IMOCA mit Foils und Canting keel

[swiftsoarer]

Hallo zusammen,
ich sitze nun an fast genau dem Platz wo dieses Projekt vor einem Jahr geboren wurde. In Kroatien an meinem Lieblingscampingplatz.
Ich baue seit fast 30 Jahren eigentlich Flugzeuge, aber beim Anblick der Briese und den guten Segelbedingungen entschloss ich mich ein Segelschiff zu bauen.
Dabei herausgekommen ist ein sehr angenehm segelndes Schiff. Das mit dem Foilen funktioniert zumindest Mal ansatzweise. Ich denke die Foils müssen grösser werden und wenn ich wieder daheim bin gibt's ein besseres Segel. Aber alles der Reihe nach.

Bevor ich mit dem Boot begonnen habe, wurden erst Mal ein paar Anforderungen definiert:

1. Reisetauglich
Dies bedeutet eine einfache Zerlegbarkeit, handliche Größe und vor allem die Segel müssen transportabel sein. Das wird später noch wichtig bei der Wahl des Segelmaterials.
2. Kentersicher:
Damit scheiden leider Multihulls aus. Ich will ein Boot, das zumindest Mal theoretisch nicht umkippen kann.
3. Vorbildähnlich:
Bei den Fliegern bereiten mir auch vorbildähnlich Modelle eine besondere Freude. Das bedeutet nicht, dass ich alles bis ins Detail nachbaue, sondern ich versuche den Spirit und den Flair des Großen auf das Modell zu übertragen.

Ich weiß nicht mehr wie ich auf die IMOCA gekommen bin, aber die Kombination aus foilendem Kielboot hat wohl eine Faszination ausgelöst. Dass es auch im Modell funktioniert kann man auf dem YouTube Kanal von P-E Reg sehen.
Bevor ich mit dem Bau, bzw. der Konstruktion begonnen habe wurden erst mal viele Seiten im Netz studiert und gelernt wie ein Segelboot funktioniert.
Eine schier unermessliche Quelle ist:

Lester Gilbert's Radio Sailing

Auch auf der Downloadseite von

Downloadable Documents

Default Description

www.sailsetc2.com

findet man aber viele gute Informationen. Sei es einen Anhaltspunkt für den Segelbau oder ein Rumpflayup, hier wir man fündig.
Hiermit möchte ich meine Einleitung auch schon abschließen. Naja, eines hab ich noch:

Ich denke in loser Reihenfolge hier über den Bau und die Gedanken die ich mir so gemacht habe weiter zu berichten.
Schönen Abend noch,
Johannes

 

[micha b]

Hey Johannes,
auch hier: Herzlichen Glückwunsch zur Jungfernfahrt und erfolgreichen Umsetzung! Ich kenne den Rumpf ja noch aus seiner "Embriozeit".
Ganz sicher interessant sind die vielen technischen Details die du eingearbeitet hast: Steuerung der Foils, Kiel, Mast - es gibt viel zu berichten.

Segel solltest du tatsächlich überarbeiten, aber jetzt erstmal viel Spaß beim Austoben auf dem Wasser!

Offensichtlich hat mein Tip mit dem "Kameramnn" funktioniert - das Bild ist super!

 

[ingos]

... da setz ich mich doch mal in die erste Reihe

 

[swiftsoarer]

Hallo zusammen,
Danke schonmal für euer Interesse und die Antworten.

Ich hab noch gar nichts zur Größe gesagt:

Lange: 1m
Masthöhe: ca. 1,5m
Segelfläche: max. ca. 0,6 qm

Ganz bewusst habe ich mich an den IOM Daten orientiert um möglichst viele Komponenten und know how aus der Klasse verwenden zu können. Naja zum Schluss hab ich fast alles selber gebaut aber die Sache mit dem Wissenstranfer war Gold wert.

