Seitenstabilität verbessern durch Schlingerkiele

[Kriti]

Zitat von hheck

Hier mal ein Bild davon, was ich gemacht habe, und was es gebracht hat.
Das Rückstellmoment (Anfangsstabilität) hat sich bei gleicher Krängung verdoppelt.
"Gefühlt" hat das noch mehr gebracht.
Während das Boot vorher etwas beunruhigend nachgegeben hat, wenn man draufgestiegen ist, wirkt das jetzt sehr steif. Das ist angenehm.
Aber bei Wellen von der Seite reagiert das Boot jetzt natürlich auch deutlicher.
Was in Fahrt bei schlechtem Wetter eher etwas unangenehm ist.
Daß ich mich mit meinem Boot auf Grund des hohen Aufbaus, des begehbaren Kiels und der geringen Wasserlinienbreite im Grenzbereich befinde, war mir bei der Konstruktion schon klar. Leider gab es aber keine deutlichen Aussagen, was noch geht und was nicht.
So war ich nicht überrascht und habe mich entschieden, nachzurüsten.
Es bleibt eben immer ein Kompromiss.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska

Hallo Helle,

kannst Du etwas zu der Dimensionierung sagen?
Hast Du das selbst konstruiert?

Gruß
Jürgen

[schimi]

Zitat von jannie

Der Aufwand, FS ins Wasser zu bringen und später wieder rauszuholen, dauert um die 10 min, die haben wir bei miesem Wetter auch auf der Ostsee gerne in Kauf genommen.

Danke Hanse!
Die Einstellung der FS habe ich mir wesentlich aufwendiger vorgestellt. Das lohnt sich ja, je nach Wetterlage, sogar bei kleinen Touren.

[JulianBuss]

Zitat von jannie

Wir hatten an Lena auch Kimmkiele dran, siehe Bild unten, die Wirkung im Vergleich zu einem ähnlichen Verdränger ohne war ziemlich mager, die geschätzten 5% von Bob Beebe könnten passen. Egal, ne Vergrösserung der Kielfläche um den Faktor 10 wäre sicher nicht einfach machbar.
Aber lass uns bitte an Deinen Ergebnissen Deiner Auseinandersetzung mit dem Thema teilhaben.

natürlich lasse ich Euch teilhaben

Eure Kimmkiele / Bilgekiele waren recht klein, mit größerer Fläche wird man da mehr bewegen können. Wie auch immer, für dieses Jahr habe ich die Werft genug arbeiten lassen

Bei mir kommt aber noch ein anderer Aspekt hinzu: mit meinem Rumpf kann ich nicht vernünftig trockenfallen. Wenn Bilgekiele groß genug sind, würden sie da helfen. Andererseits könnten sie bei der Größe dann auch zu viele nachteilige Nebeneffekte haben. Alles Fragen, die ich mit Fachpersonal noch diskutieren muss.

[Kriti]

Zitat von JulianBuss

natürlich lasse ich Euch teilhaben

Eure Kimmkiele / Bilgekiele waren recht klein, mit größerer Fläche wird man da mehr bewegen können. Wie auch immer, für dieses Jahr habe ich die Werft genug arbeiten lassen

Bei mir kommt aber noch ein anderer Aspekt hinzu: mit meinem Rumpf kann ich nicht vernünftig trockenfallen. Wenn Bilgekiele groß genug sind, würden sie da helfen. Andererseits könnten sie bei der Größe dann auch zu viele nachteilige Nebeneffekte haben. Alles Fragen, die ich mit Fachpersonal noch diskutieren muss.

Mit welchem Fachpersonal (Adressen) kann man denn so etwas diskutieren?

[hheck]

Zitat von Kriti

...kannst Du etwas zu der Dimensionierung sagen?
Hast Du das selbst konstruiert?...

Ja, ist eine Eigenkonstruktion und Eigenbau.
Die Hamsterbacken, so wird die Verbreiterung innerfamiliär respektlos genannt, sind etwa 40cm hoch und im mittleren Bereich ca 20cm breit, zum Bug hin auslaufend auf Null und zum Heck hin auf etwa 10cm Breite. Sie tauchen in Ruhelage etwa zur Hälfte ein.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska

PS: Jürgen, du solltest mal mitteilen, um was es dir eigentlich geht: um mehr Anfangsstabilität im Hafen oder um weniger Rollneigung beim Fahren.
Wie du hier lesen kannst, sind die Maßnahmen gänzlich unterschiedlich und wir diskutieren hier zwei völlig unterschiedliche Themen..

