Bau eines ECO62 (Hausboot)

[Appiano]

Das Thema Hydrofoil würde ich hier völlig außen vor lassen.

Es bedarf - wie Ingo schon schreibt - höherer Geschwindigkeiten, aber dennoch kann man sicher einiges tun, um mit weniger Kraft "durchs" Wasser zu kommen.

Hier noch mal ein Artikel über die SWATH-Form.

https://www.boote-magazin.de/aktuell...er/a24855.html

Ein paar Parameter stimmen ja schon. Diese Boote haben zwei Probleme. Die Antriebe müssen weit ins Wasser reichen und die Zuladung muss kompensiert werden, damit die Eintauchtiefe möglichst gleich ist, weil oberhalb der Unterwasser-Schwimmer erst einmal kein Auftrieb erzeugt wird (wegen der schlanken Stützen).

Da muss man mit Ausgleichstanks arbeiten oder Auftrieb auf andere Weis erzeugen (absenkbare Schwimmer). Im Bereich des Medium-Wechsels (Wasser /Luft) wird der größte Widerstand erzeugt. Ein 3D-stromlinienförmiger Körper (Pinguin, U-Boot, Torpedo) ist noch viel besser als ein - ich nennen es mal - zweidimensionaler (z.B. Flügel). Ich habe nur die Zahlen von Flügeln, aber das sollte sich herausfinden lassen (Berechnung des Widerstands eines solchen Auftriebskörpers). Ich kann mir vorstellen, über diesen Weg einiges mehr zu erreichen, als über alle anderen Möglichkeiten (Motoren z.B.). Dann spielen auch ein paar kg Mehrgewicht keine Rolle.

Wenn man schon selbst baut, dann kann man ja auch experimentieren. So etwas wird es in dieser Größe nirgends geben.

Eine Idee für das nächste Projekt.

LG

Wolf

[Arzgebirger]

Hallo Günter,

erkläre mal bitte wie bei diesen oder euren Schwimmern, bei eurer angedachten Motorleistung eine Heckwelle entstehen soll und warum diese Fahrleistungsmindernd sein soll...?

Bei meinen 2 "Schubverbandpontons" mit 25 PS hab ich ja nicht mal eine, selbst wenn HOT...


Glück Auf !
Gunar

[Heimfried]

Gunar, ich habe nicht von einer Heckwelle gesprochen und weiß deshalb nicht so genau, worauf du hinaus willst. Jedenfalls ist es so, dass wir ein Spiegelheck haben, welches laut Design fast nicht eintaucht. Allerdings hat sich beim Bau ergeben, dass der Designer zu optimistisch gerechnet hat, was das Bootsgewicht/die Verdrängung angeht und wir deshalb tiefer eintauchen werden. In Verdrängergeschwindigkeit erzeugt aber ein senkrechter Heckspiegel soweit er eintaucht bremsende Wirbel. Und wenn men mit einem kleinen Elektromotor fährt und von der Batteriekapazität abhängig ist, ist eine kleine Bremse auch schon wichtig.

[Heimfried]

Wolf, ich kenne das SWATH-Konzept (ich bin sogar mit einem SWATH-Designer (Ad Hoc) in losem Forums-Kontakt, dessen Design auch gebaut wurde und fährt). Ich finde das auch interessant und habe schon ein kleines SWATH-Projekt in loser Planung, werde aber vermutlich bereits verstorben sein, wenn ich den Bau "beginnen" könnte.

[Heimfried]

Wolf, ich habe jetzt ein Papier zum Hysucat bei mir auf dem Rechner gefunden, das ich vor gut zwei Jahren mal heruntergeladen habe.

[Arzgebirger]

Doch...in 1220...aber ist auch egal...

GA !
Gunar

[Appiano]

Sehr interessant dieser Artikel. Danke

Da steht z.B. dieser Satz:

Nehmen Sie zum Beispiel das Szenario, in dem der Rumpf auf eine entgegenkommende Kopfwelle auftrifft: Wenn der Bug den entgegenkommenden Kamm trifft, beginnt der Rumpf zu steigen, ändert den Anströmwinkel des Hydrofoils und der Auftrieb wird reduziert.
#
Tatsache ist aber, dass es genau umgekehrt ist. Das sich vorn anhebende Boot verändert auch den Anstellwinkel des Hydrofoils - nach oben und damit wird der Auftrieb definitiv verstärkt - nicht verringert. Umgekehrt das gleiche Problem. Es sie denn, dass das Foil sich dann entgegen der Bootsbewegung verstellt, aber diese Foils sind starr. Da stimmt etwas nicht. Der ganze Artikel ist so aufgebaut, dass man meinen könnte, dass das so funktioniert, aber wenn ein Auftrieb erzeugt wird, dann kann es nur der eines Tragflügels sein, der nur hydrostatisch wirkt (ohne Sog oben am Flügel, der normalerweise 2/3 des Auftriebs ausmacht). Ich bin immer noch skeptisch.

