Welches Profil für viel Auftrieb bei minimaler Geschwindigkeit?

Hallo,

Ich würde meine kleinen Kinder gerne fliegen lassen. Sie wiegen so zwischen 12-22kg.
Ich brauche ein Profil das mir bei möglichst geringer Geschwindigkeit möglichst viel Auftrieb verspricht.
Sie werden dann gezogen und sollten bei möglichst geringer Geschwindigkeit abheben.
Ach ja...es geht um eine Hydrofoil.
Ich habe mit gedacht Flügel ist Flügel und die Surfer haben mit langsamen Foils nicht wirklich Erfahrungen...ausser die Wellenreiter und SUP Leute.
Wie groß muss meine Fläche sein um mir den nötigen Auftrieb ab ca. 5kmh zu geben?
Gibt es einen Onlinerechner mit dem ich das nachrechnen kann?

Wenn euch meine Projekte interessiert kann ich ja ein paar Updates und Bilder hier posten.

LG
Marcus

Servus,

wie soll das aussehen, ein Sitz mit Flügeln drunter im Wasser? Coole Idee

Also ein Flügel mit Clark Y mit 1m Spannweite, 20cm Tiefe erzeugt bei 5 km/h rund 6kg Auftrieb. Bei 7 km/h sind es schon 12kg.
Alles im Wasser wohlgemerkt.

Berechnen kann das der hier: http://www.hanleyinnovations.com/multisurface/
Aber ich kann dir gern mit der Draufsicht usw. helfen, ist ja eine einfache Sache.

Grüße
Andi

Hallo Andi,

Hast du die Software? Ich habe mich schon nach einer Open source cfd software umgesehen aber wahrscheinlich hätte ich sowieso massive Probleme irgendwelche Ergebnisse zu bekommen

Ich habe unter human powered flight nachgesehen und die haben ein eigens Profil namens Wortman FX63137 entwickelt.

Ist nicht zum sitzen, sondern zum drauf stehen. Es gibt ja solche Foils schon. Mit hohem Kraftaufwand kann man damit auch im Flachwasser foilen.
Hier ein SUP (standup paddle board) mit GoFoil.

https://youtu.be/Gr1IE7yK4_U

Ich möchte mir einen Alurumpf mit verschiedene Montagehaken fùr den Mast und die Foils bauen und dann einfach Foils aus Sperrholz fräsen und testen.
Crazyfoil.com hat z.B. so eine modulare Foil im Program (11km/h lift off).
David möchte ich mich aber möglichst gut informieren.

Viele Kitefoils sind aus Carbon, es funktioniert aber auch mit Holz und Glasfaser.

LG
Marcus

Ja, diese Software hab ich, funktioniert für Luft sehr gut. Werd ich mal durchforsten, was da am meisten Auftrieb bringt.

Grüße
Andi

Also das Wortman FX63137 gehört zu den Auftriebsstärksten, wenn die Jungs das an ihren Boards verwenden ist das sicher eine gute Wahl.

Für gesamt 30kg Auftrieb bei 5km/h und 6° Anstellwinkel muss die Fläche 140cm Spannweite haben bei 25 cm Flächentiefe.
Wobei die 6° Anstellwinkel schon das obere Maximum darstellen.

Wenn du nur 1km/h zulegst steigt der Auftrieb auf 44kg, bei 7km/h sind es dann schon rund 60kg.
Anders ausgedrückt, bei 7km/h reicht ein Flügel von 90cm Spannweite und 20cm Tiefe für rund 30kg Auftrieb.

Also wenn du nicht grad rudern must, um die Sache auf Fahrt zu bringen, würd ich einen höheren Geschwindigkeitsbereich als die 5km/h anpeilen.

Grüße
Andi

Sie meisten Kitefoils verwenden Naca Profile, die sind aber auch alle auf Speed getrimmt.
Anstellwinkel ist sehr flach bis nicht vorhanden, die Heckflosse ist oft das selbe Profil mit 0 bis -2° negativem Anstellwinkel.
Vielleicht muss man mehr in Gleitflug denken?
Die Fläche bei den Kitefoils liegt so zwischen 450-700cm², ich denke die SUP foils sind noch größer und oft mehr langgezogenen bei ca. 60-70cm Spannweite. Für Speed braucht man wohl ein dünnes Profil.
Die GoFoil hat eigentlich ein hohles Profil bei 900cm2 Fläche.

https://www.google.at/imgres?imgurl...ISYkcPUAhXLPBQKHQpfBa0QxiAIHigD&iact=c&ictx=1

Welches Profil würdest du wählen?

Ich weiß leider noch viel zu wenig darüber...aber ich werde es bestimmt diesen Sommer versuchen
Erst einmal Theorie lernen.