[hein mk]

Moin Helle
Das war eine gute Fragestellung,erstmal muss klar werden welches Verhalten als störend empfunden wird.Deine Lösung mit den Hamsterbacken erreicht durch die Verbreiterung der Wasserlinie ja in erster Linie eine höhere Formstabilität,die auch bei gut beballasteten Segelbooten den größeren Anteil der Anfangsstabilität ausmacht.
Blöderweise ist im Seegang aber auch die Formstabilität ein wesentlicher Faktor der zum "Rollen"der Schiffe und Boote führt das man dann mit Dämpfung,sprich Rollenergievernichtung, z.B.durch Schlingerkiele,aktive Stabilisatoren oder gegenläufige Massen(Wasser) usw, in den Griff zu bekommen.
gruss hein

[Kriti]

Moin Moin,

mir geht es weniger um die Anfangsstabilität im Hafen, sondern mehr um weniger Rollneigung beim Fahren.

VG
Jürgen

[bernhardherr]

Müsste nicht rein theoretisch die Schlingerneigung eines geklinkerten Rumpfes kleiner sein als die eines glatten Rumpfes?

[hein mk]

Zitat von bernhardherr

Müsste nicht rein theoretisch die Schlingerneigung eines geklinkerten Rumpfes kleiner sein als die eines glatten Rumpfes?

Moin
Theoretisch sollte da etwas mehr Dämpfung vorhanden sein,nur sind die Wirbelecken ja nur in Plankenstärke oder Plattenstärke bei Sperrholz-und Stahlklinkerbauten,so dass praktisch die Dämpfungswirkung wohl kaum bemerkt wird.
gruss hein

[hein mk]

Zitat von Kriti

Moin Moin,

mir geht es weniger um die Anfangsstabilität im Hafen, sondern mehr um weniger Rollneigung beim Fahren.

VG
Jürgen

Moin
Gegen das Rollen werden in erster Linie vernünftig dimensionierte Schlingerkiele eingesetzt deren Wirkung aber solange es passive feste Systeme sind aber stark von der verbauten Fläche abhängig sind ein langer tiefer reichender Mittelkiel kann ähnliche Dämpfungseigenschaften bringen und etwas weniger Widerstand wenn er ein gutes Profil hat,aber vergrößert eben auch den Tiefgang auf ein nicht wünschenswertes Maß.
Insperieren lassen kann man sich gut von den "Antiheelingsystemen"die in der Berufsseeschifffahrt eingesetzt werden.da gibts die dollsten Sachen die teilweise fahrtabhängig aber auch fahrtunabhängig sind und i.d.R.einer Steuerung bedürfen.
gruss hein

[Hobie]

Zitat von jannie

Ansonsten wird die Rollperiode bei viel Ballast tief im im Boot schneller und unangenehmer, ...

Bescheidene Frage, wie kommst Du da drauf??

Dann müsste ja die QE II oder jeder volle Frachter
rollen, wie ein Lämmerschwanz?

[KaiB]

Zitat von Hobie

Bescheidene Frage, wie kommst Du da drauf??

Dann müsste ja die QE II oder jeder volle Frachter
rollen, wie ein Lämmerschwanz?

Das ist das Prinzip des Stehaufmännchens.
Viel Gewicht weit unten stellt das Männchen schneller wieder auf als ein höher gelegter Schwerpunkt.
Da nimmt dann der Winkel des Ausschlages zu.

Erzfrachter mit tiefem Schwerpunkt nutzen auch andere Ballasttankanteile (d.h. die bringen den Schwerpunkt künstlich etwas höher um die Rollperiode zu verlängern) als Fracher mit leichter voluminöser Ladung (die bringen den Schwerpunkt tiefer um die Ausschläge nicht zu weit werden zu lassen).

Passagierdämpflinge nutzen eben lieber Stabilisatoren.

Guck Dir mal ein Metronom an, das zeigt das Ganze anschaulicher als tausend Worte.
Je höher das Stellgewicht geschoben wird desto -relativ- langsamer wird die Bewegung bei zunehmender Weite des Ausschlages.

Je tiefer das Gewicht desto schneller und enger die Ausschläge.

Boote richten sich bzgl. des Ballastes auch nach diesem Prinzip.
Das ein 3m breites Spobo evtl. in einem Winkel rollt der das Gangbord 1m oder so auf und ab geht und bei einem 30 m breiten Frachter das Deck 10 m auf und ab geht ändert nix am Prinzip.
Diverse Rumpfformen bedienen dann das Feintuning.

[Hobie]

Zitat von KaiB

Guck Dir mal ein Metronom an, das zeigt das Ganze anschaulicher als tausend Worte.
Je höher das Stellgewicht geschoben wird desto -relativ- langsamer wird die Bewegung bei zunehmender Weite des Ausschlages.

