Bugwelle

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Bugwelle eines Schiffes
Kelvinwellen

Die Bugwelle ist die Welle, die ein schwimmendes Objekt, das sich im Wasser fortbewegt, vor sich her schiebt. Die Welle entsteht durch die Verdrängung von Wasser. Sie bewegt sich mit der Geschwindigkeit des Objekts. Neben der Bugwelle bilden sich im Kielwasser eine Heckwelle und kreisförmige Wellen innerhalb des Bugkeils aus.

Anders als beim Machschen Kegel entstehen Bug- und Heckwelle aus der Überlagerung Wellen unterschiedlicher Wellenlänge und -geschwindigkeit. Der Öffnungswinkel ist unabhängig von der Geschwindigkeit und beträgt etwa 2x19.5°. Die Skizze veranschaulicht den Aufbau eines Bugwellensystems, das ein Schiff bei A erzeugt. Die Wellenkämme zwischen A und B bzw A und D sind nur nahe der Keillinien ausgeprägt. Im Innern dominieren die bei C eingezeichneten Kreisbögen. Die Bug- und Heckwelle begrenzen die sogenannte Rumpfgeschwindigkeit eines Schiffes. Die Wellen, deren Überlagerung zur V-förmigen Ausgestaltung des Kielwassers führt, heißen Kelvinwellen.

Die Bugwelle ist eine Gefahrenquelle. Ein kleines Wasserfahrzeug, das zu dicht an ein großes Schiff in Fahrt heranfährt, kann durch dessen Bugwelle aus dem Kurs laufen oder kentern.

Bugwellen können Schäden an natürlichen oder künstlichen Uferbefestigungen hervorrufen. Daher gibt es an gefährdeten Stellen für die Schifffahrt Geschwindigkeitsbegrenzungen. Durch einen Wulstbug wird die Bugwelle nach vorne angehoben, was ein frühzeitiges Brechen und somit verringerte Reibung ermöglicht. Der verringerte Widerstand hat positive Auswirkungen auf das Fahrverhalten und den Treibstoffverbrauch.

Geschichte[Bearbeiten]

Charles Algernon Parsons erfand 1884 die Parsons-Dampfturbine. 1893 gründete er die Marine Steam Turbine Company in Wallsend-on-Tyne, um die neue Turbine als Antrieb für Schiffe marktreif zu entwickeln. Als Testfahrzeug ließ er ein kleines und leichtes Stahlschiff von der Werft Brown & Hood in Wallsend-on-Tyne bauen. Am 2. August 1894 lief das (später auf den Namen Turbinia getaufte) Schiff vom Stapel.

Parsons untersuchte auch das Phänomen der Kavitation an Propellern anhand von maßstäblichen Modellen in einem eigens dafür gebauten Wasserkanal mit Beobachtungsfenster. Ebenfalls im Wasserkanal optimierten er und seine Entwickler den Strömungswiderstand und studierten die Wirkung der Bug- und Heckwelle, die aufgrund der Geschwindigkeit höher waren als bis dahin bei Booten dieser Größe bekannt.

Weblinks[Bearbeiten]