Rumpfgeschwindigkeit

[hai-na]

Ich habe als eifriger Leser hier im Forum ja schon viel gelernt. Eine Frage treibt mich jedoch schon seit langer Zeit um: die Rumpfgeschwindigkeit.

Trotz Physik-Leistungskurs kann ich mir die Regel, dass ein längeres Boot schneller sein soll, nicht erklären.
Das Theoretische mal praktisch: wenn ich bei meinem alten Langkieler die Segel setze und habe beste Verhältnisse, macht er x Knoten.
Würde ich jetzt mittschiffs einen Meter Rumpf einfügen, dann soll er schneller sein?

Oder anders herum: wieso gibt die Rumpflänge eine Geschwindigkeit vor, die auch z. B. durch deutlichen Zuwachs an Segelfläche nicht gesteigert werden könnte?
Ist zwar sehr theoretisch, wie ich finde aber nicht minder interessant.
chippy (Rolf) hat bestimmt eine Formel zur Erklärung parat (Chapeau).
Bitte um rege Beteiligung
hai-na

[Flybridge]

Rg ist die Vmax, die dein Boot max. laufen kann. Irgendwann ist es egal, wie stark der Anrieb ist.

Du meinst sicher "Länge läuft".

Das hat mit dem Verhältnis Lange zu Breite zu tun.

Da hört es dann bei mir auch auf....

[L0B0]

Hi !

Zu berechnen ist es relativ einfach: Wurzel der Wasserlinienlänge *4,5 = theoretische Rumpfgeschwindigkeit in Km/h.

Die Wasserlinienlänge bestimmt das Wellensystem zwischen Bug und Heckwelle zwischen deren das Boot gefangen ist. Je länger das Schiff, desto grösser das Wellensystem (je länger eine Welle ist, desto höher ist ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit) - desto höher die mögliche Rumpfgeschwindigkeit.

Gruss, Jörg

[Roger Rabbit]

Zitat von hai-na

Das Theoretische mal praktisch: wenn ich bei meinem alten Langkieler die Segel setze und habe beste Verhältnisse, macht er x Knoten.
Würde ich jetzt mittschiffs einen Meter Rumpf einfügen, dann soll er schneller sein?

Na das will ich doch mal hoffen... wenn das nicht so wär, hätten ja alle Verdränger ne Einheitsgeschwindigkeit... oder die Supertanker gleiten alle .

Gruß Roger

[Woody]

"Die Rumpfgeschwindigkeit ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des vom Schiff selbst erzeugten, aus Bug- und Heckwelle bestehenden Wellensystems. Bei Rumpfgeschwindigkeit ist das Schiff zwischen seiner Bug- und Heckwelle „gefangen“. " Wikipedia

Um schneller zu fahren müsste das Boot, vereinfacht gesprochen, auf seine eigene Bugwelle hinauffahren. Oben angekommen hat es sein Wellensystem verlassen und die Begrenzung ist weg, huiiii. Die ist mögich, wenn Rumpfform und Antriebsleistung es hergeben -> Gleiter/Gleitjollen. Ausserdem ist es möglich, wenn das Boot z.B. bei Schwerwetter eine Welle hinunterfährt -> "Surfen"
Gruß,

Jörg

[Rebell25R]

das mit der vergrößerten segelfläche kannst du dir vermute ich mal wie beim auto vorstellen...
mehr ps bringt irgendwann nichts mehr, weil der luftwiderstand exponential zunimmt... wie beim freien fall, ein körper im freien fall wir irgendwann nicht mehr schneller, allein durch den luftwiderstand... egal wie lange er fällt...

