Katamaran zum Gleiter umbauen

[ST1100]

Hallo Wolf,

der Vorteil der V-Form ist halt automatisch mehr Auftrieb, wenn sie tiefer eintauchen. Damit sind sie selbstregulierend.

Denk mal drüber nach, evtl. die Motorhalterung absenkbar zu machen.

Eine Kombination aus zwei waagerechten Flächen am Bug mit V-Fläche nur aussen als zusätzlichem Auftrieb beim Beschleunigen könnte die Flughöhe ganz gut halten.

Hinten auch an jedem Heck das Gleiche und Du musst nicht mehr mit Deinem zentralen Flügel die Höhe regulieren. Nur noch den Motor runterfahren.

Tom


PS: Flugfaltboot

[cupra sonne]

Also schneller geworden ist das Boot nur, wenn die Tragflächen komplett aus dem Wasser kommen und als Gleitfläche fungierten!
anstatt 60 fuhr man dann 70km/H

ich hab da bestimmt 50 kilo Stahl im Boot und unterm Boot montiert... was natürlich wieder bremste.

Wenn man sich die Videos von den Volga70 anschaut, dann spritzt da nix die flutschen quasi durchs Wasser.

[Appiano]

Der Thread wurde verschoben - ok - ist halt ein Selbstbau, der umgebaut werden soll.

Wir sind wieder irgendwie beim spannenden Thema Hydrofoils gelandet, was eigentlich gar nicht meine Absicht ist. Ich glaube, dass kleinere Boot mit Hydrofoils für Wellen eher kritisch sind. Bei Hysukat ist das ggf. etwas anders, aber die fliegen ja auch nicht richtig. In dem Artikel über das DDR-Faltboot steht ja auch, dass es sehr empfindlich ist und nur bei glattem Wasser gefahren werden kann.

Ich weiß nicht wie das bei Deinem Wiking ist, cupra sonne (so heißt Du doch nicht?!). Die Metall-Konstruktion, die Du da gebaut hast, würde mich schon interessieren! Gibt es Fotos davon?

Eine verstellbare V-Form vorn könnte ich mir noch vorstellen, aber auch da wird es so sein, dass, wenn das Foil in eine Welle taucht, sich der Auftrieb schlagartig erhöht und das Boot aus dem Wasser hebt. Das war ja auch eins der Hauptprobleme bei mir. Darum will ich ja erst einmal die Rümpfe umbauen und zwei Motoren verwenden. Dann bin ich ohne zu fliegen auch schon schneller und das ganze Konzept ist mit Motoren "hinter" den Rümpfen (mehr oder weniger jedenfalls) ist stimmiger. Wenn ich bei dem Hydrofoil (vorn) den Anstellwinkel auf -1° stelle, habe ich ca. 190 kg Auftrieb. Das ist zu wenig, um das Boot aus dem Wasser zu heben, aber genug, um es einfach leichter zu machen. Rein rechnerisch würde das dazu führen, dass es knapp 15km/h schneller läuft. Da muss man dann noch den zusätzlichen Widerstand berücksichtigen.

Ich werde verstärkt über zusätzliche "Leisten" und abgeflachte Flächen am Rumpf nachdenken, aber das Foil nicht aus den Augen verlieren.

LG

Wolf

[ST1100]

Ich bleib gespannt

[Appiano]

Zitat:

Zitat von cupra sonne

Also schneller geworden ist das Boot nur, wenn die Tragflächen komplett aus dem Wasser kommen und als Gleitfläche fungierten!
anstatt 60 fuhr man dann 70km/H

Hi Cupra s.

wenn die Tragflächen ganz aus dem Wasser sind, sind es ja keine Hydrofoils mehr sondern Tragflügel. Sie haben dann nur noch 1/3 ihrer Tragkraft. Das wundert mich etwas. Es könnte mit dem Flügelprofil oder dem Anstellwinkel zu tun haben. Vielleicht ist auch der Abstand zum Boot zu klein.

LG

Wolf

[cupra sonne]

Also wenn der Flügel im Wasser ist sind die Wellen egal, anders ists natürlich wenn man auf der Oberfläche fährt dann rappelt das ganze Boot.
Vieleicht war das beim DDR Boot auch so, das man Oberflächennah fährt...

