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| Selbstbauer von neuen Booten und solche die es werden wollen. |
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#77
22.08.2009, 16:39
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Hallo Peter,
ich denke ebenfalls, dass die Aerodynamik eine Rolle spielt, aber im Verhältniss der zu überwindenen Kräfte im Wasser, eher einen sehr kleinen Platz einnimmt . Wie gesagt : Ich möchte 9-15 kn erreichen . Ich denke, die 15, vieleicht auch 16 kn kann ich bei 2 x 177 kW Vollgas hinbekommen . Reiseziel sind aber immer noch 10 kn . Vorschlag zum kleinen Experiment, wenn Dir möglich : Fahr doch mal auf dem Wasser mit z.B. 10 kn, halte nun Deine flache Hand in den Fahrtwind, Finger alle eng zusammen . Und nun tauche mal diese ins Fahrwasser . Ich denke der Kräfteunterschied ist enorm merklich und dabei wirkt ja auch noch in der Luft Dein Arm mit . Und noch genau was Bernd schrieb . Die hohe Seitenangriffsfläche ist es, was man z.B im Hafen immer wieder schnell zu spüren bekommt . Aber selbst kleine Querstrahlruder können meist locker dagegen halten . Nur, je höher die Massen, um so schneller muß reagiert werden, oder mehr Power . Hallo Andreas, ich weis ja nicht, was Dir persönlich so vorschwebt . Ich würde auch lieber mit 15m Länge klar kommen können, beim Commuter klaptt dies aber nicht . Mein L/B-Verhältniss liegt bei 4,8 . Folglich bei 15 m Länge werden es nur 3,13 m Breite . Mit Sicherheit, mehr als klasse, wenn man so ein Schiff nur als Urlaubs- oder Wochenenddampfer haben möchte, gerade auch für Kanal u. Flußfahrten super gut . Aber selbst wenn Du an einem 12 X 2,5 m - Commuter Interesse hast, schau Dir mal unbedingt Bernd's Thema an . http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=18229 Und wirklich alles durchlesen, wird Dir bestimmt viele Fragen klären . Finanztipps (Baukostenerwartung) bekommt man, am besten, persönlich . So ist es in Deutschland . Aber gerade an Bernd's Holz-Glasfaserschiff lässt sich sehr schnell erkennen, dass die handwerkliche Eigenleistung, mit super großem Abstand, der höchste Posten ist . Viele Grüße : TOMMI 
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#78
22.08.2009, 22:03
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Noch ein Nachtrag zur Geschwindigkeit :
Meine voraussichtliche Lwl = 23,76 m ergibt ja, nach bekannter Formel, eine Rumpf-V von 11,9 kn . 80 % davon = 9,5 kn wirtschaftliche Cruising-Speed . Also mit 10 gewünschten kn wäre ich dann bestimmt noch sehr günstig unterwegs . __________________________________________________ _____________ Aber was ich, nach der langen Forums-Zeit, immer noch gerne wissen möchte, hier mein eigenes Zitat, Seite 1 , ganz zu Beginn : Ich weis, das Thema Rumpfgeschwindigkeit wurde ja oft besprochen, die Länge im Wasser ist das Limit . Aber das kann doch nicht alles sein ? Wie sieht's denn mit der Breite u. Tiefgang aus ? Bis heute habe ich noch keine Lösung oder Erklärung erhalten, ich hoffe noch, dass vieleicht z.B. der Udo (HH-nav) als Schiffsbaufachmann dies auflösen könnte . Persönlich glaube ich zu wissen, dass je schmaler ein Schiff, desto deutlich geringer der Energieanstig bei erreichen oder gar überschreiten der Rumpf-V . Oder ??? Grüße : TOMMI Geändert von T-Technik (22.08.2009 um 22:15 Uhr)
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#79
22.08.2009, 22:21
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ich habe mal gelesen das ein echter wellenbinder nicht gleiten kann aber deutlich über rumpfgeschwindigkeit läuft weil er die bugwelle bindet und unter den rumpf drückt. dies zu bauen ist aber wohl die größte kunst im schiffsbau und kann nur durch versuche gefunden werden. die meisten wellenbinder sind keine echten sondern gleiter. musst mal wellenbinder googeln wenn ich dich richtig verstehe schweb dir sowas ja vor nur in groß.
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#80
23.08.2009, 10:35
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Zitat:
lies hierzu doch mal im 'Baader' die Kapitel: 'Geschwindigkeit ein relativer Begriff' und die drei Folgenden sowie 'Der Preis für höhere Geschwindigkeit'. Viel Spass beim lesen und planen. Ich muß jetzt in meine 'Werft' und weiterbauen. 
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Gruß Holger   Meine Baustelle DE23.  "Wie sprechen Menschen mit Menschen? Aneinander vorbei!" (Kurt Tucholsky)
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#81
23.08.2009, 13:52
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Grüß Dich Holger,
dies tat ich schon . Aber gibt es denn nicht darüber hinaus Formeln, die auch neben der Länge, zusätzlich die benetzte Fläche, Breite u. Tiefgang berücksichtigen, um wenigstens annäherungsweise den Energieaufwand zu ermitteln ? Oder vieleicht eine Simulationssoftware ? Schon aus Interesse würde ich hier gerne mehr erfahren . Was meine Bauplanung betrifft, werden ja bewährte Formen kopiert, wie es auch viele Werften machen . Gutes kommt immer wieder zurück . Ich wünche Dir viel Freude mit Deinem ebenfalls tollen Projekt . Grüße : TOMMI
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#82
25.08.2009, 07:49
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@ Heiko: Der Wellenbinder war eine Form die dem Konzept nach dem reinen (flachen) Gleiter schon sehr nahe kommt, nur eben aus einer Zeit als die Motortechnik noch keine vertretbaren Gleiter zuließ. Mit seinen hohlen Spantformen im Unterwasserbereich ist der Wellenbinder aber eine reine Binnenform die zudem extrem auf Leichtbau angewiesen ist.