Mal ein paar Gedanken zu Foils, fliegen und Canting Keel:

Also damit das Dingens überhaupt eine Chance hat auf die Folis zu kommen muss es sehr leicht sein. Dazu steht das Kiel-Gewicht im krassen Gegensatz. Das Kielboot bekommt sein aufrichtendes Moment ja erst wenn es krängt. Nur will man nicht unendlich schräg im Wasser liegen, also braucht man ein entsprechend schweres Gegengewicht. Und genau hier setzt der Canting Keel an: Man schwenkt ihn zur Seite und bekommt damit ein größeres aufrichtendes Moment bei gleichem Kiel-Gewicht oder eben das gleiche Moment bei geringerem Gewicht.
Eigentlich cool oder? Leider hat sie Sache zwei Haken:
1. Der Mechanismus wiegt etwas und zwar an eher ungünstiger Stelle, nämlich oberhalb der Wasserlinie. Also leicht bauen, aber das hab ich ja schon erwähnt. :-)
2. Durch das wegschwenken verliert man erheblich an lateral resistance. (Sorry für den Anglizismus, aber ich kenne keinen guten deutschen Begriff für die Auftriebskraft des Kiels, bzw. des Schiffsrumpfes)

1. Kann man durch Kohle lösen und für 2. gibt es einen geometrischen Trick mit dem man gleichzeitig beim schwenken auch noch ein Quentchen mehr Auftrieb am Kiel erhält.

Wirkung der Foils: Bei Schräglage wird immer nur das Leefoil im Wasser sein. Der Auftrieb hier hebt zum einen den Rumpf aus dem Wasser - das wäre schön- und liefert zusätzlich aufrichtendes Moment. Da sich der Krängungswinkel ja ständig änder, baut man das Foil am besten gebogen oder nähert das aus mehreren ebenen Teilstücken an.

So, ich glaube das reicht jetzt erst mal mit grauer Theorie. Der nächste Post hat wider mehr Bilder, ich schwöre
Macht's gut und schönen Abend noch,
Johannes

 

[GER 181 196]

Moin Johannes,

du brauchst nicht soviel zu  schwören, du machst es einfach gut.

Ich bin mal VO70 Scale / Cantingkeel gesegelt = bei böigen extrem drehenden Winden.
Ist's sehr gewöhnungsbedürftig.

Im Sommer ist das mit dem Laub der Bäume, und auch sonstige Uferabdeckung manchmal voll der Stress .
Besonders wenn das zurück Kreuzen muss.

Ich hatte eine Einstellung wo der Kiel genau wieder in der Mitte positioniert wurde.
Das ist nicht der Sinn, doch das kam zum Steg wieder.

Ideal wäre es, (IOM Teile = Klasse), das so zu designen das es sehr viel Auftrieb selber produziert, (wenn Kielballast = wenig wie nötig), mit fast ohne Kielballast aus kommt.

Weg von den Formen der Großbooten.
Es läßt sich physikalisch nicht im Scale übertragen, will man mehr Funktion wie Scale segeln.

Viel Spaß beim entwickeln, bauen, segeln/foilen.

Viele Grüße Gerd.

 

[Blaubaer GER OK 712]

Moin Johannes, Moin Modellbauer,

Du Johannes hast ein tolles Projekt angefangen. Und einen großes Dankeschön das Du es mit
uns teilst. Bin sehr gespannt wie es weitergeht.


Ich möchte zu dem Thema „Stabilität einer Segelyacht“ auch etwas beitragen. Denke das wird
von Interesse für Dich sein aber auch für andere Modellbauer ist das gut zu wissen.

Mein Freund Achim und ich befassen uns schon eine geraume Zeit mit diesem Thema.
Dabei haben wir die „Manntragenden Yachten“ als Vorbild. Leider kann man vom Original zum Modell
die Eigenschaften nicht 1 zu 1 Übernehmen. Das Scaleproblem macht uns Modellbauern das
Leben schwer.