Die Idee mit dem SwATH ist natürlich für ein Projekt wie Eures ungeeignet, aber vielleicht kann man irgendwann diese Superfolie, die den Salvinia-Effekt hat, kaufen.

Ein Projekt namens Aircoat läuft da gerade. Die haben auch einige Zuschüsse bekommen, weil das auch umwelttechnisch eine Revolution wäre.

Es gibt übrigens in Kürze zwei rein elektrisch betriebene Containerschiffe (Holland). Die haben ihre Batterien in normalen Containern, die man wohl auch kurzfristig austauschen man - aber nix Solar.

Wenn irgendwas von all dem richtig funktioniert, bauen wir es in unsere Boote ein.

Gruß

Wolf

[Heimfried]

Zitat von Appiano

[...]
Da steht z.B. dieser Satz:

Nehmen Sie zum Beispiel das Szenario, in dem der Rumpf auf eine entgegenkommende Kopfwelle auftrifft: Wenn der Bug den entgegenkommenden Kamm trifft, beginnt der Rumpf zu steigen, ändert den Anströmwinkel des Hydrofoils und der Auftrieb wird reduziert.
#
Tatsache ist aber, dass es genau umgekehrt ist. [...]

Gestolpert bin ich über diese Stelle auch, ich glaube aber nicht an einen Fehler des Autors. Er hat auf Seite 70, in der linken Spalte die "eigendämpfende" Pitchkontrolle erklärt, praktisch so wie du das gerade gemacht hast, (anschließend aber auch bemerkt, dass es in der Praxis um einige komplizierter sei).

Die Stelle, auf die du abstellst, hat, glaube ich, einen anderen Inhalt, es geht ja nicht um Pitchkontrolle auf Glattwasser, sondern um Dämpfung der Schiffsbewegungen in größeren Wellen. In dem Scenario, das er beschreibt, hebt eine auf den Bug treffende Welle das Boot oder Schiff am Steven an. Die Welle ist aber noch nicht am Mainfoil, denn das liegt ja hinter dem ersten Drittel der Schiffslänge. Das Mainfoil wird also in Bezug auf das umgebende Wasser vom Rumpf hochgezogen. Natürlich vergrößert sich der Anstellwinkel des Mainfoils in Bezug auf die gedacht glatte Wasserlinie, aber in Bezug auf die lokale Anströmung verringert er sich wohl. Ich halte das für einen plausiblen Erklärungsansatz. Zeichne mal eine Art Vektorfeld für die Foilanströmung (2D in senkrechter Ebene) und hebt das Foil.


Am Ende des Artikels kann man lesen, dass der Autor des Artikels seinen Master und seine Promotion über die Hydrodynamik des Hysucats erworben hat, beaufsichtigt vom Erfinder derselben. Aber er ist nicht nur akademischer Theoretiker, sondern er konstruiert auch Hysucats. Es dürfte sich bei ihm also schon um eine Fachautorität handeln.

[Shearline]

Zitat von Appiano

...Tatsache ist aber, dass es genau umgekehrt ist. Das sich vorn anhebende Boot verändert auch den Anstellwinkel des Hydrofoils - nach oben und damit wird der Auftrieb definitiv verstärkt - nicht verringert.

Das sehe ich nicht so. Der Auftrieb wird ja auch bei den Hysucats durch Druckdifferenz erzeugt. Bei einem zu grossen Anstellwinkel geht dieser also durch Stalling den Bach runter.

[dampfspieler]

Moin Günter,

ich habe diesen Trööt mal angefangen zu lesen, weil es um den Bau eines Hausbootes ging und darum, wie Du Deine Interpretation der Pläne umsetzt. Das fand ich spannend.
Was Du aber gerade hier betreibst, ist nach meiner Auffassung unter dem Leitbild: "Wie verhindere ich die Fertigstellung meines Bootes am effektivsten selbst, ohne dass mir einer drauf kommt?" zu sehen.