Je tiefer das Gewicht desto schneller und enger die Ausschläge.

Boote richten sich bzgl. des Ballastes auch nach diesem Prinzip.
Diverse Rumpfformen bedienen dann das Feintuning.

Schön gesagt, aber beim Metronom ist der Abstand vom Drehpunkt ausschlaggebend, nicht die Höhe!!

Denk an das Pendel einer Uhr!
Je tiefer das Gewicht, desto langsamer geht die Uhr.
Nach Deiner Theorie müsste sie schneller gehen!

[Küstenkrabbe]

Eben! Das ist der Punkt!

Nur reichen bei den Linern zwischen Schwerpunkt und metazentrischer Höhe erstaunlicherweise nur wenige Zentimeter, um eine lange Rollperiode und ein ausreichend aufrichtendes Moment zu haben.
Es bringt erstmal nichts, einen tiefen Kiel dranzubauen, oder viel Ballast nach unten mittig zu bringen. Gehen wir seitlich aufs Booot, wird es sich seitlich weg neigen.
Ein Segler hat erstmal durch den tiefen Kiel keine zusätzliche Stabilität, sondern erst durch Krängung, die ein MoBo auch so nicht hat. Schlingern wird nur durch "Bremsen" verhindert oder besser: gedämpft.
Einzig SWATH-Boote sind schlingersicher. da kommen sonst nur Kat´s ran.
Also, wenn man mit dem schlingern während der Fahrt nicht leben kann, müssten da wirklich deutliche Bilge Keels dran.

[Hobie]

Zitat von Küstenkrabbe

...

Schlingern wird nur durch "Bremsen" verhindert oder besser: gedämpft.

...

... oder durch laterales Gewicht verlangsamt, was aber leider äusserst uneffektiv ist

[KaiB]

Guck Dir mal das Zusammenspiel von Formschwerpunkt, Gewichtsschwerpunkt und Metazentrum genauer an.

Evtl. liest sich das eingängiger als meine Beschreibung.

Fakt ist das rankes und steifes Verhalten bei Booten sich durch die Menge und Lage des Ballastes, also hoch oder tief angeordnet, stark verändern.

Das Uhrpendel spricht doch überhaupt nicht dagegen.
Nur das das ganze umgedreht läuft und somit auch der Drehpunkt oben sitzt, beim Schiff sitzt er weiter unten.

[hheck]

Gibts denn da noch keine aktiven Trimmklappensysteme?

Gruß
Helle
M.Y.Franziska

[Hobie]

Zitat von KaiB

Guck Dir mal das Zusammenspiel von Formschwerpunkt, Gewichtsschwerpunkt und Metazentrum genauer an.

Evtl. liest sich das eingängiger als meine Beschreibung.

Fakt ist das rankes und steifes Verhalten bei Booten sich durch die Menge und Lage des Ballastes, also hoch oder tief angeordnet, stark verändern.

Das Uhrpendel spricht doch überhaupt nicht dagegen.
Nur das das ganze umgedreht läuft und somit auch der Drehpunkt oben sitzt, beim Schiff sitzt er weiter unten.

Je höher die Ladung, desto höher der Schwerpunkt.
Je tiefer der Schwerpunkt, desto steifer das Schiff.
Das ist nichts Neues, und um das zu erkennen, muss ich kein Konstrukteur sein.

Nebenbei: Der Drehpunkt ist der Punkt, um den sich das Schiff dreht,
und bei einer auf dem Kiel aufgestellten Uhr zeigt das Pendel nicht nach oben.

Und die Diskussion ging darum, dass die Frequenz des Schlingerns
durch Gewicht erhöht würde!

[ghaffy]

Hallo Leute,

mit hohem Interesse lese ich nun seit einigen Tag in diesem Trööt mit. Ein paar mal hat's schon gejuckt in den Fingern, nun geb ich nach ...
(Mein Beitrag ist im besten Sinne konstruktiv gemeint! )

Zwei Sachen: einmal zu den Schlingerkielen und einmal zum Ballast im Zusammenhang mit dem Rollen:

Ich hatte Schlingerkiele und hab sie weggenommen. Was hat sich geändert bzgl. des Rollens?

Zu den Kielen:
Auf den Bildern sehen sie kleiner aus, als sie waren: sie verliefen etwa über 1/3 der Rumpflänge und reichten über etwa 75% des Tiefgangs ins Wasser.




