Eine RG 65 lernt das Fliegen ( RG goes on Foil )

[Shark_PS]

Hallo zusammen,

habe mich extra hier angemeldet um einer breiteren Modellbaucommunity mein aktuelles RG 65 Foil-Projekt vorzustellen. Habe dann durch eine kurze interne Suche hier festgestellt, dass es doch schon einige sehr interessante Threads zu Foils / foiling gibt und hoffe auf einen angeregten Kenntnisaustausch und spannende Diskussionen.

Prinzipell habe ich das Projekt schon im RG65-Forum vorgestellt. Ich spar mir jetzt mal das Copy and Past hier her ...

Thread im RG65-Forum

Aktuell bin ich so weit, dass das Foilen gut unter A-Rigg funktioniert. Ab ca. 10-12 kn Wind geht es los und solange der Wind nicht mit allzu großen Winddreher und Böen gespickt ist, kann man eigentlich eine Bahn nach der anderen foilen inklusive der Halsen ...

Das Video zeigt den momentanen Stand, Bedingungen waren zwar nicht top aber ausreichend ... Wellen mit Foil sind auch nicht allzu problematisch da man ja meinst drüber fliegt.

https://www.youtube.com/embed/ZyB9lKMK2Rk?wmode=opaque&start=0

Beste Grüße,
Patrick

 

[Ragnar]

Das schaut ja richtig cool aus.

 

[swiftsoarer]

Hallo Patrick,
das ist eine sehr beeindruckende Arbeit. Vielen Dank auch für die Veröffentlichung. Ich finde das Konzept genial auf ein bestehendes Schiff Foils zu bauen, das hat echt Potential zu was ganz großem.
Auf dem Bild sieht man sehr schön, dass das Ruder eigentlich eine Höhenruder Steuerung übernimmt.
Fährst du ein Standardkielgewicht?
Ich freue mich auch, dass wir in Bezug auf die Profilierung in eine sehr ähnliche Richtung denken.
So, jetzt lese ich deine Beiträge im RG Forum noch Mal genau durch. Die sind zu schade um sie nur zu überfliegen.
Schöne Grüße,
Johannes

 

[GER 181 196]

Hi Patrick,
Große Klasse.
War auch nicht anders zu erwarten.
Freue mich sehr das mit deinen Wissen, auch nee schwere DF65, bald foilen wird.

 

[Shark_PS]

Hallo zusammen,
Danke für die Blumen ! Freut mich wenn's gefällt.

@ Johannes
Ja, je nach Krängung wirkt das Ruder wie ein Höhenruder, in bestimmten Situationen kann das hilfreich sein, aber prinzipiell möchte man beim Foilen nicht so eine gro0e Krängung haben.
Weiß jetzt nicht in wie weit du dich jetzt durch meinen Beitrag im RG-Forum gelesen hast, aber zur Vollständigkeit und für alle anderen hier noch mal. Ich habe zwei Kiele, einen Standard, mit dem wiegt meine Orka MKII segelfertig knapp über 1000g. Zum Probieren mit Foil haben ich aber meinen Leichtwindkiel genommen, der ist 150g leichter. Mit dem zusätzlichen Gewicht des Foils müsste die RG jetzt flugfertig um die 950g auf die Waage bringen. Hab es aber noch nicht genau gewogen.
Ja, hinsichtlich der Profilauswahl scheinen wir nicht weit auseinander zu liegen. Soweit ich das in deinem Bericht zur deiner IMOCA gelesen habe.

@ Gerd
Bin da momentan noch vorsichtig optimistisch ob wir deine DF65 mit meinem Foil zum Abheben bekommen. Bei dem Gewicht der DF65 wird's wohl einiges an Power (Wind) brauchen. Aber Versuch macht klug ...

Gruß,
Patrick

 

[Shark_PS]

Ahoi zusammen,

Am letzten Wochenende konnte ich ein wenig weiter experimentieren und Erfahrung sammeln. An Bord hatte ich zum zweiten Mal meinen GPS-Logger von SM-Modellbau und es wurde eine ganze Fahrt lang mit B-Rigg geloggt. Fangen wir mit den letzten paar Minuten an, wo ich das Foil demontiert hatte:

Gesegelt wurden mehr oder weniger die gleichen Kurse (um Halben Wind). Im Mittel sind es dann 4,5 km/h. Die höheren Peaks kommen erfahrungsgemäß aus Passagen vor dem Wind.