ähnlich wird es bei verdränger booten sein, der widerstand vom zu verdrängendem wasser wird irgendwann so hoch, das mehr leistung nichts bringt...

die sache mit dem wellensystem kommt dann dazu, bzw. davon...

anders ist es bei den gleitern, die verringern einfach den widerstand indem sie sich aus dem wasser raus drücken,und können somit deutlich schneller werden, vergleichbar mit einem körper im freien fall im vakum... und dazu sei zu sagen: alle körper fallen gleich schnell, egal ob es ein batzen blei ist oder eine feder ;)

grüße
martin

[Chippy]

Moin ok, tosomen,

Zitat von Woody

"Die Rumpfgeschwindigkeit ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des vom Schiff selbst erzeugten, aus Bug- und Heckwelle bestehenden Wellensystems. Bei Rumpfgeschwindigkeit ist das Schiff zwischen seiner Bug- und Heckwelle „gefangen“. " Wikipedia

Jo, so is dat woll!

Das kannst Du auch sehr schön bei Schleppern im Hafen beobachten. Denen nützt auch ihre irre Antriebsleistung gar nichts. Selbst der riesige Propeller, den die Jungs haben, weil sie Wirkunsgrad - sprich Schub - brauchen, ist nicht in der Lage das Schiff da rauszudrücken.
Das geht nur über die Schiffsform.
Halbgleiter und Gleiter, mit ihren speziellen Unterwasserschiffen und geraden Spiegeln, krabbeln - Leistung vorausgesetzt über ihre Bugwelle und ab gehts!
Interessant ist:
Wenn ihr da so einen lütten Flitzer über das Wasser röhren seht, dann könnt ihr sehen, dass die Länge der Bugwelle ein vielfaches der Bootslänge beträgt.
Sie ist nämlich genau so lang wie die eines mit Höchstfahrt laufenden Flugzeugträgers oder der Queen Mary .
Nur : die machen nicht so einen Höllenlärm sondern fahren, fast lautlos dahin.
Will sagen:
Wenn so eine Brülldose von Mobo ihr letztes gibt und neben der mit gleicher Fahrt laufenden Queen Mary herfährt, dann haben beide das gleiche Wellenbild.
Is dat nich gediegen? (Plattdeutsch für: eigenartig)
Jo.
So issas.

Gruß Rolf

[Libertad]

Schön anschaulich wird das bei den Tests in der BOOTE. Da sieht man gut, wie der Kraftstoffverbrauch = Leistung mit der Geschwindigkeit zunimmt.
Ist ein Gleiter "über den Berg" - sinkt der Streckenverbrauch erst mal ab
Bei Verdrängern steigt er oberhalb der Rumpfgeschwindigkeit steil an, die Geschwindigkeit kaum.

[Konteradmiral]

Zitat von Rebell25R

..... alle körper fallen gleich schnell, egal ob es ein batzen blei ist oder eine feder ...

Das stimmt wohl im Vakuum, sagt die Physik.

Dennoch gibt es einen Unterschied zwischen einem herunterfallenden 1kg Bleiballen und einem 1 Kg Federballen.

Du erkennst ihn ganz leicht:

Du brauchst Dir Beides nur mal auf den Fuß fallen zu lasssen......

[hai-na]

Zuerst mal vielen Dank für die Antworten. Ist ja doch wohl ein interesantes Thema.
Ich merke nur, wie schwierig es ist, die Frage präzise zu stellen.

@ Rebell25r: das mit der quadratischen Zunahme der notwendigen Energie zur Geschwindigkeitszunahme ist mir schon klar und der Vergleich mit dem Auto ist gut.
D. h. irgendwann steigt die notwendige (Wind-)Energie so sehr an, dass es nichts mehr bringt. Aber warum soll das alles nur von der Länge abhängig sein? Rumpfform (der klassische cw-Wert der Schrankwand beim Auto) und andere Faktoren spielen da doch auch eine Rolle? (zum Thema Rumpfformen und deren Geschichte gibt es in der aktuellen Yacht classic einen sehr interessanten Bericht, für alle, die einen "Holzwurm" haben zu empfehlen).

Andererseits belegt die Praxis ja auch, das "Länge läuft".

Das Geheimnis liegt ja offensichtlich in der "Welle" des Rumpfes (Dank an Chippy).
Nur, warum das so ist verstehe ich noch nicht.

Grüsse an die Beteiligten
Heiner

[Pusteblume]

Zitat von hai-na

...