Der Commuter/Forced-Displacement - Rumpf ist ein anderes Konzept. @Tommi: Du kannst die Formeln von Prof. Goerge Crouch für eine Vergleichsrechnung verwenden. Ist zwar ein rein empirischer Ansatz für den Du Vergleichswerte brauchst aber da sollte dranzukommen sein... Die Crouch-Formel ist für Gleiter und Halbgleiter sowie FD-Rümpfe anwendbar. Wer war G. Crouch? Prof am MIT in den 30er Jahren und unter Anderem der Konstrukteur des Goldcup-Gewinners von 1924 und 1925 (G-5 alias Baby Bootlegger) Für einen Commuter dieser Größe kannst Du, je nach Schlankheitsgrad, eine Crouch-Konstante von etwa 220 bis 250 annehmen.
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When we remember that we are all mad, the mysteries disappear and life stands explained... (Mark Twain)
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#83
25.08.2009, 19:30
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Diesen Vergleich finde ich sehr interessant :
Beide Schiffe von OCEA, daher auch die Quelle ! (Versuchte leider vergeblich eine Tabelle einzufügen) OCEA - Classic-85 ----- Commuter 108 Länge : 26,50 m -------- 32,70 m Breite : 07,20 m -------- 06,80 m Gew. : 100 to ---------- 125 to Verbrauch : 6,67 L/sm---- 5,60 L/sm bei ------ : 9 kn ----------10 kn Trotz Mehrgewicht, größerem Raumangebot, deutlich sparsamer und sogar dabei etwas schneller ! Grüße : TOMMI
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#85
13.10.2009, 22:01
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Hallo Thomas,
gibt ja auch z.Z. nichts großes Neues . Die Grundplanung geht langsam dem Ende entgegen, Details werden bestimmt noch öffters geändert . Dann war ich ja auch noch am Mittelmeer u. Hamburg um Informationen u. Erfahrungen zu sammeln . Mein Haupt-Sorgenkind ist immer noch die Hydrodynamik u. die damit verbundene Unterwasserschiffsform im Endschliff . Der Bernd hilft mir hier ganz klasse u. verwendet dabei Hullform . Werde nochmal nach HH fahren o. fliegen um die Hanseboot zu besuchen . Wunsch ist dann mit Bernd zusammen mal den Fachmann Udo zu besuchen u. zu fachsimpeln . Ach ja, suche z.Z. nach wassergekühlten Turboladern für meine OM 366 LA , siehe hierzu mein Thema hier : http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=84231 Grüße : TOMMI
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#86
13.10.2009, 22:31
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Moin der <Herr,
die HanseBoot ist doch mal eine Plattform um sich kennen zu lernen....... vielleicht hat Udo ja wirklich Bock auf uns optimistische Träumer........
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#87
03.01.2010, 20:13
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Ich würde gerne ein paar Gedanken zur Planung einer Langfahrtyacht beisteuern.
Der Fahrwiderstand eines Schwimmkörpers. Allgemein neigt man wohl dazu, den Fahrwiderstand von Booten an allerlei Kleinigkeiten festzumachen. Dabei verliert man allzu oft den roten Faden und verzettelt sich. Deutlich wird dies, wenn man die Formel für den Fahrwiderstand mal ganz emotionslos betrachtet. Der „Geschwindigkeitsfaktor“ in der Formel: Es gibt darin die Geschwindigkeit, die im Quadrat eingeht, die durch zwei mal die Wasserdichte geteilt wird. Sehr gut zu verstehen: Wir bewegen uns im Wasser und nicht in der Luft oder im Weltraum. Außerdem lernen wir, dass man bei doppelter gewünschter Geschwindigkeit die vierfache Leistung braucht. 2 hoch 2 gleich 4. Oder wenn man statt 10 km/h 12 km/h fahren will: einskommazwei hoch zwei gleich eins Komma vier vier, also statt zum Beispiel 100 PS braucht man 144 PS. Grundlegend ist das tatsächlich so einfach. Der „Projektionsflächenfaktor“ in der Formel: Die Projektionsfläche ist die geometrische Fläche, die ein Taucher unter Wasser sehen würde, der in einigem Abstand genau vor dem Schiff schwimmt. Wissenschaftlicher ausgedrückt ist es die Fläche, die sich ergibt, wenn das Schiff an genau der Stelle quer durchgeschnitten wird, wo sich die größte Schnittfläche ergibt. Genau diese Fläche wird in der Formel mit dem Geschwindigkeitsfaktor multipliziert. Hier wird schon deutlich, dass die Frage nach Verdränger oder Gleiter für die Größe der Querschnittsfläche vollkommen uninteressant ist. Bestenfalls sind Verdränger aus Stahl und liegen deshalb tiefer, was eine größere Fläche und damit mehr Fahrtwiderstand ergibt. Sie können stattdessen länger und