Hat man die physikalischen Zusammenhänge die für eine Segelyacht nötig sind verstanden.
Ist eine Anpassung des Modells möglich. Das RC-Segelboot wird der originalen Yacht sehr
ähnlich sein. Der Laie wird den Unterschied nicht merken. Und die Fachleute werden dein Können
der Anpassung bewundern.
Ich merke an Deinen begeisterten Beitrag das Du auch diesem „Virus“ erlegen bist. ---Klasse---



Achim ist auch an einen Foiler-Projekt dran. Er hat sich die Benetau Figaro III als Vorbild
ausgesucht. Und ist natürlich genau auf die selben Herausforderungen gestoßen die Du schon
beschrieben hast.

Original von Achim Pelka, mit FreeCAD erarbeitet, Benetau Figaro III

Aus dieser Erfahrung heraus hat Achim sich entschlossen der Sache genauer auf den Grund zu
gehen. Einen Artikel der Hand und Fuß hat für die ModellWerft geschrieben. Zum jetzigen Zeitpunkt ist
dieser noch nicht fertig. Aber die Rohfassung steht. Also die Modellzeitschrift
beobachten…….Denke im nächsten ¼ bis ½ Jahr ist der Artikel veröffentlicht.

Einen Link zu Achims Block: http://p-sails.blogspot.com/
http://p-sails.de/

Stöbert mal dort. Viele Artikel und Beschreibungen rund um den Modellbau. Denke es Lohnt sich
dort mal zu lesen.

Bitte nicht als Werbung auffassen…….. Das Projekt begeistert mich sehr. Und es „Sprudelt“ nur so
aus mich heraus. Hoffe ich kann Euch auch damit Anstecken?

Einen Gruß Kuddel

 

[haegar]

Moin,
@Kuddel, nach Deiner Steilvorlage muss ich wohl Stellung nehmen, obwohl ich hier nicht reingrätschen wollte.

Hallo, Johannes,
schönes Projekt und ich drücke Dir die Daumen, dass Du Deine Idee zum Fliegen bringst.

Ich habe das Thema IMOCA vor einer Weile mal durchgerechnet.
Eine IMOCA ist ziemlich genau 18m lang und wiegt zwischen 7 und 9 Tonnen. IMOCAs tragen eine Am-Wind-Segelfläche von ca. 300m². Für ein 1m Modell bedeutet dies den Maßstab 1:18.
Das gibt 0,9m² Segelfläche bei 1,4kg Bootsgewicht...

Ich bin gespannt zu erfahren, wie Du Dich da aus der Affäre gezogen hast. Optisch hast Du das jedenfalls gut hinbekommen.

 

[GER 181 196]

Die Figaro III.

Das Großboot ist viel, viel zu schwer gebaut.
Kann ich schlecht verstehen, ist eine schicke Rennyacht.

Taugt sehr schlecht zum foilen.

Die Foils sind eher eine Stütze damit das Boot nicht soviel krängt und erheblich langsamer wird.

Wenn mal richtig Sturm ist, vielleicht mal einen kurzen Ansatz zum Foilen.

Yachten/Boote die Super foilen:

Foilen tuen IMOCA60 / Multihull und diverse Leichtbauten, auch Jollen.
Sie sind das
ideale Vorbild.

In Frankreich sind die Werftdesigner/ Modellboodesigner vertraulich eng verbunden.
Das fehlt doch sehr in Germany.

Die Franzosen sind uns, zumindest im Modellen , ..... Meilen, ....
vorraus.

Viele Grüße Gerd.

 

[haegar]

Ja, Gerd, ein richtiger Foiler ist die Figaro nicht. Das war auch nicht die Intention der Designer. Die Foils sind nach deren Aussage nur dazu gedacht, den Übergang in die Gleitfahrt zu erleichtern. Aber, die Figaro in 1:10 liegt in einer Größe, die als Scale-Modell gerade noch funktionieren könnte. Eine Scale-IMOCA oder VO65 geht dagegen in meiner Werkstatt nicht. Dann kann ich mich gar nicht mehr bewegen.

 

[micha b]

Johannes,

kannst du uns noch ein paar weitere Eckdaten nennen und Einblicke in die Detaillösungen geben?

- Gesamtgewicht?
- Foils / Foilfläche/Foilmechanik?
- Kielmechanik ("geometrischer Trick")?