(Ab Werk hat eine Albin diese Kimmkiele nicht. Viele A25 liefen aber in den NL, manche auch als Motorboot mit Hilfsbesegelung. Deswegen, vielleicht auch wegen des Trockenfallens und vielleicht wegen der Hoffnung, das Rollen zu optimieren, war es "Brauch" in den NL, solche Schlingerkiele nachzurüsten. In meinem Fall war das nicht gut genug gemacht. Sie (und nur sie) hatten Osmose, da schnitt ich sie weg.)

Was hat sich geändert durch den Wegfall?

1. Gut 1/2 kn mehr Geschwindigkeit bei derselben Drehzahl (bei 5,5 kn Marschgeschwindigkeit ist das was; oder eben entsprechend weniger Spritverbrauch bei gleicher Geschwindigkeit) Ein Knoten mehr "Top-Speed".
2. In Fahrt keine spürbare Verschlechterung des Rollens auf entsprechenden Kursen, keine Verschlechterung bei der Stabilität (Lage, Kurs) in irgendeiner wahrnehmbaren Form.
3. Deutliche Verschlechterung des Rollens vor Anker: Vorher bei "Welle von dwars": zwei, drei ordentliche "Schaukler", dann "Stopp mit Schaukeln". Nachher bei "Welle von dwars": Es "stoppt" das Schaukeln nicht mehr einfach, es pendelt langsam aus. Unangenehm.

Abhilfe: In unserem Fall haben nun diese "Sombreros" (Rocker Stopper) höchst effektiv das Abstoppen der Rollbewegung vor Anker übernommen.
Fazit: Die Schlingerkiele fehlen uns in Fahrt kein bisschen. Bin froh, dass ich mich getraut hab, sie wegzuschneiden.

Ein Schwesterschiff unserer Albin hat Schlingerkiele in der gebräuchlicheren Form nachgerüstet, also fast über die gesamte Rumpflänge, aber nicht so breit/tief (Foto-Doku und Bericht vorhanden bei Interesse): Fazit auch dort: Vor allem maßgebliche Verbesserung des Rollverhaltens bei stehendem Schiff, wenig signifikante Wirkung in Fahrt.

Zum Ballast:
Wie Hanse schon angedeutet hat, ist es die Rollperiode, die uns allen auf den Nerv geht. Der Zusammenhang ist eindeutig, physikalisch völlig klar, bei Juan Baader, Beebe und sonstwo nach zu lesen, aber emotional quasi "paradox" (und weil ich da keine unnötige Diskussion anheizen wollte, war ich bis jetzt stille, nun aber - teufelauch - doch nicht mehr )

Ein "schnelles" Rollen ist allen Menschen unangenehm, also eine kurze Rollperiode.
Nun, je mehr Stabiltiät man "in die Tiefe" packt, um so kürzer wird die Rollperiode: Das Schiff legt sich erst gleich schnell und gleich weit auf die Seite, steht dann aber umso schneller auf, je mehr Gewicht unten dran hängt.
Wenn man die Rollperiode verlängern will - also angenehmer machen, dann muss das Gewicht praktisch auf das Dach(!) und nicht in den Keller. (Das wird jetzt gleich heftigen Diskurs auslösen, befürchte ich).

Der Konstrukteur der Albin hat dazu Messungen durchgeführt und dokumentiert: Dasselbe Ballastgewicht einmal tief in den Rumpf gepackt und einmal auf das Dach gepackt (85 kg) machte 25% (!) Unterschied bei der Rollperiode. Mit dem Gewicht am Dach rollte das Boot "gemächlicher".

Abgekürzt: Bloß kein Gewicht in die Bilge, um die Rollperiode zu verlängern, das Gegenteil wird der Fall sein, allem "Hausverstand" zum Trotz.

Bei Passagierschiffen werden tonnenweise Steine auf Dach gepackt, um die Rollperiode zu optimieren.
(Die Befürchtung, dass dadurch ein Kentern begünstigt wird, ist unbegründet, ohne das im Moment ausführen zu wollen).
(Doku zur Albin hier, wer nachlesen möchte, 5 und 6: http://albin25.eu/_download/albin25manual.pdf)

Abschließend:
Unsere Albin ist natürlich hinsichtlich der Größe nicht mit Jürgens Gruno zu vergleichen (25 Fuss, 3 to), aber an der Physik ändert das nichts, würde ich meinen.

Soweit meine 2 ct zur, wie ich meine, sehr interessanten Fragestellung.