Und dann ein repräsentativer Teil mit Foil:

Wenn die RG dann in die normale Flugphase übergeht sind dann gleich mal knapp die doppelte Geschwindigkeit. Wenn es richtig drückt leicht Raumschots auch gut knapp das dreifache und das wiederholbar

Mit so hohen Peaks hätte ich erstmal nicht gerechnet ...

Und dann gibt es noch ein paar neue bewegte Bilder. Video ist zwar etwas länger, zeigt aber sehr gut die aktuellen Performance, grade ab der zweiten Hälfte. Gefüllt sind es unter den richtigen Bedingungen 70-80% Flight-Time.

https://www.youtube.com/embed/0xWkSue0oV8?wmode=opaque&start=0

Momentan bin ich der Meinung, dass das aktuelle Foilsetup zu 80-90% ausgereizt ist. Um noch mehr Performance heraus zu holen, müsste ein neues Foil bzw. Boot designt und gebaut werden. Das ganze dann mit einer dritten Funktion um die Fluglange bei Amwind /Raumwind besser kontrollieren zu könne. Das ist mir momentan aber zu zeitintensive und wird daher vertagt. Vielleicht nächsten Winter ...

Was ich noch probieren möchte bevor ich mein Foil abgebe (es hat schone eigentlich einen neuen Besitzer) ist, einmal mit einem noch deutliche leichteren Kiel zu segeln, um zu schauen wie weit man da runter kann bzgl. Gewicht (Stabilität) und benötigter Wind zum Foilen. Material ist soweit vorhanden um das nächstes Wochenende mal schnell zusammen zu schustern. Werde dann entsprechend berichten ...

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[Shark_PS]

Am letzten Wochenende gab es noch einen weiteren Test. Mir ist als Leihgabe (Danke an dieser Stelle noch mal dafür) ein kleiner Drache (DF65) zugelaufen um zu schauen ob man ihn nicht auch mit ein paar Flügeln in die Lüfte bekommt. Um ihn entsprechend auszurüsten wurden eine Ersatz Kiel-/Mastbox und Ruder besorgt. Beide Sachen gibt es für einen schmalen Taler und man kann immer wieder schnell den original Zustand herstellen. Mit Fusion 360 waren dann schnell ein passender Foilhalter und und Stabilizier konstruiert und gedruckt.
Der Stabilizier ist mit einer kleinen M2 Gewindeschraube befestigt. Dafür ist das Ruder der DF65 dick genug, gegenüber der sonst gängigen sehr schlanken RG Ruder.
Der Halter ist mittels zwei M3 Schrauben an die Fin-Box geschraubt, an derer Innenseite zwei entsprechende Mutter geklebt sind. Ohne Foil verschließt man die beiden Löcher dann einfach mit einen Stück Tape. Fürs Foil hat der Halter entsprechende M3 Einschmelzhülsen aus Messing bekommen.





Ein paar Wings stehen einem Drachen von Natur aus gar nicht so schlecht ...





Bei der ersten Ausfahrt wurde sehr schnell klar, wie ich es auch schon vermutet hatte, eine DF65 abheben zu lassen, wird nicht einfach. Aber so schnell wird nicht aufgegeben. Also erstmal den AoA des Foils erhöht. Damit waren dann erste Hüpfer sichtbar aber auch nicht mehr ...

Wieder zu Hause wurde dann erst einmal die Waage und Gliedermaßstab raus geholt um sich ein paar Hausnummer zu holen. Resultat segelfertig mit Foil:

Orka MKII 970g
DF65 1425g

Dabei liegt der Schwerpunkt so hoch beim Drachen, das trotz des deutlich höheren Gewichts die Stabilität maximal gleich wenn nicht sogar etwas schlechter ist ...
Der zweite Schock kam dann als ich die Stromversorgung (4AA Batterien) auf der Waage hatte, knapp über 100g

Also schnell mal ein kleines 1,5A BEC und einen 2s 300mAh Lipo herausgesucht. Das spart gleich mal 80g ein und da die Batterie über der Wasserline ich gewinnt man ehr etwas Stabilität, als dass man sie verliert. Einen Quantensprung ist durch diese Maßnahme zwar nicht zu erwarten, aber auch Kleinvieh macht Mist.