@ Appiano
Der Flügel hat im Wasser einen höheren widerstand wie auf der Oberfläche.
Also bei meinem ist das so, vieleicht ist er auch zu dick!
So ein Flügel scheint Hitec zu sein....

[Appiano]

Hallo Cupra.s,

bei Hydrofoils ist es wie bei Flügeln von Flugzeugen. Der Auftrieb wird zu 1/3 durch die Flügelunterseite und zu 2/3 durch Sog an der Flügeloberseite erzeugt. Nun ist das nicht einfach grundsätzlich so, denn die Flügelform und der Anstellwinkel spielen auch ein große Rolle. Bei einem symmetrischen Flügel (Oberseite und Unterseite sind gleich geformt) gibt es bei waagerechter Stellung (Anstellwinkel 0°) überhaupt keinen Auftrieb, weil der Sog von unten und oben gleich ist. Bei asymmetrischen Flügeln ist das in der Regel anders, aber auch die verändern ihren Auftrieb je nach Anstellwinkel (AOA).

Es könnte also sein, dass Dein Hydrofoil zu sehr waagerecht steht und deshalb unter Wasser fast keinen Auftrieb hat. Über Wasser hat es dann Auftrieb wegen der gebogenen Form. Das ist aber nicht Sinn eines Hydrofoils. Das ist dann ein Tragflügel.

Bezüglich des Wasserwiderstandes ist es normalerweise so, dass die meisten Verwirbelungen (Widerstand) genau im Übergang vom Wasser zur Luft stattfinden. Ein stromlinienförmiger Körper, der nur unter Wasser ist, hat in der Regel sehr wenig Widerstand (Pinguinform). Nicht durch Zufall gibt es U-Boote, die 60 km/h und schneller fahren. Wenn - wie oben beschrieben - Dein Anstellwinkel zu klein ist, bedeutet das, dass Du zwar Widerstand hast, aber keinen Auftrieb. So scheinst Du es ja auch wahrzunehmen.

Die richtige Winkelstellung ist sehr schwierig hinzubekommen, weil sie sich an sich ständig ändern muss. Insbesondere, weil durch das Stampfen (Nicken) des Bootes sich auch der Anstellwinkel ändert und die Nickbewegungen dann noch verstärkt werden. Ich kenne aber keine Flügelform, die bei größerem Anstellwinkel weniger Auftrieb bekommt. Das ist erst kurz vor oder beim "Stall" der Fall, wenn Luft- bzw. Wasserströmung abreißen. Auch die gebogenen Formen (so wie Du es offensichtlich gemacht hast) und die V-Formen führen nicht zu automatischem Einstellen der "Reisehöhe". Eine Welle reicht aus, dass das System kollabiert, weil bei stärkerem Eintauchen (Welle) der Auftrieb rasant zunimmt. Bei glattem Wasser funktionieren die U- und V-Formen allerdings.


LG

Wolf

[Appiano]

Hallo zusammen,

da musste ich doch noch mal in mich gehen, um eine "vorläufige Lösung" zu finden.

Ich will das Hydrofoil, das genau unter dem vorderem Beam sitzt, verändern. Entweder eine Stufe 1 oder direkt wie Stufe 2. Ich neige zu Stufe 2 , weil ein tiefer im Wasser liegendes Foil weniger Wellen anfällig ist.

Der Rumpf selbst soll nach aktuellem Stand im hinteren Bereich (ca. 1,30m) verbreitert und abgeflacht werden. Ich habe im Modell etwas weiter - bis Mitte - abgeflacht, was aber bautechnisch schwierig würde. Das ist dann etwa das Prinzip der pfh-Rümpfe. Wie genau die Form aussehen könnte müsste man eruieren. Am Ende ist es ein Experiment. Ich finde leider kein Beispiel im Internet, das mit diesen Sache zu vergleichen wäre. Hat ja auch was, wenn man Pionierarbeit leistet.

LG
Wolf

[ST1100]

Hallo Wolf,

Gerade entdeckt: Foilkayak

Gruß - Tom

[Appiano]

Hi Tom,

Irgendwann wird jedes nicht zu schwere Wasserfahrzeug "fliegen". Die Außenborder brauchen dann nur ganz lange Schäfte. Wenn es die gibt, versuche ich auch das Heck aus dem Wasser zu bekommen.