Das Geheimnis liegt ja offensichtlich in der "Welle" des Rumpfes (Dank an Chippy).
Nur, warum das so ist verstehe ich noch nicht.

Nun, ein Boot kann nicht schneller sein als eine Welle, die der Wasserlinienlänge des Bootes entspricht.
Bei alten Konstruktionen (Schäre, Nationalkreuzer, Seefahrtskreuzer etc.) hat man das so gemacht, daß die Konstruktionswasserlinienlänge kurz war, um eine gerineg benetzte Fläche zu habe, wenn das Boot bei wenig Wind aufrecht segelt. Man hat den Dingern aber lange Überhänge verpaßt, und so steigt die tatsächliche Wasserlinienlänge bei Krängung (resp. Wind) heftig an, und es geht deutlich fixer.

[hheck]

Zitat von hai-na

...Ich merke nur, wie schwierig es ist, die Frage präzise zu stellen.

Heiner,
Es ist genau so schwierig, die Frage richtig zu beantworten

Zitat von hai-na

...Aber warum soll das alles nur von der Länge abhängig sein? Rumpfform (der klassische cw-Wert der Schrankwand beim Auto) und andere Faktoren spielen da doch auch eine Rolle? ...

Da gibt es einen erheblichen Unterschied. Ein Auto bewegt sich an der Grenzfläche zwischen Luft und fester Erde. Es erzeugt keine Wellen auf dem Boden. Sein Widerstand wächst grundsätzlich einfach mit dem Quadrat der Geschwindigkeit.
Ein Boot erzeugt aber Wellen im Wasser, und deren Erzeugung verbraucht Energie.
Und diese Wellenbildung ist stark abhängig von dem Verhältnis der erzeugten Wellenlänge zur Wasserlinienlänge des Bootes.
Es ergibt sich ein Widerstandsbuckel etwa bei einer Wellenlänge vom 1.3 fachen der Wasserlinienlänge.
Da die Wellenlänge nur von der Geschwindigkeit und nicht von der Bootslänge abhängig ist, haben längere Boote diesen Widerstandsbuckel erst bei höheren Geschwindigkeiten.
Daher kommt der Spruch:

Zitat von hai-na

... das "Länge läuft"...

Zitat von hai-na

...Nur, warum das so ist verstehe ich noch nicht...

Klassische Verdränger haben ein rundes Heck oder zumindest verläuft die Rumpfform bis zur Wasseroberfläche hoch.
Das Wasser muß hinter dem Boot wieder bis zur Oberfläche zurück.
Könnte es das schneller, als die Rumpfform das ermöglicht, besteht Überdruck unter dem Heck.
Wird das Boot aber schneller, entsteht Unterdruck, und das Boot wird im Heckbereich nach unten gesaugt.
Dadurch entsteht eine größere projezierte Widerstandsfläche, was zu höherer Bugwelle führt, und zugleich steigt die Heckwelle, weil das Wasser mit mehr kinetischer Energie an die Oberfläche zurückströmt.
Noch mehr Power erzeugt jetzt nur noch höhere Wellen, aber kaum noch höhere Geschwindigkeit.
Halbgleiter und Gleiter umgehen das Problem, indem sie ein längeres Boot vorgauckeln. Ein Halbgleiter ist wie ein doppelt so langer Verdränger, der in der Mitte abgeschnitten wurde.
Am jetzt geraden Spiegel reißt die Strömung ab, und kann somit keine Sogwirkung mehr ausüben.
Egal wie lange die Welle jetzt wird, sie hat keinen Einfluß mehr auf den Widerstand.
Der Widerstandsbuckel ist überschritten, und jetzt steigt der Widerstand wieder etwa im Quadrat der Geschwindigkeit.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.: Verdun/Fr

[renhalth]

Hier mal eine Hilfe zur Berechnung der Rumpfgeschwindigkeit....


http://www.segelnetz.de/tempo1.html

[hai-na]

Zitat von hheck

Heiner,
Es ist genau so schwierig, die Frage richtig zu beantworten

Kompliment Helle!
Es ist gelungen, jetzt keimt sogar bei mir Verständnis.

