Die unsichtbare Kraft

Die Segler müssen umlernen: Denn was bisher als sogenannte Düsen-Theorie in den Lehrbüchern herumgeisterte, ist in Wirklichkeit ein Luftstau.

Der Schlüssel zum Verständnis der aerodynamischen Vorgänge am Segel ist die sogenannte "Düse". Darunter verstehen Segler die Öffnung oder den Spalt zwischen Vor- und Grosssegel. Nach der gängigen Meinung wird hier die einströmende Luft durch die trichterförmige Verengung düsenartig beschleunigt, die Anströmung des Grosssegels erhöht und damit seine Leistung gesteigert. Dies ist jedoch falsch und zwar aus einem sehr einfachen Grund: Die verhältnismässig langsame Fahrt einer Yacht reicht bei weitem nicht aus, um die anströmende Luftmasse so stark zusammen zu pressen, dass sie durch den Spalt passen würde. Vergleichen kann man dies mit einem Trichter, durch den, abhängig von der Grösse der Öffnung, nur eine gewisse Menge Wasser fliessen kann: Je enger die Öffnung ist und je mehr Wasser auf einmal hineingeschüttet wird, desto mehr läuft über.

Wo aber bleibt nun die Luftmasse, die "überläuft", also nicht durch die Verengung passt? Sie muss das Hindernis Spalt umgehen und in die einzige für sie mögliche Richtung abfliessen: zum "Tiefdruckgebiet" der Leeseite des Vorsegels. Die Luft strömt sozusagen vom "Hoch" des Trichters talwärts und wird dabei regelrecht in den Bereich des niedrigeren Druckes der Leeseite des Vorsegels gesogen (physikalisch gesehen ist sie genau so ein "Fluid" wie Wasser, nur mit einer anderen Dichte).

Dabei verhält sich die anströmende Luftmasse so, als wenn sie die Form und Art des Hindernisses bereits vorher erkennen könnte. Sie teilt sich vor dem Bereich des Spaltes: Der Teil, der hindurch passt, fliesst weiter zur Öffnung, während der andere (entsprechend der Weite des Spaltes) grössere zur Leeseite des Vorsegels ausweicht. Die Grenze, an der die Strömung wie auf einer Wasserscheide auseinanderfliesst, heisst Staulinie und verläuft zur Anströmkante, wo sie auf das Segel im Staupunkt trifft.