich erhöht, da sie einen noch längerenWeg um das Profil zum Achterliek zu-rücklegen muß.

Warum folgt eigentlich die Luftmasseder Krümmung des Profils und fließtnicht einfach gradlinig weiter?

Der Grund ist ein weiteres Phäno-men: das Vermögen von Fluiden wieLuft oder Wasser an umströmten Flä-chen zu haften und das Bestreben derMoleküle gleichzeitig aneinander fest-zuhalten. Diese als Zähigkeit oder Ad-häsion bezeichnete Eigenschaft ist beiden meisten Flüssigkeiten sehr unter-schiedlich. Sie ist das Maß der Leicht-flüssigkeit eines Mediums. Sirupbeispielsweise hat eine sehr hohe Zä-higkeit, während das Fluidum Luft –physikalisch gesehen ist es „trockenesWasser“ –, extrem leichtflüssig ist.

Zurück zum Segel: Während der An-strömung bildet die Luft eine sehr dün-ne, nur Bruchteile eines Millimetersdünne Haftschicht, die das Profil wieeine Haut umgibt und die Strömungs-geschwindigkeit Null hat. Sie ist mitweiteren Luftschichten überlagert, dienach außen hin mit zunehmender Ge-schwindigkeit strömen, bis sie wiederso schnell wie die Außenströmung sind.

Diese flächennahe, durch die Zä-higkeit beeinflußte Strömung be-stimmter Dicke bezeichnet man alsReibungs- oder Grenzschicht. Sie be-wirkt, daß auch nicht profilierte Flä-chen, wie beispielsweise eine in denWind gehaltene Platte, Auftrieb bekom-mt, wenn sie mit einem bestimmtenWinkel zur Strömung ange- stellt wird.Genauso läßt sich die Tatsache erklä-ren, warum man mit einem gleichmä-ßig profilierten, drehbar gelagerten MastVortrieb erzeugen kann. Durch den An-stellwinkel wird für die Luftströmungdie Leeseite verlängert: Sie muß schnel-ler strömen. Es entsteht Unterdruck unddamit Vortrieb.

Aber nicht nur der längere Weg,den die aus dem Spalt um dasVorsegel herum gelenkte Luft

gegenüber der Luvströmung zurückle-gen muß, verursacht Beschleunigung:Sie entsteht auch dann, wenn die Luft

Je nach Windgeschwindigkeit machtdie Luft das Umströmen gekrümmterFlächen aber nur bis zu einem gewissenGrad mit: Ist ihre Geschwindigkeit zuhoch, wird die Luftmasse aus der Kur-ve getragen. Sie reißt ab, verwirbelt,und das Segel produziert fast nur nochKrängung. Das Gleiche passiert,wenn die Strömungsgeschwindig-keit zu niedrig ist: Der Luftstromhat nicht genügend Energie, umdie starke Kurve zu „schaf-fen“.

Die Ursache für diesesVerhalten hängt haupt-sächlich mit dem An-stieg des Druckesauf den letzten

um stark gekrümmte Flächen, wie bei-spielsweise ein tiefes Profil im vorde-ren Bereich des Vorsegels oder einemstumpfen Anstellwinkel, gelenkt wird.(Das gleiche, als „Eckeneffekt“ be-zeichnete Phänomen, läßt sich auchan Kaps beobachten. Die anströmendeLuft wird hier stark beschleunigt undkann in Verbindung mit der Landnähegefährlichen Seegang hervorrufen).

Der durch Beschleunigung erzeugteUnterdruck bewirkt eine senkrecht zuden Strömungslinien nach außen ge-richtete Kraft, die hauptsächlich fürden Vortrieb der Segelmaschine sorgt.

Saugseite

Druckseite

Druckseite

Saugseite

schnelle Strömung => enge Linien & niedriger DruckDurch Zähigkeit auf der Fläche haftet die Luft.

