Wirkung von Vorspur oder Nachspur bei Katamaranen/Doppelrumpfbooten?

[Bertram Radelow]

hi,
ich frage als Wasserflugpilot, weil ich ein paar Probleme mit den Schwimmern eines Modells habe. So ganz allgemein gefragt: hat jemand von Euch mal experimentell oder durch fehlerhaften Bau tatsächlich ausprobiert, wie sich die Laufeigenschaften von einem motorisierten Katamaran oder Doppelrumpfrennboot ändern, wenn man bei ca. 70cm Rumpflänge die Rümpfe mit 10cm Vorspur oder Nachspur baut? Ausser dass sie wohl etwas langsamer werden, nehme ich an.
Hintergrund meiner seltsamen Frage ist, dass ein Modell, dass bis dato auf exakt parallel laufenden Schwimmern eklige Haken schlug, plötzlich lammfromm wurde als die Schwimmer eine solche Nachspur erhielten, also beinahe wie bei einem Skispringer im Flug vorne auseinander - was komplett gegen jede mir bekannte Schwimmerbauregel ist und nebenbei bemerkt völlig krank aussieht. Aber es funktioniert offenbar?

Ein möglicher Gedanke ist: Wenn man mit höherer Geschwindigkeit über das Wasser rast und dabei verkantet, z.B. den rechten Schwimmer tiefer, dann würde Vorspur bewirken, dass dieser Schwimmer sich nach links unten eher noch tiefer gräbt, während Nachspur den Schwimmer nach rechts wegzieht und die Last wieder mehr auf den linken Schwimmer überträgt.

LG Bertram

 

[Urbi]

Hallo Bertram

Deine Gedanken sind korrekt. Das gleiche stellt man auch bei einem Offroad-Buggy im Gelände fest, deshalb wird auch da die Spur um einige Grad nach aussen eingestellt.
Beim motorisierten Katamaran sind neben der Spur, auch die Rumpfformen selbst, massgebend.

Hier habe ich mal ein Bild gekrizelt, ich glaube das geht schneller als es lange zu beschreiben.


Kat von vorne und oben gesehen.

Ich hoffe das Bild ist verständlich genug.

Auch wenn die Rümpfe parallel stehen, bewirken die Formen eine Spurverstellung (rote Striche).

Leider habe ich im Netz auch keine brauchbaren Pläne oder Massangaben dazu gefunden.
Du bist aber auf dem richtigen Weg. Nur die Feinabstimmung musst du selbst herausfinden, das bleibt dir wohl nicht erspart.

Ausser jemand anderes hier im Forum hat schon mehr Erfahrung und kann dir weiterhelfen.

Ich wünsche dir weiterhin viel Glück und Gutes gelingen bei deinem Vorhaben.

 

[Bertram Radelow]

Interessant. Dass Buggys Nachspur haben wusste ich nicht, macht für mich aber durchaus Sinn. Ich glaube, dass man Buggy-Gelände und Schwimmer-"Gelände" durchaus vergleichen kann. Auch Deine Zeichnung verstehe ich, und sie passt auch, denn bei dem oben erwähnten Nachspur-Flugmodell hing auch die Aussenkante des linken Schwimmers tiefer, was sich wohl wie Deine unterste Skizze auswirkt.
Leider werde ich wohl erst nächstes Jahr weiter testen können; unser See wird bereits abgelassen (zur Stromgewinnung im Winter) und die Zugangsrampe ist bereits einen Meter über dem Wasserspiegel. Ich melde mich dann aber wieder im nächsten Sommer (Anfang Juni muss das Wasser wieder oben sein).
Danke erst mal - Bertram

 

[südkarl]

...wie hoch ist das Wasser wieder bei dem wenigen Regen? Hast Du schon probieren können?
Gruß
ich

 

[Bertram Radelow]

Hallo Du,
der See ist schon länger voll und ich habe vor zwei Tagen tatsächlich gedacht, ich könnte ihn mal wieder "befahren".

Ich habe aber im Winter umfangreich mit Ski auf Schnee getestet. Die Ergebnisse (für die mitlesenden Wassermodellflieger):

• Nachspur ist völliger Mist, der Geradelauf wird unstabil und schaukelt sich zur Schlangenlinie auf.
  Keine Spur (parallel) ist ok.
  Vorspur wird auch in extremer Auslegung völlig toleriert.
  Ich fliege meine Wintermodelle jetzt alle mit ein wenig Vorspur, und für die Wassermodelle plane ich das auch.
  
  
• Der Anstellwinkel AW der Modelltragfläche bezogen auf den waagerechten Ski ist in Kombination mit der EWD (heisst: welche Höhenruderstellung beim Abheben) von fundamentaler Bedeutung. Vereinfacht gesagt: abgehoben wird immer mit einem im Luftstrom mehr oder weniger waagerecht stehenden Höhenruder - also gemeint ist das effektive HR incl. stark gezogenem oder gedrücktem Ruder, nicht die Dämpfungsfläche alleine.
  
  Das heisst (stark vereinfacht) folgendes für einen Start ohne Eingriff am HR (!!):
  
  Stellt man das Flugzeug in Reiseflugstellung auf die Ski (AW TF = 3°, AW HR = 0°), wird es auf ewig über den Schnee rasen.
  
  Stellt man es mit dem Schwanz 4° in die Höhe (AW TF = -1°, HR = -4°), wird es kurz vor Erreichen der Reisegeschwindigkeit wie von Geisterhand von ganz alleine ohne Ziehen am HR abheben... das HR wirkt dann und drückt das Heck herunter; die Ski dürfen aber nicht ewig lang nach hinten reichen.
  