schmaler sein, um die Mehrverdrängung zu kompensieren und dadurch sogar geringere Projektionsfläche haben. Dafür aber mehr Flächenreibung, die aber weniger relevant ist. Man erkennt, warum all die alten schmalen Kähne so herrlich schnell laufen. Der „Cw-Beiwert-Faktor“ in der Formel: Der Cw-Wert ist ein Vergleichswert. Man nimmt einen bestimmten Körper mit einer bestimmten Form und ermittelt davon den Fahrwiderstand unter bestimmten Bedingungen. Einen in Anströmrichtung offenen Zylinder mit bestimmter Querschnittsfläche, einer Dose also, ordnet man den Cw-Beiwert eins zu. Dann macht man Versuche mit einem Rumpfmodell, dass die gleiche Projektionsfläche aufweist. Wir nun bei diesem Rumpf der halbe Fahrwiderstand gemessen, beträgt der Cw-Beiwert des Rumpfes nullkommafünf. Zum Vergleich hat ein S-Klasse-Mercedes von 1974 einen Cw-Beiwert von 0,45. 35 Jahre später erringt die Technik eine Verbesserung auf 0,32. Man erkennt, dass hier eigentlich nur marginale Erfolge erzielt wurden, die in keinem wirklich ernstzunehmenden Verhältnis zu den extremen Entwicklungskosten stehen. Auch der „CW-Beiwert-Faktor“ geht als Multiplikation in die Widerstandsformel ein. Und damit hätten wir auch schon alle relevanten Faktoren besprochen. Jetzt stellt sich die Frage, an welchen Faktoren wir wirklich wirksam etwas tun können, welche Maßnahmen also wirklich was bringen. Die Formgütenoptimierung, also die Sache mit dem Cw-Wert, überlässt man besser Sponsoren, die Regattaschiffe optimiert sehen wollen. Auch kann man aus der Problematik mit dem Cw-Wert erkennen, dass die Frage, ob man einen langsamfahrenden Verdränger nimmt oder einen langsamfahrenden Gleiter, von untergeordneter Bedeutung ist, weil die Formgüte beeinflussenden Faktoren so wenig ausmachen in der Gesamtrechnung. Was wirklich unglaublich viel ausmacht in Bezug auf zum Beispiel Reichweite bei beschränkter Möglichkeit zur Tankraumschaffung, ist die Frage, wie SCHNELL man fahren WILL. Wenn im obigen Beispiel für eine Fahrt von 10 Km/h 73,5 kw nötig sind, werden dafür bei Vollast 240 Gramm für jedes Kilowatt pro Stunde verbraucht, also 17,64 Kg Diesel. Wird diese Leistung von einem doppelt so starken Motor in Teillast erbracht, ergibt die spezifische Verbrauchskurve einen Gesamtverbrauch von nur 14,33 Kg. Das ist alleine schon eine Größenordnung, die schwerlich durch Cw-Beiwertverbesserung erreichbar ist, oder nur durch enormen Aufwand und die für Yachten mit größter Reichweite unproblematisch zu realisieren ist. Will man aber jetzt gerne 2 Km/h schneller unterwegs sein, liegt der Verbrauch im günstigsten Maschinenfall bei 20,64 kg Diesel. Man bezahlt die beiden Stundenkilometer also mit einem Aufschlag von 30 %. Will man statt 10 km/h mit 15 km/h unterwegs sein, rechnen wir mit einem Verbrauch von 32,26 Kg pro Stunde, was mehr als dem doppelten Verbrauch entspricht und die Reichweite halbiert. Die einzige bezahlbare Konsequenz kann also nur lauten: Langsam unterwegs sein. Und da sind wir bei dem Punkt angekommen, was „langsam“ für den einen oder anderen Rumpf bedeutet. Und da nebeln uns Begriffe wie „Rumpfgeschwindigkeit“, „Froudsche Zahl“ und anderes nur in einen Nebel ein, der die Sicht für einen weiteren entscheidenden Punkt verstellt. Die gravierende Veränderung der Projektionsfläche, bei geringsten Vertrimmungen um die Querachse, wie sie bei steigender Geschwindigkeit durch 1. die Überschreitung der Rumpfgeschwindigkeit und 2. dynamische Auftriebsprozesse auftritt. Dazu erst einmal ein ganz überschaubares und deshalb einleuchtendes Beispiel: Es wird darin überdeutlich, in welch gravierender Weise sich der Fahrtwiderstand vergrößert, wenn das Schiff überhaupt vertrimmt. Man nehme einfach mal ein Brett von 10 cm Breite, zwei cm Dicke und einem halben Meter länge. Die Maße sind willkürlich gewählt. Liegt dieses Brett jetzt vollständig im Wasser, ergibt sich eine Projektionsfläche von 20 Quadratzentimetern, die linear in die Widerstandermittlung eingeht. Wenn jetzt der Rumpf ( das Brett ) in Fahrt, oder durch vorsätzlich erzeugte Vertrimmung aus der Optimallage ( falsche Wahl der Einbauorte im Boot ), nur um 2.24 Grad vertrimmt wird, VERDOPPELT sich schon der Fahrtwiderstand, weil die Projektionsfläche nun 40 Quadratzentimeter beträgt. Es wird die doppelte Leistung erforderlich, um gleiche Geschwindigkeit zu erreichen, was doppeltem Verbrauch entspricht, und