TechTalk: Kielsprung

[juryk]

Hai Mottenmänner und Mottenfrauen, da ich aus meinen beiden schlauen Büchern (Marchaj und Larsson) nicht schlau werde und meine Internetsuche bisher von wenig Erfolg gekröhnt war, hab ich gedacht ich greif mal auf das geballte KnoffHoff und die nicht weniger geballte Erfahrung der Jemeinschaft zurück. Also: 1) Gibts Literaturempfehlungen> 2) Was sind so die Werte and erfolgreichen und weniger erfolgreichen Entwürfen> 3) Welchen Einfluss hat ein größerer Kielsprung und welchen hat ein kleinerer> 4) Spielt der Kielsprung für einen Foiler ne Rolle> Welchen> 5) Wat kann ma noch zu dem Thema sagen> So viel hab ich schon von Amac aus dem Seahorse: - weniger Kielsprung im Heck = bessere Gleitdynamik + geringerer "Kuss" Widerstand. Ok. Warum sind dann die Lowrider tendenziell mit mehr Kielsprung gebaut> Bessere Gleiteigenschaften sollten doch auch da gewünscht sein> Oder geht es bei denen eher darum, den hydrodynamischen Auftrieb im Heck gering zu halten um das Unterschneiden auf Vorwindkursen zu vermeiden> Wie sieht es bei wenig Wind aus> Bringt ein größerer Kielsprung da Vorteile, weil der Spiegel weniger tief getaucht ist und man ihn vielleicht noch eher ganz aus dem Wasser bekommt> Na denn ma los, ick bin jespannt. Juryk Apropos: Wer an den Messdaten interessiert ist, die Sören und ich in Bad Zwischenahn freundlicherweise von ein paar Booten und Foils abnehmen durften, sollte mir ne mail schreiben. Ne dolle Auswertung hab ich zwar nicht gemacht, aber ich habs immerhin geschafft alles in Excel einzuhacken, womit die Daten zumindest von jedem gelesen werden können.

[brrrt]

Als Antwort auf: [B]TechTalk: Kielsprung[/B] von juryk am 05. Dezember 2007 22:30:20: Moin, Das meiste hast Du Dir schon selbst beantwortet. Mehr Kielsprung heißt i.d.R. weniger nasse Oberfläche (bei gleicher Verdrängung). In der Tat hatte guten Flauenschieber (das heißt süddeutsche/schweizer Konstruktionen) viel Rocker, um das saugende Heck rauszuhebeln. Der Nachteil: weniger "tragende" Fläche fürs Gleiten. Rocker beeinflusst den Geradeauslauf, weswegen Bananenrümpfe viel besser wenden. Seit Jahr(zehnt)en liegt die gebaute Praxis bei etwa 50mm - teilweise als gleichmässige Krümmung, oder auch mit flacherem Heck. Aber das geht in den Bereich philosophischer Betrachtungen... Ob neuere Foilrümpfe noch weniger Kielsprung haben wage ich zu bezweifeln - lasse aber Widerspruch gerne zu :-) Berth

[Burkh]

Als Antwort auf: [B]Re: TechTalk: Kielsprung[/B] von brrrt am 05. Dezember 2007 22:45:39: Selber Moin, >Der Nachteil: weniger "tragende" Fläche fürs Gleiten. Seit Jahrzehnten, genauer seit den Deltawirbeln, wissen wir doch, dass die Lohreider gar nicht gleiten! Foiler kommen erst Recht nicht ins Gleiten! Grunz

[Gurkh]

