Wellen
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Wellen als Gefahr für das Boot
Wellen stellen in vieler Weise ein Problem dar:
- Rudern
- Die Wellen stören einem beim Rudern
- Vollschlagen
- Die Wellen schwappen ins Boot und man sinkt
- Kentern
- Die Wellen bringen das Boot zum Kentern
- Durchbruch
- Lange hohe Wellen können Rennboote und Gigachter arg zusetzen, bis zum Durchbrechen des Bootes.
Datei:Wellen Problem bei spitzen Winkel.png
Wie nehme ich Wellen am besten an
Grundsätzlich gilt:
- Je mehr Fahrt ich habe, desto mehr taucht das Boot in eine Welle ein und je mehr Wasser kommt ins Boot
- je spitzer eine Welle ist, oder gar eine überschlagende Welle, desto problematischer
- hohe Wellen sind bei richtiger Lage kein Problem (es sei denn, man bekommt Kreuzwellen)
Die allgemeine Regel lautet
Immer parallel in die Wellen legen
Datei:Wellen Parallel in der Welle liegen.png
Das hat folgende Vorteile:
- Das Boot liegt immer ganz auf dem Wasser auf, d.h. es kann nicht ein einzelnen Stellen so tief einsinken das Wasser über die Bordwand kommt und man voll schlägt.
- Das Boot wird nicht durchgebogen, es leidet nicht so unter der Biegung bzw. kann nicht durchbrechen.
- Man kann sich mit den Blättern abstützen und so das Boot stellen
Nachteile
- eine spitze Wellenfront, die das Boot parallel trifft, bringt das Boot zum kippen und versetzt es seitlich.
Datei:Wellen Versetzen des Bootes.png
Gigboote
Im Gigboot legt man sich parallel zu den Wellen.
Dabei geht man in die Orthogonalstellung und legt die Blätter flach auf das Wasser. Nun hält man das Boot in der Wagerechten.
Wenn die Wellen spitz sind, kippt man das Boot ein kleines bischen an, so dass die Welle nicht einem über die Bordwand ins Boot schwappen kann.
Achtung: Wenn ich das Boot zu sehr kippe, ist der Schwerpunkt nicht mehr über dem Auftriebspunkt und das Boot neigt zum Umkippen. Das kann in Kombination mit der Welle zum Kentern führen!
Rennboote
Problem
Bei Rennbooten ist das Problem nicht das Vollschlagen des Bootes, sondern das Umkippen. Da Rennboote (insbesondere Kleinboote) fast komplett gedeckt sind, ist die Gefahr eines kompletten Unterganges geringer.
Wenn man wie bei Gigbooten beschrieben parallel in den Wellen liegt, kippt man in dem Moment wo die Welle einem an die Bordwand klatscht zum wellenabgewandten Skull, und drückt diesen unter Wasser.
Da das Boot zusätzlich von den Wellen seitlich versetzt wird, wirkt dieser Skull wie ein Hebel, und das Blatt sinkt sehr tief ein. Beim Versuch ihn wieder aus dem Wasser zu bekommen, kentert man spätestens bei der nächsten Welle.
Ausweg
Die Welle in einem spitzen Winkel von ca. 10° mit deutlicher Fahrt nehmen.
- Durch den spitzen Winkel trifft man die Wellenfront über einen deutlich längeren Zeitraum verteilt, und das seitliche Versetzen ist deutlich geringer.
- Das verteilen des Impulses beim Versetzen lässt einen wesentlich entspannter im Boot sitzen
- Die Fahrt sorgt dafür, das die Blätter durch ihren Winkel von alleine an die Oberfläche zurückkommen bzw. erst gar nicht zu tief ins Wasser einsinken.
Kreuzwellen
Wie entstehen Kreuzwellen?
Kreuzwellen entstehen, wenn sich 2 Wellenfronten überlagern. Woher diese kommen, ist egal, es können
- 2 Wellenfronten zweier parallel fahrender oder sich kreuzender Schiffe sein
- Eine Wellenfront mit ihren eigenen von einer Wand reflektierten Wellen
- Bug und Heckwellen eines Schiffes
- Schiffswellen und Wellen von Wind/Strömung
sein. Wenn diese sich treffen, kommt es zu Interferrenz, das bedeutet die beiden Wellen addieren sich:
Beispiel:
Wir nehmen eine x- und eine y-Wellenfront:
und addieren die beiden Wellen miteinander, so erhalten wir Kreuzwellen:
Das interessante daran ist der Bereich, wo sich beide Wellen überlagern und spezielle kurze, hohe und wenig breite Wellen erzeugen, die in schneller folge auf- und abwippen:
Diese kleinen Kurzen aber sehr hohen und schnell auf und abwippenden Wellen laden einem in Sekundenschnelle das Boot voll. Sie sind doppelt so hoch wie die ursprünglichen Fronten und in ihrem Verhalten kaum berechenbar.
Wie man erkennen kann (z.B. Stift an den Bildschirm halten (kein Tipp-Ex verwenden)) und bedenkt, das die Wellen sich im Bild nach schräg unten links bewegen, liegt man egal wie man sich ausrichtet immer irgendwie bzw. irgendwann spitz in den Wellen, d.h. egal was man macht, man kann sich nicht parallel zu ihnen legen.