 

[swiftsoarer]

Hallo zusammen,
ich freue mich sehr über diese angeregte Diskussion hier. Vielen Dank schon Mal dafür.
@Michael:
Natürlich werde ich hier alles berichten was es so zu berichten gibt, nur möchte ich noch etwas um Geduld bitten. Das mit den Technischen Daten werde ich in Form einer Tabelle nachreichen, geht erst wenn ich wieder daheim bin.

Tja haegar, danke für die Daten. Zum Glück hab ich das so nicht nachgerechnet, die Konsequenz wäre gewesen den Bau bleiben zu lassen.
Mein Ausgangspunkt war eher eine sehr leichte IOM, abseits aller Klassenregeln zu bauen.
Also sind Anhangeometrie und Segelfläche eher dieser Boote entliehen. Der Kiel ist z.b. 50cm lang (scale wären 25cm)
Ich fahre momentan mit einem Kiel-Gewicht von 1,2kg. Das gesamte Boot wiegt ca. 2,8 kg.
Vorgestern bin ich bei ca. 3 Beaufort gefahren und das ging richtig gut. Das bedeutet aber auch, dass ich für leichtere Bedingungen noch einen leichteren Kiel bauen werde und /oder ein größeres Segel.

Da passt es eigentlich sehr schön, dass hier schon einige Rumpfideen genannt wurden. Damit hatte ich meine Konstruktion auch begonnen. Erst Mal Freeship geladen und ein bissle damit rumgespielt. Irgendwo im Netz hab ich eine Zeichnung der Banque Populare -ich glaube 8- gefunden. Daran hab ich mich angelehnt.

Mit war schnell klar, dass das Schiff vorne viel Auftrieb brauchen wird. Irgendwie hab ich mir das aus der großen Fockfläche hergeleitet.
Daraus ist der markierte Buckel entstanden. Wenn ich mir die neue Seaexplorer IMOCA anschaue lag ich mit der Idee wohl gar nicht so falsch.
Große Kopfzerbrechen hat mir der Bug bereitet. Hier muss man sich fragen was man will: Über die Wellen fliegen oder durchschneiden? Über die Wellen fliegen ist natürlich cooler. Der daraus resultierende Bug wäre allerdings eher rund mit viel Volumen (wie die neue Seaxeplorer). Wenn der sich eingräbt steht die Fure...so dachte ich jedenfalls. Also habe ich einen spitzen Bug gemacht.
Unter Welle sieht das dann so aus:

Eigentlich müsste man den Rumpf bei mindestens 30grad Schräglage auslegen.
So, das nächste Mal geht's mit dem Bau los.
Schönen Abend noch,
Johannes
p.s. jetzt wäre Mal wieder bissle Wind nicht schlecht...haben seit 2 Tagen FLAUTE

 

[GER 181 196]

Moin.
Es gab mal nee IOM TS 2.
Skiffform.

Ganz andere Form wie diese Großboote, die für Scale Modellbau ideal sind, doch ihre Funktion auf dem Wasser, lassen sehr zu wünschen übrig.

Warum werden dann immer diese Volumentransporter für den Foilsegelmodellbau so gerne abgekupfert?

Richtig Foilen tuen ganz andere Modellbootsformen.

Läßt es sich doch leicht mit den modernen Computerprogrammen errechnen.

Bitte Mal ein bisschen anstrengen.

Nochmal, die damals schnelle IOM TS 2 .

Sie war ein Skiff, ideal für Halbwindkurse.
Mit B-Rigg = aber voll Surfeigenschaften.
Hatte das mal seglerisch erlebt.

Da würde ich diese heutigen Kisten voll weg schmeißen.

Ein Skiff, wie TS 2 wird mit Foils das tuen was man so gern möchte. Schnell foilen.

Nur mal nee Gedankengabe.

Denke bitte, dieses immer abkupfern, ohne den Designer um Erlaubnis bitten, kann bei späteren, unkontrollierten, Serie Bauten, ein halbes kosten.

