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Wing is King II

Bei den verschiedenen Optionen sein Boot für die Clubregatta zu optimieren, bieten sich verschiedene Möglichkeiten: Das Boot ausräumen ist für Anfänger. Ein neues Boot eher was für Segler mit Geld (wo gibt’s das schon?). Alternativen für Bastler sind ein Hydro-Foil oder ein Wingsegel. Ich möchte mal kurz erklären, was das Wing-Segel eigentlich so interessant macht.

Beim Foil ist es so, dass ein horizontal, am unteren Ende des Schwertes angebrachtes Flügelprofil für einen Auftrieb unter Wasser sorgt. Dadurch wird das Boot aus dem Wasser gehoben, die benetzte Fläche verkleinert sich und der Widerstand sinkt – man segelt schneller. Ähnlich zu den Foils lernen Schiffe fliegen- mal wieder.

Spätestens seit dem Americas Cup 2010 bzw. 1988, greift ein neues/altes Phänomen um sich: das Wingsegel kurz Wing.

Bei dem Wing handelt es sich um ein starres Großsegel. Doch was genau ist der Wing, was kann er und was soll das ganze überhaupt?

Wie die meisten Segler in ihrer Segelschuljugend oder bei dem ein oder anderen Führerschein in Erfahrung bringen konnten, erzeugt ein richtig getrimmtes Segel einen Druckunterschied zwischen seiner Lee- und Luvseite. Dieser Druckunterschied soll ausgeglichen werden und erzeugt einen Auftrieb, welcher senkrecht zum Segel und parallel zur Wasseroberfläche ausgerichtet ist. Durch das Schiff wird dieser Auftrieb in Vortrieb umgewandelt. Klingt komisch, ist aber so.

Der Wing funktioniert hier ähnlich. Wie in einem normalen Großsegel gibt es eine Schot/ Traveller, einen Niederholer und eine Möglichkeit die Profiltiefe einzustellen (eine Art Unterliekstrecker, wenn man so will).

Der Hauptunterschied ist die Dicke des Wingsegels. Ein normales Segel ist meist sehr dünn, in Relation zur Segelfläche könnte man auch sagen, die Segeldicke ist nahe 0. Der Wing wird üblicherweise mit einer definierten Dicke hergestellt. Ein Wert nahe 12% der Segelbreite hat sich in der Tragflügeltheorie als am effektivsten erwiesen. Durch dieses Plus an Dicke lassen sich mit einem Wing viel größere Druckunterschiede zwischen Lee- und Luvseite des Segels erzeugen, was wiederum zu einem größeren Vortrieb und mehr Speed führt.

Ein großes Problem sind Manöver und Wenden mit dem Wing, da das Profil üblicherweise nur für das Segeln auf einem Bug geeignet ist. Aus diesem Grund wird das moderne Wingsegel in einem vorderem Teil und einem achterlichen Teil gefertigt. Beide Teile lassen sich gegeneinander verstellen und sorgen so für eine fest definierte Profiltiefe, welche sich vom Trimmer anpassen lässt. In der Wende wird der drehbare Mast neu eingestellt und das achterliche Teil des Wings an den vorderen Teil angepasst.

Die einstellbare Profiltiefe erzeugt ebenfalls einen größeren Auftrieb. Des Weiteren kann über die Profiltiefe die Gefahr des Strömungsabrisses und damit des Speedverlusts vermieden werden. Bei größeren Geschwindigkeiten wird eine geringere Profiltiefe benötigt als bei kleineren.

Auch in der Höhe ist das Wingsegel in mehrere Paneele unterteilt, welche sich unabhängig voneinander einstellen lassen. So lässt sich der vom normalen Segel bekannte Twist erzeugen, welcher zur Anpassung an Windgeschwindigkeitsunterschiede in der Höhe verwendet wird.

Im Gegensatz zu den Volvo70s, bei denen das Großsegel eher rechteckige Formen hat, läuft ein typischer Wing im Masttop wieder spitz zu. Dies hat im Wesentlichen strukturelle Gründe. So wird das Gewicht im Masttop verringert und die Lasten im unteren Bereich des Mastes reduziert. Des Weiteren kommt hinzu, dass Wings üblicherweise auf Katamaranen und Trimaranen eingesetzt werden. Diese Bootstypen neigen zum Unterschneiden und es besteht die Gefahr eines Überschlags (siehe Extreme40). Durch eine geringere Segelfläche im Masttop werden die Auftriebskräfte und damit das Moment, welches einen Überschlag auslösen könnte,  verringert.

Der vom Segel erzeugte Auftrieb ist direkt abhängig von der eingesetzen Segelfläche und deshalb gilt: Viel hilft viel. Das war wahrscheinlich einer der Gründe für BMW Oracle sich einen Wing vom doppelten Ausmaß eines Jumbo-Flügels auf ihr Schiff zu stellen.

Ausschlaggebend für den aktuellen Wing-“Hype„ sind mit Sicherheit die heutigen Möglichkeiten zur Herstellung eines solchen Segels. Immerhin sind die Lasten, die hier auf das Boot wirken doch eine Größenordnung höher.

Wie heute bei den Kollegen von Sailing- Anarchy gesehen, werden derzeit Versuche zum Wingsegeln auf einem Tornado gefahren.

Einen kleinen Wermutstropfen gibt es bei dieser tollen Technologie: Sie ist eher was für Schön-Wetter-Segler oder den Regattasport. Die Segelfläche lässt sich leider nicht verkleinern und so ist der Wing eher ungeeignet für den nächsten Herbststurm.

Das volle Potenzial des Wings lässt sich dann im kommenden Americas Cup und bei den Vorregatten begutachten.

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