Deltasegel mit Freeship

Da bei mir ein neues Segel für Kalapuna ins Haus steht, kreisen die Gedanken wieder einmal um die Funktionsweise des Delta- oder Crabclaw-Segels. Der bisherige Segelschnitt hat sich nach einigen Korrekturen gut bewährt. Er folgte der Annahme, daß sich das absolut flach geschnittene Segel durch den Wind wölbt und damit ein brauchbares Profil generiert. Nun ist das dünne Spinnakertuch schon etwas ausgeleiert und muss ersetzt werden.

Im Technik-Teil von multihull.de schrieb ich vor bald 10 Jahren den Artikel ""Vortex - was ist das?", in dem ich mich (von Marchaj und Windkanaltests beeinflußt) über die Wirkungsweise des Deltas ausgelassen habe. Die bisherige Segelsaison mit meiner Proa Kalapuna scheint dies alles zu bestätigen. Aber wie so oft, soll das Bessere dem Guten überlegen sein. Spätestens, wenn der Anstellwinkel zum Wind ein bestimmtes Maß unterschreitet, wird die Vortexwirkung zusammenbrechen und aerodynamisches Segeln ist gefragt. Die Amwind-Leistungen meines Bootes sind daher nicht so befriedigend. Vor allem bei leichtem Wind will sich kein "Profil" aufbauen und die Proa dümpelt dahin. Der erste Gedanke zur Lösung des Problems: Ein neues Segel aus steiferem Tuch mit einem eingearbeitetem Profil, das auch bei leichtem Wind Vortrieb erzeugt. Als Zwischenlösung habe ich mit dem Geitau gespielt (siehe Multihull Forum), aber das ist nur die halbe Miete.

Die große Frage stellt sich nun mit dem profilierten Segel: Was passiert mit der "Vortexwirkung", die ja eigentlich auf der Symmetrie aufbaut. Die Antwort kann wie so oft wahrscheinlich nur der Test in der Praxis zeigen ...

Vortex hin, Vortex her, das flachgeschnittene Deltasegel bildet in jedem Fall durch den Winddruck auch ein "Profil" aus. Um nun dem Geheimnis der Geometrie des Deltasegels ein wenig näher zu kommen, habe ich es mir mit dem 3D-Programm Freeship einmal nachgebaut (in der Hoffnung, daß die Ergebnisse nicht trügen).

Das erste Bild zeigt das Segel in Seitenansicht mit dem Bug nach rechts. In den folgende Bilder habe ich es schrittweise gekippt, damit das Segelprofil besser sichtbar wird. Das 3D-Testsegel hat bewußt eine starke Wölbung bekommen, damit die Linien besser erkennbar werden.

Vor allem das letzte Bild zeigt deutlich, daß sich eigentlich nur in der Segelmitte eine Profilierung bildet. Am Unterliek und Richtung Topp ist das Segel nach wie vor flach, da diese Bereiche nicht von der Wölbung in der Symmetrieachse profitieren. Das würde bedeuten, ein Deltasegel zieht am Wind eigentlich nur in der Mitte, der Rest wird nur zur Gesamtgestalt benötigt.

Unter diesem Gesichtspunkt wäre ein großer Ausschnitt des Achterlieks kontraproduktiv, da er von der aktiven Segelfläche zehrt. Das zeigen auch Bilder aus der Proa-Historie, bei denen nur die fast vertikal stehenden Crabclaw-Segel einen großen Achter-/Oberlieks-Ausschnitt aufweisen.

Bis dahin, war ich eigentlich von den gesehenen Ergebnisses überzeugt. Jetzt war es nur ein kleiner Schritt, ein Deltasegel mit gebogenen Spieren auf den "3D-Prüfstand" zu stellen. Mit Freeship eine Sache weniger Minuten. Das Ergebnis war mehr als überraschend:

Das Delta mit den gebogenen Spieren zeigt bei gleicher Wölbung vor allem im oberen Bereich ungleich flachere Profile als das zuvor gezeigte Segel. Dafür ist bereits am Unterliek ein leichte Krümmung zu sehen. Ist das nun die Wahrheit oder spielt mir da die Software einen Streich?

Resümee

Bei allem Zutrauen zur Computertechnik bin ich skeptisch, ob diese Darstellungen der Realität nahe kommen. Natürlich fallen alle Windeinflüsse weg und die ganze Geschichte geht von einem starren Segel aus, aber irgendwie war es schon spannend. Sicher ist meiner Meinung nach, daß sich selbst im flachgeschnittenen Deltasegel, durch die Geometrie der Wölbung bedingt, aerodynamische Profile bilden. Damit bin ich jetzt mit meinen Überlegungen wieder am Anfang. Genügen diese Profile, wenn man sie mit dem luvseitigen Geitau reguliert oder ist eine "Unterstützung" durch den Segelmacher wirklich nötig und vor allem effektiver? Und welcher Segelmacher kennt sich mit solchen Segeln wirklich aus?

Wer mir weiterhelfen kann oder will: E-Mail

Othmar Karschulin, Sept. 2011