IMOCA mit Foils und Canting keel

O.k.und das ist rausgekommen:





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Das glänzt jetzt noch von der Lochfolie aber wenn erst Mal das Abreissgewebe runter war ist der Rumpf ganz brauchbar.
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Innen bleibt das Abreissgewebe bis zum Verkleben drauf. Durch das abziehen lädt sich das Laminat statisch auf, wodurch das Klebeharz noch besser halten sollte.

Der so entstandene Rumpf ist sehr fest geworden. Man könnte auch mit 2x 160g CFK arbeiten, wird sicher auch fest genug. Ach so, das 200er Biax war auch CFK.
Schönen Abend noch,
Johannes
 
Guten Abend,
weiter gings mit den Einbauten für den Cantign keel. Der Antrieb besteht aus einem sehr starken Hacker Ditex Servo und einem 2-fachen Flaschenzug. Wie gesagt, das muss alles leicht sein.
Als erstes wurde ein gedrucktes Teil eingeklebt, dass die Position für die Schwenklager definiert:
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Dieses definiert nur die Position, richtig tragen wird das Laminat oben drüber.
Hierauf kamen die GFK Spanten für die Umlenkrollen:
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Alles sauber mit Klebeharz verklebt. Da dies das Rückrad des Schiffes wird, werden alle Klebestellen nach dem aushärten wieder abgeschliffen, sparsam mit Klebeharz ausgekehlt und eine Lage aus 105g Glas zur zusätzlichen Krafteinleitung auflaminiert. Auf den Kiellagern waren es bedeutend mehr Lagen, aber da will ich kein Risiko eingehen.
Hierauf würden dann die weiteren Einbauten aus 5mm Herex mit 100er Biax Kohle gesetzt:
IMG_20220210_195502.jpg


Was da noch so übersteht ist Abreissgewebe. Es sorgt dafür, das nachher keine Glassplitter überstehen und die Verklebung auch sauber aussieht. Außerdem weiß man ja nie was es noch zum Ankleben gibt.
Fertig schaut's dann so aus:
IMG_20220219_124257.jpg

Die hinteren Einbauten sind noch nicht verklebt.
Schönen Abend,
Johannes
 
Ich finde es sehr schön, wie du die Techniken kombinierst!
Auch schön zu sehen, dass du genau weißt, wie laminiert wird. Mach bitte weiter so...
 

molalu

User
Tolle Arbeit Johannes - ich bin begeistert. Es ist gut zu wissen wo die Technik im Rumpf verbaut wird, bevor das Deck drauf kommt. Mach weiter so. Ich freue mich auf die weiteren, bebilderten Baufortschritte.
 

molalu

User
Der Antrieb besteht aus einem sehr starken Hacker Ditex Servo

Perfekte Lösung. Die Programmierung eines Ditex-Servo ist mit dem von Hacker bereitgestellten Programm so umfangreich, dass nahezu jede Anwendung realisiert werden kann. Ich hatte bei einem Bauprojekt ein baumloses Vorsegel an einem Ditex-Servo. Diese Luxus-Technik hat aber auch seinen Preis.
 
Hallo zusammen,
dann führe ich den Canting keel Antrieb gleich noch zu ende
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Die Umlenkungen sind Edelstahlkugellager, die Anlaufscheiben 3D Druckteile. Läuft seit 2 Wochen im Salzwasser einwandfrei.

Das mit der Kombination von Techniken, hat mich bei dem Projekt auch echt fasziniert. Ich habe fast überall versucht das letzte aus meiner Werkstatt rauszuholen.

Bis bald,
Johannes
 
wie hast du die Trommel der Banggood-Winde auf das 2111 bekommen? Ich habs auch mal probiert, aber die Passung war doch deutlich in Richtung Pressung...
Sehe ich es richtig, dass da fast 60kg am Kiel ziehen?
 