man ist noch nicht den Deut schneller geworden!!! Vertrimmung ist also gewaltig mit Vorsicht zu genießen. Übrigens geht eben diese Projektionsfläche bei einem voll in Gleitfahrt befindlichen Boot gegen null, weil es eben NICHT mehr IM, sondern AUF dem Wasser fährt. Wirksam wird dann zunehmend Reibung und Luftwiderstand. Das ist der Grund für die Existenzberechtigung von schnellen Gleiteryachten, die aber wirklich nur dann wirtschaftlich funktionieren, wenn sie kompromisslos leicht gebaut sind, DAMIT sie eben möglichst schnell möglichtst weit aus dem Wasser herauskommen und die Projektionsfläche verringern. Aber bezahlbar ist das für keinen selbstbauenden Privatmann. Bleibt also wieder nur das „Langsamfahren“ in einem Bereich, in der sich der Rumpf in der optimalen Vertrimmungssituation befindet. Und die ist für den Selbstbauer wunderbar einfach experimentell zu ermitteln. Er braucht nur eine Reihe von Versuchsfahrten den Fluss rauf und runter mit der Stoppuhr und wirklich kalibriertem Drehzahlmesser zu machen und bei jeder Fahrt in kleinen Schritten den Ballast so zu verändern, dass die Vertrimmungswinkeländerung exakt eingestellt werden kann. In irgendeiner Trimmlage werden die 10 km Teststrecke, einmal rauf und dann wieder runter gefahren, in optimaler Zeit absolviert werden. Aber bitte keine Wochen dazwischen verstreichen lassen. Denn schon Rumpfbewuchs im Ansatz wird die Messung vereiteln. So ermittelt man die für den Rumpf optimale Schwimmlage. Jetzt muss man nur noch die Geschwindigkeit feststellen, bei der der Rumpf beginnt, zu vertrimmen. Wenn man weiß, dass jeder Rumpf, egal ob Paddelboot oder Queen Mary, bei gleicher Geschwindigkeit die gleiche Wellenlänge erzeugt, wird einiges klarer. Optimal ist der Geschwindigkeitsbereich, in der die erzeugte Wellenlänge so lang ist, dass der Rumpf mit dem Bug auf der Bugwelle aufliegt und mit dem Heck auf der Heckwelle. Irgendwann dazwischen bei geringerer Geschwindigkeit liegt er sogar auf drei Wellen auf. Da die Einzelwellen aber etwa gleich sind, das Heck aber auch wesentlich mehr Verdrängung als der Bug haben kann, liegt das Boot dann sogar nach vorne vertrimmt im Wasser. Ergo: Auch Fahrwiderstanderhöhung. Da es aber Verdrängerrümpfe mit fast Gleiterheck und welche mit Spitzheck gibt und alles denkbare dazwischen, ist die Überlegung, wie lange man ein Boot als auf der Heckwelle liegend betrachten kann, auch so einfach nicht zu beantworten. Das geht man entweder analytisch an oder man probiert es aus. Solange das Schiff horizontal in Optimallage bleibt, erzeugt das Heck auf der Welle ganz offensichtlich genug Auftrieb zur Erhaltung der Optimallage. Ein superbreites Heck könnte den Auftriebsanteil des Bugs erreichen, wenn die Welle schon größtenteils nach hinten ausgewandert ist, während ein Spitzheck sehr viel von der Welle braucht. Wenn also allgemein von Rumpfgeschwindigkeit in Abhängigkeit von reiner Wasserlinienlänge gesprochen wird, kann das ganz fatal daneben gehen, je nachdem, wie der Rumpf letztlich gebaut ist. Für den Selbstbauer, der eine maximal sparsame Langfahrtyacht haben will, bleibt der Grundsatz, die Reisegeschwindigkeit dort anzusiedeln, wo sich der Rumpf gerade nicht vertrimmt. Problematik Trimmklappen: Trimmklappen sind Bretter, die schräg ins Wasser gestellt werden und soviel Widerstand wie Auftrieb erzeugen, weil sie nur eine wirksame Druckseite haben. Tragflügelprofile erzeugen den fünffachen Auftrieb des eigenen Widerstandes. Sie haben eine Druckseite und eine Saugseite, die ungleich wirkungsvoller ist. Würden statt Trimmklappen winzig kleine Tragflügelprofile zum Trimmen eingesetzt, könnte die Bremswirkung bei gleicher Trimmwirkung drastisch reduziert werden. Warum immer noch überall Trimmklappen verwendet werden, ist eigentlich nicht verständlich. Lediglich für die kavitationsplatten von Außenbordern findet man diese Technik angewendet. Aber kaum jemand glaubt daran und sie wird belächelt. Wenn jetzt also die „Rumpfgeschwindigkeit“ einer Verdrängeryacht unbedingt angehoben werden soll, dann muss die Vertrimmung verhindert werden. Das kann effektiv mit diesen kleinen Tragflügeln funktionieren, lässt sich stufenlos steigern, bis aus einer Verdrängeryacht ein Hydrofoil geworden ist, das nur noch auf den Flügeln fährt. Wir sehen, dass auch hier mit Augenmaß vorgegangen werden muss.In diesem Zusammenhang muss mal klar herausgestellt