Frage zur Bugform - 1. WK bis Heute

MZ1 · 24 Januar 2025, 10:59:57

Hallo zusammen,

ich hätte mal wieder eine Frage an die Spezialisten unter euch.
Ich habe mich ein ganz klein wenig mit den Rumpfformen der deutschen Kriegsschiffe befasst und wundere mich ein klein wenig über die heutige Entwicklung der aktuellen. Genaugenommen deren Bugformen.
Die unter Wasser nach vorne (und damit oberhalb der Wasserlinie nach hinten gehende) Bugform der 1.WK Schlachtschiffe ist mir ja noch erklärbar. Soweit ich weiß waren das noch "Überbleibsel" des Rammsporns, mit denen man gedachte, andere Schiffe rammen zu können.
Die Entwicklung der Zwischenjahre (Deutschland, GS, SC) war ja dann eher ein gerader, nur leicht nach vorne geneigter Bug, nicht ausfallender Bug. (Ja so auch bei den ersten schweren Kreuzer)
Die ja dann, nach und nach durch die Erfahrungen bei den Einsatzfahrten zum "Atlantikbug" umgebaut wurden. Der Ausfall des Buges - und die Verbreiterung nach oben wurde immer stärker. (Dies macht für mich auch Sinn, da das Vorschiff ja nicht mehr so weit eintaucht und das Deck trockener fährt...)
Soweit so gut.
Auch bei den meisten neueren Schiffen wurde der "Atlantik-Bug" immer ausfallender, Sichelförmiger (Wie z.B. bei den letzten Fregatten der BM und der amerikanischen Fregatte der Constellation-Klasse)
Nun aber wurde die neueste (geplante) Fregatte der BM vorgestellt und siehe da - wieder ein vollkommen neues Design des Buges - wie im 1. WK, nur dass die Fregatte sicherlich keinen Rammsporn hat - oder doch? Soweit ich auf den Bildern gesehen habe, wird der Bug nach oben sogar noch schmäler...
Was soll dieses Design des Buges? Nach meiner unwissenden Meinung schneidet doch diese Bugform ganz gewaltig bei Wellen eher unter, als ein "Atlantik - Bug" mit ausgefallener Sichel und sich verbreiterndem Deck im Bugbereich nach oben?!?
Was bringt diese Form des Buges überhaupt? Oder sieht das nur mal wieder etwas anders aus (Moderner ... als die alten ausfallende Form)

Es würde mich interessieren, warum man diesen Schritt nun wieder mal (zurück) gegangen ist - und was das bewirken sollte. Sicherlich hat man doch jetzt (heute) Computersimulationen, die genau vorhersagen, was und wie sich dieser Bug bei Seegang verhält (neben den genauen, modernen Schiffsbauversuchsanstalten mit ihren Wassertanks und Modellversuchen...)

Vielen Dank im voraus für eure Antworten und Hilfe

Stefan

maxim · 24 Januar 2025, 12:47:36

Das ist ein Wavepiercer-Bug. Das ist eine heute sehr häufige Bugform, bei Marineschiffen findet man sie z.B. noch auf der Zumwalt-Klasse und den neuen französischen und griechischen Fregatten des Typs FDI (letztere noch nicht in Dienst).

Der Bug hat einige Vorteile:
a) reduzierte Radarsignatur
b) reduziertes Stampfen, da der Bug nicht mit der Welle hochgehoben wird und danach wieder ins Wellental fällt - eine sich aufschaukelnde Bewegung - und somit das Schiff stabiler liegt. Dadurch sollen die Schiffe laut Simulationen auch trockener bleiben.

Die Zumwalt-Klasse soll z.B. deutlich bessere Seeeigenschaften als die älteren Zerstörer der Arleigh Burke-Klasse (mit einem sehr ausladenden Bug) haben.

Letztere Bugform - die stark ausladende - hatte auch viel mit dem Bugsonar zu tun, also mit der Frage, wie man die Anker vorbei an dem Sonar ins Wasser bekommt. Bei der Zumwalt-Klasse umgeht man dies dadurch, dass der Anker durch den Schiffsboden abgelassen wird.