  Stellt man das Heck jedoch tief, also den AW TF/HR auf 6°/3° oder mehr, weil man denkt, der AW TF sei jetzt zum Abheben doch ideal, passiert folgendes: Ohne Eingriff ins HR wird dieses ab einer gewissen Geschwindigkeit das Heck anheben und die Ski/Schwimmer in den Pulverschnee/das Wasser bohren. Man kann so nur starten, wenn man das HR so stark zieht (von Anfang an), dass es effektiv einen minimalen Abtrieb liefert.

Der letzte Zustand ist (leider) der normale bei den meisten heutigen Schwimmer-Wasserflugzeugen. Die Piloten haben oft instinktiv gemerkt, dass sie nur mit viel Ziehen sicher aus dem Wasser kommen, was bei den heutigen Monsterantrieben die hässlichen geradezu aus dem Wasser gerissenen Powerstarts ergibt. Ausserdem "gleiten" einige Modelle dann gar nicht auf der Stufe, sondern in Zweipunktlage auf Stufe und dem Schwimmerende. Ein richtiges Gleiten findet meist gar nicht statt - obwohl die Piloten es tapfer so sehen. Aber eine rauschende sprühende Verdrängerfahrt, bei der das Modell alleine durch Verdrängerkraft 1-2cm aus dem Wasser gestossen wird, ist eben kein Gleiten... Die wenn möglich spiegelglatte Wasseroberfläche nur mit den letzten drei cm der Stufe zu ritzen und lediglich zwei lange Striche auf den See zu ziehen, bis man mit einem minimalen Tupfer ans HR den Vogel abheben lässt und er ohne HR sanft weiter steigt: das ist ein ganz anderes Vergnügen!

Bertram

 

[südkarl]

...Danke für´s Erklären.
Gruß
ich

 

[IOMchen]

Bei meinem ersten Kat war am Bug 2cm breiter, als am Heck. Bei dem nächsten Katamaranen habe ich das nicht mehr gemacht. Ich habe war keinen Unterschied gesehen, weil der Kat immer auf dem Leeflügel (naja, meistens) fährt. Die Rümpfe waren symmetrisch, da der Kat mit Wind von achtern einen höheren Widerstand hat. Ich habe aber gegen einen Kat oder Trimaran gesegelt. Vielleicht war er doch schneller? Die Hobby 14 und Hobby 16 hatten unsymmetrische Rumpfs, der Hobby 18 nicht mehr.

 

[Bertram Radelow]

Da ich je eher bei der Variablen "Anstellwinkel" (bzw. "wie wird der Schwimmer vom Flugzeug ins Wasser gedrückt?") gelandet bin: Wie liegen die Katamaran-Schwimmer denn im Wasser? Wie verändert sich das Verhalten, wenn sie vorne schwerer oder leichter sind?
LG Bertram

 

[IOMchen]

Wenn die Rümpfe konstruiert werden, werden an den Spanten unter der WL die Flächen ermittelt und daraus die Fläche und die Entfernung zum Bug oder Spiegel ermittelt und dann daraus die Gesamtfläche und der Schwerpunkt des Rumpfes ermittelt. Dann wird das Gewicht und der Schwerpunkt ermittelt. Sollte dies nicht stimmen wird, der Rumpf geändert, bis das passt.

 

[Kampai26]

Ich hatte vor Jahren auch mal mit einer Vorspur bei einem meiner Tris experimentiert. Also ca 2cm Bug näher zusammen ggü dem Heck. Das Luv-/Lee-Verhalten hat es nicht verändert. ABER ich habe einen Artikel gefunden, in dem beschrieben wird, dass der Widerstand enorm zunimmt, sobald ein schmaler Multihull-Rumpf nicht genau gerade angeströmt wird. Daher und seither baue ich meine Boote exakt parallel. Die Luv-/Lee-Balance muß man über Rigg und Anhänge herstellen. Klappt auch halbwegs.

 

[WIESEL]

Man kann aber gut die Leegierigkeit damit ausgleichen!!

Peter Gernert GER 86

 

[micha b]

Vorspur macht zumindest bei einem Segler keinen Sinn.
Wenn zwei Rümpfe im Wasser sind bremst es wie ein Schneepflug (Schifahrer wissen was gemeint ist) und wenn nur noch der Schwimmer im Wasser ist verschiebt sich eigentlich nur den hinteren Shot-Holepunkt etwas nach Luv.
Einen Einfluss auf Luv-/Leegierigkeit halte ich daher für ausgeschlossen.

Anders ist es bei motorisierten Gefährten... wenn Kraft im Überfuss vorhanden ist kann eine solche Vorspur schon stabilisierend wirken solange beide Schwimmer im Wasser sind.

 

[WIESEL]

Bei meinem TRI war ein neutrales Segeln dadurch erst möglich!
Zu glauben ein Schwimmer wird immer genau von vorn angeströmt, ist ein Irrglaube!
Bei einer MINI 40 Regatta wird bei Wind meistens auf einem Schwimmer gesegelt,
da haben schon viele Probleme das Boot gerade aus zu segeln, Ich sehe immer YOU TUBE Filme da wird immer auf 2 Schwimmern gesegelt,
bei einer Regatta sehr selten! Geh mit dem Mini 40 Boot bei 4 Windstärken aufs Wasser und schau wie du zu recht kommst!

Peter Gernert GER 86

 

[IOMchen]

@Peter,
mein Katamaran fährt schon bei 1-2 Beaufort auf einen Bein. Bei einer Regatta in Harderwijk ist sehen das mein Kat an der Kreuz auf den Bein fährt. Bei dem Rumpf am Bug ist der Katamaran an der Kreuz keine Taucher möglich.