werden, dass wirklich keine Yachtwerft auf der Welt, die Boote für Normalverbraucher herstellt, über einen Ingenieurstab verfügt oder verfügt haben, der die Optimallage berechnet haben könnte. Das hätte niemand bezahlen können. Boote wurden von Bootsbauern nach Gefühl gebaut und wenn sie schief im Wasser lagen, wurde das Folgemodell eben ein bisschen verändert. Von den Gedanken zur Trimmlage, die ich oben geäußert habe, kann man selbst in der Fachliteratur kaum etwas verständlich nachlesen. Es scheint vielmehr so, dass das Wissen entweder kaum vorhanden ist, oder nicht reflektiert eingesetzt ist oder einfach gewissen Kreisen vorbehalten bleiben soll. So wird auch viel diskutiert über Gas geben bei Wellen und Fahrt wieder verlangsamen. Wenn man aber nachforscht, warum ein Schiff mit höherer Geschwindigkeit einfach besser in der See liegt, bleiben einem selbst schlaueste Ingenieure die Antwort schuldig. Jeder kennt den Effekt, dass Boote bei langsamer Fahrt jeder Welle hinterher schaukeln. Das tun sie auch bei sehr schneller Fahrt. ( Rennboot im Hochgeschwindigkeitsgrenzbereich, den aber keine Yacht erreicht) Das liegt daran, dass sich die Fahrzeuge einem indifferenten Gleichgewichtszustand annähern. Das ist einer von Dreien. Eine Walze auf ebener Fläche ist im indifferenten Gleichgewicht. Man kann sie anschieben und sie bleibt irgendwo liegen. Ein Bleistift auf der Spitze stehend, ist im labilen Gleichgewicht. Er fällt ganz leicht um. Ein Pendel in einer Uhr ist im stabilen Gleichgewicht. Er findet immer wieder den Tiefsten definierten Punkt. Jetzt muss man sich die Frage stellen, wann das Boot im Gleichgewicht ist. Nämlich dann, wenn alle wirkenden Kräfte sich ausgleichen. Aber das ist doch immer so !!! ( Außer wenn es gerade untergeht; dann sind die abtreibenden Kräfte größer als die Auftriebskräfte ) Warum fährt aber jetzt ein stark vertrimmtes Boot im Seegang deutlich stabiler als ein langsam Fahrendes? Und es wird absichtlich in den unrationellen stark vertrimmten Bereich gebracht. Es liegt vereinfacht ausgedrückt an der, wie soll man sagen, quasi inneren Spannungskonstellation, die die Kräfte darstellen, die am Boot wirken, wobei der Begriff Spannung = Kraft / Flächeneinheit hier zweckentfremdet ist. Mann kann sich aber als Laie eher etwas darunter vorstellen. Das Boot ist quasi von gewaltigen Kräften "eingespannt". Aber woher kommen diese gewaltigen Kräfte???? Dazu folgende Betrachtung: Wenn Antriebkräfte so groß wären, wie die Gewichtskräfte des Bootes, dann könnte das Boot wie ein Sportwagen beschleunigen. Das tut es nicht. Folglich sind die Antriebskräfte zum Bootsgewicht vergleichsweise gering. Trotzdem schaffen es manche Motorisierungen, ein Boot aus dem Wasser zu heben. Jetzt ist der Punkt gekommen, an dem man ein Boot betrachten sollte, das ganz zart in den Gurten eines Krans hängt. Es ist also auch minimal hochgehoben. Dafür ist eine exakt definierte Kraft erforderlich in Abhängigkeit der Hubhöhe. ( wie ein stark vertrimmtes Boot im Übergang zur Halbgleitfahrt ). Jetzt kommt das hüpfende Komma der Betrachtung, das auch erklärt, warum ab einer bestimmten Wellenhöhe Schiffe zwangsläufig Spielbälle der Wellen werden MÜSSEN: Kleine Wellen, die das Schiff im schwimmenden Zustand schaukeln ließen, versetzen es jetzt nicht mehr in Bewegung. Daraus folgt weiter: Je höher es hängt, also je mehr Krankraft ( vertikale, nicht zum Vortrieb benutze Motorkraft beim vertrimmten Fahren auf See ) aufgewendet wurde, oder je mehr Motorleistung das Boot höher aus dem Wasser gehoben hat, desto weniger reagiert es auf eine Welle definierter Höhe. Wir haben also vertikal wirkende Kräfte am Schiff, die durch Motoren erzeugt werden und vertikal wirkende Kraftkomponenten von Wellen. Wenn das Boot langsam, unvertrimmt, also ohne Vertikalkraftkomponenten unterwegs ist, wirken NUR die Wellenvertikalkraftkomponenten ohne Ausgleich, was das Schiff ganz leicht schaukeln lässt. Ist zum Beispiel eine größere Yacht mit 16 Metern mit 25 Knoten in Gleitfahrt unterwegs, wirken gewaltige Vertikalkraftkomponenten, die viel größer sind als die der kleinen Wellen auf dem Rhein zum Beispiel. Effekt: Die Yacht geht unbeeindruckt durch die Wellen wie durch Butter und produziert einen enormen Gischtschleier durch das zur Seite geworfene Spritzwasser. Ich fand das als Kind immer so toll, wenn meine Eltern mit ihrem Xylon