So ging es dann wieder aufs Wasser und siehe da mit genug Ausdauer, Fingerspitzengefühl und etwas Glück fliegt der Drache jetzt auch über mehrere Meter.

https://www.youtube.com/embed/8_lnmbrTxnM?wmode=opaque&start=0

https://www.youtube.com/embed/OBinFSbXvMA?wmode=opaque&start=0

Die meiste Zeit verbringt man jedoch auf die optimalen Bedingungen zu warten bzw. abzupassen und wieder auf die Ausgangshöhe für neue Versuche zurück zu kreuzen. Das Windfenster wo es funktioniert ist gegenüber meiner RG sehr schmal. Etwas zu wenig bleibt der Drachen nicht in der Luft oder hebt erst gar nicht ab. Etwas zu viel ist die Krängung zu groß und das Foil liefert mehr Querkraft in die falsche Richtung als Auftrieb. Abrupte Windböen sind auch nicht wirklich förderlich.
Wenn man es doch mal in die Luft geschafft hat geht auch nicht mehr wie halber Wind bzw. Raumschots. Man verliert also immer Höhe. Was ich auch sehr schwierig fand, ist die Feinfühligkeit an der originalen Steuerung (Segelverstellung und auch Ruder) und auch die die Stellgeschwindigkeit der Winde ist mehr zum gemütlichen zuschauen als zum schnell reagieren ...

Aber immerhin der Drachen fliegt. Womit man jetzt noch ein bisschen spielen könnte um die Sache zu verbessern, ist der Segeltrimm (da bin ich meist zu faul zu), Profilierte Bahnsegel oder auch ggf. mal ein Swingrigg. Könnte mir durchaus vorstellen, das ein Swingrigg (als drehbare Flügel betrachtet) doch auch da Performancevorteile hat gegenüber einem Konventionellen Rigg. Aber das darf der Eigentümer dann selbst austesten ...

Oder man designt noch mal eine extra high Lift Foil ...

Gruß,
Patrick

 

[GER 181 196]

Gerne.
Swingrigg drauf.
Das muss unbedingt leichter werden.
1450g ist 200g zuviel.
OK. Lipos rein, usw.
Sonst werde ich bald eine RG65 besitzen, um die höchstens 1000g segelfertig.
Wird machbar sein.

 

[Shark_PS]

Ahoi zusammen,

so, der Test mit einem sehr leichten Kiel ist gemacht und war prinzipiell erfolgreich, den er bestätigte meine Vermutungen.
Der Kiel wiegt insgesamt nicht ganz 300g davon sind 25xg Blei. Länge ist geblieben. Boot ist somit 350g leichter.
Und was hat es gebracht: Die Performance ist deutlich schlechter geworden und prinzipiell auf dem Niveau wie mit der DF65, nur bei viel weniger Wind. Das Problem ist das selbe, es fehlt einfach die Anfangsstabilität um die benötigte Geschwindigkeit zu erreichen um in den Bereich zusätzlicher dynamischer Stabilität zu kommen. Ich hab es es zwar auch aufs Foil geschafft, aber dafür müssen die Bedingungen sehr gut passen. Meist ist es dann aber mit einer leichten einfallenden Böe zuerst gut dann aber auch schon wieder zu viel. Ggf. wäre ein kleineres Segel (drauf hatte ich das B-Rigg) besser gegangen, dann hätte ich aber auch ein größeres Rigg nehmen können und mit normalen schweren Kiel. Das Ergebnis wäre dann das gleich oder besser gewesen.

Fazit:
Ein spezielles Foil für Leichtwind mit besseren Gleitfaktor sollte da zielführender sein. Ggf. mit einer nicht ganz so extremen Gewichtsreduktion am Kiel.