Gruß
Wolf

[Appiano]

Die beiden "Backen" sind in Arbeit. Ich musste zuvor erst einmal ein Stück Rumpf bauen, weil der Katamaran irgendwo am Mittelmeer in einer Bootsgarage ist.
Die Backen selbst sollen ja aus extrudiertem Polystyrol sein, das komplett laminiert wird. Die klebe je 3 Platten (Ursprungsgröße 125 x 30 cm) 12 cm stark zusammen. Jeweils mit 2 Lagen 280 g Glasfilament. Die Platten haben eine gewaffelte Oberfläche, die so aussieht als würde dort Epoxy und Co sehr gut haften.Ich hoffe, die beiden Teile etwa gleich zu bekommen. Da ist ne Menge zu raspeln und zu schleifen. Ich hatte Spezial Fräsköpfe bestellt (Fa. Sytrotec) . Die sind für solche Flächen aber ungeeignet. Jetzt werde ich erst einmal einen Schaumkörper herstellen, dann den zweiten bauen und ggf. gleichzeitig mit der Beschichtung beginnen.

Hier ein paar Fotos. Das weiße Teil ist "ein Stück Rumpf" aus MDF-Platten.
Gruß
Wolf

[shakalboot]

Jetzt muß ich mal ganz doof fragen; was versprichst Du Dir von dem Bremsklotz da hinten?
Willst Du damit Gleiterrümpfe nachempfinden? bzw. mehr Auftrieb achtern erreichen?

Die konkave Kiellinie dürfte dann meines Erachtens mehr bremsen, da der Wasserwiderstand erhöht wird. Die benetzte Fläche wird doch so vergrößert.


Gesendet von meinem ASUS_Z017D mit Tapatalk

[Appiano]

Hallo Jens,

es sind drei Punkte, die zu dieser Idee führen.

Bremsklotz? Ja - auf jeden Fall wirkt das wie ein (zwei) Bremsklotz. Es hat Widerstand, der nicht unerheblich ist. Aber:

1.) Ich brauche Auftrieb. Nicht sehr viel, 50 Liter wären genug. Die Teile haben ca. 150 l , wobei natürlich nicht alles unter Wasser sein wird.
2.) Das Problem mit dem frei stehenden AB (in der Mitte). Ich habe schon so ziemlich alles versucht, das in den Griff zu bekommen. Die Wellen am Motor (ohne Boot davor) sind erheblich. Klar!

So sind die Motoren dann hinter diesen Backen, die dann wirken, als ob ein Boot vor dem Motor wäre.
3.) Eine Gleitfläche erzeugen. Der Kat läuft am Heck sehr schmal zu. Null Gleitfläche. Da das ganze Teil einschl. der beiden Motoren nur ca. 300kg wiegt, könnten diese neuen Flächen ausreichen - wenn es schnell genug wird.


Ich habe die doppelte Kraft mit dem zweiten Motor. Darum glaube ich, dass es insgesamt deutlich schneller voran geht. Ich habe vor dem mittig angebrachten Motor auch immer einen Bremsklotz gehabt, weil es sonst gar nicht ging. Der wurde dann sogar von zwei Seiten umströmt (Foto). Jetzt haben die Backen jeweils nur eine Seite, weil auf den angebauten Seite der alte Rumpf ja keinen Wasserkontakt mehr hat.

LG

Wolf

[Appiano]

Hallo Jens,

das hatte ich ganz vergessen:

Die konkave Rumpfform hebt stärker als eine ganz flache (siehe pfh-Rumpf). Da ich wenig Fläche habe, will ich das auch noch mitnehmen. Da das Wasser seitlich schlechter entweichen kann, erhöht sich der Druck und damit die "Hebekraft". Etwas mehr Widerstand gibt es dabei - solange man nicht ins Gleiten kommt.

Es ist ein Experiment!

LG

Wolf

[ST1100]

Zitat von Appiano

Es ist ein Experiment!

Da bin ich ja sehr gespannt auf das erste Fahrvideo und Deine neue Höchstgeschwindigkeit

[Appiano]

Ja - da wird spannend.