MZ1 · 24 Januar 2025, 12:57:13

Hallo,
danke dir für die Info. Aber waren denn dann die Bugformen der 1. WK Schiffe, die ja sehr, sehr ähnlich sind, nicht genauso gut?! Und warum hatten sie sich dann nicht bewährt - und warum ging die Entwicklung denn zu den Atlantik Bugformen der KM. Die waren ja damals auch nicht gerade dumm und das Eintauchen sicherlich auch noch genauso, wie 80 Jahre Später ...
Soweit ich weiß, wurde diese Bugform ja eben gerade dazu entworfen, trockener zu fahren, da die anderen Bugformen zu stark eingetaucht sind... ?!?!?

maxim · 24 Januar 2025, 16:18:13

Das kann ich leider nicht beantworten.

Ein paar Ideen:
a) der Fortschritt bei der Konstruktion (z.B. Simulationen etc.) dürfte schon erheblich sein, d.h. trotz der oberflächlichen Ähnlichkeit zwischen Rammbug und Wavepiercerbug könnten die Eigenschaften sehr unterschiedlich sein. Die Form ist ja auch schon mal nicht identisch (Waverpiercer meist nicht geschwungen), d.h. der Waverpiercer schneidet durch die Welle statt einzutauchen.

b) War der Atlantikbug wirklich ein Fortschritt gegenüber dem geraden Steven? Laut Groener bot er einen Fortschritt, d.h. die Schiffe sollen trockener gewesen sein. Ich habe schon gelesen, dass dies nicht der Fall wäre (gerade keine Ahnung wo). Auf jeden Fall waren damals die Möglichkeiten bei der Konstruktion noch nicht so entwickelt wie heute.

c) In den letzten Jahren kamen zahlreiche neue Bugformen auf, der ausfallende Bug ist nur noch eine von vielen Formen. Im Offshore-Bereich findet man z.B. den X-Bow (Ulstein) und den Axtbug (Damen). Hier habe ich gehört, dass die Bugform abhängig von der Geschwindigkeit optimiert wird, was auch erklären könnte, warum bisher bei schnelleren Marineschiffen der X-Bow z.B. nicht zur Anwendung kommt, sondern die Wavepiercer.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ulstein_X-Bow
https://de.wikipedia.org/wiki/Axtbug
https://en.wikipedia.org/wiki/Wave-piercing_hull

d) auf das Vorschiff soll im Normalfall auf See sowieso niemand

MZ1 · 24 Januar 2025, 16:22:24

Hi,
Super, vielen Dank für die Erklärung. Ist nachvollziehbar.

Danke dir!

VG Stefan

Thor · 25 Januar 2025, 10:03:57

Grüß Euch,

vorab ein kleiner Hinweis auf 2 ältere Threads:
Rumpf-Formen: https://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=372.msg3059#msg3059
Bugwulst: https://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=1089.0
bzw. generell die Schiffskörper-Sektion in der Technik-Abteilung einmal durchschmökern !

Zur Nachkriegszeit kann ich mich mangels Kompetenz nicht äußern, hinsichtlich Reichs-/Kriegsmarine möchte ich aber schon einen kleinen Teil beitragen, der bislang unerwähnt blieb:

Die Schiffe der Reichsmarine hatten allesamt (Panzerschiffe, Kreuzer, T-Boote) einen annähernd senkrechten bzw. leicht ausfallenden Bug und keine ausladende Back bzw. "Sprung". Diese Schiffe blieben vorne eher trocken als die Kriegsmarine-Neubauten. Der erste große Neuzugang der Kriegsmarine war (abgesehen von der Leipzig-Halbschwester, Nürnberg, die konstruktiv als "gleich" zu betrachten sind) Gneisenau im Mai 1938.
Die Schiffe der Scharnhorst-Klasse hatten aber den Makel, dass sie während des Baus rd. 2.000 to schwerer geworden sind, sie also tiefer lagen als geplant. Zusätzlich war die Anordnung und Ausführung der Ankerklüsen dermaßen suboptimal gewählt, das Spritzwasser sogar bis Brücke hinaufdringen konnte.
Man baute also beide Schlachtschiffe (Scharnhorst wurde im Jänner 1939 als zweite große Einheit, noch vor den Schweren Kreuzern, in Dienst gestellt !) um und rüstet gleich bei einigen noch auf stapelliegenden Neubauten nach (Tirpitz lief im April und Lützow im Juli 1939 bereits mit Atlantikbug ab).