Gruß,
Patrick

 

[Shark_PS]

Moin zusammen,

zum ende der Saison habe ich mal wieder mit dem Thema Foiling befasst und ein neues Foil für meine RG gebaut. Basis war dafür das Foil was ich mit einem Bekannten im Frühjahr noch für seine DF 95 gemacht habe, zu sehen hier.
Für das RG Foil sind in der Mitte einfach 20cm weg gelassen und danach neu zusammen geklebt. ansonsten wurde nichts geändert. Und so sieht das Ergebnis bei Leichtwind aus ...

https://www.youtube.com/embed/fzkj2zK35AM?wmode=opaque&start=0

Sind ein paar schöne und aufschlussreiche Sequenzen dabei wie ich finde.

Das neue Foil hat noch mal deutlich an Performance gebracht durch ein deutlich höheres Aufrichtmoment bei Fahrt. Es ist jetzt damit möglich mit dem extrem leichten Kiel und dem normalen A-Rig ins fliegen zu kommen, wo vorher gar nicht daran zu denken war. Hat mich selbst ein wenig überrascht. Der benötigte Wind ist ca. auf 80% zurück gegangen. Ab konstanten 10-12kn geht's los. Wenn der Wind keine Löcher oder zu starke Böen hat und der "Seegang" es zulässt fällt man eigentlich nicht mehr vom Foil.
Richtig Spaß macht es aber erste bei mehr Wind mit dem schweren Kiel wenn man B-Rig und kleiner nutzen kann und wenig Welle hat. Dann kommt man auch einigermaßen am Wind hoch auf dem Foil und zügige (ruckartige) Wenden (wie bei den Mini 40) sind auch möglich ohne dann 10-15 leicht rückwärts treibend stehen zu bleiben.

Abschließen noch mal zwei Bilder zur Evolutionsgeschichte des Mainfoils ...

 

[Thomas Grimm]

Kann man das auch mit einer Footy machen. Gewicht ca. 450-500 gr. Gewicht Kiel/Blei : ca. 300 gr
Gruß aus Neu-Ulm
Thomas

 

[Shark_PS]

Hallo Thomas
Ich glaube nicht, das es mit einem Footy funktioniert. Habe es aber jetzt nicht nachgerechnet. Für die Größe / Rumpflänge ist so ein Footy dann doch relativ schwer und bringt dann nicht die benötigte Segelfläche und Stabilität (Aufrichtmoment) mit, um die entsprechende Antriebskraft zu entwickeln.
In Verdrängerfahrt erhöhen die Foils den Widerstand erst mal grob auf das doppelte bei einer RG. Meine Boot aus dem letzten Video wiegt 600g inkl. Foil von 70g. Das sind dann nur 100-150g mehr bei doppelter Rumpflänge. Das Foil müsste quasi genauso groß bleiben wie es jetzt ist um das Gewicht aus dem Wasser zu bekommen. Die wird ein Footy sehr wahrscheinlich so einfach nicht erreichen. Hinzu kommen dann noch Probleme durch das größere Nickmoment etc.
Ein bisschen kleiner wie RG Größe kann ich mir Vorstellen das man damit noch foilen kann wenn alles gut zusammenpasst. Aber irgendwann ist halt Schluss ...

 

[Thomas Grimm]

Danke Patrick.

 

[Shark_PS]

Nachfolgende mein Feedback und Antworten zu in einem Post in einem anderen Thread:

Was mir auffällt und gleichzeitig bitte ich um deine einschätzung der Sache:
1. höhenregulierung funktioniert excellent und ist im Heck selbstregulierend. Das Zusammenspiel aus foilflächenverteilung zu flughöhe scheint dafür wichtig gewesen zu sein.

Das ganze System ist selbstregulierend. Die Flächenverteilung ist da auch nicht so entscheidend. Es muss die Kräfteverteilung in Kombination zum Scherpunkt und den entsprechenden Anstellwinkeln der Foils zusammenpassen !

2. Speed zu bekommen ist nicht sooo einfach, mehr Wind hilft. Und es gibt immer wieder Drift Momente aber das aufrichtende Moment der Bombe hilft.

Das aufrichtende Moment muss passen um die entsprechende Antriebskraft zu generieren. Mehr Wind hilft da, ja. Es wird aber mit kleineren Rigs auch einfacher das Pitchmoment besser in den Griff zu bekommen.

