Aerodynamische Analyse zur Optimierung moderner Yachtriggs

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Günther F. Clauss
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5347421

Ziel des Forschungsvorhabens ist eine Verbesserung der Entwurfs-, Prognose- und Optimierungswerkzeuge für moderne Yachtriggs. Hierfür sind Untersuchungen der realen Verhältnisse der Segelumströmung sowie eine systematische Betrachtung der Trimmparameter und des dynamischen Verhaltens der Segel dringend notwendig. Am Beispiel eines modernen Yachtriggs werden die komplexen aerodynamischen Grundlagen des Segelns erforscht. Dazu wird der Zusammenhang zwischen der Segelgeometrie und den aerodynamischen Kräften, zunächst für stationäre bzw. quasistationäre Zustände analysiert. Anschließend werden die dynamischen Effekte - hervorgerufen durch instationäre Strömungsverhältnisse - näher untersucht. In einem ersten Abschnitt des Projekts werden Versuche in der Großausführung durchgeführt. Dazu steht eine speziell für derartige Untersuchungen entwickelte Forschungsyacht zur Verfügung. In systematischen Messfahrten werden die aerodynamischen Kräfte während des Segelns unter besonderer Berücksichtigung dynamischer Prozesse gemessen und relevante Zustandsgrößen für eine nachgeschaltete Systemidentifikation erfasst. In einem zweiten Abschnitt werden Modellversuche im Windkanal mit realitätsnahen Anströmbedingungen realisiert. Die kontrollierten Versuchsbedingungen im Windkanal sind Voraussetzung für die Analyse von Strömungsdetails bei systematischer Rigg- und Segelvariation. Ergebnis der Arbeiten wird ein mathematisches Modell der Segelaerodynamik sein, auf dessen Grundlage eine genauere Segelleistungsprognose und eine verbesserte Bewertung der Qualität von Rigg und Segeln möglich sind. Eine Anwendung der Erkenntnisse im Yachtentwurf wird die Wettbewerbsfähigkeit der Deutschen Bootsbaubranche im internationalen Vergleich stärken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen