Leichtbaugarage #3 USA 17 America’s Cupper

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Das Fahrzeug

Seit 1851 der erste America’s Cup gesegelt wurde, werden die daran teilnehmenden Schiffe ständig weiterentwickelt und optimiert. 1937 kam das erste Schiff mit einem Mast aus Duraluminium zum Einsatz. Im Jahr 1983 wurde das erste Mal ein Boot mit Flügelkiel zum Sieger gekürt. Ende der 80er Jahre nahm das erste 12 m Boot mit einem Rumpf aus Fiberglas teil. 2007 werden erste Boote mit Rümpfen und Rigg aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) eingesetzt, die einen enormen Gewichtsvorteil, bei gleichzeitig hoher Festigkeit und Belastbarkeit mitbringen. Drei Jahre später gewinnt die USA 17 den America’s Cup, ein Trimaran aus Kohlefaser, angetrieben von einem Tragflächensegel. Weitere drei Jahre später kommen Katamarane mit Foils, vergleichbar etwa mit Wasserflügeln zum Einsatz, die die Boote aus dem Wasser abheben lassen. 2015 werden die Technologien Foil und Tragflächensegel auf Katamaranen gemeinsam eingesetzt und enorme Geschwindigkeiten erreicht. Zwei Jahre später werden mit Weiterentwicklungen dieser Katamarane Geschwindigkeiten von bis zu 100 km/h erreicht. (Quelle: BMW Yachtsport)

Die Technologie

Die USA 17 wurde nahezu komplett aus CFK gefertigt, sie ist 34 m lang und 27 m breit. Durch den Einsatz des CFK ist sie sehr leicht und hält trotzdem den Belastungen einer Segelregatta stand. Angetrieben wird der Kohlenstoff-Trimaran von einem Tragflächen-Großsegel mit 630 m² Segelfläche, einem konventionellen Vorsegel mit 620 m² und einem Gennaker mit 780 m² Segelfläche.

Das Tragflächensegel oder der Flügel hat eine Höhe von 68 m, eine Flügeltiefe von 3-14 m und eine Breite von 0,5-2 m. Der Flügel wiegt 3,5 t und besteht aus zwei Komponenten, dem Klapp- und dem Hauptelement. Das Hauptelement besteht aus einem Stück, welches um den Mast drehbar ist und der hintere Teil des Flügels besteht aus neun einzeln trimmbaren Klappen, die einen deutlich genaueren Segeltrimm ermöglichen als bei konventionellen Segeln.

Der Flügel wurde aus Carbonfasern, Kevlar und einer sich zusammenziehenden Beschichtung aus der Luftfahrt gefertigt. Die Umströmung erzeugt wie bei einem Flugzeugflügel eine Druck- und eine Zugseite und erzeugt so Vortrieb, der bis zu dreifach so groß sein kann als bei einem konventionellen Segel. (Quelle: BMW OracleRacing)

Der Leichtbauaspekt

Beim letzten America’s Cup, Anfang 2021 kamen twin-skin-mainsails, also doppelwandige mit Luft gefüllte Großsegel, zum Einsatz, die einen weiteren Gewichtsvorteil versprechen. Noch ein Gewichtsvergleich zum Abschluss, der erste Sieger des America’s Cup 1851, die America verdrängte etwa 154 t bei einer Länge von 31 m. Die USA 17 verdrängte etwa 17 t Wasser bei einer vergleichbaren Länge von 34 m. Spätestens beim nächsten America’s Cup werden wir erfahren, welche weiteren neuen Entwicklungen es gibt.

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