Tümmler 160 bei Windstärke 7 mit Vollgas über das Ijsselmeer gebügelt sind. Wenn wir langsam fuhren, sind wir hin und her geworfen worden. Nun hatte dieser Tümmler einen sehr tiefen V-Rumpf und ein großes Längen-Breiten-Verhältnis. Und er fuhr auch als Verdränger sehr sparsam. Wenn man jetzt wieder das in den Gurten hängende Schiff betrachtet, wird deutlich, dass ab einer bestimmten Wellenhöhe vollkommen egal ist, wie hoch das Schiff in den Gurten hängt. Es würde samt Gurten und Kran weggefegt, wenn die Welle nur hoch genug wäre. Allerdings muss zum Vorteil der Sportbootler festgestellt werden, dass es in schwersten Stürmen immer überlagernde Wellenbilder gibt. Zum Beispiel baut sich auf riesigen Dünungsrücken immer auch eine überlagernde örtlich auftretende Windsee auf, die vom Maßstab gut zu kleinen Yachten passt. Das ist so, weil die überlagerten örtlichen Wellen ja die Hälfte ihrer Zeit im tiefen Wellental „windgeschützt“ verbringen, während die Mutterwellen ja eben deshalb so groß werden, weil sie über lange Strecken permanent vom Wind angeblasen werden. Die optimale Maßnahme zum fahren bei Sturm zu finden, ist eigentlich eine schiffsspezifische Angelegenheit. Eines steht aber fest. Je größer der Spannungszustand ist, in dem sich das Schiff befindet, desto sicherer liegt es in sämtlichen Fahrsituationen. Beim Gleiter und auch Verdränger ist dieser Zustand dann, kurz bevor er eigentlich gleich ins Gleiten kommen will. Folglich lässt sich dieser Zustand beim Verdränger in Übermotorisierung sogar noch forcieren. Ein Gleiter würde losgleiten und zu schnell für den Seegang werden. (Es sei denn, ein langfahrttauglicher Gleiter könnte die Treibstoffe so umpumpen, dass er vollkommen hecklastig würde.) Aber leider sind die wenigsten Yachten von den Linien und der Festigkeit so konstruiert, dass sie in dem Fahrzustand mit 12 oder 14 Knoten in das entstandene Wellenbild krachen könnten, ohne Schaden zu nehmen. Um nochmal das eingangs erwähnte Thema aufzugreifen: „Bestenfalls sind Verdränger aus Stahl und liegen deshalb tiefer, was eine größere Fläche und damit mehr Fahrtwiderstand ergibt. Sie können stattdessen länger und schmaler sein, um die Mehrverdrängung zu kompensieren und dadurch sogar geringere Projektionsfläche haben. Dafür aber mehr Flächenreibung, die aber weniger relevant ist. Man erkennt, warum all die alten schmalen Kähne so herrlich schnell laufen.“ Würde man hier eine Grenzwertbetrachtung anstellen für ein Schiff im Einsatz auf der Nordsee bei Windstärke sieben gebaut: Es könnte vier Meter breit sein und 30 Meter lang, mit 15 Meter langem aufbaulosen Vorschiff und Axtbug und würde aufgrund der Länge dauernd auf drei Wellenbergen gleichzeitig aufliegen. Ein wunderbares Fahren gegen an und die Hölle, wenn man einen Kurs mit Seitenwind steuern muss. Wenn also eine Langfahrtenyacht für Weltweiten Einsatz konstruiert werden soll, sind alle diese Überlegungen miteinzubeziehen und müssen irgendwie ein rundes Ganzes ergeben, also einen tragbaren Kompromiss, der keine relevanten Fakten außer Acht lässt. Sie muss von einem sehr erfahrenen Seemann konstruiert sein, der aber leider keine Zeit hatte, Schiffbau zu studieren, weil er soviel auf See war, oder von einem begnadeten Ingenieur, der vor lauter Studium keine Zeit hatte, auf See Erfahrungen zu machen. Und genau da liegt das Dilemma im gesamten Schiffbau. Und genau da liegt auch der Vorteil eines Erfahrungsaustausches in solch einem Forum. Und die Idee, eine Yacht nachträglich zu verlängern, passt irgendwie in keinen der angeführten Gedankenkontexte. Wenn das doch nötig sein sollte, dann bitte das Ganze auf die endgültig angestrebte Lösung auslegen. Gruß seebaer150
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#88
03.01.2010, 20:22
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Und die Besichtigung von Bernd's 20m Projekt nahm mir den letzten Zweifel .
Viele Grüße : TOMMI[/quote] Was ist das für ein Projekt? Interessiert mich. Ist es dieses Thema hier? http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=18229 Ich habe es gerade bewundert. WOW Gruß Jo Geändert von seebaer150 (03.01.2010 um 21:00 Uhr)
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#89
05.01.2010, 08:28
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Tja, Seebär150, da hast du schön viel geschrieben. Danke auch noch für die Anerkennung für meinen Dampfer.