Erstmal würd ich eben nach der angepeilten Geschwindigkeit unterteilen. Ein Leichtwindsegler braucht was anderes als ein Hangflitzer, übertragen aufs Wasser macht es einen Unterschied ob du bei 5km/h bleiben willst oder vielleicht auch 15km/h.

Bei 5km/h jedenfalls ein Profil mit starker Wölbung, also stark gekrümmt. Die erzeugen viel Auftrieb, viel Widerstand (bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht so dramatisch), hohe Momente und brauchen auch größere Höhenruder für deren Ausgleich.

Bei höherer Geschwindigkeit ein Profil mit weniger Wölbung. Weniger Auftrieb, weniger Widerstand, kleinere Höhenruder.

Ob man dann jeweils ein dementsprechendes Wortmann, ein NACA, ein Göttingen oder sonstwas nimmt, ist egal solange man keine Doktorarbeit draus machen will, nicht schon Erfahrungen mit den Profilen gemacht hat und eine spezielle Auslegung anstrebt, die noch die 5. Kommastelle berücksichtigt (etwas überspitzt ausgedrückt)

Ich verwende selbst gern die NACA Serie (für Motorflieger) weil die leicht in Dicke und Krümmung zu verändern sind, man so leicht vergleichen kann, und keine exotischen Kurven und dünne Endfahnen dabei sind die u.U. nicht so leicht zu bauen sind.

Aber wie gesagt, wichtig wäre erstmal die angepeilte Geschwindigkeit. Nachdem man ja die Flügel auf diesen Pylons abnehmbar machen kann, kann man da ja experimentieren.

So wie die Foils dieser Boards aussehen, sind sie als "Flugzeug" für Wasser ausgelegt, mit Flügel vorne und Höhenruder hinten, und dem Board auf dem Pylon oben drauf. Schätze so soll das bei deiner Idee aussehen?


Grüße
Andi

Nur so ein Gedanke: Funktionieren die physikalischen Gesetze die in Gasen gelten auch in Flüssigkeiten? Ich würde vermuten das es nicht gleich ist. ...

Wasser und Luft sind https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche Fluide, Wasser ist so gesehen einfach sehr dichte Luft.
Man hat also schon bei sehr geringen Geschwindigkeiten ordentliche Rezahlen, entsprechend Auftrieb, aber auch entsprechend Widerstand.

Grüße
Andi

Also ein dem "Original" angenäherter erster Entwurf wäre ein Rechteckflügel mit 90cm Spannweite, 17cm Flächentiefe, Profil NACA 6412. Hat annähernd dieselbe Krümmung wie das Wortmann, etwas weniger Auftrieb, verträgt aber mehr Anstellwinkel.
Höhenruder dazu wäre 45cm dahinter (Nasenleiste Flügel zu Nasenleiste Höhenruder), symmetrisches Profil, 20cm Spannweite mit 8cm Tiefe. Schwerpunkt bei 5,5cm, EWD 1,5°.

Damit ginge es bei 7km/h los, interessant zu werden. Bei 6° Anstellwinkel ~26kg Auftrieb, das NACA 6412 verträgt bei dieser Rezahl schon mehr als 8,5° Anstellwinkel.

Bei 10km/h und 2° Anstellwinkel liegen wir bei 34kg Auftrieb.

Bei 15km/h und 0° Anstellwinkel 60kg Auftrieb.

Nur spaßhalber: Das gleiche Design wäre auch in der Luft stabil. Müsste aber 200km/h schnell sein, um 26 kg Auftrieb bei 6° Anstellwinkel zu produzieren.
Echte Slowflyer gehen ins Wasser

Grüße
Andi

Ich werde ein Eppler 421 probieren, das sieht umsetzbaren aus als das Wortman. 60cm-70cm Wing, 15-20cm Tiefe.
Ich möchte auf jeden Fall über 900cm2 Fläche kommen.
Die Zielgeschwindigkeit ist einfach möglichst langsam...mit pumpen aus eigener Kraft am SUP, wie im Video weiter oben, das wärs. Was meint ihr hat der für eine Geschwindigkeit drauf gehabt beim Abheben?
Hinter einem schwachen E-Boot. Die fahren nicht mehr als 7-8km/h
Im Moment baue ich sowieso noch etwas anderes (PT-11 Segel Dinghy für den Kofferraum).

Kyrill schrieb:

Ich würde vermuten das es nicht gleich ist. ...

Zum Vergrößern anklicken....

Das wird erst ein Problem, wenn du in die Nähe der Schallgeschwindigkeit kommst. Im tiefen Unterschall gelten die gleichen Gesetze.

Man muss natürlich die unterschiedlichen Eigenschaften beachten (Dichte, kinematische Zähigkeit), aber die Art der Berechnung bleibt die gleiche.