IOM - Lage Lateraldruckpunkt zu Segeldruckpunkt

[Jarek]

Hallo Männer,

ich bin auf eure Hilfe angewiesen und bitte um Nachsicht, wenn euch meine Fragen zu doof vorkommen.

In einem Buch habe ich gelesen, dass zur Berechnung des Lateraldruckpunktes die Ruderfläche nicht eingezogen werden sollte. Ist das richtig so? Denn nach meinem Verständnis bildet Ruderfläche ebenso einen Teil des Widerstandes gegen Abdriften und damit beeinflusst die Lage des Lateraldruckpunktes.

Mal ganz extreme Fälle ausgenommen, in welcher Größenordnung sollte sich der übliche Abstand zwischen Lateraldruckpunkt und Segeldruckpunkt in einem IOM-Boot einschließen? Oder anders formuliert, welche Entfernung zwischen den beiden Druckpunkten sollte man anstreben, um eine gute bzw. neutrale Ausgangsposition für nachfolgenden Riggtrimm zu bekommen?

Herzlichen Dank.

 

[ger61]

Bin ganz Deiner Meinung, Ruder gehört zur Lateralfläche, so wie Unterwasserschiff, Flosse und Bleibombe. Allerdings sind sich die "Gelehrten" bez. Ruder nicht einig.
Distanz Segeldruckpunkt : Lateraldruckpunkt??? Bei meinem M-Boot (Margo) habe ich versucht, das genau zu ergründen, basierend auf dem Verhalten des Bootes bei Probeschlägen hoch am Wind und im harten Regattaeinsatz. Herausgekommen ist ein Wert von ca. 6%, d.h. bei LWL 127cm = ca. 7,6 cm. Diese Distanz habe ich dann bei einer Starkers versucht einzuhalten und lag dabei vollkommen daneben, wie die Praxis gezeigt hat. Erst als ich den Mast wesentlich zurückgesetzt hatte, so auf eine Distanz von ca. 2% der LWL, also 2,5 cm, lief das Boot so wie ich es haben wollte, d.h. gerade so ein wenig luvgierig.
Bei einem IOM-Boot (Topiko) lag die "Wahrheit" wieder bei 6-7%, bei einem 10Rater (Viry-Easy) ebenfalls in diesem Bereich, die Erfahrung mit der Starkers hat aber schon erhebliche Zweifel gesät, ob man das so "berechnen" kann.

Vielleicht fängst Du bei dem IOM-Boot mal mit 6% = 6cm an und lässt Dir die Möglichkeit, falls die Praxis nicht mit der Theorie übereinstimmt, nachzubessern.

Vielleicht gibt es aber auch Jemand, der Dir eine zuverlässigere Antwort geben kann.

GER61hard

 

[haegar]

Hi,
dieser sog. "Lead" ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Eine wesentliche Rolle spielt dabai nach meinem Wissen das Längen/Breiten-Verhältnis. Ganz banal gilt - je schlanker, desto weniger Lead ist nötig.

Suche mal im amerikanischen rcsailing-Forum. Da hat ein Italiener (Claudio) vor eine Weile mal ein Diagramm dazu veröffentlicht. Ich habe es eben auf die Schnelle leider nicht zur Hand.

Aber solche Angaben können aber immer nur Richtwerte sein, da dynamisch - sprich im richtigen Leben - die Verhältnisse dann doch etwas komplizierter sind.

 

[Jarek]

Hallo Gerhard, hallo Achim,

herzlichen Dank für eure Anregungen.

Wie es scheint, gibt es eine relativ große Bandbreite von möglichen Lagen beider Druckpunkte zu einander. Mir ist klar, dass sich darin viele Faktoren wiederspiegeln.

Die Grafik von Claudio habe ich inzwischen gefunden. Sie scheint eine gewisse Regelmässigkeit zu offenbaren und stellt für einen wie mich, zumindest anfangs einen guten Bezug dar.

Nochmals danke.

 

[Henning D.]

ich persönlich behelfe mir da immer mit ein paar faustregeln.

