Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Moderator: Uwe

Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #1Beitragvon Shark » 25.06.2024, 21:38


Hallo zusammen,

wie hier schon mal kurz angeteasert möchte ich hier in einem separaten Thread mein aktuelles Segelprojekt kurz vorstellen.

Wie schon im andren Thread geschrieben war ich Anfang Mai beim Flevo Cup und habe mir die Mini40 Klasse angesehen. Durfte auch mal das ein oder andere Boot segeln. Dieser eine Besuchstag war sehr interessant und erkenntnisreich.

Mit den ganzen Eindrücken von dem Tag konnte ich es dann schon auf der Rückfahrt nicht sein lassen zu überlegen, wie ich meine RG passend zu einem Tri umzubauen könnte. Natürlich mit der Option später auch Foils zu montieren. Die quick und dirty Konstruktion war dann auch schnell erledigt und der 3D Drucker konnte erstmal für ein paar Stunden lang seine Arbeit verrichten.

Die gedruckten Teile waren dann an einem längeren Bastelabend schnell und einfach, ohne jegliche Probleme zusammengepuzzelt, CAD Genauigkeit sei Dank.

IMG_0477.JPG

IMG_0480.JPG


Am nächsten Tag kam noch ein wenig Farbe dazu und nach dem Trocknen die finale Montage.
Die Beamhalter am Rumpf sind nur mit Kaptonband getappt - hält bis jetzt seitdem tadellos - und ist somit nichtinvasive sowie schnell und einfach zu montieren / demontieren.
Die Beams (6x4mm Carbonrohr) sind mit den Haltern für den Mittelrumpf verschraubt (M2) und an den Schwimmern mit M4 Madenschrauben geklemmt, so dass man die Breite leicht ändern kann.

Das ganze bringt dann segelfertig um die 500g auf die Waage, je nachdem welche Kombination von Centerboard und Foils montiert ist.

IMG_0523.JPG

IMG_0525.JPG
Zuletzt geändert von Shark am 25.06.2024, 22:46, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #2Beitragvon Shark » 25.06.2024, 22:36


Prinzipiell scheine ich bei der Anpassung des Orka MKII Designs für die Schwimmer nicht viel verkehrt gemacht zu haben. Schwimmlage passt im Stand und auch auf einem Schwimmer recht gut. Segeleigenschaften sind auch recht ordentlich wie ich finde, bis auf die doch ehr extreme Leegierigkeit, die ich ohne großen Umbauaufwand nicht wegbekommen werde. Interessant fand ich doch, wie einfach sich der prinzipiell der Tri sich am Wind doch auf einer Kufe segeln lässt wenn ausreichend Wind vorhanden ist.

Nachfolgend ein paar beweget Bilder der Segelperformance ...

https://www.youtube.com/watch?v=rbY-UauG3Rs

Gruß,
Patrick
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #3Beitragvon Shark » 27.06.2024, 12:25


Moin zusammen,

weiter mit dem nächsten Schritt, ein paar Worte zu den Foils:

Die sind der einfachhalt halber auch gedruckt, das geht in der Größe noch von den Belastungen her. Zur Befestigung sind in den vorderen Beams Alu Drehteile eingeklebt mit M3 Gewinde. Die Foils werden dann von außen mit einer großen Unterlegscheibe fest angeschraubt. Das reicht so für die ersten Gehversuche und bei normaler Belastung beim Segeln verstellt sich der Anstellwinkel auch nicht. Bei härterem Kontakt natürlich schon ... Hinten am Ruder ist natürlich ein verstellbares T-Foil verbaut zwecks Stabilisierung.

IMG_0704.JPG

IMG_0705.JPG


Mit den ersten orangefarbenen Foils waren schon erste Foilingansätze zu sehen, größte Problem war jedoch, dass sie den Tri nicht ausreichend aus dem Wasser gehoben haben und die Flughöhe zu klein war, so dass bei einer Böe oder bei mehr Welle gleich der Leeschwimmer wieder eingetaucht ist und deutlich bremste.
Daher wurden schnell ein zweites Paar Foils designt und gedruckt. Weil das Biegemoment kurz unter der Befestigung doch nicht unerheblich ist würde diese Stelle deutlich massiver gestaltet und auch ein Filament mit CFK Anteil verwendet um mehr Steifigkeit zu bekommen.

IMG_0925.JPG


In Summe haben die neuen Foils einen deutlichen Schritt nach vorne gebracht. Anbei mal der aktuelle Stand:

https://www.youtube.com/watch?v=PH4hO4ZUPT4

Prinzipiell klappt das alles schon verhältnismäßig gut, solange der Wind mal gleichmäßig und konstant aus einer Richtung kommt. Es ist aber noch Luft nach oben für Tuning.