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Zweidritteln der Profil- länge zu-sammen. Wie schon erklärt, erreicht dieLuftströmung ihre höchste Geschwin-digkeit über der größten Profiltiefe undbewirkt dort ein Feld mitniedrigstem Druck. Grafisch dargestelltdrängen sich hier die Stromlinien amengsten zusammen. Anschließend wei-ten sie sich, bis sie hinter dem Hinder-nis Segel im gleichen Abstand verlaufenwie vor ihm und damit wieder die glei-che Geschwindigkeit haben.

Bei einem hohen Anstellwinkel – erwird zwischen Profilsehne und Strö-mungsrichtung gemessen – wenn dieLuft mit besonders hoher Geschwin-digkeit um die Anschnittkante des Pro-fils gezwungen wird und in diesemBereich der Druckabfall entsprechendstark ist, kann der anschließende Druck-anstieg zu kraß sein. Die Energie derStrömung reicht dann nicht mehr aus,um ihn zu überwinden. DieGrenzschicht verdickt sich plötzlichstark und hat nicht mehr genügend„Kraft“, sich zu halten. Sie löst ab undtreibt als Wirbelschleppe seitlich da-von, wobei der Vortrieb nahezu voll-kommen zusammenbricht.

Diese Vorgänge lassen sich mit Hilfeeiner einfachen Darstellung (nachPrantl) besonders gut veranschaulichen:Man stelle sich Kugeln vor, die einemAbhang hinunterlaufen, dessen Steilheitdie Höhe des Druckabfalls im erstenDrittel des Profils darstellen soll. DieTalsohle symbolisiert dann die größteProfiltiefe, also den niedrigsten Druck.Die Kugeln können aber nur dann denfolgenden Hang (ca. die letzten Zwei-drittel des Profils) überwinden, wennsie über genügend hohe Energie(Windgeschwindig- keit) verfügen under nicht zu steil ist, also im richtigenVerhältnis ansteigt (Druckanstieg).Sonst rollen die Kugeln wieder zurück.(Die Strömung löst sich ab.)

Auf die Praxis übertragen heißt das:Der Anstellwinkel des Segels muß sogroß sein, daß die Umströmung einegrößtmögliche Geschwindigkeit er-reicht, ohne sich auf ihrem Weg zumAchterliek abzulösen. Druckabfall undDruckanstieg müssen also genau imrichtigen Verhältnis zueinander stehen.

Druck-abfall

Druckanstieg

VerzögerungBeschleu-nigung

Das Kugelmodel zumVeranschaulichen der Druckverläufeam Segel

Die Steilheit des Abhangs symbolisiert die Höhe des Druckabfallsund die Talsohle den niedrigsten Druck am Profil. Die Kugel kannaber nur dann den Hang überwinden, wenn der Hang im richtigenVerhältnis zur Geschwindigkeit der Kugel, also nicht zu steil,ansteigt.

Festlegungdes Anstellwinkels

kleiner Anstellwinkelgroßer Anstellwinkel

Der Anstellwinkel eines Segels wird zwischen derStrömungsrichtung und der Sehne seines Profilsgemessen.

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Mit dem Trimmen der Segel ver-sucht man nicht nur den Anstellwin-kel dem augenblicklichen Kurs undder herrschenden Windgeschwindig-keit anzupassen. Auch die Form desProfils muß möglichst strömungs-günstig eingestellt werden.

In schwacher Brise ist beispielswei-se eine stark gerundete Anschnittkantenachteilig, da die Luftströmung zuschwach ist, um die starke Kurve neh-men zu können. (Die Kugeln habenzu wenig Schwung.) Erfahrene Seg-ler trimmen deshalb den vorderen Be-reich flacher oder fallen etwas ab, umden Anstellwinkel zu vergrößern. BeiStarkwind muß das Profil insgesamtflacher getrimmt werden, damit dieenergiereiche, sehr schnell strömen-de Luft nicht durch den plötzlich stei-len Druckanstieg zum Ablösengezwungen wird. Die schnell rollen-den Kugeln werden durch den zu steilansteigenden Hang gebremst und rol-len schließlich zurück.

