BMW Technologie Story Foiling

FLYING PLEASURE.

Die schnellsten Boote.

FLYING PLEASURE.

Die schnellsten Boote.

FLYING PLEASURE.Die schnellsten Boote.

FOILING.

Effizienz ist alles.

Die Revolution begann beim 34. America’s Cup in San Francisco: Katamarane begannen zu „fliegen“ und erreichten so unglaubliche Geschwindigkeiten. Das Geheimnis sind „Hydro-Foils“, tragflächen-ähnliche Ruderblätter, auf denen sich die Yachten aus dem Wasser erheben können und damit den Wasserwiderstand auf ein Minimum reduzieren.

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Video: Effizienz ist alles.

DAS PRINZIP.

Warum „fliegen“ Katamarane?

Hydrofoils funktionieren genau wie der Flügel eines Flugzeuges – mit dem Unterschied, dass nicht die Luft, sondern das Wasser den benötigten Auftrieb erzeugt. Die nur zwei Meter langen und 70 Zentimeter breiten Foils haben, wie eine Tragfläche, eine gewölbte Oberseite. Der Weg, den das Wasser dort zurücklegen muss, ist dadurch länger als auf der Unterseite. Das Wasser muss also oben schneller fließen, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser Unterdruck saugt das Foil nach oben: es entsteht der gewünschte Auftrieb. 

 

Hat der Katamaran eine ausreichende Geschwindigkeit erreicht, erhebt er sich vollständig über die Wasseroberfläche. Wie jedes andere Segelboot krängen auch Katamarane durch den Winddruck. Dies führt dazu, dass nur noch ein Foil und ein Ruder Wasserkontakt haben und dadurch der Wasserwiderstand auf ein Minimum reduziert wird. Die Verdrängung durch den Rumpf spielt keine Rolle mehr bei der Limitierung der Geschwindigkeit – dies ist nicht weniger als eine Revolution des Segelns und bedeutet, dass Aerodynamik und die Reduzierung des Luftwiderstands ein wesentlicher Faktor für maximale Performance geworden sind. Es verwundert daher nicht, dass das Aerodynamische Versuchszentrum der BMW Group in München und die Kompetenz der BMW Spezialisten beim Design der ORACLE TEAM USA Rennyachten eine wichtige Rolle spielen.

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EFFIZIENZ.

Widerstand vs. Auftrieb.

Das entscheidende Effizienz-Kriterium für Segelyachten ist das Verhältnis von Auf- und Vortrieb sowie Widerstand. Über dem Wasser sorgt bei AC-Katamaranen das Tragflächensegel für gewaltigen Vortrieb, unter Wasser erzeugen die Foils den Auftrieb, der den Wasserwiderstand minimiert. 

 

Diese Kombination hat die Effizienz extrem verbessert, dazu kommen noch verstärkende Faktoren wie die Gewichtsreduzierung durch modernste Leichtbau-Technologie – ebenfalls ein Bereich, in dem BMW für ORACLE TEAM USA wertvollen Technologie-Transfer leistet. Denn bei der Realisierung des vollelektrischen BMW i3 und des Plug-in-Hybrid Sportwagens BMW i8 spielt die automobile Pionierleistung, eine Carbon-Karosserie in Serie fertigen zu können, ebenfalls eine entscheidende Rolle. Die Gewichtseinsparung durch die Verwendung von Kohlefasern ermöglicht die zukunftsweisende Effizienz und Dynamik der BMW i Fahrzeuge.

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STEUERUNG.

Balance ist alles.

Damit der Katamaran durchgängig fliegen kann, muss Steuermann Jimmy Spithill den Anstellwinkel der beiden Schwerter und der Ruderblätter sekündlich an Kurs, Windeinfall, Geschwindigkeit und Konkurrenz anpassen. Hierfür benötigt er absolutes Feingefühl – und einen intelligenten Steuermechanismus. Diesen entwickeln Ingenieure von BMW Motorsport und leisten damit Technologie-Transfer aus dem automobilen in den Segelrennsport. Die Bedeutung der permanenten Nachjustierung ist immens, denn das Segeln auf Foils ist außerordentlich instabil – und wenn der Rumpf zurück ins Wasser taucht, kostet das sehr viel Geschwindigkeit.

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WIDERSTAND.

Revolution durch Multihulls.

Der Wasserwiderstand eines klassischen Einrumpfbootes verhält sich proportional zum verdrängten Wasser durch den Rumpf und wirkt sich stark limitierend auf das Geschwindigkeitspotenzial aus. Durch den Einsatz von Mehrrumpfbooten und den Auftrieb durch das Foiling im America’s Cup konnte der Top-Speed verdreifacht werden.

 

Ein Blick in die Historie des America’s Cup verdeutlicht, wie tiefgreifend der Paradigmenwechsel war: In der Zeitspanne vom ersten America’s Cup bis zum Jahr 2007 stieg die Maximalgeschwindigkeit der Boote gerade einmal um vier Knoten an, seither beträgt der Zuwachs unglaubliche 30 Knoten.

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Multihill

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