Segelfläche berechnen

Die Klassenregel der RG-65 schreibt eine maximale Segelfläche von 2.250 cm² pro Rigg vor. Relevant ist dies eigentlich nur für den größten der drei zulässigen Segelsätze, dem sogenannten „A“-Rigg. Die Fläche der für größere Windstärken verwendeten „B“- und „C“-Riggs ist ihrem Zweck entsprechend deutlich kleiner. Die Vorgehensweise bei der Berechnung der Segelfläche ist verbindlich in der Klassenregel festgelegt. Die Anwendung in der Praxis wird hier erläutert und dabei auch die Nutzung eines kleinen Hilfsmittels unter Excel gezeigt. Diese Tabelle steht hier als Download zur Verfügung.

Grundlage des hier Beschriebenen ist also die RG-65 Klassenregel. Die kann man bei RG-65 Deutschland herunter laden. In ihr findet man unter 5. und 6. und in den Anhängen 1, 2 und 6 alle erforderlichen Angaben zum Rigg insgesamt und zu den Segeln insbesondere.

Als Basis werden dort zunächst Höhe und Breite eines Riggs begrenzt. Der Mast darf max. 110 cm über Deck lang sein und das Rigg darf in Normalstellung weder über Bug noch Heck ragen.

Als max. Segelfläche sind 2.250 cm² zulässig. Diese wird zu ihrer Berechnung in Trapeze (Rechtecke gelten als Sonderform des Trapezes), Dreiecke und Kreissegmente zerlegt. Die Summe der Flächen dieser geometrischen Formen ergibt jeweils die Fläche einer Fock oder Groß, die Summe beider dann die Gesamtsegelfläche.
Gekrümmte Lieken sind eine Besonderheit und werden in Näherungsrechnung als Kreisegmente berechnet. Sie finden allerdings nur Berücksichtigung, wenn ihre Höhe über der Sehne zwischen ihren Endpunkten größer als 2 mm ist.
Diese Aufteilung des Segels in Segmente dient einzig seiner Vermessung. Sie kann, muss aber nicht mit dem späteren Zuschnitt der Bahnen übereinstimmen.

Das hier berechnete Beispielsegel einer Groß basiert auf einem Entwurf von Joachim Pelka auf PDF.
Dieses PDF übertrage ich zunächst in eine 1 : 1 Zeichnung.
Auf der Groß wird an der Vorliek vom Top zum Hals eine Gerade gezogen und von dieser rechtwinkelig Linien eingezeichnet, die an der Achterliek jeweils am oberen Ende der späteren Bahnennähte, bzw. durch die Eckpunkte der Groß laufen.
Da dieses Segel eine Vorliekkurve besitzt, werden die Linien auf der anderen Seite der genannten Geraden bis zu dieser Kurve verlängert.

1 : 1 Zeichnung. Die Waagerechte über der Bahnnaht ist die Vermessungslinie. Sie steht rechts rechtwinkelig auf der Geraden an der Vorliek. Der Doppelpfeil dort markiert die Verlängerung zur Vorliekkurve. Die Pfeile werden später als Messmarkierungen auf das Segel übertragen. Die 5° Einzeichnung bezieht sich auf die spätere Profiltiefe

Die Unterliek verläuft im untersten Teil parallel zur darüber verlaufenden Senkrechten.

Wenn Ober- und Unterseite jedes Trapezes von der Vorliekkurve bis zu Achterliek verlaufen, dann beinhaltet jedes Trapez auch den entsprechenden Teil der Fläche Vorliekkurve – Gerade. Da die Tiefe der Kurve über der Trapezseite (= Sehne) bei allen Segmenten 2 mm kaum überschreiten dürfte, müssen diese winzigen Kreissegmentflächen nicht weiter berücksichtigt werden. Die gesamte Fläche Vorliekkurve – Gerade ist also regelkonform berücksichtigt, obwohl sie in der Gesamtheit mit ihrer Tiefe von 6 mm die zulässigen 2 mm deutlich überschreitet.

Analog kann diese Vorgehensweise auch bei kurvigen Achterlieken angewendet werden – solange die 2 mm Bauchtiefe nicht überschritten werden.

Damit sind die erforderlichen Vermessungspunkte definiert. Die Groß ist in sechs Trapeze und am Top in ein kleines Dreieck unterteilt.

Bei der Fock ist in Joachims Entwurf die reine Segelfläche dargestellt. Bei meiner Bauart kommt jedoch noch die Fläche der Tunnels für das Vorstag hinzu. Bei einer Länge von 656 mm und einer Breite von 3 mm macht das immerhin ca. 20 cm² zusätzliche Segelfläche, die in Joachims Flächenberechnung natürlich nicht enthalten sind. Auch diese Fläche kann in den Trapezen der Fock integriert sein oder separat als Rechteck oder Trapez berechnet werden.

Die Fock ist im Entwurf in drei Bahnen unterteilt. Da die Nähte parallel zueinander verlaufen und Top und Unterliek dazu ebenfalls, entspricht in diesem Fall die Festlegung der Vermessungssegmente den Segelbahnen. Die Vermessungspunkte liegen in diesem Fall auf der Oberseite der Nähte an Vor- und Achterliek.

Es macht also Sinn, die eigene Umsetzung eines Entwurfes bezüglich der Regelkonformität durch Nachmessen und Berechnen in einer 1 : 1 Zeichnung zu überprüfen und ggf. anzupassen. Nach Fertigstellung des Segels sollte diese Vermessung am Segel wiederholt werden.

Für diese Berechnung habe ich mir eine kleine Exceltabelle gebaut, in die ich nur meine Messwerte eintragen muss. Alle Berechnungen geschehen dann automatisch. Für die Berechnung habe ich die Formeln der Klassenregel übernommen.

Die Tabelle enthält bereits diverse Konstellationen. Bei Bedarf muss sie ergänzt werden
Download der Excel-Tabelle hier

Als Kennzeichnungsreferenz der einzelnen Messwerte habe ich eine Messskizze mit den Bezeichnungen der Klassenregel angefertigt. Die Messpunkte in meinen 1 : 1 Zeichnungen und auf den Segeln entsprechen diesem Schema.

Download der Messskizze hier

Die ermittelten Messwerte werde einfach in die weißen Zellen eingetragen. In nicht benötigte Teile wird nichts eingetragen. Der Berechnungswert bleibt dann Null.
In meinem Beispiel werden bei der Groß das Unterlieksegment (Trapez), fünf Hauptsegmente (Trapeze) und das kleine Topsegment (Dreieck) berechnet. Die anderen werden nicht benötigt.
Hätte das Unterlieksegment z.B. eine Rundung gehabt, hätte es in ein Dreieck und ein Kreissegment zerlegt werden müssen.

Sobald die berechnete Gesamtfläche die zulässigen 2.250 m² überschreitet wird sie rot dargestellt.

Die Excel-Tabelle ist nicht geschützt und kann daher an eigene Bedürfnisse angepasst werden. Sollte jemand noch trotz aller Sorgfalt einen Fehler entdecken, bitte ich um einen kurzen Hinweis. Anwendung auf eigene Gefahr.

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