1. bei swingriggs abstand vorderkante schwert bis mast 1 cm pro 20 cm bootslänge.
2. bei konventionellen riggs abstand vorderkante schwert bist mast 1 cm pro 50 cm bootslänge.
3. das wichtigste ist, dass der mast oder das schwert mindestens 1 cm pro 50 cm bootslänge verschieblich ist!!!

damit habe ich bisher immer meine punkte getroffen. da ganze gilt natürlich nur für "normale" schwerter.

zur eingangsfrage bezüglich ruder in den lateralplan einrechnen: meine antwort ist ein klares nein. auf dem ruder sollte kein druck sein (lassn wir die leichte luvgierigkeit mal aussen vor). somit überträgt das ruder auch keine querkräfte ( sonst wäre bei jedweder art von ruder, wenn nicht 50% vorbalanciert, druck da). wenn es keine querkräfte überträgt, dann hat es im lateralplan nichts zu suchen. beim jollensegeln ist in beliebtes training zu segeln ohne die pinne anzufassen oder gar das ruder auszuhängen. das geht z.b. bei optis sehr gut. ruder raus und man steuert nur über gewicht und segeltrimm.

 

[ger61]

Ich kann es nicht beweisen, das mit dem Ruder und einem Einfluß auf den Lateralplan. Wenn das Ruder aber wirklich keinen Einfluß ausüben soll, dann wundert es mich schon, weshalb die Surfer hinten am Brett eine kleine Flosse dranhaben (ähnlich einem Ruder), um so mehr Richtungsstabilität, sprich weniger Abdrift zu haben. Wenn aber die Surferflosse wirkt, dann wirkt meiner Logik zufolge auch ein Ruder der Abdrift entgegen, muss also der Gesamtlateralfläche hinzugerechnet werden.

GER61hard

 

[Jarek]

Hallo Henning,

herzlichen Dank für deinen Beitrag.

Es gibt eine schöne Abhandlung über Druckpunkte, die den Einfluss der Ruderfläche auf die Lage des Lateraldruckpunktes verdeutlicht.

Falls ich das richtig sehe, wird das Ruder in einem IOM-Boot von einem Ruderservo, idealerweise in neutraler Position gehalten. Im Gegensatz zu manntragenden Booten haben wir also in einem IOM-Boot keine Möglichkeit, das Ruder einfach los zu lassen, um es von Einwirkung der Abdriftkraft zu befreien. Anders gesagt ist die Ruderfläche einfach da, sie bewegt sich nicht "frei", wie eine Fahne, daher wird sie der Einwirkung der Abdriftkräfte unterzogen. Ich kapiere nicht, warum sie der Lateralfläche nicht angerechnet werden sollte?

Selbstverständlich möchte ich hier keinesfalls einen Glaubenskrieg anzetteln, sondern (mit eurer Hilfe) die Problematik so gut, wie möglich verstehen.

 

[Henning D.]

Ich kann es nicht beweisen, das mit dem Ruder und einem Einfluß auf den Lateralplan. Wenn das Ruder aber wirklich keinen Einfluß ausüben soll, dann wundert es mich schon, weshalb die Surfer hinten am Brett eine kleine Flosse dranhaben (ähnlich einem Ruder), um so mehr Richtungsstabilität, sprich weniger Abdrift zu haben. Wenn aber die Surferflosse wirkt, dann wirkt meiner Logik zufolge auch ein Ruder der Abdrift entgegen, muss also der Gesamtlateralfläche hinzugerechnet werden.

GER61hard

moderne surfbretter haben nur die kleine finne hinten und kein schwert. die kleine finne ist das schwert . gesteuert wird nur über den druckpunkt vor oder hinter dem schwert. ich kenn mich mit surfen jetzt nicht sooo aus aber das letzte mal, dass ich ein brett mit schwert und finne gesehen habe, waren die alten hifly bretter vor gefühlten 100 jahren.

 

[Henning D.]

Hallo Henning,

herzlichen Dank für deinen Beitrag.

Es gibt eine schöne Abhandlung über Druckpunkte, die den Einfluss der Ruderfläche auf die Lage des Lateraldruckpunktes verdeutlicht.