Gruß,
Patrick
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #4Beitragvon HeBa » 01.07.2024, 22:05


Hallo Patrick,

die Idee finde ich klasse die Du da quasi aus dem vorhandenen Material zusammen"gerührt" hast.
Eine fahrbereite Orka MMII plus die fertig vormontierten Außenrümpfe und dem transportfreundlichen Betrieb von 2 gänzlich unterschiedlichen Modellen steht nichts im Wege.

Wie ich Dich kenne wirst Du die kleinen Problemchen auch noch in den Griff bekommen.

Gruß
Helmut
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #5Beitragvon Kone » 02.07.2024, 07:55


Hallo Patrick

Schönes Projekt.

Ist das ein RG Segel? Wenn ja, warum machst Du es nicht größer?

Oder wenn Du auf RG Segel setzt, warum machst Du die Rümpfe nicht kleiner?

Gruß
Falk
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #6Beitragvon Shark » 02.07.2024, 18:48


Moin zusammen,

Danke !

Wie Helmut richtig erkannt / angemerkt hat versuche ich möglichst vorhandenes Material für neue Projekte weiter zu nutzen und möglichst wenig erstmal neu zu bauen.
Daher sind die Segel die in den Bildern und Videos zu sehen sind meine normalen Segel die ich für die RG Regatten benutze.

Kone hat geschrieben:Ist das ein RG Segel? Wenn ja, warum machst Du es nicht größer?

Oder wenn Du auf RG Segel setzt, warum machst Du die Rümpfe nicht kleiner?


Was ich noch nicht nachvollziehen kann ist, warum ich die Segel größer bzw. die Rümpfe kleiner machen sollte ?

Gruß,
Patrick
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #7Beitragvon Kone » 09.07.2024, 06:57


Hallo Patrick

die größere Breite bewirkt ein größeres aufrichtendes Moment. Ich weis nicht wie sich der Wegfall des Kiels auf das Aufrichtmoment auswirkt.

Ich gehe aber davon aus, dass das Aufrichtende Moment durch die größere Breite erhöht wird und deshalb die Segelfläche auch erhöht werden könnte.

Oder die Rümpfe bzw den Abstand dazwischen kleiner machen, um das Verhältniss von Moment und "Haltemoment" gleich zu lassen.

Ich kenne ja die Zahlen dahinter nicht und kenne mich darin auch zu wenig aus, aber nach meinem Gefühl sind die Nachteile durch das Mehr an Wasserverdrängung die schlechtere Beweglichkeit und das schlechtere Beschleunigen nicht durch ein Mehr an Segelfläche abgedeckt.

Gruß
Falk
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #8Beitragvon Shark » 09.07.2024, 21:33


Moin zusammen,

inzwischen hat der Orka Tri die Foils mit der Versionsnummer 3 bekommen und die beobachteten Schwachpunkte weitestgehend ausgemerzt. Auch wenn die Fläche und Profildicke zugenommen haben, ist die Performance nicht zurück gegangen aber der Umfang deutlich angestiegen.

Fluglage bei Glattwasser ist jetzt sehr sauber und ruhig. Ich finde es immer sehr faszinierend und beeindruckend wenn der Tri mit richtig Speed und quasi lautlos durch Wasser fliegt ...

https://www.youtube.com/watch?v=3GwHl1UHbqc

Gruß,
Patrick
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #9Beitragvon Shark » 11.07.2024, 23:46


Hallo Falk,

ich versuche mal für dich und natürlich auch für alle mitlesenden etwas mehr Klarheit zu schaffen bzgl. deinen Überlegungen / Fragen.

Kone hat geschrieben:die größere Breite bewirkt ein größeres aufrichtendes Moment. Ich weis nicht wie sich der Wegfall des Kiels auf das Aufrichtmoment auswirkt.

Ich gehe aber davon aus, dass das Aufrichtende Moment durch die größere Breite erhöht wird und deshalb die Segelfläche auch erhöht werden könnte.

Oder die Rümpfe bzw den Abstand dazwischen kleiner machen, um das Verhältnis von Moment und "Haltemoment" gleich zu lassen.

Ich kenne ja die Zahlen dahinter nicht und kenne mich darin auch zu wenig aus, aber nach meinem Gefühl sind die Nachteile durch das Mehr an Wasserverdrängung die schlechtere Beweglichkeit und das schlechtere Beschleunigen nicht durch ein Mehr an Segelfläche abgedeckt.