[jannie]

Moin,
um noch auf Hobie zu antworten, wie ich denn da drauf komme, das ein Tieferlegen des Schwerpunktes die Rollperiode verkürzt? Einfach mal Physik angewendet. Den Rest hat Ghaffy gerade fein erläutert.
Aber wenn Du es nicht glauben willst, einfach mal ausprobieren, hatte ich weiter oben schon mal vorgeschlagen.
Die meisten Stahlverdränger (unsere Lena auch) haben den Gewichtsschwerpunkt wegen der Maschine, dem ganzen anderen schweren Gerödel und den Tanks etwas tief und rollen deshalb zu schnell. Viel Gewicht nach oben bringen, ist da oft schwierig. Wir haben deshalb die Flopperstopper als Abhilfe genommen. Die hätten bei einer längeren Rollperiode zwar noch besser gewirkt, aber waren auch so gut genug.
Grüße
Hanse
PS: hier ein Unfalluntersuchungsbericht, der sich mit unserem Thema 'Masse und Höhe des Ballastes im Schiff' auch technisch ausführlich und gut befasst: http://www.bsu-bund.de/SharedDocs/pd...ublicationFile

[Hobie]

Nun gut,

wenn man hier mehrheitlich der Meinung ist, dass z.B. ein beladener Erzfrachter
signifikant schneller rollt, als ein leerer,

dann muss man das anscheinend akzeptieren

[KaiB]

Lies mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Stabili...Schifffahrt%29 etwas herum, da geht es u. a. auch um das Beispiel Erzfrachter.

Natürlich muss man auch das nicht akzeptieren oder glauben aber es finden sich sicher welche die das für einen mitglauben.


BTW: Unser Mosegler hat einen Ballastanteil (gemessen an Werftgewichte) von über 40 %, bei max. 1,50 Tiefgang/S-Spant, bei ungünstiger steiler Dwarssee hat es da durchaus schon Bücher über die Schlingerleisten gehoben und nach Lee gefeuert. Rollperioden von 2 sec. sind da nicht selten, auch wenn man windmäßig mit nur wenig Tuch stützen kann oder raumschots vor bzw. dem Wind abläuft.

Das ist eben der Effekt bei hohem Ballastanteil mit (relativ zu Mobos) geringer Formstabilität.

[ghaffy]

Zitat von Hobie

Nun gut,

wenn man hier mehrheitlich der Meinung ist, dass z.B. ein beladener Erzfrachter
signifikant schneller rollt, als ein leerer,

dann muss man das anscheinend akzeptieren

Ist doch wie bei einem Metronom: Je weiter ich das Gewicht nach oben verschiebe, umso langsamer tickt der Metronom.

Beim Boot: Je mehr Gewicht oben, umso langsamer richtet sich das Boot auf. Das ist dann eine längere Rollperiode, die iA angenehmer wahrgenommen wird.

[nordic]

Ob es, besonders bei kleineren Booten sicherer ist, würde ich bezweifeln.

[JulianBuss]

Zitat von nordic

Ob es, besonders bei kleineren Booten sicherer ist, würde ich bezweifeln.

genau da liegt natürlich der Hase im Pfeffer: der Kompromiss zwischen Komfort und Sicherheit. Einerseits denkt man landläufig erstmal "viel Gewicht in der Bilge ergibt ein hohes aufrichtendes Moment", und Laie der ich bin würde ich dem auch erstmal zustimmen.

In dem von Hanse verlinkte Untersuchungsbericht der BSU ist zu lesen, dass so absolut nicht stimmt. In dem dort vorliegenden Fall (was natürlich ein viel größeres Schiff war) machte es, wenn ich richtig gelesen habe, unterm Strich von der Stabilität her keinen Unterschied ob mit Ballast oder ohne gefahren wurde. Aus Milchmädchensicht erkläre ich mir das so, dass man auf der Seite, die zum Wasser rollt, mehr Auftrieb bekommt je mehr die Seite auf dem Wasser liegt - bis zu einem bestimmten Punkt jedenfalls.

Letztlich muss man hier aber immer berücksichtigen, dass man da schon über ziemliche Extreme spricht, in die 99% aller Spobo-Verdrängerfahrer niemals kommen (Binnen oder Schönwetterfahren auf der Ostsee...).
Ob es davon ausgehend wirklich ein Sicherheitsproblem ist, wenn man etwas Gewicht aus der Bilge entfernt?
Bei mir sind z.B. vom Vorbesitzer diverse Gewichte in der Bilge verteilt. Zusammen bestimmt 200 Kilo, die ich ganz einfach entfernen könnte. Aber ob man das überhaupt irgendwie merkt? Glaub ich eher nicht.

Ein weites Feld ist das alles, und ich bedaure, dass ich da nur laienhaft drüber diskutieren kann. In meinem nächsten Leben werde ich Schiffsingenieur