Soweit zur Chronologie - aber warum wurde der Bug zuerst (annähernd) senkrecht geplant ?

Dafür sind mMn nach zwei Gründe bei den schweren Schiffen und deren drei bei kleineren Einheiten aufzuzählen:
1. Bisher (also Mitte der 1930er Jahre) hat die altbewährte Bugform ausgereicht - mag sicher auch daran liegen, dass man bislang nur Nord- und Ostsee als Einsatzgebiete hatte .... die aktuellen Admirale haben den WWI im Hinterkopf und sehen Frankreich als Hauptgegner !
2. Eine erhöhte Back ("Sprung") lässt ein Überbugfeuern mit geringer Rohrerhöhung nicht zu und schränkt somit die Kampfkraft ein
3. Eine erhöhte Back mit Atlantikbug vergrößert die Silhouette; dass die Silhouette ein nicht zu unterschätzendes Kriterium darstellt, zeigt u. a. das Gefecht in der Dänemarkstraße (Hood verwechselt PG mit BS) oder auch die Rawalpindiversenkung (die Briten dachten DE vor sich zu haben)

Bei den Zerstörern kommt später noch die Thematik hinzu, dass durch die Hinterschiffform (Staukeile für Lürsseneffekt) selbiges nach oben gedrückt wird und der Bug zum Einstampfen neigt, sodass sich die Problematik noch potenziert.

Ich hab' für die gegenständliche Diskussion die beiliegende Stellungnahme von Admiral Fuchs (Hauptamt Kriegsschiffbau) über die Schiffsform und Stabilität der Zerstörertypen 1934 und 1936 vom November 1940 herausgesucht, worin er auch Vergleiche mit ausländischen Zerstörern anstellt - sehr lesenswert !

Gruß
David

maxim · 25 Januar 2025, 10:30:01

Vielen Dank!

Das ist sehr interessant, Admiral Fuchs scheint mir primär die Gewichtsverteilung und nicht die Bugform für am wichtigsten zu halten.

Eine genauere Diskussion der heutigen Bugformen - auch im Vergleich zu der Entwicklung der älteren Formen - wäre schon spannend.

MZ1 · 27 Januar 2025, 08:41:15

Hallo David,

woh, vielen, vielen Dank! Ist ja super interessant. Ja, würde mich auch sehr interessieren, wie die Entwicklung so war - und vor allem warum.
Auch die Schiffsformen. Ich hab mich mal in den anderen genannten Threads durchgelesen - sehr interessant! Vielen Dank.
Ich hab mal gelesen, dass die Bugwülste auch nicht das Allheilmittel ist. Angeblich wirkt der nur in einem ziemlich begrenzten Geschwindigkeitsbereich. Außerhalb ist er sogar schädlich...
Daher wollen oder sollen auch die Kreuzfahrtschiffe wieder davon abgekommen sein (wobei die ja meist in einem bestimmten Geschw. bereich fahren oder?!?)
Mich würde auch interessieren, warum die größeren Schiffe (Ab Kreuzer) das sogenannte Kreuzerheck, also das Strömungsablösende Heck hatten und nicht wie die Zerstörer das gerade, abreißende Heck hatten. Man hatte doch dort herausgefunden (vor allem bei den ersten Torpedobooten der Raubvogel Klasse), dass ein gerades, breites Heck besser ist.
Wirkt das bei den Schlachtschiffen, Kreuzer nicht? Die Geschwindigkeit dürfte es ja nicht sein, denn die lag ja auch ziemlich hoch...
Vielen Dank und Grüße
Stefan

maxim · 27 Januar 2025, 18:39:08

In Bezug auf die Heckform beantwortet meiner Meinung nach die Heckform heutiger Flugzeugträger, Containerschiffe, Versorger etc. eindeutig, dass das Spiegelheck effizienter ist.