WhatsApp Image 2024-07-11 at 23.19.15.jpeg


Das Bild zeigt das aufrichtende Moment über den Krängungswinkel für eine normale RG mit Kiel und einem (meinem) Trimaran. Das unterschiedliche Gewicht, der Tri wiegt nur in etwa die Hälfte, ist dabei schon berücksichtigt. Deutlich zu erkennen ist der unterschiedliche Verlauf aufgrund der Tatsache, dass die Stabilität bei einem Kielboot wie die RG hauptsächlich auf Gewichtsstabilität beruht und kontinuierlich zunimmt, wohingegen der Tri auf Formstabilität setzt und mit einer hohen Stabilität beginnt und dann abnimmt. Das ist der Grund warum er auch Kentern kann !
Das maximale Aufrichtmoment ist bei beiden in etwa gleich, nur tritt bei einem ganz anderen Krängungswinkel auf.

Der Trimaran zieht jetzt seine Vorteile daraus, dass er leichter ist, er beschleunigt damit besser. Durch die geringere Verdrängung ist auch der Widerstand prinzipiell geringer, gerade dann wenn er so gerade auf einem Schwimmer gesegelt werden kann.
Generell ist das Verhältnis von Verdrängung zur benetzter Oberfläche (für den Rumpf / Rümpfe allein betrachtet) schlechter bei einem Trimaran gegenüber einem Kielboot. Da die Verdrängung aber auch deutlich geringer ist, ist dann auch die benetzte Oberfläche dann auch geringer, auch wenn zwei Rümpfe im Wasser sind.
Da das maximale Aufrichtmoment schon bei kleinen Krängungswinkeln erreicht wird beim Tri, segelt dieser viel aufrechter und die Segel arbeiten effizienter und geben mehr Vortrieb. Ein weitere Grund warum er schneller ist.
Prinzipiell kann der Tri bezogen auf die Windstärke nicht länger die gleiche Segelgröße tragen wie eine normale RG, aber er kann mehr Potential / Leistung daraus ziehen.

Bei schwachem Wind könnte man jetzt natürlich eine größere Segelfläche nutzen um den Tri auf einem Schwimmer zu bekommen, oder aber auch die Breite reduzieren und damit das aufrichtende Moment um zu den Punkt zu kommen. Ggf. macht das bei wenig Wind Sinn um schneller zu sein.

Die Drehfreudigkeit zum Manövrieren geht natürlich etwas verloren aufgrund der weiter außen liegenden benetzten Flächen beim Tri. Und auch die kinetische Energie ist bei gleicher Geschwindigkeit geringer aufgrund der geringeren Masse gegenüber einem Kielboot. Der Widerstand nimmt aber nicht im gleichen Maße ab, so dass der Schwung ehr aufgebraucht ist und das Wenden für einen Tri oder auch Cat schwieriger macht.
Mit den Foils außen dran wird dann das Wenden noch schlechter, da die nochmals mehr Widerstand machen solange er nicht darauf fliegt. Dafür wird er im Flugzustand mit genug Geschwindigkeit sehr agiel.

Gruß,
Patrick
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Re: Ein "Mini" Mini40 im Orka MKII Style

Beitrag: #10Beitragvon Kone » 12.07.2024, 08:12


Hallo Patrick

Danke für die Ausführung. So gegenübergestellt habe ich das, für diesen Fall, noch nicht dargestellt bekommen. Natürlich war mir der Zusammenhang (vor allem aber aus der Gegenüberstellung von Knickspanter / S-Spanter in irgendeinem Segelbuch aus meiner Jugend) klar. Wie es sich aber konkret verhält...

Interresant in diesem Zusammenhang könnten aber auch die dynamischen Verhältnisse während der nichtstationären Zuständen sein.

Ich meine wie verhält sich das vom Segel erzeugte, dem aufrichtenden Moment entgegenwirkende Moment, beim Beschleunigen bzw bei einsetzendem Wind.

Beim Beschleunigen sind die Momente beim Mehrrümpfer optimal aufeinamder abgestimmt, weil die Kraft durch das Segel beim Beschleunigen mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt und die Krängung anfangs gering ist und damit das maximale aufrichtende Moment zur verfügung steht.

Ich nehme an, dass dieser Zustand (Einfallende Bö oder nach einer Wende) der kritischste ist. Also am ehesten zu einer Kenterung führen könnte.

Meine Schlussfolgerung:

Dadurch, dass der Mehrrümpfer mit seinem Gesammtverhalten der krtischsten Situation konstruktiv besser gegenübersteht müsste die Segelfläche erhöht werden können. Damit könnte das Boot schneller werden. u.U liessen sich auch kleinere Wendewinkel realisieren.

Das Dein "Mini" im Gewicht so viel leichter ist war mir auch nicht klar.

Erzeugen die Foils eigentlich auch ein aufrichtendes Moment, das mit der Geschwindigkeit steigt? Und wenn ja wie ist da der Vergleich zwischen Einrumpf mit Kiel, gegen Mehrrümpfe?

Gruß
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