Ruder. Schiffswiderstand und Maschinenkrast.
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segel fahren, in Dreiinastgaffelschoner oder Vollschiffe (Abb. 655). Zwischen beiden
rangiert das Barkschiff mit einem mit Raasegeln vollgetakelten Fock- und Großmast und
einem mit Schratsegeln besetzten Besanmast (Abb. 654). Tragen Fock- und Großmast nur eine
Stenge und dementsprechend weniger Raasegel, so heißt die Takelung Schonerbark.
Um das Schiff steuern und mit demselben unterSegel manövrieren zu können, verwendet
man das Ruder. Dasselbe besteht aus einer ebenen Fläche, der Ruderfläche, welche am
Hintersteven des Schiffes gelagert ist und um eine vertikale oder geneigte Achse, die Ruderspindel,
mit Hilfe eines Hebels, der Pinne, gedreht werden kann. Das Ruder bildet
ein wichtiges Element des Schiffes, da ohne dasselbe die zur Zeit gewaltigen Schiffsgefäße
steuerlos und Wind und Wellen vollkommen preisgegeben sind. Auf eine sachgemäße
und dauerhafte Konstruktion des Ruders ist daher ein besonderer Wert zu legen.
Die Wirkung des Ruders beruht auf dem Druck der Wasserfäden auf die gegen die
Fahrtrichtung des Schiffes geneigt gestellte Ruderfläche. Ist AU ein Wasserlinienschnitt,
BC die Projektion der Ruderfläche, welche um den Winkel CBD zur Seite gedreht ist,
so kann man sich den Druck der Wasserfäden normal auf die Ruderfläche in dem Schwerpunkt
des Ruders durch die Kraft B vereinigt denken. Ist ferner G der Systemschwerpunkt
des Schiffes, so wirkt die Kraft B auf das Ruder, an dem Hebel GN zum Drehen des
Schiffes nach der Pfeilrichtung, da man im allgemeinen annehmen kann, daß die Drehung
des Schiffes um eine durch den Systemschwerpunkt gehende vertikale Achse erfolgt. Der
Winkel, um welchen das Ruder von der Mittellage gedreht >vird, schwankt zwischen 35
und 50 Grad. Bei größerem Ruderfür
das Drehmoment kleiner, anderseits
wirkt dann das Ruder mehr
auf Fahrtverminderung, als auf
Drehung.
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664. Schwerpunkt des Uuders.
Über die beste Form sowie die
Größe der Ruderfläche sind die Ansichten
etwas geteilt, sie richten sich in der Hauptsache nach der Schiffsform. Liegt die
Ruderfläche ausschließlich hinter der Drehachse, so heißt das Ruder ein gewöhnliches Ruder,
liegt ein Teil der Ruderfläche vor der Drehachse, so nennt man das Ruder ein Balanceruder;
es bietet den Vorteil, daß die Kraft zum Legen des Ruders geringer ausfällt. Bei
den Torpedofahrzeugen hat man meist neben dem Heckrudcr am Hintersteven ein Bugruder
im Gebrauch, welches im Bug eingebaut und so gelagert ist, daß es in den Schiffsrumpf
hineingezogen werden kann. Das Bugruder wird mit dem Heckruder zugleich gelegt,
doch stellt sich sein Blatt entgegengesetzt dem Heckruder ein. Es begünstigt die Drehung
einesteils durch die Fahrthemmung, so daß dieselbe gewissermaßen um das Bugruder als
Drehachse erfolgt, anderenteils auch durch das Drehmoment der Bugruderfläche. Die
Bewegung des Ruders erfolgt nun entweder mit der Hand durch die Pinne oder das
Steuerrad in Verbindung mit Ketten oder Reepleitungen oder bei den größeren Schiffen
durch einen Dampfsteuerapparat, da die Kraft zum Legen des Ruders zu groß wird und
zuviel Zeit beansprucht.
Schiffswiderstand und Maschinenkraft.
Die seit Einführung des Dampfes sich stetig steigernden Schiffsgeschwindigkeiten,
welche bei Fortbewegung der Schiffe durch Segel 13 Seemeilen pro Stunde selten überstiegen,
legten den Schiffbauern den Gedanken nahe, den Widerstand eines Schiffes im
Wasser näher zu erforschen und diejenige Schiffssorm zu ergründen, welche den geringsten
Widerstand verursacht. Von den wissenschaftlichen Arbeiten über den Schiffswiderstand
waren diejenigen von Scott Rüssel, Rankine und Froude am bahnbrechendsten. Scott
Rüssel hat zuerst in seiner Wellentheorie die Aufmerksamkeit auf den Wellenwiderstand
und seine Beziehungen zur Länge des Vor- und Hinterschiffes aufmerksam gemacht. Rankine
behandelte mit Hilfe der Stromlinientheorie vorzugsweise die Oberflächenreibung des
Schiffes im Wasser, und Froude vereinigte beide Probleme zu seiner nunmehr allgemein
