DE3442921A1

DE3442921A1 - Fin for fast watercraft such as, in particular, surfboards

Info

Publication number: DE3442921A1
Application number: DE19843442921
Authority: DE
Inventors: Gerd-Peter 2242 Büsum Ferring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1984-11-24
Publication date: 1986-06-05

Abstract

The invention relates to a fin for fast watercraft such as, in particular, surfboards, in which the fin front edge is swept forward in the sailing direction. The profile of the fin 1 with negative sweep is designed over its length as a laminar profile with sharp front edge 5 and sharp rear edge 6. At least one flow-vortex separation member 7 is provided in the area of the connection of the fin 1 to the fin holder 2 and/or the vessel bottom (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Finne für schnelle Wasser-The invention relates to a fin for fast water

fahrzeuge wie insbesondere Surfbretter, bei der die Finnenvorderkante in Fahrtrichtung vorgepfeilt ist.vehicles such as surfboards in particular, where the leading edge of the fin is arrowed forward in the direction of travel.

Bei Wasserfahrzeugen, insbesondere Surfbrettern, wird zur Erzielung einer Richtungsstabilität an der Wasserseite des Fahrzeugbodens regelmäßig starr eine Finne angeordnet. Die Wirksamkeit einer derartigen Finne setzt voraus, daß die Umströmung weitgehend laminar erfolgt. Bei größeren Geschwindigkeiten des Wasser fahrzeugs ist diese Voraussetzung jedoch nicht mehr gegeben, da die Strömung aufgrund der Wirbelbildung turbulent ist. An der Vorderkante der Finne entsteht ein Stauwirbelbereich, wobei der Wirbel insbesondere bei positiv gepfeilten oder geradestehenden Finnen zum Finnenrand strömt und dort abreißt.In watercraft, especially surfboards, is used to achieve a directional stability on the water side of the vehicle floor regularly rigid arranged a fin. The effectiveness of such a fin presupposes that the flow around is largely laminar. At greater speeds of the water vehicle, however, this requirement is no longer given, as the flow due to the vortex formation is turbulent. At the leading edge of the fin there is a vortex area, where the vortex is especially important in the case of positively swept or straight fins flows to the edge of the fin and breaks off there.

Die hierbei entstehenden Wirbelzöpfe wirken als Hebelarm, der gerade beim Abreißen der Strömung an dem unteren Finnenrand bei sehr hoher Verwirbelung ein Flattern und Schwingen der Finne bewirkt. Hierdurch reißt die bisher an der Finne anliegende laminare Strömung ab, so daß die Finne keine Steuerwirkung mehr hat. Sie verursacht lediglich noch einen starken Widerstand, da das Schwingen der Flosse stark bremsend wirkt.The resulting pigtails act as a lever arm that is straight when the flow breaks off at the lower edge of the fin with very high turbulence causes the fin to flutter and swing. This tears the so far at the Fin adjacent laminar flow so that the fin no longer has any control effect Has. It only causes a strong resistance, since the oscillation of the The fin has a strong braking effect.

Um diesen Nachteil zu beseitigen ist es bereits nach der DE-OS 34 10 886 vorgeschlagen worden, an der Finne sich über deren Länge erstreckende Kanten anzuordnen, die durch muldenartige Vertiefungen voneinander getrennt sind, wobei die Kanten und die muldenartigen Vertiefungen zwischen ihnen eine zinnenförmige Gestalt aufweisen. Hierdurch wird zwar der Abriß des Stauwirbels etwas verkleinert, das Auftreten des auch als spin out bezeichneten völligen Abreißens der Strömung an der Finne bei hohen Geschwindigkeiten jedoch nicht vermieden.In order to eliminate this disadvantage it is already according to DE-OS 34 10 886 has been proposed, on the fin extending along its length edges to be arranged, which are separated from one another by trough-like depressions, wherein the edges and the trough-like depressions between them are crenellated Have shape. This reduces the tearing of the vortex a little, the occurrence of the complete breakdown of the flow, also known as spin out but not avoided on the fin at high speeds.