Hallo,

Jetzt geht die Trommel ganz leicht drauf. Allerdings kann es sein, dass ich die das erste Mal im Schraubstock aufgepresst hab. Bei den IDS Anlenkungen ist das Usus und deshalb merk ich mir das nicht mehr.

Hab das mit der Kraft Mal überschlagen und komm so auf 50kg.

Deswegen sind da auch 100kg Dyneema Schnüre mit Spleissungen drinnen.



Tja, molalu Spass kostet hald einfach. Die Kingmax Winde hat es ca. 10 min. gemacht 😉.

Die Lagerung sieht so aus:
IMG_20211214_081328.jpg


Die beiden gauen rumpfseitigen Lager werden aus Edelstahl Lasergesintert. Der Kiel ist zwischen rotem und grünem Teil getrennt.
Hier wir jetzt der geometrische Trick eigentlich ganz gut sichtbar:
Die Schwenkachse hat gegenüber der Wasserlinie eine Anstellung von ca. 3Grad. Dadurch erhält das Schwert bei der Auslenkung ebenfalls einen Anstellwinkel gegenüber der Strömung und erzeugt dadurch Auftrieb, bzw. zusätzliche Lateral resisitance.
Den Trick nutzen übrigens auch die großen.
Naja, ich war ganz stolz, dass mir sowas tolles eingefallen ist und dann hab ich's im Netz gelesen 😆.

Ausrechnen kann man den Anstellwinkel auf das Schwert über Globalkoordinaten, wenn man in Mathe aufgepasst hat 😉☝️

Flugzeugmodellbauer kennen den Effekt: Wenn das EZFW in der Draufsicht schräg in den Flügel eingebaut ist, liegen die Räder auch schräg in den Schächten (schön z.B. bei der AT6 zu sehen)
Das bedeutet auch, dass die Achsen des Flaschenzugs schräg stehen, die grüne Trommel ein Kegelstumpf ist und alles schief und krumm sein muss. Naja 3D CAD und 3D Druck machen da einiges möglich 😉

Der Bau des Schwerts ist eigentlich straight forward, in gedruckten Formen:
IMG_20220116_182429.jpg

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Die Formen sind aus PETG gedruckt überschliffen und mit Carnauba und PVA eingetrennt.

Für das grüne Teil brauchte ich einen Dorn, der die Steckungstasche für das Schwert ergibt. Damit der auch sicher rausgeht wurden 3 Lagen Frischhaltefolie aufgebracht.
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Das Teil ist im Endeffekt komplett mit Kohle gefüllt.
Leider hab ich die Mumpe für die Trommel und Ecken nicht schwarz eingefärbt, jetzt ist die Optik nicht 1a, aber halten tut's:
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Ideal wäre für sowas eine Mumpe aus Kohlefasermehl oder Kurzfasern, das hatte ich aber nicht zur Hand.

Da wo's tragen muss sind Rovings und UD Bänder drinnen.

Das war jetzt leider ein ziemlich langer Post, aber es schrieb sich gerade so leicht...

Schönen Abend noch,

Johannes
 
Also doch eher 60kg... Die Ditex sind mit extrem viel Reserve angegeben. ;)
Schwertbau kenne ich irgendwie... Mache ich so ähnlich, nur das ich auf einem MonoX drucke. Da kann ich den Resindruck gleich hochpolieren. Jeweils 2 Lagen Biax und dann nur ein paar Holmgurte? Ach, stimmt ja...du hast wenig Blei drunter. Da reicht das locker.
 