Wenn Du Dich davor fürchtest, es fertigzustellen, gib das Projekt in gute Hände ab, ansonsten konzentriere Dich doch bitte darauf, Dein Ziel zu erreichen. Das wird einem so schon schwer genug gemacht, da muss man nicht noch selbst etwas zu tun. Muss ich gerade durchleben, weil ich wegen einer ganz dringend und noch kurzfristiger angesetzten OP "den Arsch offen habe".

In einem 1896 erschienenen Buch über die Konstruktion von Dampfmaschinen und damit verbundenen Einrichtungen fand ich am letzten Freitag folgende ziemlich passende Empfehlung für den Fall, dass "Ablenkungen" denn lauern.



So, jetzt "nasche" ich erst mal ein Quentchen der verordneten "Medizin", hoffe, dass sie wirkt und verbleibe mit herzlichen Grüßen

Dietrich

P.S. Ich wäre mit meinem Bootsprojekt gerne deutlich weiter als ich bin, aaaaaber ....

[Heimfried]

Moin Ingo,
danke für den Link. Im letzten Absatz der verlinkten Seite und der dazugehörigen Skizze wird in Bezug auf eine frontal einkommende Welle die Verhältnisse so erklärt, wie ich das oben in meinem letzten Beitrag sagte.

[Heimfried]

Zitat von Arzgebirger

Doch...in 1220...aber ist auch egal...

GA !
Gunar

Jetzt habe ich verstanden, worauf du dich beziehst. Aber in #1220 schrieb ich, dass ich keine vermissen werde - was ja auch bedeutet, dass ich keine haben werde. Und dass ich einiges dransetzen werde, keine zu erzeugen, bezog sich auf die saugenden Wirbel am Heck. Ich gebe aber gern zu: das ist nicht das Gleiche.

[shakalboot]

..ich will Günters Thread nicht unnötig in die Richtung "Hydrofoils unter ´nem ECO CAT" ziehen...vielleicht wäre das auch besser in dem Thread aufgehoben...
aber vielleicht noch ein Link zu diesem Thema, den ich damals gefunden hatte, als ich "tomtsi" die Links zu den Hysucats postete.


hier der Link


p.s. sorry - noch einen vergessen - hier ist er.

[Appiano]

Zitat von Shearline

Das sehe ich nicht so. Der Auftrieb wird ja auch bei den Hysucats durch Druckdifferenz erzeugt. Bei einem zu grossen Anstellwinkel geht dieser also durch Stalling den Bach runter.

Hallo Ingo,

Du hast natürlich recht; irgendwann kommt es zum Stall. In der Regel ab 10° Anstellwinkel - je nach Flügelprofil. Dann würde der Auftrieb komplett abreißen. Aber was passiert vorher? Das Boot hebt sich mit Hydrofoil mehr als ohne. Das würde zu einem ständigen Hoch und Runter führen. Kann ich aus eigener Praxis bestätigen.

Der größere Anstellwinkel würde lediglich durch den größeren Auftrieb am Stern-Foil dazu führen (können), dass sich das Boot vorn senkt. Was man hinten anhebt geht vorn runter.

Ich habe die umfangreichen Unterlagen noch nicht durchgesehen - wusste gar nicht, das es so viel zu diesem Thema gibt-, aber wenn das funktioniert- so scheint es ja - bedarf es einer ganz genauen Einstellung der Foils. Die Hysucats sind hoch motorisiert - bei den Geschwindigkeiten ändert sich der Auftrieb erheblich. Ein Funktionieren bei so unterschiedlichen Geschwindigkeiten ohne Verstellbarkeit wäre das Ei des Columbus.


Gruß

Wolf

[Heimfried]

Zitat von Appiano

[...]
Der größere Anstellwinkel würde lediglich durch den größeren Auftrieb am Stern-Foil dazu führen (können), dass sich das Boot vorn senkt. Was man hinten anhebt geht vorn runter.
[...]

Da ich inzwischen einiges in den von Jens verlinkten Papieren von Hoppe (u.a.) gelesen habe, sehe ich, dass das Mainfoil typischerweise knapp hinter dem COG montiert ist und bei Änderungen des Trimms in etwa den Drehpunkt bildet. Es wird also nicht tiefer getaucht, wenn das Heck hochkommt (Glattwasser), sondern der Anströmwinkel ändert sich. Außerdem muss man bei den Überlegungen zu den Kräften am Foil im Blick haben, dass die Hysucatfoils bei Lift (gewollt) sehr oberflächennah fliegen und deshalb deutlich weniger Lift erzeugen, als "normale" Foils. Dieser Ansatz dient der Eigenstabilität, besonders bei Rauwasserbedingungen.

