Bugformen bei der RG65

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Moderator: Uwe

Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #21Beitragvon hammax » 17.02.2020, 07:19


… die Gradwanderung zwischen "viel Auftrieb" und "minimal benetzter Oberfläche" im Bugbereich ist immerhin eine Herausforderung. Man könnte das wahrscheinlich mit einer Kennzahl ausdrücken.
Auch wird der Formfaktor eines stark oder schwach nach unten gewölbten Unterwasserschiffs da auch noch mitspielen wollen.
Ist das eigentlich ein sinnvolles Postulat, dass die Bugunterkante in Höhe der WL liegen muss, oder darf sie vielleicht bei "Normallage" doch einige mm eintauchen. Die RG65 arbeitet ohnehin im Trend "gestreckt und so lang wie nur möglich". Dass sich die WL-Risse und Schwerpunktlagen bei dynamischer Beanspruchung deutlich ändern, lässt sich trivial konstruieren. viewtopic.php?p=27525#p27525
An solche Dinge kommt man auch theoretisch ran.
Was ist eine strömungsgünstige Form => z.B. ein NACA Profil - nimmt man für die Kielbomben.
Wie kriege ich daraus ein "Wunsch-Unterwasserschiff".
Wie muss ich das für einen "schönen" und praktischen Rumpf ändern.
(Die Kiste im Bild hat 1057g Auftrieb - das Heck muss noch aus dem Wasser - usw.)

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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #22Beitragvon tino » 17.02.2020, 14:37


@hammax bei der Entwicklung von Bootsdesign's wird hier vor allem mit Freeship gearbeitet, wo viele hydrostatische Koeffizienten gleich berechnet werden.
Mit Freecad wäre ich schon sehr gut bedient wenn wir jemanden finden der das Macro.Info ausbaut mit den Formkoeffizienten. Wärst nicht sogar du in der Lage oder du kennst bestimmt Leute die das können?
Infos hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Schiffsma%C3%9Fe
Das Eintauchen des Bug's ist sicher genau so negativ wie im Laser, wo ich darauf achte auf der Kreuz den Bug über die Welle zu ziehen um das Eintauchen zu verhindern.
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #23Beitragvon andyhoff » 18.02.2020, 12:41


Servus,

Bei der EVO werde ich das so leicht nicht umsetzen können. Das ist ein Nachteil meiner Arbeitsweise. Da ich das komplette Rumpfdesign ja in FS mache muss ich bei Änderungen an diesem Punkt anfangen. Daraus folgt das ich dann in F360 alles neu machen muss. Sorry aber das ist mir für so einen Versuch etwas zu viel Arbeit.

Thema Kielsprung/Bugunterkante unter der CWL auslaufen lassen....
Irgendwann muss man auch mal wenden ;) und ein Regattaboot muss wendig sein!
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #24Beitragvon tino » 18.02.2020, 12:55


Ich habe mal meine Stardust mit einem solchen Bug ausgerüstet und mit 20% Scale gedruckt.
Die Wasserlinie beträgt ca. 590mm und max. breite 84mm, wohl etwas zu schmal, werde die nächste Version mit ca. 90mm entwerfen. ;) Wer mehr Details möchte lege das File bei, man sieht darin das Unterwasserschiff und wer FCInfo.FCMacro Modul rechnen lässt sieht weitere Details.
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #25Beitragvon Shark » 19.02.2020, 18:20


Hallo zusammen,

interessant zu sehen wenn einer mal beginnt was für eine schöne Diskussion sich ergibt 8-) .

Mit der höheren Drehfreudigkeit bei kurzer WL gehe ich mit, allerdings glaube ich nicht, dass es zu wirklichen Wendeduellen bei RG Regatten kommt. Auch mit dem im ersten Moment schneller nach vorne wandernde Auftriebsschwerpunkt beim Eintauchen des Bugs gehe ich konform mit. Der größere und für mich relevantere Teil der Volumenszunahme muss aber deutlich über der Wasserline passieren um bei mehr Wind den Bug oben zu halten.

Naja, die RG ist eine Konstruktionsklasse wo man an vielen Stellen ansetzten kann um eine Optimierung vorzunehmen um sich einen Vorteil bezüglich der Geschwindigkeit zu erhalten. Und dazu muss man sich aus meiner Sicht folgende Fragen stellen:

1. Für welche Bedingungen (Wind- und Wellenverhältnisse) möchte ich was optimieren ?
2. Wie schnell wird dabei so eine 65cm langes Segelschiff ?
3. Was sind bei der Geschwindigkeit die dominierenden Widerstandsarten ? Reibung (benetzte Fläche), Wellenwiderstand (Rumpfform, LWL) und Zusatzwiderstände durch Windwellen oder Stampfbewegung des Schiffes ?
4. Was sind die wesentlichen Parameter / Physikalischen Effekte (die kann man nicht überlisten :lol: ) die die jeweiligen Widerstandsarten beeinflussen.