Ist also die Öffnung oder der Spaltzwischen Groß- und Vorsegel richtigeingestellt, erreicht die Luft um denvorderen Bereich des Vorsegels ihrehöchste Strömungsgeschwindigkeitund bringt damit den größten Vor-trieb. Die Leeströmung wird dann aufihrem Weg über die große Fläche desGroßsegels durch Reibung und dendamit verbundenen sanften Druckan-stieg so abgebremst, daß sie sich amAchterliek gleichzeitig mit der Luv-strömung wieder vereinigen kann. DasGroßsegel sorgt also für die notwen-dige Profilverlängerung, die einensanften Druckanstieg gewährleistet.

Noch einen weiteren, entscheiden-den Vorteil hat die langsamer strö-mende, durch den Spalt gedrosselteLuft: Sie umströmt mit erheblichweniger Energie das Hindernis Mast,als sie dies ohne Vorsegel tun würde.Dadurch wirken sich die an seinerAchterkante entstandenen Ablösungenund Verwirbelungen weniger schäd-lich auf den Vortrieb aus. Wäre derSpalt tatsächlich eine „Düse“, würdeein Boot schon auf Grund der starkbremsenden Wirbel im Mastbereichspätestens bei 60 Grad am Wind aufder Stelle dümpeln. Ganz davon ab-gesehen, daß das Vorsegel kaum Vor-trieb liefern könnte.

Der zu große Anstellwinkel bewirkt eine extrem hohe Um-strömungsgeschwindigkeit an der Anschnittkante desProfils. Es entsteht in einem kleinen Bereich sehr niedri-ger Druck, der gleich darauf ruckartig ansteigt und dasAblösen der Strömung von der Fläche bewirkt. Oder:Die Mulde ist zu tief, die schnelle Kugel wird durchden zu steilen Hang zurückgeworfen.

Das Kugelmodel zum Veranschaulichen derDruckverläufe am Segel: Glatte, schnelleStrömung.

Hohe Windgeschwindigkeit erfordert ein flaches Profil. Oder: Diemit hoher Geschwindigkeit anrollende Kugel kann nur eine flacheMulde nehmen, damit sie nicht aus der Bahn geworfen wird.

Beschleu-nigung

Druck-abfall

Turbulenz mit Strömungsabriß

Druckanstieg

Verzögerung

DruckanstiegDruckabfall

Druck zu niedrig

zu große

Beschleunigung

Verzögerung -

Kugel rolltzurück

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Genau dies geschieht, wenn man denSpalt zu weit öffnet. Dann wird zu vielLuft durchgelassen und die Leistung desVorsegels entsprechend herabgesetzt.Umgekehrt, mit zu enger Öffnung, be-wirkt man einen zu geringen Durchlaß:Nahezu die gesamte Luftmasse aus demzu engen Trichter muß nun über dieLeeseite der Genoa ausweichen. Da-durch wird die Luft so stark be-schleunigt, daß sie sich bereits an dergekrümmten Anschnittkante des Vorse-gels ablöst. Das Tuch des Großsegelsdagegen fällt ein und zeigt densogenannten „Gegenbauch“. Er entstehtalso nicht durch einen starken Luftstromaus der engen „Düse“, die angeblichdas Tuch „anbläst“, sondern weil hiernahezu Windstille herrscht. Die Luftauf der Druckseite des Großsegelsströmt nun schneller als die auf der Lee-seite: Das Tuch wird nach Luv „ge-saugt“.

Beide Segel bilden also eine untrenn-bare Einheit, deren wirkungsvolles Zu-sammenspiel sich entscheidend auf denVortrieb auswirkt. Praktisch heißt das:Wird die Profiltiefe und die Stellungeines Segels verändert, muß auch dasandere neu getrimmt werden, damit dieÖffnung ihre strömungsgünstige Formbehält.

Sind jedoch Genoa und Groß richtigeingestellt, erreicht der Windmotor sei-ne maximale Leistung – mit Arbeitstei-lung: Das Vorsegel bringt hauptsächlichden Vortrieb und mit dem Trimm desGroßsegels stellt man den optimalenRuderdruck und die Krängung ein.