Falls ich das richtig sehe, wird das Ruder in einem IOM-Boot von einem Ruderservo, idealerweise in neutraler Position gehalten. Im Gegensatz zu manntragenden Booten haben wir also in einem IOM-Boot keine Möglichkeit, das Ruder einfach los zu lassen, um es von Einwirkung der Abdriftkraft zu befreien. Anders gesagt ist die Ruderfläche einfach da, sie bewegt sich nicht "frei", wie eine Fahne, daher wird sie der Einwirkung der Abdriftkräfte unterzogen. Ich kapiere nicht, warum sie der Lateralfläche nicht angerechnet werden sollte?

Selbstverständlich möchte ich hier keinesfalls einen Glaubenskrieg anzetteln, sondern (mit eurer Hilfe) die Problematik so gut, wie möglich verstehen.

die fläche wirkt schon, aber aus meiner sicht nur, wenn die kiste nicht richtig getrimmt ist. liegt das boot auf der kreuz sauber auf der kante, dann fährt es ohne tendenz gerade aus (wie schon oben gesagt, vernachlässige ich hier die gewollte leichte luvgierigkeit). wenn das ding geradeaus fährt, heißt das nichts anderes, als das kein seitlicher druck am ruder anliegt, denn sonst würde es merklich abfallen oder anluven. liegt aber kein druck am ruder an, kannst du das auch weglassen

stell dir vor, du legst dein boot seitlich auf das schwert (einfach als beispiel. das gewicht vom boot symbolisiert den segeldruck). das ganze hat nichts mit tatsächlichem trimm zu tun!!! wenn es gewichtsmäßig sauber ausbalanciert ist, dann liegt das schwert auf und überträgt den ganzen druck. ob das ruder jetzt auch auflagekräfte entwickelt ist dann die frage. bei einem gut balacierten boot, läge nur das schwert auf. wenn das ruder auch aufliegt und da druck drauf ist, dann müßtest du das mitberechnen, hättest aber auch den falschen trimm. wenn das ruder aber nicht aufliegt, dann überträgt es doch auch keine kräfte, dann berechnest du das logischerweise auch nicht.
ich gebe zu, dass das beispiel vielleicht verwirrend ist. ich hoffe, man versteht es trotzdem.

natürlich trimmst du auf leichte luvgierigkeit, allein schon, um den leichten lift am ruder zu erzeugen. das ist dann aber ein gewolltes ungleichgewicht in der balance. das ändert nichts daran, ob man das mit berechnet oder nicht.


wie oben schon gesagt fahren moderne surfbretter auch ohne ruder und die alten hatten eins.

 

[Jarek]

Ich werfe mal in die Runde einen Link zu der von Achim erwähnten Vorgehensweise.

die fläche wirkt schon, aber aus meiner sicht nur, wenn die kiste nicht richtig getrimmt ist. liegt das boot auf der kreuz sauber auf der kante, dann fährt es ohne tendenz gerade aus (wie schon oben gesagt, vernachlässige ich hier die gewollte leichte luvgierigkeit). wenn das ding geradeaus fährt, heißt das nichts anderes, als das kein seitlicher druck am ruder anliegt, denn sonst würde es merklich abfallen oder anluven. liegt aber kein druck am ruder an, kannst du das auch weglassen

Herrgott, ja! Jetzt ist das angekommen und erscheint mir nachvollziehbar. Der Sinn der Sache ist doch, das Boot vom Anfang an so zu planen, dass beide Druckpunkte ohne Mitwirkung der Ruderfläche im richtigen Balance zueinander stehen. Wenn das gelingt, ist die Ruderfläche zwar da, bleibt aber wirkungslos. Ein Idealfall, so zu sagen, der aber nur für ganz bestimmte Fahrbedingungen gilt.

Danke.

 

[piccolo barca]

die fläche wirkt schon, aber aus meiner sicht nur, wenn die kiste nicht richtig getrimmt ist. liegt das boot auf der kreuz sauber auf der kante, dann fährt es ohne tendenz gerade aus (wie schon oben gesagt, vernachlässige ich hier die gewollte leichte luvgierigkeit). wenn das ding geradeaus fährt, heißt das nichts anderes, als das kein seitlicher druck am ruder anliegt, denn sonst würde es merklich abfallen oder anluven. liegt aber kein druck am ruder an, kannst du das auch weglassen