Ich gehe gerne über die theoretische Seite, besorge mir erst einmal ein paar Zahlenwerte und spiele damit rum … So kann man einige Sachen durchgehen und bewerten ohne es in der Realität auszuprobieren zu müssen. Am Ende geht aber nichts daran vorbei es auf dem Wasser auszuprobieren.

Was ich auch von der Theoretischen Seite nicht machen würde ist es die größtmögliche LWL nicht voll auszunutzen. Dieses gilt sowohl für den Reibungs- als auch für den Wellenwiderstand. Beim letzteren ist ja nachweißlich bekannt das dieser bei langen schlanken Rümpfen geringer ausfällt, grade bei hohen Geschwindigkeiten bzw. Froudzahlen, solange die Rümpfe nicht in einen Gleitzustand übergehen.

Auch für die Reibung ist es besser eine lange WL zu haben. Zwar kann man durch eine kurze WL benetzte Fläche reduzieren in der Konstruktionsschwimmlage. Aber ist das so viel, das es nachher wenn die gesamte
Länge benetzt wird auch weniger ist, als hätte man gleich die 65cm voll ausgenutzt ? Ich denke nicht.

Hinzu kommt, das die benetzte Fläche des Rumpfes nur etwas mehr wie 50% der benetzten Gesamtfläche (ca. 1100 cm²) einer RG ausmacht. Um mal die gewonnenen 5 cm² aus Andys Beitrag #15 aufzugreifen ist das relativ wenig. Den etwa doppelten Betrag gewinnt man z.B. auch wenn man das Ruder um 3mm und das Schwert um 1,5mm in Profilsehenlängenrichtung kürzt.

Ferner spielt beim Reibungswiderstand bei gleicher benetzten Fläche und Anströmgeschwindigkeit auch die Länge eine Rolle. Stichwort dazu ist die Reynoldszahl. Es ist immer günstiger für den Widerstand wenn diese groß ist. Man stelle sich einfach mal eine rechteckige Platte vor die einmal von der kurzen und einmal von der Langen angeströmt wird.

Was ja auch schon festgestellt wurde ist, dass man um eine bestimmte Verdrängung zu erreichen bei reduzierter WL die Breite und oder der Tiefgang erhöht werden muss. Einfacher gesagt die Spantfläche im allgemeinen. Eine größere Spantfläche bedeutet aber auch das mehr Wasser verdrängt werden muss und dieses führt zu einer höheren Strömungsgeschwindigkeit an den Stellen mit mehr Spantfläche. Höhere Strömungsgeschwindigkeit heißt aber auch höhere Reibung …

Die Frage die offen bleibt ist, wie groß die Effekte jeweils sind und ob sich das auf dem Wasser neben allen weiteren Einflussgrößen diese sich dann deutlich zeigen.

Bei den 10R funktioniert das mit den Überhängen am Bug und Heck nur deshalb, weil es eine Konstruktionsklasse mit Rennwert ist wo die Konstrunktions LWL mit eingeht, man aber von der Gesamtlänge her nicht beschränkt ist. Die kurze Konstrunktions LWL ist gut für den Rennwert und ermöglicht eine größere Segelfläche. Durch die Benetzung der Überhänge bei Fahrt gewinnt man dann durch die größere benetzte Fläche.

Und noch ein Punkt auf meiner Liste: zwar ist ein NACA Profil sicherlich strömungsgünstig, aber sicherlich nicht unbedingt der Hit um Wasserlinien so zu gestallten. Das Problem ist halt, das der Rumpf sich an der Grenzfläche von Wasser und Luft bewegt und Wellen und somit eine zusätzliche Widerstandskomponente generiert.

Gruß,
Patrick
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #26Beitragvon andyhoff » 20.02.2020, 15:01


@Tino

meinst du wirklich das der Verzicht von etwa 60mm zur max CWL-Länge eine gute Entscheidung ist? Wenn ich mir deinen Entwurf so anschaue möchte ich vermuten das du nichtmal bei Krängung auf die komplette Länge kommst?
Zu bedenken ist auch das das Zusatzvolumen vorne ja immer erst nach eine Nickbewegung (Nase runter) wirksam wird. Das wird das Schiff zum einen unruhiger machen und sich zum anderen am Austrittswinkel bemerkbar machen ... Stichwort 15Grad max.
Sicher wirst du mit deiner Idee ein paar cm² benetzte Fläche einsparen. Aber das muss man immer in der Gesamtbetrachtung sehen .. also Gesamtfläche inclusive Anhänge. Im Kontext dieser ca. 1100 cm² (der Wert sollte so etwa stimmen :tup: ) Gesamtfläche dürfte der zu erwartende Gewinn recht gering sein.

