4.2 Der Reibungswiderstand

Dieser Widerstand entsteht durch die Bedingungen in der Grenzschicht (=Reibungsschicht). Die Grenzschicht ist ein sehr dünnes Gebiet zwischen der Finnenoberfläche und dem strömenden Wasser. Nach hydrodynamischen Modellvorstellungen besitzen in ihr die aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsschichten unterschiedliche Geschwindigkeiten, die Bewegung der Wasserteilchen ist turbulent und das Resultat ist der Reibungswiderstand. Die Reibungskräfte sind der Bewegung entgegengesetzt und wachsen mit zunehmender Geschwindigkeit.

Der Reibungswiderstand wird geringer, wenn die Laminarströmung möglichst lange erhalten bleibt. Er steigt mit der

  • Dichte der Flüssigkeit
  • Geschwindigkeit
  • benetzten Oberfläche der Finne.

Könnte man durch eine strömungsgünstige Formgebung die Ablösung an der Finne verhindern, würde der Profilwiderstand nur durch den Reibungswiderstand entstehen, was natürlich in der Praxis nicht möglich ist. Da der Druckwiderstand einer Finne den wesentlich höheren Anteil am Profilwiderstand als der Reibungswiderstand hat, ist seine Verringerung am wichtigsten.

Bei gleichem Finnenprofil ist bei langsamer Fahrt der Anteil des Reibungswiderstandes am Profilwiderstand relativ größer, bei schnellerer Fahrt verschiebt sich der Anteil zum Druck- bzw. Strömungswiderstand. Trotzdem muss festgehalten werden, dass der Auftrieb bei höherer Geschwindigkeit doch auch wesentlich von der Oberfläche der Finne und somit von ihrem Reibungswiderstand abhängt. Eine glatte Finnenoberfläche bringt bei höherer Geschwindigkeit einen höheren Auftriebswert.

Der Reibungswiderstand der Finne (des Unterwasserschiffs) kann optimiert werden, indem man die Fläche etwa durch Anschleifen mit einem 400er Wasserschleifpapier glättet.