3. Vortriebsmoment ist über dem Wiederstandsmoment was dem Herauslauf hilft

???

4. Das aufrichtende Moment steigt nicht ins unermessliche, der Kiel ist immer noch wichtig

Logischerweise ist das Aufrichtmoment durch die Gesamtmasse und einem maximalen Hebelarm begrenzt und damit endlich ...

5. Anfahren ohne Kiel scheint absolut unmöglich zu dem Zeitpunkt

Ja, weil alle Einrumpfmodellsegelboote größtenteils von der Gewichtsstabilität leben (Schwerpunkt unter dem Auftriebsschwerpunkt) und nicht von der Formstabilität wie die Mehrrumpfboote.

6. Drift ist durchs foil nicht deutlich reduziert und benötigt immer noch das Schwert.

Drift ist allgemein bei einer RG im üblichen Bereich. Foil soll ja hauptsächlich Auftrieb machen und zusätzliche Stabilität bringen. Je aufrechter gesegelt werden kann desto weniger Drift mit Schwert. Wenn sie zu hoch steigt und nur nach wenig Lateralfläche im Wasser ist rustcht sie schon deutlich zur Seite weg.

7. Rigg größe scheint für ein normales Setup ähnlich zu sein

Liegt alles in normalen und regelkonformen RG Bereich.

8. Up and down ist normal aktuell noch ungeschlagen aber man fährt nicht nur Halbwind auf foils.

Müsste man bei entsprechenden guten Windbedingungen den direkten Vergleich machen. Denke da geht schon was auch bei Up and Down ...

Frage
A1: breiter foils die auf Deck fest sind? Für weniger Wiederstand und mehraufrichtendes Moment?

Wäre ein nächster Schritt den man ausprobieren sollte ...

A2: verticals an den foils für weniger Drift?

Nicht unbedingt wenn man sowieso noch mit Schwert und Bombe unterwegs ist.

A3: wie falsch war die erste Version und was hat sich geändert und was würdest du zur nächsten Version ändern

Die erste und zweite Version waren nicht falsch nur noch nicht optimal bzw. gut genug für ein breiteres Einsatzspektrum. Foil-Evolution siehe früheren Beitrag.

A4: vermisst du weiter Funktionen?

Ja, Einstellbarkeit der EWD. Feste Winkel an den Foils begrenzen das Einsatzspektrum. Wird aber bei mir der nächste Schritt werden !

 

[Andreas Hoffmann]

Wiedermal sehr interessant Patrick
Boot bleibt deutlich länger auf dem Flügel. Durch die Halse schaffst du es dann aber doch nicht ganz .. vermutlich ist das Boot dazu dann doch etwas zu leicht. Beim leichten Boot ist dann eben doch recht schnell die Fahrt raus.
Wie sieht das eigentlich Downwind aus? Gibt es da eine Chance das Boot aus dem Wasser zu bekommen? Mit einem Swingrigg wird das vermutlich nicht klappen?
Dumme Frage...
Du zeigst die Evolution der Flügel .. welcher ist denn der aktuelle? Also welcher ist V1 , V2 und V3?
Kann es im Video nicht wirklich erkennen.

 

[Shark_PS]

Hallo Andreas,

normalerweise klappt das mit den foilenden Halsen auch sehr gut. Problem mit dem leichten Kiel und dem hohen Rigg, das der Druck auf dem Bug gerne mal zu groß ist und damit das Schiffen zu Landung zwingt. Und gerade bei höheren Wellen wie im letzten Video bleibt man einfach auch mal im Wellental hängen. Mit Bug und Heck im Wellenberg wird da schnell der vorhandene Schwung abgebaut.
Direkt vor dem Wind geht's auch auf dem Foil. Im letzten Video so kurz vor der 9ten Minute zu sehen (mein Rigg geht absichtlich nicht so weit (90°) auf).