Meine ganzen "Bootsfreunde" haben das ständig, wenn auch nicht so extrem. Da wird ununterbrochen an den Booten herumgebaut.

Aber Dein Projekt ist dann noch mal ne andere Nummer. Dass es schwimmt, ist recht sicher, aber all die anderen Features können durchaus spannend werden.

LG
Wolf

[shakalboot]

Hallo Wolf,

also ich sehe hier keine konkaven Kielknicke...

Die Rumpfgestaltung bezieht sich doch auf die seitlichen Auflagen achtern - ähnlich wie bei einem Dreikieler.
Der Übergang zu diesen seitlichen Auflageflächen beginnt aber schon in der Mitte der Rümpfe.

Um den achterlichen Auftrieb zu erhöhen sollten sie aber wenigsten die Breite der Rümpfe ab ca. Mitte Rumpf haben. Ist ja dann fast ähnlich, wie ich es bei der Hexlein-Lauffläche gemacht habe. Ich wollte aber die achterliche Aufkimmung von 12,5° einhalten, um noch vernünftige Gleiteigenschaften zu erhalten - aber auch um im rauen Wasser nicht so hart aufzuschlagen. siehe dazu auch im Buch "Motorkreuzer und schnelle Sportboote" von Juan Baader(habe ich Dir per WhatsApp geschickt).

[Appiano]

Hallo Jens,

mir bleibt ja nichts anderes übrig, als die beiden Backen getrennt vom restlichen Bootkörper zu betrachten. Die seitliche, achterliche Wulst beginnt schon weit vor der Mitte der Backe. Bei dieser geringen Breite ist ein Kielausformung nicht möglich. Das ist ja nicht mehr als ein breiter Wasserski. Eine Wakeboard ist breiter.

Ich habe noch mal ein Foto gemacht. Vielleicht kann man die Form hier besser erkennen.

Danke für die Unterlagen. Sie sind sehr umfangreich. Das sehe ich mir in Ruhe an. Bezüglich der Asymmetrie der Rümpfe habe ich kein Chance der Einflussnahme, weil die Rümpfe selbst nicht umbauen will. Durch die Backen werden sie asymmetrisch, aber vor ungünstiger Wellenbildung habe ich keine Angst, weil die ganz hinten sitzen. Sie sind auch sehr keilförmig.

LG

Wolf

[shakalboot]

Hallo Wolf,

bei der "getrennten Betrachtungsweise" kann es aber schnell passieren - und auf Deinen Bildern habe ich auch den Eindruck, daß eine Rumpfform, wie Bild b entsteht.
Im Boote-und Wassersportforum wurde mal von einem Bootsfreund eine Konsole an ein Boot gebaut. Durch einen Fehhler kan es genau zu dieser konkaven Einknickung im Kielbereich. Das Ergebnis: je schneller das Boot wurde, um so mehr "versank" der Bug...

Sollte es Dir gelingen, diese Linie zu vermeiden, wird es aber entlang der Klebekante Deiner Blöcke zu konkaven Einbuchtungen kommen, die im ungünstigen Fall ebenfalls Widerstand erzeugen. (Bild c)

Ideal wäre eine Konstruktion wie in Bild a. Die Klebekante (Pfeil) sollte formschlüssig zum Rumpf verlaufen.
Dann würdest Du den pfH Rümpfen etwas näher kommen...aber es bleibt ein Experiment, da hier nix berechnet ist, sondern nur in etwa den Rümpfen "nachempfunden"

Ich will Deinen Experimentierdrang nicht bremsen, aber ich glaube das erhoffte Ergebnis wird nicht so toll ausfallen.
Die KAT-Rümpfe sind doch gerade im Heckbereich so konstruiert, daß zu einer "sanften" Ablösung der Wasserbenetzung kommt. Wenn man sich dann die komplette benetzte Fläche betrachtet, hat sie doch schon die fast ideale Tropfenform.
Mit Deinen zwei Blöcken willst Du nun zwar einen Gleiterrumpf nachempfinden, der eben nicht diese "Spitze Ablöseform" hat, sondern die "harte Abrißkante" - aber dafür sind meiner Meinung die Rümpfe zu schmal, so daß sie nie auf die Bugwelle aufsteigen.
Eher wird es wie bei einem Halbgleiter werden, der es eben auch nicht schafft, auf die Bugwelle aufzusteigen, egal, wieviel PS hinten drücken.


p.s. sicher sehen die Rümpfe (grau) bei Dir nicht ganz so aus...