N achdem wir nun die „Düsen-theorie“ über Bord geworfen

. haben, müssen wir uns nochvon einer weiteren Behauptung tren-nen, die da lautet: Ein Segel funktioniertwie die Tragfläche eines Flugzeuges,weil durch das unterschiedlich stark ge-krümmte Profil die oberhalb der Trag-fläche fließende Luft einen längerenWeg, als die an der unteren, flacherenSeite zurücklegen muß. Sie ist deshalbgezwungen, schneller zu fließen, damitsie gleichzeitig mit der unteren Strö-mung an der Hinterkante der Flächeankommt. Beschleunigung heißt Unter-druck, die Tragfläche erhält Auftrieb.

Segelyacht (nur) unter Großsegel

Eine Segelyacht ohne Vorsegel segeltohne Spalt zwischen den Segeln. Manist deshalb gezwungen, abzufallen, umdurch den größeren Anstellwinkel

mehr Leistung vom Großsegel zu bekommen und in Fahrt zubleiben.

Ein höherer Anstellwinkel bewirkt, daß die Lee-Strömungum eine steilere Kurve gezwungen und deshalb beschleunigtwird. Hohe Strömungsgeschwindigkeit wird durch geringenAbstand der Strömungslinien dargestellt. Zum Vergleich: Imoberen Bild drängen sich die Strömungslinien auf dervorderen Lee-Seite der Genua besonders eng zusammen.Hier sorgt die zusätzliche aus dem Spalt beider Segelstammende Luft für eine Erhöhung der Strömungsge-schwindigkeit .Im Gegensatz zum Bild unten geschieht hier die Umströ-mung der Lee-Seite des Großsegels durch den Einfluß derVerengung wesentlich langsamer.

Die nicht durch den Spalt zwischenVor- und Großsegel passende Luftmuß um die Luvseite der Genuaströmen. Sie bewirkt ein Verschieben

der Staulinie auf der Luvseite des Profils: Das Boot kannhöher an den Wind gehen, ohne die Schoten dichter zu holen.

Segelyacht unter Großsegel und Genua

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Das ist so einleuchtend wie falsch.Oder genauer gesagt, nur die halbeWahrheit: Denn wie ist es dann mög-lich, daß ein Flugzeug auf dem Rückenfliegen kann? Außerdem hinkt der Ver-gleich mit der Tragfläche, da ein Segelso dünn wie sein Tuch ist, die Luft-teilchen in Luv und Lee also den gleichlangen Weg zurückzulegen haben. Wiewir aber bereits wissen, wird die Be-schleunigung der Strömung in Lee durchdie Anstellung des Profils zur Strö-mungsrichtung und vor allem durch denStau in der Öffnung bewirkt. Die aufdiese Weise erzeugten Kräfte reichenaber bei weitem nicht aus. Denn sonstwürde ein Boot, das nur mit dem Großoder nur mit einer Genua (also ohneSpalt) am Wind segelt, kaum nennens-wert Fahrt am Wind machen können.

Die Erklärung hierfür ist die soge-nannte „Zirkulation“, eine außerhalb derflächennahen Grenzschicht um die Se-gel kreisende Strömung. Sie entstehtauf folgende Weise: Durch die Anstel-lung des Segels zur Windströmung er-reichen die Luftteilchen in Luv für einenkurzen Moment eher das Achterliek.Sie werden um die scharfe Kurve ge-zwungen und prallen eine Winzigkeitspäter auf die Gegenströmung. Es ent-steht ein Wirbel, der sich von der Ach-terkante ablöst und mit der Strömungfortgetragen wird. Dieser sogenannte„Anfahrwirbel“ bewirkt nicht nur dieVereinigung beider Strömungen, er setztauch die Rotation der Zirkulation inGang.