Nach der Dz} '; 32 25 235 ist die Ausbildung einer gattungsgemäPoe sinne vorgeschlagen worden, bei der zur Vermeidung des spin out die Finne einen sich zum freien Ende hin ändernden Profilquerschnitt mit einem stetigen oder sprunghaften Uebergang von einem schlanken widerstandsarmen symmetrischen Profil beim Fahrzeugunterboden und einem relativ dickeren Symmetrieprofil mit hohem Auftriebsbeiwert am freien Ende aufweist. Die Drucklinie ist bei dieser Finne stetig oder sprunghaft nach vorne versetzt. Auch eine so ausgebildete Finne kann jedoch tatsächlich einen spin out nicht verhindern. Die größere Profildicke am Finnenrand bewirkt vielmehr bei hohen Geschwindigkeiten einen extrem hohen Widerstand mit der Folge des Strötnungsabrisses am Profil, so daß im Ergebnis die von anderen Finnenausbildungen bekannten Nachteile bestehen bleiben.After the Dz} '; 32 25 235 is the formation of a generic type senses have been suggested to avoid the spin out of the fin changing profile cross-section towards the free end with a steady or erratic Transition from a slim, low-resistance, symmetrical profile for the vehicle underbody and a relatively thicker symmetry profile with a high lift coefficient at the open air Has the end. With this fin, the pressure line is steady or leaps forward offset. However, even a fin designed in this way can actually spin out not prevent. The greater profile thickness at the edge of the fin is more effective at high Velocities an extremely high resistance with the consequence of the flowering tearing off on the profile, so that the disadvantages known from other fin designs as a result remain.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Finne so zu verbessern, daß auch bei hohen Geschwindigkeiten der Wasserfahrzeuge wie Surfbretter od. dgl.The object of the invention is to provide the generic fin to improve so that even at high speeds of the watercraft such as surfboards or the like

ein spin out verhindert wird.a spin out is prevented.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß das Profil der negativ gepfeilten Finne über deren Länge als Laminarprofil mit scharfer Vorderkante und scharfer Hinterkante ausgebildet ist und daß im Bereich des Anschlusses der Finne an den Finnenhalter und /oder des Fahrzeugunterbodens mindestens ein Strömungswirbelabrißglied angeordnet ist.According to the invention, the object is achieved in that the profile the negatively swept fin along its length as a laminar profile with a sharp leading edge and sharp rear edge is formed and that in the area of the connection of the Fin on the fin holder and / or the vehicle underbody at least one flow vortex breakaway member is arranged.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.Further features of the invention are described in the subclaims.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird. Es zeigt Fig. 1 eine Finne nach der Erfindung in der Seitenansicht Fig. 2 die Finne nach Fig. 1 bei Anströmung von Wasser mit hoher Geschwindigkeit in der Seitenansicht Fig. 3a den Strömungsverlauf an der Finne nach Fig. 2 in der Draufsicht Fig. 3b den Strömungsverlauf bei bekannten Finnen in der Draufsicht zum Vergleich.In the drawings, an embodiment of the invention is shown, which is explained in more detail below. It shows 1 shows a fin according to the invention in the side view of FIG. 2, the fin according to FIG. 1 with an incident flow of water at high speed in the side view Fig. 3a shows the flow profile on the fin according to FIG. 2 in the plan view, FIG. 3b, the flow profile in known ones Finns in top view for comparison.

Die in Fig. 1 dargestellte Finne 1 besteht aus einem Profilkörper 15, der an einem Finnenhalter 2 befestigt ist. Der Profilkörper 15 ist negativ gepfeilt. Das Profil 4 ist über die gesamte Länge des Profilkörpers 15 als Laminarprofil mit scharfer Vorderkante 5 und scharfer Hinterkante 6 ausgebildet. Im Bereich des Anschlusses der Finne 1 an dem Finnenhalter 2 sind an der Vorderkante 5 und der Hinterkante 6 Strömungswirbelabreißglieder 7 ausgebildet.The fin 1 shown in Fig. 1 consists of a profile body 15, which is attached to a fin holder 2. The profile body 15 has a negative arrow. The profile 4 is along the entire length of the profile body 15 as a laminar profile sharp front edge 5 and sharp rear edge 6 formed. In the area of the connection the fin 1 on the fin holder 2 are on the leading edge 5 and the trailing edge 6 flow vortex tear-off members 7 formed.

Als Strömungswirbelabreißglieder 7 dienen in dem Profil der Finne 1 ausgebildete Ausnehmungen 10. Die Ausnehmungen 10 sind beidseitig in der Profilaußenfläche 11, 12 der Finne angeordnet und laufen zur Profilmitte 8 hin aus. Sie bilden somit in diesem Bereich Profilvertiefungen 13, 14. Diese Profilvertiefungen 13, 14 sind von der Ebene der Profilaußenfläche 11, 12 zur Vorderkante 5 und Hinterkante 6 des Profils 4 sowie zum Finnenhalter 2 sich vertiefend ausgebildet.The fin serves as flow vortex tear-off members 7 in the profile 1 formed recesses 10. The recesses 10 are on both sides in the profile outer surface 11, 12 of the fin and run out towards the center of the profile 8. You thus form in this area profile depressions 13, 14. These profile depressions 13, 14 are from the plane of the outer profile surface 11, 12 to the front edge 5 and rear edge 6 of the Profile 4 as well as the fin holder 2 formed deepening.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die maximale Profildicke 17 des Profils 4 des Profilkörpers 15 etwa im Bereich der Profilmitte 8 angeordnet. Die Profillänge 16 und die Profildicke 17 verkleinern sich von dem Finnenhalter 2 bis zum Finnenrand 18 (Fig. 1).As shown in Fig. 3, the maximum profile thickness is 17 of the profile 4 of the profile body 15 arranged approximately in the area of the profile center 8. The profile length 16 and the profile thickness 17 decrease from the fin holder 2 to the fin edge 18 (Fig. 1).