Als Antwort auf: [B]TechTalk: Kielsprung[/B] von juryk am 05. Dezember 2007 22:30:20: Hai Jurmän, >1) Gibts Literaturempfehlungen> jede Menge. Ist zwar schmalzig, aber "Die Frau des Zeitreisenden" hat mir sehr gefallen (Taschentücher bereithalten). Außerdem war genial: "Special Topics in Calamity Physics", aber nur auf EEnglisch, die deutsche Übersetzung ist Schrott. >2) Was sind so die Werte and erfolgreichen und weniger erfolgreichen Entwürfen> Für Lowrider hatten sich die Rümfe ziemlich einander angenähert. Frizz, Hungry Tiger und Prowler haben sich nicht viel genommen in den Unterwasserschiffen. Das waren cm Unterschied... Seit man foilt ist die Entwicklung wieder offener geworden, das Tasten nach Formverbesserungen breitbandiger. Freibord nimmt ab, wegen gewicht und Windwiderstand. Wichtig sind jetzt etwas andere Parameter: Starten, Landen und touchieren sind die wesentlichen Zustände des Rumpfes. Leichtwindgeschwindigkeit spielt weniger ne Rolle. Starten tut das boot m.E. leichter, wenns nen scharfen kimmknick hat. Wie der Bug für ne optimale Landung aussegen sollte, weiß ich nicht, vielleicht etwas runder, fürs Touchieren sind wahrscheinlich gestreckte, recht grade linien besser und wieder der Kimmknick. die M3 finde ich schon ganz schön, sie könnte etwas weniger Freibord haben und im Bug etwas runder sein, im Heck dafür vielleicht ne Spur breiter... >3) Welchen Einfluss hat ein größerer Kielsprung und welchen hat ein kleinerer> sachte berth schon. >4) Spielt der Kielsprung für einen Foiler ne Rolle> Welchen> Du musst mit dem foiler bei möglichst wenig Wind so schnell werden, dass du abheben kannst. Das sind ca. 7-8 kn. Bei mir etwas mehr. Viel Kielsprung ist bei geringeren geschwindigkeiten besser. >5) Wat kann ma noch zu dem Thema sagen> Nix, ich hab das soeben abschließend behandelt. ;-))) >Apropos: Wer an den Messdaten interessiert ist, die Sören und ich in Bad Zwischenahn freundlicherweise von ein paar Booten und Foils abnehmen durften, sollte mir ne mail schreiben. Ne dolle Auswertung hab ich zwar nicht gemacht, aber ich habs immerhin geschafft alles in Excel einzuhacken, womit die Daten zumindest von jedem gelesen werden können. Schick ma rüber, büdde, mehl kennste. Gruß Burkh

[Nils]

Als Antwort auf: [B]TechTalk: Kielsprung[/B] von juryk am 05. Dezember 2007 22:30:20: >Apropos: Wer an den Messdaten interessiert ist, die Sören und ich in Bad Zwischenahn freundlicherweise von ein paar Booten und Foils abnehmen durften, sollte mir ne mail schreiben. Ne dolle Auswertung hab ich zwar nicht gemacht, aber ich habs immerhin geschafft alles in Excel einzuhacken, womit die Daten zumindest von jedem gelesen werden können. Ja, bitte. Ich habe interesse: nils1021(at)web.de Gruss Nils

[Gurkh]

Als Antwort auf: [B]Re: TechTalk: Kielsprung[/B] von Nils am 06. Dezember 2007 12:24:50: >nils1021(at)web.de Du brauchst ne neue emil, die alte ist ausgelaufen, die Nummer stimmt nicht mehr...

[Juryk]

Als Antwort auf: [B]TechTalk: Kielsprung[/B] von juryk am 05. Dezember 2007 22:30:20: Das hat ja bestens funktioniert. Besonders vielen Dank für den Wink das man manchmal um die Ecke denken sollte. (Die von der Fachbuchhandlung wollten mir zwar weis machen, dass es gar kein Buch über Strömungsdynamik gibt das von Frauen und Zeitreisen handelt, aber ich hab ihnen erklärt, dass sie keine Ahnung haben und bestell jetzt bei amazon!) Was ich mir noch nicht so ganz erklären kann, ist warum der Kimmknick so gut funktioniert. (Ole, wenn du dazu was in deinen Unterlagen hast, nehme ich das gerne.) Das macht mehr Sinn, wenn der Kimmknick mit einem flachen Boden einhergeht, was er ja in den meisten Fällen tut. Aber ist dann der Effekt nicht der des flacheren Bodens (nämlich hydrodyn. Auftrieb) als der scharfe Knick selber> Juryk

[Burkh]

Als Antwort auf: [B]Re: TechTalk: Kielsprung[/B] von Ole am 06. Dezember 2007 17:04:25: hai Ole, spontan: Gleitrumpf ist gut, sofern du Antriebsleistung im Überfluss hast. Ich glaub (gerechnet hab ich wiedermal nix), dass der Rumpf als Erzeuger von dynamischem Auftrieb ziemlich schlecht ist, besonders im Vergleich zu unseren Hydrofoils. Mit anderen Worten: Wenn ich einen Rumpf konstruieren würde, dann würden mir in folgender absteigender Reihenfolge die Ansprüche ans Unterwasserschiff wichtig sein. 1. leichtes Abheben bei marginalen bedingungen 2. sanfte Landungen 3. geringe Störung beim Touchieren der Oberfläche 4. geringer Widerstand bei Nicht-Flug-Bedingungen Über Wasser wäre wichtig, so wenig freibord wie möglich zu haben. Was mach ich für die Erfüllung der Ansprüche> zu 1. ein Rumpf, der bis 8, 9 Knoten möglichst widerstandsarm durchs Wasser fährt. Die Leistung des Raushebens würd ich komplett den foils überlassen. Harte Kimmknicke, damit das Wasser nicht die Tendenz hat zu "kleben", sondern möglichst früh die Bordwände trocken lässt. zu 2. Der Bug relativ viel Kielsprung und nicht zuuuu spitz, keine Kimmknicke im Bug, eher V-Spant, leicht gerundet. zu 3. Harte Kimmknicke ab ca. Mast bis nach achtern(zum zweiten Mal), leicht gerundeter boden (querschiffs), wenig Kielsprung, gestreckte Achterschiffslinien zu 4. Nicht ZU breites Heck einigermaßen gleichmäßige Verdrängungsverteilung. Über Wasser: So wenig Freibord wie möglich, aber ausreichend, um auch bei Welle nicht mit den Rahmen festzustecken, dann klappts nämlich mit dem Abheben nicht. Querbeams profiliert, maststütze profiliert, Längsrohre vorne zu und gerundet, Trampoline ausgeschnitten (das spart Windwiderstand, denke ich...), Vordeck stark beschnitten, Umlenkblöcke evtl. an deck, weil hinterm Vordeck nicht mehr genug Platz ist. Jetzt deine Gegenmeinungen, bitte! :-) Gruß Burkh