[Heimfried]

Zitat von dampfspieler

[...]

So, jetzt "nasche" ich erst mal ein Quentchen der verordneten "Medizin", hoffe, dass sie wirkt und verbleibe mit herzlichen Grüßen
[...]

Gute Besserung, Dietrich!

[Appiano]

Hi Günter,

wir diskutieren das in dem anderen Thread weiter,...

LGW

[Heimfried]

Zitat von shakalboot

Hmmm, toll
....irgendwas ist doch hier seltsam, keiner baut mehr richtige Boote, die einen diskutieren über Flügel am Hausboot, andere verpieseln sich komplett aus ihren Trööts...ihr baut Kerzenhalter-Böötchen....
ja - und ich denke gerade darüber nach, was ich zu Heiligabend grillen werde und wie wir den Sonnenschirm schmücken...

Tja, so ist das Leben manchmal. Die spätherbstliche Dunkelheit bremst den Elan genauso, wie diverse kleine Rückschläge.

Da meine nächsten Schritte am Boot Epoxi-Arbeiten sind, und Temperatur und Feuchte das im Moment verbieten, geraten Nebenthemen in den Vordergrund. Das Hirn will schließlich etwas zu tun haben und ich arbeite mich deshalb in ein neues Thema ein (Hydrodynamik). Das ist aber Theorie und die ist hier nicht gefragt.

[herr]

Es sollen tagsüber Temperaturen von über 10 Grad herrschen. Reicht das um zu laminieren oder muss die Temperatur eine gewisse Zeit gehalten werden?

[shakalboot]

Moin Günter,


ich schrieb gerade in Mios Thread;

Zitat von shakalboot

Moin Mio,

ich hätte in dem Beitrag noch mehr lachende Smileys rein setzten sollen...

mit "Verpieseler" meine ich ganz andere Leute, nicht die, die jahreszeit- und wetterbedingt das Epoxi besser in der Verpackung lassen.


Nein - ich fand es eher amüsant, wie trotz der Jahreszeit das Thema Boot (Bootsbau) in irgendeiner Weise präsent ist, egal ob es Günters sehr weitgreifende Studien zu den Foils sind, Deine Vlog-Weiterbildungen, Kerzenböötchenbau für Frauchen oder auch meine Tüfteleien zu Varianten meiner Schiebetüren links und rechts des Steuerstandes, bzw. wie ich mein Brückendeck aufbaue...

meinen tiefsten Respekt, daß Du das Thema "Foils" so akribisch aufarbeitest - nur hätte ich dabei Angst, daß ich mich da verrennen würde und die eigentlich wichtigen Arbeiten am Boot (geistige Vorarbeit für die Funktion der Türen - Schiebetüren) vernachlässige. Ich bin auch gerade dabei, den Aufbau meines Brückendecks "umzuarbeiten" (aber dazu mehr in meinem Trööt)


Eines noch zu den Foils - ich habe mich jetzt nicht mehr so intensiv mit dem Thema beschäftigt, weil ich denke, daß selbst mit meinem 25 PS Außenborder nur eine ganz geringe Wirkung (gewünschter Lift) bei einem Bootsgewicht von ~ 1100kg erzielt werden würde und das auch erst ab 20km/h. ...mit 3,5kW sehe ich da überhaupt keine Chance.


Aber ich will das Thema nicht wieder hier her zurück holen - ich finde es übersichtlicher und gut, wenn das Thema dort diskutiert wird.

[shakalboot]

Zitat von herr

Es sollen tagsüber Temperaturen von über 10 Grad herrschen. Reicht das um zu laminieren oder muss die Temperatur eine gewisse Zeit gehalten werden?

die Luftfeuchtigkeit ist das Problem... es gibt Härter, die "arbeiten" bei 5°C. Kleinere Verklebungen sind durch aus möglich. Wenn die chemische Reaktion begonnen hat, herrscht auch eine gewisse Reaktionswärme in dem Gemisch, aber großflächige Laminate, wie Günters Brückendeck-Reparaturen, können schnell auskühlen, so daß sich die Reaktion verlangsamt, bzw unterbrochen wird. Es ist dann fraglich, ob die entsprechende Qualität des Epoxi/Harzgemischs erreicht wird. Es wäre ein Nachtempern nötig - und da ist der Aufwand sehr groß.