Wie in Fig. 2 dargestellt entsteht bei einer Anströmung der Finne 1 in Strömungsrichtung X an der Vorderkante 5 eine Stauwirbelzone 19 innerhalb derer die entstehenden Stauwirbel bis unter den lediglich angedeuteten Fahrzeugunterboden 3 geführt werden. Im Bereich der durch Profilvertiefungen 13 gebildeten vorderen Strömungwirbelabreißglieder 7 reißt die an den Fahrzeugunterboden 3 strömende Wirbelströmung ab und wird von der an dem Fahrzeugunterboden 3 befindlichen turbulenten Strömung zur Hinterkante 6 der Finne 2 geführt. An der Hinterkante 6 reißt diese turbulente Strömung im Bereich der durch die Profilvertiefungen 14 gebildeten hinteren Strömungswirbelabreißglieder 7 ab. Durch die Anordnung der Strömungswirbelabreißglieder 7 wird somit eine definierte Wirbelabrißzone 20 gebildet, wobei sich der Widerstand beim Abreißen der Strömung aufgrund der ohnehin unter dem Fahrzeugunterboden 3 befindlichen turbulenten Strömung nicht bemerkbar macht. Durch die- besondere Ausbildung der Finne 1 hinsichtlich des Profils 4 sowie der StrömungswirbelabreiB-glieder 7 wird verhindert, daß bei schneller Fahrt des Fahrzeugs ein Flattern der Finne um einen Winkel c4-eintritt wie es in Fig. 3b schematisch dargestellt ist.As shown in FIG. 2, a flow occurs against the fin 1 in the flow direction X at the leading edge 5 a vortex zone 19 within which the resulting vortex up to below the vehicle underbody, which is only indicated 3 are performed. In the area of the front formed by profile depressions 13 Flow vortex tear-off members 7 tear the vortex flow flowing to the vehicle underbody 3 from and is from the turbulent flow located on the vehicle underbody 3 led to the rear edge 6 of the fin 2. At the trailing edge 6 this turbulent tear tears Flow in the area of the rear flow vortex tear-off members formed by the profile depressions 14 7 from. The arrangement of the flow vortex tear-off members 7 thus becomes a defined one Vortex rupture zone 20 is formed, with the resistance increasing when the flow breaks off due to the turbulent flow already under the vehicle underbody 3 not noticeable. Due to the special training of the fin 1 with regard to of the profile 4 and the flow vortex AbreiB-members 7 is prevented that at When the vehicle is traveling faster, the fin flutters at an angle c4 as shown schematically in Fig. 3b.

Ein weiterer Vorteil der Finne 1 besteht darin, daß durch die extrem dünne und scharfkantige Profilierung des Profilkörpers 15 Algen u. dg.l. sich nicht an der Finne 1 anklammern können sondern bei hoher Geschwindigkeit durchgeschnitten werden.Another advantage of the fin 1 is that by the extreme thin and sharp-edged profiling of the profile body 15 algae u. dg.l. not yourself can cling to the fin 1 but cut through at high speed will.

- Leerseite -- blank page -

Claims

Bez .: Fin for fast watercraft such as surfboards in particular P A T E N T A N S P R 0 C H E 1. Fin for fast watercraft such as in particular Surfboards where the leading edge of the fin is swept forward in the direction of travel characterized in that the profile (4) of the negatively swept fin (1) over its length designed as a laminar profile with a sharp front edge (5) and a sharp rear edge (6) is and that in the area of the connection of the fin (1) to the fin holder (2) and / or of the vehicle underbody (3) at least one flow vortex breakaway member (7) is arranged is.

2. Fin according to claim 1, characterized in that the maximum Profile thickness (17) of the profile (4) of the fin (1) in the area of the center of the profile (8) is formed.

3. Fin according to claim 1, characterized in that the flow vortex breakaway member (7) as a recess (10) formed on the fin base (9) in the profile (4) of the fin (1) is formed.

4. Fin according to claim 3, characterized in that at the leading edge (5) and the rear edge (6) of the fin (1) each have a recess (10) is.

5. Fin according to claim 4, characterized in that the recesses (10) as arranged on both sides in the profile outer surfaces (11, 12) of the fin (1) profile depressions (13, 14) tapering towards the profile center (8) are formed.

6. Fin according to claim 4 and 5, characterized in that the profile depressions (13, 14) extend from the plane of the outer profile surface (11, 12) to the front edge (5) and Rear edge (6) of the profile (4) and to the fin holder (2) or the vehicle underbody (3) are formed deepening in the profile body (15).

7. fin according to claim 1 to 6, characterized in that the Profile length (16) and the profile thickness (17) of the fin holder (2) or the vehicle underbody (3) reduced to the fin edge (18).