stell dir vor, du legst dein boot seitlich auf das schwert (einfach als beispiel. das gewicht vom boot symbolisiert den segeldruck). das ganze hat nichts mit tatsächlichem trimm zu tun!!! wenn es gewichtsmäßig sauber ausbalanciert ist, dann liegt das schwert auf und überträgt den ganzen druck. ob das ruder jetzt auch auflagekräfte entwickelt ist dann die frage. bei einem gut balacierten boot, läge nur das schwert auf. wenn das ruder auch aufliegt und da druck drauf ist, dann müßtest du das mitberechnen, hättest aber auch den falschen trimm. wenn das ruder aber nicht aufliegt, dann überträgt es doch auch keine kräfte, dann berechnest du das logischerweise auch nicht.
ich gebe zu, dass das beispiel vielleicht verwirrend ist. ich hoffe, man versteht es trotzdem.

natürlich trimmst du auf leichte luvgierigkeit, allein schon, um den leichten lift am ruder zu erzeugen. das ist dann aber ein gewolltes ungleichgewicht in der balance. das ändert nichts daran, ob man das mit berechnet oder nicht.


....die Longboards ,damals auch zum Kursrennen verwendet, stammten natürlich aus dem Cup- Geschehen und waren für eben erwähnte

Disziplin gebaut .

Bei zunehmender Geschwindigkeit ,bis hin zum Gleiten konnte man das Schwert einfahren .........

wie oben schon gesagt fahren moderne surfbretter auch ohne ruder und die alten hatten eins.

heutige Slalomracer haben Finnen bis zu einem Meter !!!

 

[Jarek]

heutige Slalomracer haben Finnen bis zu einem Meter !!!

Und welchen Bezug hat das zu der Lage der Druckpunkte bei RC-Segelyachten, wenn man fragen darf?

 

[Jarek]

Hallo Henning,

ich habe die Entfernung beider Druckpunkte zu einander nach der von Claudio beschriebenen (oben verlinkt) Methode bestimmt. Dabei wird die Ruderfläche ganz klar der Lateralfläche angerechnet. Im Endergebnis bekam ich eine Größenordnung, die bei "normalem" Kiel und konventionellem Rigg einen Abstand zwischen Vorderkante Kiel und Mastachse von etwa 18mm ergibt. Das würde ziemlich nahe deinem Ansatz Nr. 2 kommen:

2. bei konventionellen riggs abstand vorderkante schwert bist mast 1 cm pro 50 cm bootslänge

Das Boot samt Anhängen und Rigg sieht dann insgesammt gut proportioniert, eben, wie ein IOM-Boot aus. Jedoch wenn ich das gleiche ohne Anrechnung der Ruderfläche mache, kommt aus meiner Sicht nur Unfug heraus - das Boot sieht dann extrem disproportioniert aus.

Die Vorgehensweise von Claudio scheint also, warum auch immer, nur mit angerechneter Ruderfläche richtig zu funktionieren.

Verwirrend...

 

[ger61]

18 mm bei konventionellem Rigg. Und wenn Du für ein Swing-Rigg die 35-50 mm dazurechnest, die ein solches Rigg vor einem Klassischen Rigg steht, dann bist Du wieder bei den 60-70 mm, die ich schon weiter oben nannte (35-50 mm, je nach Wunsch für mehr oder weniger Luvgierigkeit, ich persönlich bin für den Mittelweg).

Apropos optimaler Trimm und geradeaus fahren und keinen Druck mehr auf der Lateralfläche: Für mein Verständnis wirkt dem Druck auf das Segel der Druck auf die Lateralfläche entgegen und wenn beides im richtigen Verhältnis zueinander ist, dann fährt ein Boot einigermaßen geradeaus. Es herrscht also durchaus auch in diesem optimalen Zustand noch Druck auf das Lateral und somit auf das Ruder (wenn man meint, es ist richtig, dieses zur Lateralfläche dazuzurechnen).

GER61hard

PS.: Ob man den Anhang bei einem Surfbrett jetzt Finn, Schwert oder Flosse nennt ist mir in dem Zusammenhang relativ egal. Ich erwähnte das Brett mit Anhang nur als Beispiel und um daran deutlich zu machen, dass die Surfer das "Ding" nicht dran hätten, wenn es zu nichts nütze wäre.

PPS.: Wenn Jarek den Artikel auf der DSV-Seite gut findet, dann freut mich das.