„Man kann den Anfahrwirbel mit ei-nem kleinen Zahnrad vergleichen, dasein größeres antreibt. Die Zähigkeit derFlüssigkeit (Luft) und die von ihr her-vorgerufene Reibung übernimmt dieFunktion der Zähne der Zahnräder. Dieinduzierte Drehbewegung der Flüssig-keitsteilchen um den Flügel ist die Zir-kulation“, so schreibt C.A.Marchaj inseinem Buch „Aerodynamik und Hy-drodynamik des Segels“ (Delius,Klasing & Co.).

Dieser Vorgang läßt sich mit demdritten Grundgesetz der Mechanik vonIsaac Newton (1642 – 1727) nachwei-sen. Es besagt, daß jede Aktion immereine gleich große Reaktion auslöst, aberin entgegengesetzter Richtung. Die En-ergie des links drehenden Anfahrwir-bels (Aktion) setzt die Luftmasse derZirkulation (Reaktion) rechts herum inSchwung.

Gegenbauch

Durch die große Öffnung des Spaltes zwischen Großsegel und Genuakann die anströmende Luftmasse praktisch unbehindert hindurch-gelangen. Nur ein geringer Teil von ihr muß auf die Luvseite derGenua ausweichen und kann für Beschleunigung der Lee-Strö-mung sorgen. Die Genua ist „unterpowered“, sie bringt zu wenigLeistung.

Der Traveller des Großsegels ist zu weit nach Lee gefiert, ohne daßder Anstellwinkel der Genua verändert wurde. Der Spalt ist zu schmalund läßt kaum noch Luft durch. Deshalb muß eine sehr große Luft-masse mit äußerst hoher Geschwindigkeit über die Leeseite der Genuaausweichen. Sie schafft die enge Kurve nicht und löst sich ab. DasGroßsegel dagegen wird auf der Leeseite kaum mehr umströmt undfällt ein. Es bildet den sogenannten Gegenbauch: Die Luft auf derDruckseite des Großsegels strömt nun schneller und saugt das Tuchnach Luv.

Der Spalt zwischen Vor- und Großsegel ist zuschmal.

Der Spalt zwischen Vor- und Großsegel ist zu weit.

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Die Hinterkante wird vonder Strömung umflossen.

... und reißt ab und setzt

Die Zirkulation in Gang.

Verstärkung

AERODYNAMIK

Ein kleiner Wirbel deutet sich an .....

Lee: Die Zirkulation verstärkt die Strömung.Es ergibt sich ein erhöhter Unterdruck.

Unterdruck

Luv: Die Zirkulation bremst dieStrömung. Folge: erhöhter Druck

Überdruck

Abschwächung

Verstärkung

Auf diese Weise verstärkt die Zirku-lation in entscheidendem Maße dieflächennahe Strömung: In Lee ist siegleichgerichtet, sorgt also für weitereBeschleunigung und Zunahme des Un-terdruckes. In Luv ist sie entgegen-gerichtet, die Strömung wird ver-langsamt und der Überdruck erhöht.

Beide Kräfte addieren sich und be-wirken eine starke Zunahme der Vor-triebsleistung. Vor allem aber wird derStau im Spalt der Segel erhöht: DieZirkulation des Großsegels „schaufelt“zusätzlich Luft von außen in die trich-terförmi- ge Verengung. Durch die Zir-kulation der Genua bekommt dieseLuftmasse aber die notwendige Strö-mungsenergie, um die Kurve über dieLeeseite zu schaffen. Erst durch diese,die Kräfte addierende Wirkung der Zir-kulation, ist es möglich, daß ein Kat-boot am Wind segelt und ein Flugzeugauf dem Rücken fliegen kann.

Jede Kursänderung und jeder neueTrimm der Segel läßt die Zirkulationzusammenbrechen. Je geringer dieWindstärke oder die Energie der Strö-mung, desto schneller geschieht dies.Für breite Segel mit geringer Streckung(geringes Längen/Breitenverhältnis)braucht der Anfahrwirbel länger, umdie Zirkulation wieder in Schwung zubringen als für schmale, weil dieSchwungmasse des „Rades“ größer ist.Deshalb sollte bei Flaute jede unnötigeBewegung an Deck vermieden werden,damit sich das Boot so ruhig wie mög-lich durch das Wasser bewegt und dieZirkulation erhalten bleibt.