ede144 · 27 Januar 2025, 19:45:08

Zitat von: MZ1 am 27 Januar 2025, 08:41:15Hallo David,

woh, vielen, vielen Dank! Ist ja super interessant. Ja, würde mich auch sehr interessieren, wie die Entwicklung so war - und vor allem warum.
Auch die Schiffsformen. Ich hab mich mal in den anderen genannten Threads durchgelesen - sehr interessant! Vielen Dank.
Ich hab mal gelesen, dass die Bugwülste auch nicht das Allheilmittel ist. Angeblich wirkt der nur in einem ziemlich begrenzten Geschwindigkeitsbereich. Außerhalb ist er sogar schädlich...
Daher wollen oder sollen auch die Kreuzfahrtschiffe wieder davon abgekommen sein (wobei die ja meist in einem bestimmten Geschw. bereich fahren oder?!?)
Mich würde auch interessieren, warum die größeren Schiffe (Ab Kreuzer) das sogenannte Kreuzerheck, also das Strömungsablösende Heck hatten und nicht wie die Zerstörer das gerade, abreißende Heck hatten. Man hatte doch dort herausgefunden (vor allem bei den ersten Torpedobooten der Raubvogel Klasse), dass ein gerades, breites Heck besser ist.
Wirkt das bei den Schlachtschiffen, Kreuzer nicht? Die Geschwindigkeit dürfte es ja nicht sein, denn die lag ja auch ziemlich hoch...
Vielen Dank und Grüße
Stefan

Alle großen Schiffe haben Verdrängerrümpfe. Torpedoboote haben Halb- bzw. Gleterrümpfe. Deshalb die breiten Heckrümpfe.

MZ1 · 28 Januar 2025, 15:51:25

Aber bei den K-Kreuzern ist man auch schon auf die Abgeschnittenen Heckpartie gekommen. Hatte man sich bei den Schlachtschiffen und großen Kreuzern noch nicht getraut?
(So wie heute bei den US Flugzeugträgern und Containerschiffen? Heutige Fregatten haben auch diese Heckform...)

Thor · 28 Januar 2025, 18:32:46

Grüß Euch,

vorab ein Link zu einer von Harold's hervorragenden Ausarbeitungen: https://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=1013.msg13892#msg13892

sowie ein Zitat von Peter K. aus dem folgenden Beitrag: https://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=725.msg9037#msg9037

Zitat von: Peter K. am 28 Oktober 2005, 23:05:51Modellversuche an einem Flugzeugträger ergaben mit einer Spiegelheckfläche von 3,5 % der Hauptspantfläche ein widerstandsneutrales Verhalten bei 10 kn, eine Erhöhung des Widerstandes um 4 % bei 20 kn und eine Verminderung des Widerstandes um 4,5% bei 30 kn.

Das Spiegelheck der VANGUARD brachte einen Geschwindigkeitsgewinn von 0,33kn.

Vereinfachte Kurzfassung:
Das Spiegelheck ("transom-stern") hat Vorteile bei gewissen Fahrtstufen bzw. Geschwindigkeiten - aber warum ?
Abhängig von der gelaufenen Geschwindigkeit werden gewisse Wellen generiert, deren Kurven sich berechnen lassen. Sofern man genügend Freiheiten als Konstrukteur hat, kann man dem Schiffsrumpf dann die "richtige" Länge in der KWL für eine gewünschte Geschwindigkeit geben - prädestiniert hierzu sind Containerschiffe.

Was auch beachtet werden sollte, sind die zu erbringenden Aufgaben der Schiffe:
Nachdem Torpedoboote und Zerstörer bei der Reichs-/Kriegsmarine auch Minen legen sollten, wäre ein schmal zulaufendes Heck (Kreuzerheck) nicht sehr hilfreich gewesen.
Das sollte man auch bei neueren Kriegsschiffen berücksichtigen (Fregatten haben zumeist den Hubschrauberlandeplatz am Heck).

Gruß
David