 

[Henning D.]

@ gerhard

mir ging es mit dem surfbeispiel nur drum zu zeigen, dass die nur einen anhang haben und nicht zwei... somit entfällt bei denen wahlweise ruder oder schwert.

 

[Jarek]

Apropos optimaler Trimm und geradeaus fahren und keinen Druck mehr auf der Lateralfläche: Für mein Verständnis wirkt dem Druck auf das Segel der Druck auf die Lateralfläche entgegen und wenn beides im richtigen Verhältnis zueinander ist, dann fährt ein Boot einigermaßen geradeaus. Es herrscht also durchaus auch in diesem optimalen Zustand noch Druck auf das Lateral und somit auf das Ruder (wenn man meint, es ist richtig, dieses zur Lateralfläche dazuzurechnen).

Ähm, ich habe nochmal darüber nachgedacht. Auch wenn sich die Balance theoretisch ohne Einbeziehung der Ruderfläche herstellen läßt, kann die Ruderfläche dadurch nicht wirkungslos bleiben. Sie wird doch mitbelastet, da sie vom Servo relativ starr gehalten wird und dem Wasserdruck nicht nachgeben kann. Und wenn sie belastet wird, führt sie auch zur erheblichen Verlagerung des Lateraldruckpunktes, daher sollte sie mitgerechnet werden. Irgendwie komme ich nicht dahinter, warum Ruder unbelastet sein sollte, wenn man ein Boot, so zu sagen, seitlich schiebt.

PPS.: Wenn Jarek den Artikel auf der DSV-Seite gut findet, dann freut mich das.

Obwohl der Nachname im Forum nicht direkt zu finden ist, habe ich mir das schon fast gedacht. Ja, den Artikel finde ich sehr Gut. Theoretisch kann ich mir zwar einiges zusammen reimen, aber meine praktischen Erfahrungen auf diesem gebiet tendieren gegen Null. Daher ist für mich sehr hilfreich, auf Erfahrugen anderer zugreifen zu dürfen. Besonders, wenn man ein Paar konkrete Zahlen serviert bekommt.

 

[ger61]

@Jarek
Probieren geht auch heute noch über studieren. `Probiere doch einfach unterschiedlich große Ruder aus und beobachte das Verhalten des Bootes. Meinen Berechnungen bei einem M-Boot zufolge verschiebt ein um 10cm2 größeres Ruder den Lateraldruckpunkt um 5-6 mm weiter nach achtern. Das ist dann, als ob der Mast um diese 5-6mm nach vorne verschoben wäre, das Boot wird also etwas leegieriger. Umgekehrt gilt das natürlich auch für ein um 10cm2 kleineres Ruder.
Die Ruderfläche berechne ich nach alter Väter Sitte, indem ich das Ruder auf mm-Papier aufzeichne und dann Kästchen zähle. Dabei kann man auch gleich kontrollieren, ob die Flächen vor und hinter der Ruderachse im richtigen Verhältnis zueinander stehen. Vor der Ruderachse (und deren Verlängerung) sollen nicht mehr als 20% liegen. Zuviel ist absolut nachteilig. 20% sind ganz schnell erreicht, das Auge täuscht da sehr.
Ruder machen ist gar nicht so schwer. Du nimmst zwei grob zugesägte Balsabrettchen, klebst diese zusammen, indem Du dazwischen eine Lage Kohlefasergewebe mit Epoxy laminierst und das zwischen zwei festeren Brettchen mit Zwingen gehalten aushärten läßt. Mit der Lage Kohle erzielst Du eine gute Grundfestigkeit und vor allem später beim Profilschleifen eine saubere Hinterkante. Danach wird die Ruderachse eingeklebt (UHU plus 300). Das Profilschleifen erfordert etwas Geschick und Geduld. Ich zeichne mir bei ca. 30-35% Profillänge mit Edding eine Linie und schleife dann freihand mit einem auf einen Schleifklotz aufgespannten Schleifpapier (180-240er). Zum Schluss werden auf das Balsaprofil zwei Lagen Glasgewebe laminiert, möglichst feines Gewebe. Nach Aushärten noch schleifen und lackieren.