Da sich Wasser vom Fluidum Luftnur durch seine Dichte unterscheidet,spielt sich am Unterwasserschiff Ähnli-ches ab: Richtig getrimmt, segelt dasBoot leicht luvgierig, also mit etwaszur Strömung angestelltem Ruderblattund Kiel. Beide wirken nun wie einProfilmast ohne Segel: Sie erzeugenAuftrieb und verringern gleichzeitig dieKrängung. Je größer die Streckung vonRuderblatt und Kiel, desto schneller bautsich die Zirkulation wieder auf.

Nachdem bisher nur die Redev o m

Antrieb der Segelmaschine warund erläutert wurde, warum das

Zusammenspiel zwischen Vor- undGroßsegel eine so entscheidende Rollefür die Vortriebsleistung spielt, fehltnoch die Beantwortung dieser Frage:

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Warum kann ein katgetakeltes Bootkeine befriedigende Höhe laufen – selbstwenn es mit einem Tragflächenrigg ausfreistehendem, drehbarem Profilmastund optimal geschnittenem Lattengroßgesegelt wird? Auch diese Frage läßtsich leicht beantworten, wenn wir dieVorgänge um das Segel ein wenig nä-her betrachten:

Trifft die Luftströmung auf das Vor-liek, strömt ein Teil ihrer Masse um dieLuv- und der andere über die Leeseitedes Segels, und wie wir nun wissen: jenach Anstellwinkel unterschiedlich viel.

Bei einem nicht zur Strömung ange-stellten Profilmast wird die Luft in ge-nau zwei gleich große Massen geteilt.Es gibt dann weder eine Luv- noch eineLeeseite. Die Strömung ist auf beidenSeiten des Profils gleich schnell. DieGrenze, an der sich die Luftmasse teilt,wird Staulinie genannt und die Stelle,an der sie auf das Profil trifft: Stau-punkt.

Wird nun das Profil zur Strömungangestellt, wandert – je nach Größe desWinkels – der Staupunkt mehr oder we-niger weit auf die Luv- oder Druckseitedes Profils. Es entsteht eine Druck- undeine Saugseite, wobei die Grenze derLuftmassen, die Staulinie, entsprechendder Richtungsänderung der Anströmungzur Druckseite „verbogen“ wird.

Segelt man jedoch mit Fock und Groß-segel, bewirkt die zusätzliche, aus demSpalt auf die Leeseite des Segels ge-saugte Luft eine wesentlich weitere Ver-schiebung von Staupunkt und Staulinieauf die Druckseite des Vorsegels, alsdies bei einem Segel ohne Spalt mög-lich wäre. Praktisch bedeutet das: Mankann soweit anluven, bis der Staupunktdie Stelle erreicht hat, die er ohne Be-einflussung des Spaltes haben würde -oder um das Maß in Graden des durchden „Spalteffekt“ weiter nach Luv ver-schobenen Staupunktes, ohne daß dasSegel zu killen beginnt.

Das Verschieben der Staulinie desVorsegels auf die Druckseite bewirkt,daß gleichzeitig die des Großsegels an-gehoben wird. Auch dies bringt Vortei-le: Der Anstellwinkel wird spitzer unddie Strömungsgeschwindigkeit dadurchvermindert. Das gleiche passiert durchdie gegenläufige Zirkulation beider Se-gel im Spalt. Dadurch haben die durch

AERODYNAMIK

den Mast verursachten Verwirbelungenweniger Energie, wirken weniger brem-send, und die Strömung legt sich schnel-ler wieder am Profil des Großsegels an.