Hi,
hast schon Recht. Die Belegung ist eher das untere Minimum. Wobei das sind 5 Lagen 200er Biax, das hält schon was aus. Torsion könnte besser sein, das sind nur 2x 100er Biax.
Resindruck ist natürlich perfekt.👍
 
Hallo zusammen,
ich hab hier noch ein kleines Best of der Canting Keel Lösungen, teils verworfen, teils in details übernommen, wie das hald so ist bei der Entwicklung 😉:
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Hi Micha,
das wäre natürlich Abkupfern gewesen und das wollen wir ja alle nicht 😆. Vor allem wenn man denjenigen kennt von dem man sich Anleihen nimmt 😉.
Außerdem bin ich vor
der notwendigen Genauigkeit, Steifigkeit und Festigkeit der Verzahnungen zurück geschreckt.
Dass meine Bedanken teilweise grundlos sind, hast du uns ja schon bewiesen.
Ich fühl mich allerdings mit dem Flaschenzug irgendwie wohler.
Schöne Grüße,
Johannes
 
Hallo zusammen,
weiter geht's mit den Foils, bzw. deren Profilierung.
IMG_20220831_220425.jpg

Wenn man einen Flügel entwerfen möchte, sollte man sich zunächst die Reynolds Zahlen berechnen.
Nagelt mich nicht fest, ganz grob werden die Profile bei max. Re= 80000 arbeiten.
Die Zahl ist abhängig von: Medium, Proftiefe und Geschwindigkeit. Ändert sich demnach auch ständig. Fakt ist: Man ist in einem sehr niedrigen Re- Bereich unterwegs
Aus der Fliegerei weiß ich, dass die Profile von Dr. Mark Drela exakt für diesen Bereich entwickelt wurden.
Ein sehr gutes Allroundprofil ist das AG26.
Der Hauptteil der Foils ist demnach mit dem AG26 profiliert.
Der Schaft, bis zum 1. Knick ist mit einem Symmetrischen HD800 profiliert. Auch dieses Profil ist für niedrige Re Zahlen entwickelt. Warum hier ein symmetrisches Profil?
Naja, bei Schräglage kommt dieser Teil des Foils einem Schwert gleich, liefert also -im besten Fall- Lateral resistance. Die Foilprofilierung wäre exakt in die falsche Richtung gewölbt, würde also leeseitig wirken und das möchte ich unbedingt vermeiden.
Der Übergang von HD800 auf AG26 ist möglichst kurz gehalten.
Das HD800 habe ich auch für das Kielschwert genommen.
Die Ruder haben ein HT14, dieses ist für mich kleinere Re Zahlen gemacht.

Da ich nicht weiß, in wieweit die Berechnungsverfahren aus der Fliegerei (xfoil, xflr5) für die Berechnungen im Wasser taugen habe ich es auch bei dieser sehr rudimentären Auslegung belassen.
Es gibt dazu einen sehr interessanten Thread hier im RCN.


Schöne Grüße,
Johannes
 

micha b

User
a) Beeindruckendes Fachwissen bringst du da aus der Fliegerei mit
b) Wie dick sind diese Profile jetzt? Welche Tiefe haben sie?
c) Wenn die Re-Zahl beim HT14 so niedrig ist, warum werden so oft die NACA0014 o.ä. verwendet. Kann man das Verhalten in Luft vs. Wasser vielleicht doch nicht vergleichen?

Sehr (!) interessantes Thema!

Kannst du noch was zur Steuerung der Foils sagen? Wie erfolgt die Anstellung?
 
Hallo zusammen,
die Profile haben alle so um die 10% dicke. Das HT14 weniger. Das Foil hat Max ca. 60mm Tiefe.
Zu c: Michel, das ist ein wenig unglücklich ausgedrückt. Die Re Zahl ist unabhängig vom Profil. Man verwendet nur Profile, die für den jeweiligen Re Zahlenbereich geeignet sind. Wieso man bei so geringen Re Zahlen immer noch NACA 0014 verwendet ist mir auch schleierhaft.

Es gibt sicher Effekte, z.B. Ablöseblasen, Grenzschichteffekte, etc. die man differenziert betrachten muss. Dazu fehlen mir aber die Mittel.
Die Übertragung von Re Zahlen ist jedoch wissenschaftlich üblich.

Steuerung kommt demnächst
Schöne Grüße,
Johannes
 
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