Optimaler Zylinderkoeffizient (CP)

Der Zylinderkoeffizient ist folgendermaßen definiert:

V Volumen des eingetauchten Rumpfes (cm³)
AM eingetauchte Hauptspantfläche (cm²)
LWL Länge in der Wasserlinie (cm)

Er charakterisiert die Völligkeit oder Schärfe (Schärfegrad) der Rumpfenden im Vergleich zum Mittelschiff. Ein getauchter zylindrischer Körper mit gleicher Querschnittsfläche über die Länge hätte ein CP von eins. Schiffe mit zu den Enden hin stark verjüngten Querschnittsflächen haben immer Werte von CP kleiner als eins. Bei RC-Yachten durchaus vorkommende Werte von CP findet man in der Grafik unten. Die größeren Werte gelten für eher flachbodige Rümpfe mit ausgeprägtem U-Spant.

Bedeutung hat der Schärfegrad vor allen Dingen für den Wellenwiderstand, da dieser entscheidend von der Form der Rumpfenden abhängig ist. Bei niedrigen Geschwindigkeiten sind schlanke Rumpfenden von Vorteil, während bei höheren Geschwindigkeiten ein breites Heck für die Gleitfahrt und ein völliges Vorschiff zur Bildung des notwendigen dynamischen Auftriebs wünschenswert ist.

Yachten, die hauptsächlich für Geschwindigkeiten im Bereich kleiner Froude Zahlen entworfen wurden, haben demnach eher kleine CP Werte.

Die Werte für den optimalen Schärfegrad in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit sind im folgenden Bild wiedergegeben, dabei handelt es sich um eine aus verschiedenen Veröffentlichungen (1) gemittelte Kurve.

Abweichungen von diesen Werten bedeuten nun nicht, dass zum Beispiel ein Schiff mit einem CP von 0,53 eine Geschwindigkeit, für die der optimale CP 0,6 betragen würde, nicht erreichen könnte, vielmehr ist nur ein größerer Widerstand in Kauf zu nehmen bzw. mehr Vortriebskraft zu generieren.

In die folgende Grafik sind Werte einiger RC-Yachten eingetragen, für die mir entsprechende CP Berechnungen vorliegen.

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