Es ist also ein ähnlicher Effekt wie bei Auftrieb des Flugzeugflügels oder bei unseren Segel am Wind, der da unter meinem Hinterteil im Wasser stattfindet.

Aber (nein, ich bin nicht renitent!),
es sollte doch ein Unterschied sein, ob ich 25m² Segel auf einem kubischen Schwimmponton mit 5 m Wasserlinie setze
oder auf dem schlanken Rumpf eines Schärenkreuzers mit gleich langer Wasserlinie.

Die Rumpfform ist z. B. auch in der von René verlinken Formel ohne Einfluß.

Was habe ich übersehen?

Grüsse
Heiner

[mloeschner]

Zitat von hai-na

Kompliment Helle!
Es ist gelungen, jetzt keimt sogar bei mir Verständnis.

Es ist also ein ähnlicher Effekt wie bei Auftrieb des Flugzeugflügels oder bei unseren Segel am Wind, der da unter meinem Hinterteil im Wasser stattfindet.

Aber (nein, ich bin nicht renitent!),
es sollte doch ein Unterschied sein, ob ich 25m² Segel auf einem kubischen Schwimmponton mit 5 m Wasserlinie setze
oder auf dem schlanken Rumpf eines Schärenkreuzers mit gleich langer Wasserlinie.

Die Rumpfform ist z. B. auch in der von René verlinken Formel ohne Einfluß.

Was habe ich übersehen?

Die Formeln der Rumpfgeschwindigkeit geben nur eine theoretische Maximalgeschwindigkeit an, die das Boot fahren kann, solange es in seinem Wellensystem hängt. Sie berücksichtigt nicht die tatsächlich erreichbare Geschwindigkeit, die ja vom Form- / Luftwiderstand etc. abhängt und deutlich geringer sein kann.

Kurzum: ein Boot ist in seinem Wellensystem gefangen. Je mehr Abstand von Bug- zu Heckwelle (Länge des Rumpfes), desto höhere Geschwindigkeiten sind möglich. Kann das Boot aus seinem Wellensystem flüchten, kann es deutlich schneller gehen.

Jo.

[Vierzigplus]

Zitat von hai-na

...Es ist also ein ähnlicher Effekt wie bei Auftrieb des Flugzeugflügels oder bei unseren Segel am Wind, der da unter meinem Hinterteil im Wasser stattfindet....

Ich würde den Übergang von Verdränger auf Gleitfahrt vielleicht mit dem Durchbrechen der Schallmauer beim Flieger vergleichen.

[pottkieker]

Zitat von Vierzigplus

Ich würde den Übergang von Verdränger auf Gleitfahrt vielleicht mit dem Durchbrechen der Schallmauer beim Flieger vergleichen.

Ich nehme an das hat hai-nah nun auch.

Gruß Hans

[Pusteblume]

Zitat von Vierzigplus

Ich würde den Übergang von Verdränger auf Gleitfahrt vielleicht mit dem Durchbrechen der Schallmauer beim Flieger vergleichen.

Nein. ist es nicht. Ich fahre nun einen bootstyp, der seine Rumpfgeschwindigkeit deutlich überschreiten kann, ohne in einen vollen Gleitzustand zu kommen. Als Jollensegler wirst Du doch wissen, daß es nicht "Pling" oder so macht, und dann gleitet das Ding. Sondern die Heckwelle wander nach achtern aus -oh, flotte Fahrt. Sie wandert weiter nach achtern - was geil! Und dann: Oh, keine Heckwelle mehr.... GLEITEN....
Aber das wird mit Hainas Nationalkreuzer nicht möglich sein. Die Dinger sind so auf Verdrängerfahrt optimiert, daß die Rumpfgeschwindigkeit erstens relativ schnell erreicht wird und zweitens durch das Eintauchen der Überhänge bei Krängung erhöht werden kann. Auch dann kann bei so Booten die den Nationalkreuzern und Schären ohne Wahnsinnswellenbildung die (vergrößerte) Rumpfgescjhiwindigkeit erreicht werden. Diese Boote sind untenrum sehr strömungsgünstig, was sich gut auf die Fahr-, und weniger gut auf die Wohneigenschaften auswirkt. Sportgeräte eben.