Leider hast Du in Deinen Überlegungen neben einer Menge guter Ansätze auch ein paar Denkfehler bzw. irreführende Darstellungen. Zum Einen zum Stichwort Cw-Beiwert: Wir bewegen uns entgegen Deiner Darstellung mit einem Boot nicht nur in einem Medium, sondern wie Du unter dem Stichwort "Wellenbild" erkannt hast, an der Grenzfläche zweier Medien mit unterschiedlicher Dichte, hier denkst Du nur mit "Cw" zu kurz, hier brauchst Du William Froude und seinen komplizierten Blödsinn. Der nächste Punkt ist der Block-Koefizient bzw. die projezierte Rumpfquerschnittsfläche. Hier kommt vereinfacht eben doch Dein Cw zum tragen, der Anstellwinkel der Unterwasserschiffsflächen die auf diesen Querschnitt hinführen spielt hier eben doch eine Rolle. Allerdings auch die Form hinter diesem maximalen Querschnitt. Ziel ist eine durchgehend laminar anliegende Strömung möglichst bis zum Heck. Deine Betrachtung zur Rumpfgeschwindigkeit: Bei Erreichen der Rumpfgeschwindigkeit liegt der Rumpf wie von Dir richtig bemerkt auf der Bug- und Heckwelle auf. Bei etwa 0,8-facher Rumpfgeschwindigkeit auf den von Dir bemerkten 3 Wellen. Für die Erzeugung dieser 3 Wellen wird aber nur etwa 0,6 mal soviel Energie benötigt wie für ausschließlich Bug-und Heckwelle bei voller Rumpfgeschwindigkeit, diese 0,8-fache Rumpfgeschwindigkeit ist demnach in den uns zugänglichen Bootslängen als Idealkompromiss zwischen Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit anzusehen. Nun zu dem Punkt des Vertrimmens: Hier ist alleinig die Rumpfform entscheidend. Das bedeutet, es hängt viel davon ab wo entlang der Längsachse sich der von Dir bereits angesprochene größte Querschnitt ergibt. Idealerweise liegt eben dieser bei etwa 50% bis 55% der WL- Länge. Bei einem Rundspanter mit Yachtheckoder Kanuheck/Spitzgatter wird dieser Querschnitt regelmäßig auch mit seiner vollen Fläche dort, auf der Position des Hauptspants phyisch vorhanden sein. Beim Rumpf mit Spiegelheck, insbesondere beim schlanken forced - displacement, ist dies nicht zwangsläufig der Fall, der Querschnitt bildet sich eben hier aus der Summe der am jeweils am weitesten von dem Punkt WL/Kiellinie entfernten Punkten. Wichtig ist hierbei, dass das Volumen pro Schiffsmeter sich zunächst weich aufbaut um dann ab etwa 50-55% der LWL wieder sanft reduziert zu werden. Beim Spiegelheck in Verbindung mit verhältnismäßig schlanken Rümpfen besteht zudem die Möglichkeit, dass sich das Schiff durch einen sauberen Strömungsabriss ab einer bestimmten Geschwindigkeit von seiner Heckwelle verabschiedet. Zum Stichwort Trimklappen: Die Dinger haben an einem reinen Verdränger nichts verloren. Ähnlich wie eine im Unterwasserschiff am Heck nach unten gezogene "Rampe" sind die Dinger beim Verdränger nur tauglich, um eine von vornherein verpatzte Rumpfform etwas zu retten. Trimmklappen haben ihre eigentliche Berechtigung nur bei Halbgleitern und Gleitern, um den Übergang zwischen Verdrängerfahrt und dem Anstieg über die Bugwelle eben so zu gestalten dass das tatsächlich widerstandserhöhende Vertrimmen unterdrückt wird. Nun zum Interprätationsmodell "von Vertikalkräften eingespannter Rumpf in der Welle" : Wenn das bei Dir der Fall ist fährst du auf einem anderen Wasser als andere Kinder. Zu Erinnerung mal eine Binsenweisheit: Wasser hat keine Balken! Der von Dir beschriebene Umstand dass eine Boot in schneller Fahrt mehr oder weniger weich durch kleinere und mittlere Wellen geht die es bei langsamerer Fahrt aufschaukeln würden liegt mehr in der Masseträgheit und im Bereich der Kinetik. Die kinetische Energie (m x V² wenn mich meine Physik nicht völlig verlassen hat) die das Boot innehat wird mit zunehmender Geschwindigkeit exponentiell größer und dominiert damit mit zunehmender Geschwindigkeit die Vertikalkomponente der Welle deren Einwirkzeit bei zunehmender Geschwindigkeit zudem linear abnimmt und die dank unterschiedlicher Festigkeit von Rumpf und Wasser mehr oder weniger sanft der plastischen Verformung zum Opfer fällt. Ob ein Boot dann hart oder weich durch die Welle geht hängt von der Aufkimmung und der Schärfe des Vorschiffs ab. Insgesamt lässt sich feststellen, dass ein wirtschaftlich laufender Rumpf ein möglichst flaches Wellenbild aufweisen wird. Hier ist dann natürlich wieder ein Kompromiss nötig, um auf gegebener Länge auch unter Deck den erwünschten Raum zu schaffen. Außerdem ist natürlich ein gewisses Maß an Verdrängung und damit Masse erforderlich, damit ein Schiff wie ein Schiff im Wasser liegt. Surfbretter tragen schließllich keine Aufbauten und das Gleichgewicht ist beim surfen ein labiles, eine Frage der Balance. Boote können nicht balancieren. Ich wollte dich hier jetzt nicht zerpflücken. Es scheint mir aber so als würdest Du (wenn auch mit profunden Kenntnissen) versuchen, die dreidimensionale, sphärische Welt des Bootsbaus der Einfachheit halber mit der "eckigen" Mechanik eines Maschinenbauers zu beschreiben. Dabei dürftest Du es doch eigentlich besser wissen.
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When we remember that we are all mad, the mysteries disappear and life stands explained... (Mark Twain) Geändert von Bernd1972 (05.01.2010 um 09:48 Uhr)
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#91
05.01.2010, 14:00
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Nennt sich wohl Tropfensteven.Mit wulstbug  kann kaum jemand was mit anfangen .Manni
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G.Manni
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#92
05.01.2010, 16:51
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Wulstbug ist schon in Ordnung. Kann kaum jemand etwas mit anfangen? Naja, ok. Schiffbauer vielleicht. Gibt es ja nicht so viele. Gruß, Ulrich
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#93
07.01.2010, 17:17
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Hallo Bernd, hallo Nav_HH ich habe kein Problem damit, zerpflückt zu werden, wenn es das Verständnis der ganzen Problematik für den Laien unterstützt. Als Maschinenbau- und Schiffbauingenieur sehe ich Dinge sphärisch verkrümmt im eckigen Rahmen und kann deshalb versuchen, Dinge auch ein bisschen allgemeinverständlicher darzustellen. Vielleicht liegt es auch daran, dass ich einen Professor hatte, der mit einfachen Worten so manche Quintessenz auf den Punkt brachte, ehe er mit Formeln um sich warf und der es verstand, vernebelnde, wenn auch wichtige, Nebenparameter, vorübergehend auszublenden. Ich mit meinem bescheidenen geistigen Horizont war ihm dankbar dafür. Natürlich gab es auch unter meinen Kommilitonen einige, für die ein solches Studium an einer technischen Hochschule keine wirkliche Herausforderung war. Ich hingegen koche eben nur mit Wasser. Sorry.