[Ole]

Als Antwort auf: [B]Danke, Danke, Danke[/B] von Juryk am 06. Dezember 2007 18:24:04: >Was ich mir noch nicht so ganz erklären kann, ist warum der Kimmknick so gut funktioniert. (Ole, wenn du dazu was in deinen Unterlagen hast, nehme ich das gerne.) Ja, ich such dir mal meine Savitsky-Aufsätze usw. zusammen. Ich glaube, ich hatte dir in Berlin den dicken Packen Papier mit meinen Unterlagen zum Thema Knatterglitschen gezeigt (das meiste davon ist für dieses Thema aber uninteressant, keine Bange). ;-) >Das macht mehr Sinn, wenn der Kimmknick mit einem flachen Boden einhergeht, was er ja in den meisten Fällen tut. Aber ist dann der Effekt nicht der des flacheren Bodens (nämlich hydrodyn. Auftrieb) als der scharfe Knick selber> Naja. Der dynamische Auftrieb kommt natürlich durch den Staudruck an der flachen Rumpfunterseite (wobei die Aufkimmung, sprich die V-Form, hier natürlich ein Kompromiss aus flachem Boden für viel Auftrieb bei gleichzeitiger Widerstandsminimierung bzw. Slammingreduktion ist), der scharfe Knick sorgt aber dafür, dass das Wasser seitlich abgeleitet wird und nicht die Rumpfseiten hinaufwandert und dadurch einen Druckausgleich ermöglicht. Außerdem wird dann bei ausreichender Geschwindigkeit auch die benetzte Oberfläche reduziert. Am konsequentesten wäre es natürlich, wie bei Motorbooten noch Sprayrails in den Knick zu integrieren (evtl. sogar welche, die eine negative Aufkimmung haben, also das den Boden hinaufströmende Wasser nach unten umlenken und somit den Auftrieb noch einmal erhöhen), aber der Effekt ist bei den für uns interessanten Geschwindigkeiten (<=8kn, spätestens dann wollen wir ja eh fliegen) vermutlich nicht sehr groß und steht auch in keinem Verhältnis zu den gravierenden Nachteilen bei langsamer Fahrt. Die Frage, die mir gerade in den Sinn kam, ist folgende: Der Blödreiter hat im Mittelschiff zwar keinen "echten" Knick wie die M3, aber immerhin einen sehr kleinen Kimmradius. Evtl. gibt es ja einen optimalen Radius, der einerseits scharf genug ist, um positive Effekte beim Abheben zu haben, gleichzeitig aber ausreichend groß, um in langsamer Verdrängerfahrt die Wirbelbildung an der Kante möglichst auszuschalten. Letztlich reden wir ja bei unseren 8kn von einer volumenbasierten Froudezahl (FnV = u/(g*(V^1/3))^0.5) von ca. 2, während schnelle Motorboote mit Volumenfroudezahlen von 3 oder höher fahren. Da müsste man mal drüber nachdenken... Gruß, Ole

[Ole]

Als Antwort auf: [B]Re: TechTalk: Kielsprung[/B] von Burkh am 06. Dezember 2007 19:23:00: Moin Burkh! >Jetzt deine Gegenmeinungen, bitte! :-) Wieso Gegenmeinungen> Wenn ich (hoffentlich!) mein eigenes Geschreibsel verstanden hab, sind wir doch gar nich soo weit auseinander. Und wie ich schon schrieb, ist Teil meiner aktuellen Überlegungen auch eine möglichst wenig aufwändige Bauweise (daher z.B. der Kompromiss mit dem Knick im Kiel achtern, den man sicher ansonsten durch die von dir genannte Rundung in Querrichtung ersetzen sollte). Ansonsten erkenne ich in deiner Auflistung über weite Strecken Adam Mays neues Boot wieder. ;-) >Gruß zurück, Ole