[hheck]

Zitat von hai-na

...Was habe ich übersehen?...

Zitat von hheck

...Da die Wellenlänge nur von der Geschwindigkeit und nicht von der Bootslänge abhängig ist,...

Zitat von hai-na

...es sollte doch ein Unterschied sein, ob ich 25m² Segel auf einem kubischen Schwimmponton mit 5 m Wasserlinie setze
oder auf dem schlanken Rumpf eines Schärenkreuzers mit gleich langer Wasserlinie

Die Rumpfform ist z. B. auch in der von René verlinken Formel ohne Einfluß.

Bezüglich der erzeugten Wellenlänge ist da tatsächlich kein Unterschied, bezüglich des jeweiligen Widerstandes natürlich schon.
Natürlich ist der Widerstand des Pontons von Anfang an bedeutend größer, aber wenn das Boot einen klassischen Verdrängerrumpf hat, wird es wohl kaum schneller werden als der Ponton.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.: Dune sur Meuse/Fr

[Chippy]

Moin ok, tosomen,
mittlerweil geiht dat jo hoog her, in düssem Trööt.
Usen hai-na stellt aber nun beharrlich dieselbe Kardinalfrage, nämlich warum?
Die ebenso einfache wie richtige Antwort lautet:

Die einzige Möglichkeit für ein Überwasserschiff, die Rumpfgeschwindigkeit zu übertreten lautet:
Es geht nur über den dynamischen Auftrieb.
Der hebt das Boot über die Bugwelle weg und befreit es aus seinem Gefängnis aus Bug- und Heckwelle. Entsprechende Spantform die das Gleiten ermöglicht und Power vorausgesetzt.

So, nu wisst Ihr das. Wem das als Erklärung reicht, der kann den folgenden Rest vergessen.

Leider issas met de Rumpfgeschwindigkeit und de Wellens nicht ganz so einfach wie man meint, dass man es begriffen hat.
Völlig gemein isses, dass man da ok so richtig Formelns kennen muss um sich ein richtiges Bild zu machen.
Nicht etwa, weil man etwas berechnen wollte, nö. Nur um zu kucken ob da irgendwelche Quadratens in sind.
Dann heißt dat nämlich : Oha, uppassen.
Dann reicht das normale Vorstellungsvermögen meist nicht mehr aus, um abzuschätzen, was eine Änderung der Werte für Auswirkungen hat.

Ein Beispiel
zB. weiß jeder aus der Fahrschule, dass der Luftwiderstand im Quadrat zur Geschwindigkeit ansteigt.
Also :
Wenn die Geschwindigkeit sich verdoppelt also von 20km/h auf 40km/h, dann ist also die Geschwindigkeit 2 mal so hoch und 2 zum Quadrat ist gleich 4. *)
Also vervierfacht sich der Luftwiderstand. Jo, so is dat woll.

So, Kinners da müßt Ihr nu dör! Also, wem das spanisch vorkommt: einfach nochmal laut lesen.
Gleich habt Ihr´s geschafft.