In Frankreich wird mit den Designer eng zusammen gearbeitet. Die Auslaufmodelle werden genehmigt.

So für Einzelbau wird es nicht so teuer.

Doch wehe Serienbau, das kann leider unkontrolliert passieren, dann ist Zahltime.

Viel Spass.

Viele Grüße Gerd.

 

[GER 181 196]

Abkupfern ist billig und langweilig.

Selber entwickeln ist hoch interessant und nach langen testen auf dem Wasser, bitte, sehr schnell.

Kapiert.

Dann mal aus probieren.

Damit es nicht so langweilig wird.

Die Mini40 Designer haben es einfach drauf.

Es sind die schnellsten RC - Segelboote/Multihull überhaupt, die auch richtig segeln/Foilen.

Schneller sind nur Speedboote.

Sie werden selber endwickelt.
Klasse .

 

[swiftsoarer]

Hallo Gerd,
für mich ist es wichtig, dass das Modell einem Vorbild nachempfunden ist. Hab ich so auch geschrieben. Wenn du so willst ist das abkupfern. Das macht dann aber jeder scale Modellbauer.

Aber sonnst ist da so rein gar nichts von irgendwo nachgebaut. In dem Schiff sind so viele eigene Gedanken wie in keinem anderen Projekt das ich je gemacht habe. Mein Verweis auf die Seaexplorer diente lediglich der Verifizierung meiner Gedanken. Als die veröffentlicht wurde war mein Schiff schon auf dem Wasser, oder glaubst du ich bau sowas in 4 Wochen?

Schöne Grüße,
Johannes

 

[GER 181 196]

Moin Johannes,

ist ok. Mit Scale Modell.

Mit abkupfern meinte ich fast die selben Spanten, dann erklären im Bugbereich mehr Volumen rein,..... etc.
Oh weh.


Die Großen haben Wassertanks.

Außer IMOCA60,
werden die Weltrenner mit Crew gesegelt.
Angenommen 6 Personen mal ca.90 kg Gewicht, weil Segeloverall und sonstiges auch wiegt, = 540 kg. Das mal im Scale 1:10 sind 54g.

Wenn ich 54g im Modellboot verändere, passiert schon was mit dem Segelverhalten.

Die Designer von den Großten, wissen wie die Wassertanks bedient werden, wo die Crew sich hauptsächlich aufhält. Bei IMOCA60 die eine Person.

Das wird aber auch alles beim Design mit berücksichtigt.

Dadurch segeln die te so schnell.

Ich hatte Mal den Vergleich VO70 Scale mit Cantingkeel gegen M-Boot auf Halbwindkurse mit B-Rigg.

Beide te glitschten, die te wurden auch getauscht, VO70 Scale segelte immer hinterher.

Das macht mich auch etwas traurig, da ich auch gern Scale Modellboote mag.

Will aber schnell segeln, bei fast jeden Wind/Wetter.
Will
das am Steg anlegen und heil mit nach nehmen.

Bei vielen Scale Segelmodellen ist das leider nicht möglich.
Deswegen versuche das hier so zu berichten.

Noch was. Das Groß kann ich im Verhältnis viel leichter bauen wie das Scale .
Deswegen ergibt beim Scale ein völlig anderes Unterwasserschiff samt diesen Lieblings Spanten. Diese mit Knick.
Oh nein .

Habe oft Janusz darüber diskutiert.

Wenn ich sehe wie mit dem Klebern so herum gesaut wird, ...
wird mir schlecht.
Kleber dient zum kleben, nicht zum spachteln.

Einfach Mal so ein paar Kleber Reste wiegen.
Soll das Segelmodell schön schwer werden ?

Eigene Spanten entwickeln, samt Unterwasserschiff, designen, berechnen, bauen, testen, usw.

Weg von den Groß Unterwasserschiff.

Das Scale Deckslayout übernehmen von den Großbooten.

Das wird ein Scale das sogar segeln/surfen, evtl. foilen wird.

Viele Grüße Gerd.