GER61hard

 

[Jarek]

Ich bin mir dessen bewusst, dass Änderung der Rudefläche eine Verschiebung des Lateraldruckpunktes bewirkt. In meinem Fall scheint "studieren" etwas schneller und preiswerter zu funktionieren, als "probieren". Ich habe nämlich mein "Bootchen" in CAD erarbeitet - eine Flächen- bzw. Schwerpunktberechnung geht da blitzschnell, so zu sagen, mit einem Mausklick. Generell geht es darum, einen vernünftigen Balance im Projektstadium so weit zu zu finden, dass nachher keine gravierenden Korrekturen erforderlich sind. Ich bin schon gespannt, was dabei rauskommt.

Über richtige Positionierung der Ruder-Drehachse habe ich auch einen interessanten Artikel, ich denke, ebenso auf der DSV-Seite gefunden. Irgendwie komme ich schon vorwärts.

Dank euch blicke ich jetzt auf einiges viel klarer, als zuvor. Dafür nochmals herzlichen Dank.

 

[Henning D.]

das unbelastete ruder...

noch ein beispiel:

stell dich mit mit einem ausgestreckten arm hin. deine beine sind das schwert, deine hand das ruder. jetzt suchst du dir einen, der den segeldruck darstellt. drückt der gegen den arm wirst du dich drehen... drückt er gegen deine brust, drehst du dich nicht... nimmst du jetzt den arm weg, wenn er gegen die brust drückt, ändert sich nichts oder? mit dem ruder verhält sich das nicht anders... lös dich mal von dem gedanken, dass das ruder ja vom servo gehalten wird. das geht bei ner jolle auch. ich kann beim piraten den ausleger einfach nur auf die hand legen ohne festzuhalten und das bewegt sich nicht, weil kein druck drauf ist. wenn da seitlicher druck kommt, dann fällt das dig ab oder luvt an, egal ob das ruder nun fest gehalten wird oder nicht.

ich stimme auch nicht ganz mit gerhard überein, oder zumindestens kann ich seine beobachtung nicht bestätigen. beim geradeaus fahren, macht das ruder von einer mm oder ein großes flexruder z.b. an einer rg65 keinen unterschied. der kommt erst bei wenden oder manövrieren. es macht dann einen unterschied, wenn ich das ding luvgierig einstelle. bei neutralem verhalten tut sich das nichts.

lateralplantheorie hin oder her, ich verwende immer meine faustregel und passe notfalls segel oder schwertposition an.

 

[Jarek]

stell dich mit mit einem ausgestreckten arm hin. deine beine sind das schwert, deine hand das ruder. jetzt suchst du dir einen, der den segeldruck darstellt. drückt der gegen den arm wirst du dich drehen... drückt er gegen deine brust, drehst du dich nicht... nimmst du jetzt den arm weg, wenn er gegen die brust drückt, ändert sich nichts oder?

Ja, Henning, hier ändert sich nichts. Auf die Hand, die Ruder symbolisieren soll, wirkt in diesem Fall kein Druck, also auch keine Kraft.

In einem RC-Boot ist das anders. Dem Winddruck wirkt der seitliche Wasserdruck auf die Lateralfläche entgegen. Und eben dieser seitliche Wassedruck wirkt überall gleich - auf den Rumpf, auf den Kiel, auf die Bleibombe und auch auf das Ruder. Man kann einen beliebigen Teil des Bootes (in diesem Fall Ruder) von der Wirkung dieses seitlichen Wasserdeucks nicht ausschließen.

In einem Manntragenden Boot ist das etwas anders. Der Steuermann kann das Ruder los lassen und das Boot mit entsprechender Segelstellung und Gewichtsverlagerung, ohne Mitwirkung der Ruderfläche auf Kurs halten. Das Ruder stellt sich in diesem Fall selbständig, einer Windfahne ähnlich, parallel zur Wasserströmung und bildet so gut wie keinen Widerstand mehr, kann daher auch abmontiert werden und ebenso gut in der Berechnung unberücksichtig bleiben. Aber in einem RC-Boot kann man das Ruder nicht einfach los lassen und das macht den Unterschied aus. So sehe ich die "Sache mit dem Ruder".

Unabhängig vom oben genannten, bin ich euch sehr, sehr dankbar für eure Beiträge. Das ist ein Klasse-Forum!