Vollends verrückt wird es, wenn man nun meint: Aha, also muß auch die Maschinenleistung 4 mal so hoch sein.
Das is man leider een grooten Trugschluss.
Wenn man sich nämlich die zugehörige Formel anschaut, dann steiht da:
Maschinenleistung = Widerstand * Geschwindigkeit
Also multipliziert man den Widerstand, der jo im Quadrat der Geschwindigkeit ansteigt nochmal mit der Geschwindigkeit, oder anners:
Die Geschwindigkeit geht für die Berechnung der erforderlichen Maschinenleistung in ins Kubik, also 2 hoch 3 oder wie die Kloogscheeters seggen : in die dritte Potenz.
oder in unserem Falle : 2 * 2 * 2 = 8 fache Maschinenleistung
So, nun wisst Ihr´s
Kommt auch ungefähr hin:
Usen ollen VW-Käfer brauchte für mickrige 100 km/h ungefähr 30 PS
Ein moderner PKW braucht für 200 Km/h ungefähr 180 Ps
30 Ps * 8 = 240 Ps.
Der Unterschied zu den heutzutage nur erforderlichen 180 Ps liegt mit Sicherheit an den verbesserten Cw-Werten, den windkanaloptimierten Formen unserer Autos und den besseren Reifen.
Soveel mol dorto.

So, nun mol wedder zu hai-na siene Frage : Warum komme ich mit meinem Verdränger nicht über die Rumpfgeschwindigkeit?

Wenn die Frage immer noch offen ist, so folgt dschetzt die Erklärung:

Weil sich bei Rumpfgeschwindigkeit ein enormer Widerstandsbuckel einstellt.
Es ist der Formwiderstand und entsteht ausschließlich durch die Wellen- und Wirbelbildung .

Er tritt relativ schlagartig auf und ist etwa 2 Drittel mal höher als der bei Rumpfgeschwindigkeit wirkende Widerstand aus Reibung im Wasser plus Windwiderstand.
Das ist ein Naturgesetz und - bei Verdrängern - durch nichts zu umgehen. Punkt.

So, Lüd, woher sollte denn Euer ächzender Kolcher, der sich mühsam durch´s Wasser wälzt, und mit Mühe und Not gerademal seine Rumpfgeschwindigkeit erreicht hat, diese Leistung hernehmen?
Verdamminochmolto??

Außerdem würde es auch gar nichts nützen, wenn Ihr einen anständigen Verdränger fahrt, so mit S-Spant und allem was so dazugehört. Da könnt Ihr da Motoren einbauen wie Ihr wollt. Das Boot zieht sich eher selbst über den Achtersteven unter Wasser, als dass er Anstalten macht, irgendwie aufzugleiten und sein Wellengefängnis zu verlassen.

Jo.

So, nu sünd wi bei der einzigen Möglichkeit für ein Überwasserschiffe, die Rumpfgeschwindigkeit zu übertreten:

Es geht nur über den dynamischen Auftrieb.

Der hebt das Boot über die Bugwelle weg und befreit es aus seinem Gefängnis aus Bug- und Heckwelle. Entsprechende Leistung vorausgesetzt.

Und nu ward dat Tied, dat ick Euch mol wat öber relative Geschwindigkeit und den zugehörigen Geschwindigkeitsgrad R erzähle.

Dazu vorneweg mal der Grund warum:
Wir unterscheiden mehrere Fahrtzustände von Bootens, die nach dem Geschwindigkeitsgrad R eingeteilt werden, nämlich:

R 0 - 1 = Treiben
R 1 - 8 = Fahren
R 8 - 20 = Teilweises Gleiten
R 20 - unendlich = Volles Gleiten


Über das Treiben habe ich bereits in einem anderen Trööt was geschrieben. Kuckst Du http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=59151&highlight=Juan+Baader
Beitrag 26

Fahren nennt man den Fahrtzustand, bei dem kein dynamischer Auftrieb entsteht.
Teilweises Gleiten ist durch teilweisen dynamischen Auftrieb definiert.
ZB. 30 % des Auftriebs wird nicht mehr durch die Wasserverdrängung, sondern durch die Bootsform in Verbindung mit dem Motor- oder Segelschub erzeugt. Das Boot wird also - meist über Knickspant mit abgeflachtem Heck - über die Bugwelle geschoben (Mobo) oder mit Rundspant wie beim Finn oder Laser in Verbindung mit Leichtbauweise in die Lage versetzt selbst bei recht mickrigen Vortriebsleistungen der lütten Segel, über den Berg zu klimmen. Die Wellenbildung wird immer geringer (!!)
Volles Gleiten könnt Ihr bei Bootsrennen bewundern. Es entsteht keine Wellenbildung und nur eine Schaumspur zeigt, wo die Schraube das Wasser gepeitscht hat.