Zur Foilevolution hatte ich gedacht, dass es durch die vorherigen Beiträge klar wird ... zur Vollständigkeit:
grün = V1
gelb = V2
grau = V3

 

[100DM]

Was für ein Profil hat das Foil? Ich komme aus der Fliegerei, habe aber noch einen (ur)alten Baukasten eines Tragflächenbootes von Hegi bei mir rumliegen. Es hat die ganzen Umzüge der letzten 30 Jahre überlebt, und ich möchte im Winter mit dem Bau anfangen.
Das Foil des alten Hegi Baukastens hat ein Profil, was unten flach ist, ähnlich zum berühmten Clark Y bei den alten Fliegern.
Das funktioniert bei Motorfliegern sehr gut und wahrscheinlich auch bei einem Motorboot, aber mich interessiert, was jetzt so genommen wird....
Gruß, Dirk

 

[Shark_PS]

Hallo Dirk,
ich habe mich da bei den Profilen bei den Fliegern bedient. Die Profileigenschaften sind die selben, unabhängig in welchem Medium die arbeiten. Bei verschneiden Medien kommen halt noch gewisse Besonderheiten mit dazu. Bei Gasen die Kompressibilität ab einer gewissen Geschwindigkeit und bei Flüssigkeiten dann Kavitation und ggf. Ventilation wenn man dicht an oder an der Oberfläche damit operiert.
Wichtig bei Modellen ist halt zu wissen, dass man mit kleinen Re-Zahlen zu tun hat und somit entsprechende Low Re Profile verwenden sollte. Ein Clark Y gehört ehr nicht dazu.
Für die ersten beiden Foilvarianten kam ein RG 15 und für die dritte Version ein AG 36 zum Einsatz.

 

[Shark_PS]

Hallo zusammen,

über die Feiertage hat die dritte Fernsteuerfunktion Einzug in meine foilende RG gefunden. Der Stabilizier ist jetzt auch in seinem Anstellwinkel einstell- / steuerbar.
Es hat zwar einige Zeigt gedauert bis ich mir über die Anlenkung, Konstruktion und Abdichtung im klaren war wie ich alles realisiere um die benötigten Anforderungen (Funktionalität, Stabilität und Ein- und Ausbau) zu erfüllen, aber danach war eigentlich alles straight forward.
Zuerst habe ich ein Dummy Modell gebaut um zu sehn ob alles so passt wie ich mir das vorgestellt habe. Dieses war sofort der Fall nur den Servohalter für die Steuerfunktion musste ich noch mal ran, aber einige Entscheidungen dazu wollte ich erst anhand des Dummymodells fällen. Alle nicht käuflichen Teile sind mit Fusion 360 konstruiert und gedruckt, bis auf den Koker mit Drehachse, welche hartgelötet ist und aus VA Rohr besteht. Viel mehr möchte ich da auch nicht zur Konstruktion schreibe. Die Bilder sind da aussagekräftig genug denke ich. Abgedichtet ist unten alles etwas Silikon.

Hier sieht mal einmal den möglichen Arbeitsbereich.

https://www.youtube.com/embed/Yk9PTWVvSvc?wmode=opaque&start=0

Vor dem ersten Test hatte ich schon etwas bedenken was die Festigkeit / Steifigkeit und auch die Dichtigkeit angeht, das Silikon muss schon ein wenig arbeiten bei den Bewegungen, aber schon nach wenigen Minuten auf dem Wasser war klar es passt alles wie es soll. Das hat sich nach 3,5h Wasserzeit bis jetzt auch nicht geändert. Hier mal ein paar Eindrücke wo ich ein wenig mit der neuen Funktion herumspiele ...

https://www.youtube.com/embed/bFeKnympzDI?wmode=opaque&start=0

Von der neuen Funktionalität bis ich sehr begeistert, da man noch mehr Kontrolle über die Take Off Phase und generell über die Fluglage hat. Alle Funktionen richtig zu koordinieren braucht jedoch etwas Übung. Vorteilhaft ist es da wenn man etwas modellfliegen kann. Der Spaßfaktor hat so auf jeden Fall noch mal deutlich zu genommen.

 

[Ger52979 Arne]

wieder sau geil und viel gelernt! coole konstruktion! geil gebaut!ist das das selbe stabalizer foil+ruder? ist bei youtube ja gut zu erkennen. fühlt es sich beim segeln so an wie erwartet? und passiert das selbe?