14.01.2004 Rumpfgeschwindigkeit (Ausrüstung)

 

In der YACHT schreibt A.Fritsch in dem Beitrag:

 

„Warum Länge nicht immer läuft“

 

darüber, dass das Zusammenspiel von z.B. Rumpfdesign und Gewicht der Schlüssel zum Speed ist. Er geht u.a. auf die folgenden Fragen ein: (Im Folgenden  wird das Wort „Yacht“ bzw. „Schiff“ durch „Kajak“ ersetzt.)

 

(1) Warum bietet eine längere Wasserlinie eigentlich Vorteile?

„Das hängt mit einem physikalischen Naturgesetz zusammen. Nämlich dass ein Kajak in Verdrängerfahrt (!) sich immer nur so schnell bewegen kann wie das Wellensystem aus Bug und Heckwelle, das sie selbst erzeugt. Wenn man jetzt noch weiß, dass eine Welle sich umso schneller bewegt, je länger sie ist, dann lässt sich der Zusammenhang mit der Bootslänge schon erahnen: Der schiere Abstand der Wellenberge voneinander bestimmt also ihre Geschwindigkeit. Und die liegen bei einem längeren Kajak eben weiter auseinander.“

 

(2) Warum gilt das selbst erzeugt Wellensystem eigentlich als eine Barriere?

„Kajaks werfen bei der Fahrt durchs Wasser Bug- und Heckwellen auf. Je langsamer ein Kajak fährt, desto mehr Wellensysteme zieht es mit sich. Wir das Kajak schneller, wandern die Wellen immer weitre achteraus. Irgendwann vereinigt sich dann die zweite Bugwelle mit der Heckwelle; das Kajak schiebt jetzt einen großen Wellenberg vor dem Bug her und zieht einen ebenfalls großen an Wellenbcerg am Heck mit sich. Ist die Wellenspitze genau auf Höhe des Heckspiegels, hat das Kajak die theoretische Rumpfgeschwindigkeit erreicht.

 

(3) Gibt es ein Formel zur Ermittlung der Rumpfgeschindigkeit?

Die Formel lautet:

 

 

Diese Formel „ist nichts anderes als die Berechnung der theoretischen Geschwindigkeit eines Wellensystems, dessen Wellenkämme exakt so weit auseinander liegen, wie die Wasserlinienlänge des Seekajaks lang ist.“

 

(4) Was passiert, wenn man mit dem Kajak die Rumpfgeschwindigkeit überwinden will?

„Soll das Kajak noch schneller fahren, muss es regelrecht den vorderen Wellenberg „hinaufgeschoben“ werden. Dabei sackt das Achterschiff in Richtung Wellental ab, und der Steven steigt. Das Kajak liegt nicht mehr waagerecht im Wasser. Diesen Fahrtzustand zu überwinden erfordert derart viel Energie, dass die Widerstandskurve, die mit dem Boots-Speed gemächlich steigt, plötzlich fast senkrecht hochschnellt (sog. „Speed-Schallmauer“). 1 Knoten mehr Speed kostet ab diesem Punkt fast so viel Kraft wie der Aufwand von Stillstand bis zur Rumpfgeschwindigkeit!

 

(5) Kann durch den Übergang von Verdrängerfahrt zum Gleiten die Rumpfgeschwindikeit überwunden werden?

Definition: „Ein Rumpf gleitet, wenn mehr als 50 % seines Auftriebs hydrodynamisch erzeugt wird und nicht mehr hydrostatisch. Hydrodynamisch ist Auftrieb, wenn er durch die Fahrt des Kajaks im Wasser entsteht.“

„Der Weg von der Rumpfgeschwindigkeit zum Gleiten ist weit, sehr weit: Konstrukteure geben als ganz groben Daumenwert etwa die doppelte Rumpfgeschwindigkeit als Grenze an! Davor befindet man sich im Zustand des An- oder Halbgleitens. Oder sogar nur des Surfens, wenn der Impuls für das Überschreiten der Rumpfgeschwindigkeit nur kurzfristig von einer Welle stammte.“

 

(6) Warum können Rennkajaks (KI) trotz ihrer geringen Länge (ca. 5,20 m) so schnell fahren?

Die Antwort dazu gibt nicht der Autor. Bzgl. seiner Aussagen über Katamarane lässt sich hier aber Folgendes ableiten: Rennkajaks „haben ein enorm (niedriges) Gewicht und gleichzeitig derart schmale Wasserlinien, dass sie nicht genug Wellen erzeugen, um in ihrer Rumpfgeschwindigkeit gefangen zu bleiben. Allerdings verfügen sie nicht über genug Rumpffläche, um ins Gleiten zu kommen.“

Übrigens, das wird dann auch der Grund dafür sein, dass ein Weltklasse Rennpaddler  mit einem 5,20 m langen K1-Rennkajak die theoretische Rumpfgeschwindigkeit von 10,3 km/h überschreiten kann. Z.B. paddelten die Sieger bei den Deutschen bzw. Weltmeisterschaften im Jahr 2003 kurzzeitig (d.h. knapp 36 Sekunden lang) über 200 m durchschnittlich 20,1 km/h und etwas länger (knapp 25 Minuten lang) über 6.000 m durchschnittlich 14,6 km/h schnell (s. hierzu KANU SPORT, Nr. 9/03 und Nr. 10/03).

 

Quelle: YACHT, Nr. 2/04, S.48-50 – www.yacht.de