Tscha, so geiht dat.

So, Lüd, nu kümmt dat Finale. Wer sich bis hierher durchgebissen hat, der hat auch einen anständiges Ende der Phösekstonde verdient.

Den Geschwindigkeitsgrad R erhält man schlicht und einfach, wenn man die Schiffsgeschwindigkeit durch die Quadratwurzel aus der Wasserlinienlänge teilt.

Mathematisch ausgedrückt:
R = V / Wurzel aus Wasserlinienlänge. (Alles in Meter und Sekunden)

Wenn man so will, eine willkürliche Festlegung um eine Vergleichzahl zu haben.

Nämlich: Es hat sich herausgestellt, dass es völlig egal ist, wie lang ein Schiff ist:
Wenn die Geschwindigkeit so ist, dass sich an der Bordwand mehre Wellentäler und Berge abzeichnen, dann fährt das Boot mit R größer 1 und kleiner 5.
Ist ein Wellenberg am Steven und der andere am Heck, so ist R = 5, die klassische Rumpfgeschwindigkeit.
Egal ob es ein 4 Meter Laser oder ein Zollkreuzer ist.

Es gibt natürlich Ausnahmen und nu ward dat richtig sichtbar, wie wenig wir uns vorstellen können, wenn es um große Zahlen und Quadratens und mit dritte Potenzen geiht :
Es wird wohl jeder einsehen, dass die "United States", die immerhin eine Höchstfahrt von 42 kn , also 77,8 Km/h mit einer Antriebsleistung von 240 000 PS erreichte, niemals Rumpfgeschwindigkeit fahren könnte.
Ihr wisst ja, da hebben de dritten Potenzen wat dagegen. Siehe oben

Sollte die "United States" Rumpfgeschwindigkeit (also R = 5) fahren können, so rechnen wir einfach V (die Geschwindigkeit) nach obiger Formel aus:

V = R * Wurzel aus Wasserlinienlänge (also Wurzel aus 300 = 17,32 )
V = 5 * 17,32
V = 86,6 Meter/Sek

Nu multipizeert wi dat mit 3600 Sekundens un denn hebbt wi die Rumpfgeschwindigkeit der "United States" von:

V = 311,76 Km/h
Donnerlüchting!!
Jo, so issas woll.
Und nun, leeve Seelüd, rechnen wir mal aus, wie hoch die Antriebsleistung sein müsste um diese Rumpfgeschwindigkeit zu erreichen.
Wir können das ja, inzwischen. Wir wissen ja, dass eine Verdopplung der Geschwindigkeit eine 8 mal größere Leistung erfordert.

Festhalten, anschnallen:

Eine Verdopplung der Höchstfahrt von 77,8 Km/h = 155,5 Km/h
Dazu müsste man die Antriebsleistung von 240 000 Ps mit 8 multiplizieren.
Das gibt mal 1.920.000 PS also schlappe Zwei Millionen PS
Eine weitere Verdopplung dieser Geschwindigkeit gibt uns die ersehnten 311 Km/h - die Rumpfgeschwindigkeit.
Dazu müsste man die Antriebsleistung von 1.920.000 PS wiederum mit 8 multiplizieren.
Das gibt dann 15.360.000 PS also gute Fünfzehn Millionen PS.
Junge nee! Unvorstellbar.