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#94
07.01.2010, 21:28
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Könnte mann nicht irgend welche Sachen aus dem Flugzeugbau auf ein Boot übertragen .Im grunde muss oder soll ein Boot doch auch Wiederstandsarm und wirtschaftlich laufen.Nur mal als Anregung.Hab damals in Tanheim 3 Doppeldecker mitgebaut und auch Geflogen.Nur durch kleine Veränderungen Anstellwinkel usw haben wir ganz tolle ergebnisse erzielt.Der letzte Vogel flog um die 15 kn schneller bei weniger Leistung.Dieses müsste doch auch im Bootsbau umzusetzen sein??GR an die Bootsbauer
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G.Manni
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#95
08.01.2010, 09:26
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When we remember that we are all mad, the mysteries disappear and life stands explained... (Mark Twain)
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#96
08.01.2010, 10:27
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Große Probleme kann man einfach nur im Team lösen. Und wer keine Kritik vertragen kann und sich einen Zacken aus der Krone bricht, wenn jemand ihm einen gemachten Fehler vorhält, ist nicht Teamfähig. Denn Viele haben viele Ideen, eben mehr als Einzelne. Besonders wenn es darum geht, patentfähiges Neuland mit Innovationshöhe zu betreten. Der Wahnsinn ist, dass man auf die genialsten Grundlösungen gar nicht kommt, solange man sich an für den einzelnen konkreten Betreffsfall wichtigen Feinheiten festhält. Ein gutes Beispiel dafür ist die Entwicklung einer Propellerantriebstechnik für Hochleistungspowerboote, die die Nutzung des vollen Leistungspotentials des Motors beim Beschleunigen aus dem Stand möglich macht. In dem Fall wurden sieben patentfähige Innovationen ineinandergeschaltet. Fehlt eine davon, funktioniert das System nicht. Aber mal unabhängig davon habe ich eine Frage zu ein paar Angaben, die Du gemacht hast. Meinen Berechnungen zufolge kommt da nämlich was anderes raus. Du schreibst: „Bei Erreichen der Rumpfgeschwindigkeit liegt der Rumpf wie von Dir richtig bemerkt auf der Bug- und Heckwelle auf. Bei etwa 0,8-facher Rumpfgeschwindigkeit auf den von Dir bemerkten 3 Wellen.“ Ich habe auch gelernt, dass der günstigste Fahrzustand bei 0,8 mal Rumpfgeschwindigkeit ist. Das Schiff läuft aber genau verteilt auf drei Wellen bei 0,7 mal Rumpfgeschwindigkeit, denn dann ist die Wellenlänge der Einzelwellen genau die Hälfte der Wellenlänge bei Rumpfgeschwindigkeit. Und zu diesem Zustand habe ich in meinem Text erhöhten Widerstand wegen negativer Vertrimmung propagiert. Erhöht sich nun die Geschwindigkeit auf 0,8xVR, wandert die mittlere Welle nach hinten aus, wie auch die Achtere, was bedeutet, dass die Vertrimmung infolge des Auftriebsverlustes der hinteren Welle gegen Verschwinden geht. Folglich geringster Fahrwiderstand bei 0,8xVR. Also ist es nicht ganz richtig gewesen, wenn Du schreibst, das Schiff läuft bei 0,8xVR auf drei Wellen? Einer von uns beiden Helden liegt faktisch falsch. Was meinst Du dazu? Gruß Jo
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#97
08.01.2010, 12:39
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Bah, Nachkommastellen haben mich noch nie soo im letzten Detail interessiert... Aber danke für die Richtigstellung dieser Ungenauigkeit. 
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When we remember that we are all mad, the mysteries disappear and life stands explained... (Mark Twain)
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#98
08.01.2010, 12:46
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Gruß Arno Geändert von Arno (08.01.2010 um 14:41 Uhr)
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#99
08.01.2010, 15:01
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Wenn es dann Überhaupt einer ist.Anscheinend sind hier nur Professoren am Ball die sich gegenseitig ausstechen wollen?Manchmal wieder besseren Wissens.Wenn ich Bootsbau studiert hätte wäre ich garantiert der Beste und würde einen teil von euch einfach Ignorieren da ich es ja besser weiss!!.In diesem Sinne .Möchte hier keinen auf die Mütze treten. Manni
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G.Manni
Geändert von manne160151 (08.01.2010 um 21:14 Uhr) Grund: Na Ja
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#100
08.01.2010, 20:21
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Hallo Manne,
dein Kommentar irritiert mich ein bisschen. Da diskutieren zwei hochkompetente Forumsmitglieder auf allerhöchstem Niveau und du machst sie nieder. Lerne erst mal richtiges Deutsch und zähme deinen Sozialneid. Im übrigen bin ich dankbar, diesen Fachleuten zuhören zu dürfen (oder lesen zu dürfen, was sie schreiben), auch wenn ich nur einen kleinen Teil davon verstehe. Aber auch das ist spannend und lehrreich. Günter
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