[Appiano]

Hi Jens,

so ganz habe ich die Skizzen nicht verstanden.

Klar ist, dass die Kat-Rümpfe als Verdränger-Rümpfe gebaut sind und tatsächlich am Heck etwas schmaler werden, aber von Tropfenform kann man da nicht sprechen. Es gibt eine Abrisskante. Die Breite reduziert sich von 38 cm auf 28 cm - so viel ist es also nicht. Unterseitig trifft das schon eher zu, weil das Heck nach hinten ansteigt (Foto).
Dass das schmale auf Null laufen (hinten) besser ist als eine Abrisskante, ist klar. Ich brauche die Abrisskante aber, um den Motor dahinter zu setzen.

Es gibt natürlich Spielmöglichkeiten das Heck der Backen auszubilden.
Nun zu den Skizzen. Das sind Seitenansichten - oder? Die Klebekante von oben oder unten gesehen wäre ein gerader Strich. Warum soll die gerade Abrisskante nicht funktionieren? Die aktuellen Rümpfe habe ja auch eine.
Bitte nochmals um "Nachhilfe".

LG

Wolf

[shakalboot]

Richtig, meine Skizzen sind Seitenansichten. Ich hatte es so verstanden, daß Du die Blöcke achtern unter die Rümpfe bauen willst....
Jetzt sehe ich, daß Du die Blöcke innen - seitlich an die Rümpfe montieren willst.
Ob das gut funktioniert...keine Ahnung, hab so eine Rumpfform noch nie gesehen...
Hydrostatisch gibt das sicher Auftrieb, aber ob das Wasser hinter den Blöcken in Bewegung sich so, wie bei einem Gleiter verhält, wage ich zu bezweifeln.
Vor den Blöcken wird das fließende Wasser ähnlich wie bei einer Tragfläche an die Blöcke gepreßt, nur eben in der Waagerechten, so daß die Rumpfenden auf Grund des Unterdruckes das Bestreben haben, sich aufeinander zu zubewegen.
Das verhindert alletdings der hintere Beam...
Ich kann mir vorstellen, daß es dabei zu unkontrollierten Verwirbellungen kommt, die mehr bremsen, als den Kat ins gleiten zu bringen.
Auf den Außenseiten der Rümpfe wird sicher eine Bugwelle entstehen, aber die Innenseiten interferrieren einerseits das Wellenbild und dann kommen noch am Heck die Blöcke, wo die ohnehin "gestörte" innere Bugwelle gebremst wird, so das der Kat nicht auf die Bugwelle aufsteigen kann...und alles andere ist kein Gleiten.
Zur Tropfenform...
Zu klären wäre erst einmal, wie verläuft die Wasserlinie am Kat bei normaler Verwendung, also ohne schweren Außenborder; sondern als Segelkat.
Ich denke mal, da liegt die hintere Kante knapp über dem Wasser.
Ziehst Du nun gedanklich eine Linie an der Wasseroberfläche und drehst dann den Kat um, wird es in der Draufsicht eine spitze, tropfenähnliche Form ergeben.
Übrigens entsteht bei Gleiterrümpfen eine ähnliche Form, nur kann da ab der Abrißkante des Spiegels die hintere Spitze des Tropfens wegfallen. Im Wasserverlauf ist sie noch vorhanden....das ist, glaube ich auch bei Juan Bader erklärt. Dort sind auch die "Heckkeile" erklärt, die das Gleiten bei "falsch gebauten Laufflächen" doch noch ermöglichen sollen.
Deswegen dachte ich, Du willst die Blöcke unter die Hecks der Rümpfe bauen, was somit für mich Sinn gemacht hätte. Allerdings wäre mir die Gesamtauflagefläche zu klein, um gleiten zu können...oder dann massig PS dahinter, was aber wieder zu Gewichtsproblemen führt.

Besser kann ich es nicht erklären, bin leider kein Strömungstechniker.