 

[micha b]

Warum werden dann immer diese Volumentransporter für den Foilsegelmodellbau so gerne abgekupfert?

Weil sie wahnsinnig gut aussehen, technisch hochkomplex und damit herausfordernd sind, und weil wir alle nicht bei Null anfangen wollen und 20 Jahre Entwicklung reinstecken um dann danach an einem Punkt anzukommen wo andere bereits sind.

Deswegen hab ich die VOR65 in drei Varianten gebaut, den AC45 Kat und jetzt die beiden MOD40. Alle sind den Originalen nachempfunden und entsprechend "fahrbar".

 

[GER 181 196]

Es ist ein Irrglaube die Technik von den Groß zu übernehmen .
Dazwischen liegen Welten.

Im Scale haut die Physik brutal zum Nachteil hinein.

Im Modellboot Design wird es nur ähnlich im Scale, leider viel schlechter.

Das Forum ist voll, voll diesen Modellbootproblemen.

Wenige te segeln den Ansprüchen gut.
Doch es sind einige.
Die Skipper/Bootsbauer bezeichne ich mal als Profis.

Mit dem modernen Computer, samt Yachtdesignprogrammen läßt sich ein eigen entwickelter Neubau, selber gut designen.

Hatte Mal die Gelegenheit auf einer bekannten Werft da so den Designer über den Rücken zu schauen.
War eine sehr offene Diskussion.
Lehrreich.

Beispiel :
Graupner RUBIN G•3388.
Das aber auch nur einzige mit dem Großboot sind die Beschläge im Scale.
Nicht Mal der Name im Designlayout stimmt.
Die RUBIN segelt gut.

 

[GER 181 196]

Es gibt da noch ein Scale YAMAHA ROUND THE WORLD.
Aber nur Rumpf plus Deckslayout voll im Scale.
Zum anschauen auf dem Ständer, wunderschön.

Die Segeleigenschaften nur Probleme.
Steht hier auch im Forum drin.

Knapp 1m lang.
YAMAHA stand bei mir brav zu .
Gesegelt habe ich meine IOM.
Sie segelte schnell und kam brav zum Steg zurück.

 

[GER 181 196]

Das Scale SEAWIND = wieder nur der Rumpf/Deck im Scale segelt gut.

Wurden aber auch sehr viele Tunning Versuche gestartet.

Ich würde einfach auf nee IOM ein Scale Deckslayout bauen, dann hin und her segeln.

Vorteil die segelt und treibt nicht durch die Plätschern Wellen.

So zurück zum ScaleBoot mit Foileigenschaften.

Kontakt mit den Franzosen auf nehmen, sie haben sehr guten Kontakt zu den Werften.

Die Franzosen sind FoilModellboot Meister.
Sie haben es auch drauf, = Profis.

 

[swiftsoarer]

Hallo zusammen,
Gerd, die Sache mit dem Unterwasserschiff auf Modell übersetzen ist auch meine Intention. Deswegen hab ich dem Vorschiff ja auch mehr Volumen gegeben, wenn das falsch war bitte ich um SACHLICHE Argumente.
Hast du vielleicht einen guten Literaturtipp zum Thema Schiffsdesign? Den Archimedes kann ich mir noch vorstellen, aber wie das z.B. mit dem dynamischen Auftrieb beim Vorschiff von Cats funktioniert würde ich gerne Mal nachlesen.
Eine breites IOM Design nehmen wäre ja Abkupfern gewesen und das wollen wir ja alle nicht. Außerdem hat es sicher einen Grund, dass nahezu alle Rennyachten im Modellbau sehr schlanke Designs sind.

Um es noch Mal klarzustellen:
Geschwindigkeit und der Vergleich mit anderen Booten ist mir völlig fremd. Es ist klar, dass ich gegen eine IOM KEINE Chance haben werde. Ich will ein zuverlässig segelndes Boot, das mir optisch Freude bereitet.
Schöne Grüße,
Johannes
p.s. heute Abend kommen die ersten - hoffentlich sachgerechten - Verklebungen in Composite Bauteilen ;-)