B isher war nur vom Druck-widerstand (Kugelmodell) undder Reibung, und zwar im Zu-

sammenhang mit dem Anstellwinkel ei-nes Profils die Rede. Den größtennegativen Einfluß auf den Vortrieb ei-nes Segels hat jedoch der sogenannte„induzierte“ Widerstand, dessen Größesich hauptsächlich durch die Form undden Schnitt der Segel beeinflussen läßt.Verursacht wird er durch die von derLuv- auf die Leeseite des Segels flie-ßenden Luftströmungen, die für Druck-ausgleich sorgen. Auf diese Weise gehtdem Vortrieb Energie verloren, die sichin Form einer nachgeschleppten Ketteaus Wirbeln bemerkbar macht. Als „Ab-wind“ können sich diese Turbulenzennoch über mehrere hundert Meter be-merkbar machen und nachfolgendeYachten behindern.

Naturgemäß hat der „induzierte Wi-derstand“ hauptsächlich im schmalenToppbereich und am Unterliek starkeAuswirkungen auf den Vortrieb. Des-halb sind konventionell geschnittene Se-gel mit langem Unterliek und spitzzulaufendem, wenig profiliertem Topp-bereich am ungünstigsten. Ein solchesSegel zieht eigentlich nur in der Mitte:Oben kann durch den geringen Abstandvon Vor- und Achterliek kein Unter-druck aufgebaut werden und unten wirddas breite Profil durch den Druckaus-gleich um den langen Baum wir-kungslos gemacht.

D urch die Entwicklung extremdehnungsarmer Tuche ist es

. heute jedoch möglich, Segelzu fertigen, die den „induzierten Wi-derstand“ stark vermindern. Das sindSegel mit großer Streckung, also kur-zem Unterliek und langem Vorliek. Siehaben im Toppbereich ein weit ausge-stelltes Achterliek und sind dort bereitsstark profiliert. Unterstützt wird das Pro-fil durch leichte, durchgehende Segel-latten, deren Biegeverhalten derjeweiligen Profiltiefe angepaßt ist. Sol-che, bis an die Grenzen optimierten Se-gel, werden heute auf allen Cuppernund Rennyachten gefahren. Für Fahrten-segler kommen sie schon wegen ihrer

kurzen Lebensdauer und den enorm ho-hen Kosten nicht in Frage, zumal dasweit ausgestellte Achterliek im Topplosnehm- bare Achterstagen erfordert.

Lattensegel für Fahrtenyachten kön-nen durch die Begrenzung des Achter-stags jedoch nur sehr wenig Rundungim Achterliek haben. Das oft gehörteArgument, sie seien durch den Gewinnan Fläche schneller und würden den„induzierten Widerstand“ herabsetzen,ist also nicht richtig.

Da sich der Druckaustausch um denGroßbaum herum nicht vermeiden läßt,ist es besser, das Profil im Bereich desUnterlieks flach zu schneiden. Dadurchvermindert man den Druckunterschiedzwischen Luv- und Leeseite. Der Druck-ausgleich findet weniger energiereichstatt, und die Wirbel des „induziertenWiderstandes“ haben geringere Brems-wirkung. Für Fahrtensegler sind des-halb Segel mit Shelf (einer dünnenTuchbahn am Unterliek) wenig zu emp-fehlen: Denn der Fahrtgewinn durch dieVergrößerung der Profiltiefe in schwa-chen Winden ist auf einer „normalen“Fahrtenyacht kaum meßbar.

Strömungstechnisch ideal wäre es na-türlich, wenn der Großbaum über Deckrutschen würde. Es wirkt dann wie einunüberwindbarer Zaun (oder als End-platte) und verhindert weitgehend denDruckausgleich. Aus naheliegendenGründen ist ein solches Großsegel kaumpraktikabel. Aber als „Decksfeger“ ge-schnittene Genuas sind auf Rennyachtenaus den genannten Gründen allgemeinüblich.

Fahrtensegler sollten dagegen Kom-promisse machen. Denn hier geht Si-cherheit und leichte Handhabung vorSegelleistung. Vor allem dann, wennman mit kleiner Crew segelt.