[Heimfried]

Zitat von shakalboot

[...]
Eines noch zu den Foils - ich habe mich jetzt nicht mehr so intensiv mit dem Thema beschäftigt, weil ich denke, daß selbst mit meinem 25 PS Außenborder nur eine ganz geringe Wirkung (gewünschter Lift) bei einem Bootsgewicht von ~ 1100kg erzielt werden würde und das auch erst ab 20km/h. ...mit 3,5kW sehe ich da überhaupt keine Chance.
[...]

Ja, das sehe ich jetzt im Wesentlichen auch so.

Meine Überlegungen hier:

Zitat von Heimfried

[...]
Ich habe auch nach den bisherigen Ergebnissen vor, Hydrofoils an mein Boot zu setzen, natürlich nicht um zu fliegen, sondern (in der Art des Hysucat) mit weniger Tiefgang zu fahren, ergo weniger Widerstand zu fahren.
[...]

... habe ich kurze Zeit später zu den Akten gelegt, was ich ja damals als Möglichkeit schon erwähnte:

Zitat von Heimfried

[...]
Aber vielleicht lösen sich diese Pläne auch wieder auf. Die Realitätstauglichkeit hängt schließlich von vielen Dingen ab.
[...]

Mein gegenwärtiges Thema in der Hydrodynamik ist Konstruktion eines besseren Propellers eventuell mit einer Art Kortdüse.
Aber auch hier ist noch völlig offen, ob das mal praktische Früchte trägt, oder nur der Vermehrung von Wissen dient.

[shakalboot]

...die Kortdüse hattest Du ja schonmal im Visier...

[Appiano]

Hallo Günter,

die kontrarotierenden Props von Volvo sollen einen guten Wirkungsgrad haben. Könnte man vielleicht in klein nachbauen. Es geht ja nur darum, Verwirbelungen zu vermeiden. Es gibt auch Tretboote, die mit beweglichen Foils angetrieben werden. Prinzip Fischschwanz.

Das kannst Du alles noch ausprobieren, aber ich würde erst einmal mit der "Pflicht" beginnen und dann, wenn noch Lust und Laune besteht, mit der Kür fortfahren (Wasser- und Wellenkanal bauen, Messgeräte installieren, Modelle bauen und Versuche starten). Macht bestimmt auch Spaß.

LG

Wolf

[Heimfried]

Zitat von Appiano

[...] Es gibt auch Tretboote, die mit beweglichen Foils angetrieben werden. Prinzip Fischschwanz.
[...]

Ja, das finde ich interessant und damit beschäftige ich mich immer mal wieder. Holger hatte neulich hier irgendwo ein Video eingestellt, das ich bereits kannte. In dem Video versuchen ein paar junge Leute, ich glaube von der Uni Rostock, ein pedalgetriebenes Boot mit Antriebsfoils zu fahren (es scheint da aber mechanische Probleme zu geben und nicht so recht zu klappen).

Aber dieses Thema kannte ich schon, als die Rostocker Jungs noch nicht geboren waren. Etwa Mitte der 70er Jahre habe ich an der TU Berlin die Vorlesung von Prof. Ingo Rechenberg gehört, die, glaube ich, damals "Evolutionsstrategien" hieß. Das Thema wurde später "Bionik" genannt. Es geht darum, der Natur Konzepte abzulauschen, die nutzbar und technisch realisierbar sind auch Optimierungsverfahren einzusetzen, die Prinzipien der evolutionären biologischen Entwicklung nachahmen.

Rechenberg hat uns damals schon (neben vielen anderen Dingen) Projekte dargestellt, in denen es darum ging, Boote statt mit drehenden Propellern mit "künstlichen Dephinschwänzen" anzutreiben. Überzeugend waren schon damals die nur sehr geringen Verluste des "Vortriebs" bei Fischen. Das Thema hat mich seit 40 Jahren immer wieder mal beschäftigt und natürlich besonders in den letzten Jahren.

Auch an dem geringen Strömungswiderstand von manchen schwimmenden Pinguinen wurde damals wie heute bionisch geforscht und das ist über das akademische Umfeld längst hinausgewachsen mit Anwendungen, die wirtschaftlich verwertet werden.