[Appiano]

Hi Jens,

da die Rümpfe so schmal sind, entsteht überhaupt keine richtige Bugwelle. Darum hat ein Kat auch kein Rumpfgeschwindigkeit. Das Wasser fließt relativ ungestört an den Rümpfen vorbei. Nur etwa in der Mitte (maximale Breite) wird das Wasser zu beiden Seiten gedrückt und erzeugt eine Welle, die sich nach hinten bewegt (Fotos). Die Backen müssen auf ihrer eigenen Bugwelle gleiten. Interferenzen könnten zusätzlich entstehen - glaube ich auch, aber da hinten ist es schon sehr ruhig. Was die Kräfte angeht, die sich bilden (Sog nach innen) bin ich auch nicht sicher, ob die Backen wie liegende Flügel wirken. Ein Flügel erzeugt erst Sog, wenn er so angestellt ist, dass das Heck tiefer liegt als der Bug. Das ist hier aber nicht der Fall. Ich rechne damit, dass die Kräfte gegen die Rümpfe drücken - also nach außen wirken. Das ist aber eigentlich egal. Ich will keinen seitlichen Sog /Auftrieb, sondern nur möglichst wenig Widerstand. Wenn kein Auftrieb notwendig ist, sind spitze Formen (Bug) nicht schlechter als vorn abgerundete. Darum glaube ich, dass die anliegende Form (läuft ganz sanft aus am vorh. Rumpf) die mit dem geringsten Widerstand ist.

Hier spielen so viele Parameter mit hinein, dass man nichts weiter tun kann als ausprobieren. Es sei denn, das hätte schon einmal jemand gemacht, aber im BF offensichtlich nicht.

LG

Wolf

[Appiano]

Noch mal was zum Unterwasserschiff. Tatsächlich wird die Wasserlinie - von unten gesehen - ein lange Tropfenform haben. Beim Verdrängen sicher gut für wenig Widerstand. Beim Gleiten ist das egal. Eine Abrisskante ist ggf. sogar besser als eine Tropfenform. Bei Wasserflugzeugen soll das "Kleben" verhindert werden. Das kann auch beim Gleiten passieren und lässt sich am einfachsten durch eine Abrisskante entschärfen (Foto von unten). Wellen würden auch gehen, aber die hat man nicht immer. Ganz schnelle Boote haben heute ja alle diese Abrisskanten. NINBUS (T11), AXOPAR und wie sie alle heißen haben auch Abrisskanten - nicht nur Rennboote.

Ich glaube ja nicht, dass ich den Kat ohne das Hydrofoil (sitzt in der Mitte, direkt unter dem Beam) ans Gleiten kriege, aber mit Foil könnte es schon gehen.

LG
Wolf

[Appiano]

Hi zusammen,

der erste Schwimmkörper ist laminiert, gespachtelt und geschliffen. Er wiegt ein paar Kilo, aber liegt im Test (Foto) nur 2 - 3 cm im Wasser. Da geht also nicht viel Auftrieb durch Eigengewicht verloren. Nr. 2 ist in Arbeit und wird gerade laminiert.

Mal ein ganz anderes Thema: ich weiß nicht wie Ihr Euch vor dem unangenehmen Glasstaub, der beim Schleifen reichlich entsteht, schützt. Ich habe bis jetzt mit Mundschutz und Schutzbrille gearbeitet. Das ist sehr unbefriedigend, weil die Brille ständig anläuft und beide Teile zusammen fast nicht gehen. Ich habe jetzt einen Vollschutz, der es wirklich bringt. Kostet ca. 60 Euro und die Filter lassen sich austauschen. Es gibt auch Filter gegen giftige Gase etc. . Hab mal Fotos von dem Teil gemacht. Die Luft- Führung ist so schlau gemacht, dass das Sichtfeld immer frei bleibt und nicht beschlägt. Da kann man dann auch problemlos die Ohren schützen (separater Ohrschutz), denn die Schleifmaschinen sind ja doch recht laut. Alles zusammen sieht so komisch aus, dass es sich auch als Karnevalsverkleidung eignen würde.

Gruß

Wolf

[herr]

Bekommt man da eine Brille drunter? Kannst Du noch das Modell nennen?