Für Schnellmerker: es gibt eine einzige Position, aber diese zu treffen ist praktisch sehr schwierig und arg riskant!
Kreuzwellen an Mauern
Solche Wellen bekommt man nicht nur wenn sich 2 Wellenfronten von 2 unterschiedlichen Schiffen treffen, sondern auch wen Wellen von einer senkrechten Mauer oder einem Schiffsrumpf oder ähnlichem reflektiert werden.
Diese Wellen sind besonders fies, weil sie oft noch mit 'Grundwellen' überlagert sind und genau in dem Abstand vom Ufer aktuell sind, wo man beim Aufwärtsfahren lang fährt.
Wenn man Grundwellen (also Wellen dir durch die Strömung da rumstehen und quer zu ihr stehen) dazunimmt sieht es total chaotisch aus, und genau das ist es was man an solchen Stellen meistens erlebt:
Kreuzwellen aus Bug und Heckwellen
Eine andere Gemeinheit sind Überlagerungen von Bug und Heckwellen. Durch unterschieldiche Länge der Wellen sind sie unterschiedlich schnell und die Heckwellen überholen irgendwan die Bugwellen. Das gibt keine eigentlichen Kreuzwellen, aber wenn die Heckwelle sowieso schon hoch ist, dann kann die Kreuzwelle dazu führen das sich die Heckwelle überschlägt. Der Steuermann schwärt nachher Stein und Bein das die Wellen ganz glatt waren, und sich plötzlich unvorhersehbar genau da wo das Boot war überschlagen hat, und danach auch wieder ruhig war. Recht hat er, das war Interferrenz.....
Beispiel für Kreuzwellen
Auf diesem Photo (aus Google Earth) kann man die Überlagerung der Wellen gut erkennen.
Wellenbrecherkonstruktionen
Quellcode der Bilder für Kreuzwellen (Matlab)
Es handelt sich jeweils um eine Sinus-Funktion (die eigentlichen Wellen) 'Z...2' die mit einer Gauß-Funktion 'Z...1' zu einer Wellenfront 'geformt' werden, in dem man sie multipliziert.
Alles andere ist geschickte Wahl des Koordinatensystemes...
Bild x-front:
[X,Y] = meshgrid([-60:0.5:60]); Zx1 = exp(-((0.07*(X+0.3*Y)).^2)); Zx2 = sin(X+0.6*Y); Zx = Zx2.*Zx1; mesh(X,Y,Zx); view([110,85]) grid on;
2. Bild y-front
[X,Y] = meshgrid([-60:0.5:60]); Zy1 = exp(-((0.07*(X-0.3*Y)).^2)); Zy2 = sin(X-0.6*Y); Zy = Zy2.*Zy1; mesh(X,Y,Zy); view([110,85]) grid on;
3. und 4. Bild Kreuzwellen:
Z=Zx+Zy; mesh(X,Y,Z); view([120,88]) set(gca,'PlotBoxAspectRatio',[1 1 1.5])
Anmerkung: erst die beiden Anderen laufen lasser, es greift auf Zx und Zy zurück!
5. Bild: Reflektierte Wellen
[X,Y] = meshgrid([-70:0.5:70],[0:0.5:80]); Zx1 = exp(-((0.07*(0.8*X+Y)).^2)); Zx2 = sin(X+Y); Zx = Zx2.*Zx1; Zy1 = exp(-((0.07*(0.8*X-Y)).^2)); Zy2 = sin(X-Y); Zy = Zy2.*Zy1; Zz = 0.5*sin(X*0.6); Z=Zx+Zy+Zz; mesh(X,Y,Z); view([102,86]) set(gca,'PlotBoxAspectRatio',[1.5 1 1.5])
6. Bild: Reflektierte Wellen mit Grundwellen
[X,Y] = meshgrid([-70:0.5:70],[0:0.5:80]); Zx1 = exp(-((0.07*(0.8*X+Y)).^2)); Zx2 = sin(X+Y); Zx = Zx2.*Zx1; Zy1 = exp(-((0.07*(0.8*X-Y)).^2)); Zy2 = sin(X-Y); Zy = Zy2.*Zy1; Zz = 0.5*sin(X*0.6); Z=Zx+Zy+Zz; mesh(X,Y,Z); view([102,86]) set(gca,'PlotBoxAspectRatio',[1.5 1 1.5])
7. Bild: Bug und Heckwellen
[X,Y] = meshgrid([-60:0.5:60],[-100:0.5:80]); Zx1 = 0.4*exp(-((0.1*(X+15)).^2)); Zx2 = sin(X+0.1*Y); Zy = Zx2.*Zx1; Zx1 = exp(-((0.07*(X+0.3*Y)).^2)); Zx2 = sin(0.5*(X+0.6*Y)); Zx = Zx2.*Zx1; Z=Zx+Zy; mesh(X,Y,Z); view([102,86]) set(gca,'PlotBoxAspectRatio',[1 1.5 1.5])