Ich wollte Euch auch nur mal vor Augen führen, dass es bei der Beurteilung von Leistungen und Geschwindigkeiten ohne Formeln einfach nicht geht.
Unser Vorstellungsvermögen streikt da schlicht und ergreifend

Gruß Rolf



Wie das mit den Wellenlängen und Geschwindigkeiten ist, das ist übrigens leicht erklärt:

Sie läßt sich - so man das will - nach der einfachen physikalischen Formel ausrechnen:

L(Welle) = 2 * 3,14 * V hoch 2 / g

oder einfacher:

L(Welle) = 0,64 * V hoch 2

*)
Wenn sich die Geschwindigkeit vervierfacht, also von 20 auf 80 Km/h, dann ist also die Geschwindigkeit 4 mal so hoch und 4 zum Quadrat ist 16

[peterhubertus]

Zitat von Chippy

... Es geht nur über den dynamischen Auftrieb. ... Ich wollte Euch auch nur mal vor Augen führen, dass es bei der Beurteilung von Leistungen und Geschwindigkeiten ohne Formeln einfach nicht geht.
Unser Vorstellungsvermögen streikt da schlicht und ergreifend

Gruß Rolf

Rolf, der schlichte "Danke"-Knopf ist für dieses schöne Posting zu wenig! VIELEN DANK für Deine tolle einfühlsame Arbeit. Das sollte sich jeder, den die Materie auch nur halbwegs interessiert, ausdrucken und immer mal wieder zu Gemüte führen.

Und wer sich noch mehr über solche Themen, wie z.B. auch Propellerkurve, Verbrauch, ökonomische Fahrt, Rumpfformen, Auslegung, etc etc etc etc etc erfahren will, der sollte sich das einzigartige Buch von Juan Baader "Motorkreuzer und schnelle Sportboote" antiquarisch besorgen. Ein geniales Kompendium von Theorie bis Praxis! Das beste zum Thema, was es weltweit gibt (diese kühne Behauptung würde ich erst dann zurücknehmen, wenn mir jemand etwas besseres zeigt). Rolf, zweifellos hast DU dieses Buch schon!

beste Grüsse, Peter

[Chippy]

Moin ok peterhubertus,

Zitat von peterhubertus

, der sollte sich das einzigartige Buch von Juan Baader "Motorkreuzer und schnelle Sportboote" antiquarisch besorgen. Ein geniales Kompendium von Theorie bis Praxis! Das beste zum Thema, was es weltweit gibt (diese kühne Behauptung würde ich erst dann zurücknehmen, wenn mir jemand etwas besseres zeigt). Rolf, zweifellos hast DU dieses Buch schon!

Jo, dat segg man ! Dor schmöker ick all seit 40 Jahren in rum.

Gruß Rolf

[Konteradmiral]

Hallo Rolf,

Auch von mir Danke für die nteressanten Ausführungen. Aber mir fällt auch in dem Zusammenhang eine Frage ein.
Wir alle kennen ja bei den großen Frachtschiffen den Bugwulst ( so nenne ich es mal) den die unten am Bug haben. Bei den Supertankern sieht er ja wie eine großer Sporn aus. Bei dem angehängten Bild eines modernen Binnenschiffs hat er aber eine ganz andere fast umlaufende Form.

Ich habe die "Sporn" Form jetzt auch bei mehreren Yachten in NL gesehen.

Ich denke, daß er auf das Wellensystem einwirkt.

Kannst Du uns etwas über die hydrodynamische Funktionsweise dieser Teile erklären ?

[peterhubertus]

Baader schreibt über den Wulstbug (S. 40):

... dient der Minderung des Formwiderstandes und wird mitunter auch an grossen Motoryachten angewandt. An ... erkennt man, dass ein Gewinn nur zwischen R = 2,4 und 4,4 entsteht.

und weiter oben auch auf S. 40:

... hat es sich z.B. als vorteilhaft herausgestellt, die Propeller unter einem Wellenberg anzuordnen. Entweder passt man Schiffslänge und Geschwindigkeit derart aneinander an, dass ein Wellenberg von selbst im Bereich der Propeller entsteht, oder man verwendet eine Bugform wie z.B. den Wulstbug oder die Maierform, um eine veränderte Lage der Bugwelle zu erreichen, wodurch auch die Heckwelle verschoben wird.

[Konteradmiral]

Danke für den Buchtipp. habe mal danach gegurgelt und es als Gebrauchtbuch ( Was solls, mein Stahlkahn ist ja auch gebraucht)
bei einer Amazone gefunden und direkt bestellt.