Patrick hat das schon gut analysiert :tup:
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #27Beitragvon GER OK 712 » 23.02.2020, 11:27


Hallo,

Zusammenfassend kann man sagen. Zwei Grundaussagen sind die Erkenntnisse aus unserer Diskussion.

->Viel Segel und eine kurze Wasserlinie.

->Weniger Segel und dafür eine lange Wasserlinie.

Ein bildhaftes Beispiel dafür.
Ein Auto mit PS-Starken Motor und kleinen Rädern. Oder ein Auto mit schwächeren Motor und großen Rädern.

Die Frage stellt sich. Welche Variante ist für uns RG,ler besser?

Wir hatten schonmal diese Diskussion. Darin ging es um schmale oder breite Rümpfe.
Und die Erkenntnis aus dieser Diskussion endete damit.
"Das Boot muß für die jeweilige Bedingen optimiert sein."

Und das trifft auch auf unsere jetzige Diskussion zu. Die zentrale Frage lautet. Wie nutzen wir unsere RG?
Welche Hauptbedingungen sind vorhanden?

Die RG sollte möglichst selbst ihren Kurs auf der Kreuz halten. Das Boot ist in der Ferne schlecht zu sehen.
Der Steuermann kann darum nicht die optimale Situation für das Boot erfassen.
Das Boot sollte es "selber richten".
Auch Tonne 1 ist mit solch einem Boot besser zu meistern.
Dafür ist eine lange Wasserlinie besser..........

Wendigkeit und schlagartiges Stoppen und Anfahren das bei den Match Race gebraucht wird, ist für die
RG nicht von nöten.

Es bleibt also nur das Abtauchverhalten.
Reserveauftrieb im Vorschiff. Das haben schon viele RG-Konstrukteure versucht zu verbessern .
Leider bis jetzt nur mit geringem Erfolg. Diesem Problem muß anders begegnet werden.

Also, kann man sagen.........Eine lange Wasserlinie mit vergleichweise kleinen Segeln, ist für den
Einsatszweck unserer RG zum jetzigen Erkenntnisstand besser.
Aber wer weiß? Vieleicht kommen neue Ideen?

Ich brauche für solche Erkenntnise auch etwas "Handfestes". Darum baue ich gerne Boote die mir helfen etwas zu sehen. Einmal kann ich meine Lust am Bootsbau befriedigen und ich gewinne neues Wissen.
Die Boote kommen nicht alle aufs Wasser. Machen sich aber in meinem Wohnzimmer als schöne Objekte.
Und ich kann Euch noch Bilder zeigen.
Einmal der Nachbau der NewZeeland und der der Luna Rossa.

Tschüß, Kuddel
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NewZeeland
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NewZeeland
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Luna Rossa
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Luna Rossa
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #28Beitragvon tino » 23.02.2020, 13:33


Liebe Kollegen, ich möchte euch allen danken für die konstruktiven Beiträge. Ich habe dabei sehr viel gelernt und werde nach der Wasserung der MantaEvo bestimmt alle eure Erfahrungen in meine Stardust einbringen.
Vorerst soll nun der praktische Teil auf dem Wasser folgen und auch hier ist für mich noch viel zu lernen, ist doch eine RG65 vom Ufer zu steuern nicht dasselbe wie auf dem Boot zu sitzen und den Wind unter dem "Arsch" zu fühlen.
Gruss Martin SUI95 - https://myw.ch/wordpress/
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #29Beitragvon GER OK 712 » 23.02.2020, 18:27


Eine schöne spanende Erstfaht. :lol:

Kuddel
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Re: Bugformen bei der RG65

Beitrag: #30Beitragvon Shark » 24.02.2020, 00:16


Shark hat geschrieben:Und noch ein Punkt auf meiner Liste: zwar ist ein NACA Profil sicherlich strömungsgünstig, aber sicherlich nicht unbedingt der Hit um Wasserlinien so zu gestallten. Das Problem ist halt, das der Rumpf sich an der Grenzfläche von Wasser und Luft bewegt und Wellen und somit eine zusätzliche Widerstandskomponente generiert.


Jetzt wo ich gesehen habe wie die Idee mit dem NACA Profil umgesetzt wurde möchte ich meine Aussage etwas revidieren. Man bekommt so natürlich auf einfachstem Weg schon einmal gut strakende Linien. Hatte bedenken, dass die runde Profilnase als auch die ggf. weiter vorne liegende maximale Dicke des Profils mitgenommen werden, was für die Wellenbildung ehr schlecht ist.

Gruß,
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