Jump to content
Schiffsmodell.net

Kommentare zu Baubericht "Tragflächenboot 'Goethe' "


Schifferlfahrer

Recommended Posts

@meckisteam: Eigentlich sollte das an sich recht gut machbar sein. Um etwas mehr Theorie, als ich gebraucht habe, wirst du allerdings nicht herum kommen. Ich glaube ich habe es im einleitenden Post schon irgendwo erwähnt, das Buch von Ray Velinga, "Hydrofoils - Design, Buil and Fly" ist da durchaus zu empfehlen. Da bekommt man einen groben Leitfaden an die Hand, wie man am besten beim Bau vorgeht, worauf es ankommt etc. Ist leider auf Englisch, das Buch, aber man versteht es eigentlich recht gut.

Das Buch habe ich schon fest eingeplant. Das man solche Versuche nicht machen kann ohne sich in die Theorie einzuarbeiten ist klar. Es wird wohl auch noch ein paar Jahre dauern bis ich in die Praxis einsteigen kann.

 

 

Du wirst auf jedenfall die Dimensionierung der Flügel etc. vorher recht genau planen müssen, damit es halbwegs stabil fliegt.

Und, was du auch brauchst: Viel Geduld, bis es schön fliegt ;)

Na ja, die Grundmaße versuche ich aus der (hoffentlich halbwegs maßstäblichen) Prospektzeichnung abzuleiten. Erste Versuche werden dann zeigen ob das funktioniert. Den Anstellwinkel werde ich eh (wie bei den Original-Versuchen) einstellbar machen. Denn bei Besetzung mit 1 Person muss der anders eingestellt werden als bei Besetzung mit 4 Personen.

 

Am kritischsten sehe ich eigentlich die Befestigung am Schiff. Ich weiß nicht, wie stabil der Rumpf von solchen Faltbooten ist, aber gerade wenn du durch Wellen fährst, dürften da recht große Kräfte wirken. Und wenn dir da was ausbricht, wird es nicht so leicht zu reparieren sein, als wenn man gleich etwas größer Dimensioniert.

Beim restaurieren des Faltboot-Gerüstes werde ich die Möglichkeit einbauen zusätzliche Verstärkungen einzusetzen. Zusätzlich könnte man unauffällig durch Spanngurte an den richtigen Stellen die Zugkräfte aus dem Gerüst ableiten. Mal sehen ...

Die Bootshaut des Faltbootes wird in jedem Fall in verstärkter Ausführung neu gebaut. Mit einer alten Original-Bootshaut würde ich solche Versuche auf keinen Fall mehr machen. Die ist nach 50 Jahren auf keinen Fall mehr stabil genug.

 

Das Thema Wellen ist eh ein Problem. Ich werde bei der Begegnung mit Binnenschiffen auf jeden Fall vom Gas gehen und das Boot als Verdränger fahren müssen. Das durchfahren von bis zu 1m hohen Wellen auf den Tragflügeln würde das Faltboot garantiert überlasten

 

Das Gewicht von dem Teil ist nebensächlich, du glaubst gar nicht, wie enorm viel Auftrieb die Flügel im Wasser erzeugen, ich bin da selbst jedes Mal fasziniert. Mein Modell ist auch rund 2/3 zu schwer geworden und fliegt trotzdem noch recht gut :)

Bei den Original-Versuchen in den 50ern wogen die Tragflächen lose 31 kg. Das Boot wog also ohne Motor und Besatzung ca. 96 kg. Dazu kommen die Personen, Motor und Tank.

 

Also, ein Heimarbeit sicherlich möglich, aber sehr zeitintensiv. Du kannst mal auf Youtube suchen, da findet man immer wieder Videos zu selbst gebauten Tragflügelbooten - auch ungefähr in der Größe, die du anpeilst.

Ich rechne ehrlich gesagt mit 2 bis 3 Jahren Versuchsarbeit bevor ein zufriedenstellendes Ergebniss vorliegt.

 

Als erstes werde ich nächste Woche beim Wasser- und Schiffahrtsamt anfragen was man für eine Genehmigung eines solchen Bootes an Unterlagen benötigt. Denn auf dem Rhein sind solche Boote als Sonderfahrzeuge Einzelgenehmigungs-pflichtig. Modellbau in XXXXXL ...

 

VG, Holger

Link to comment
  • Replies 64
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

  • Schifferlfahrer

    26

  • xoff

    6

  • meckisteam

    5

  • Kitty

    3

Top Posters In This Topic

Posted Images

Schifferlfahrer

Alles klar, dann mach ich die nächsten Tage, wohl nächste Woche, einen kleinen Workshop zum Thema Galvansieren - mal schauen, was bei rauskommt:D

 

@meckisteam: Ja, das klingt doch schon mal ganz vernünftig!:that:

Neben den Maßen ist aber auch das eigentliche Profil des Flügels wichtig, das hat entscheidene Einflüsse auf das Flugverhalten bzw. den erreichbaren Auftrieb. Ich hab mir das von dir verlinkte Dokument nicht vollständig durchgelesen, daher weiß ich nicht, welche Infos diesbezüglich enthalten sind.

Wichtig ist auch die Geschwindigkeit: Man kann eigentlich bei nahezu jeder Geschwindigkeit fliegen, es kommt nur auf das richtige Profil an. Das fiel mir ein, weil auf der Seite was steht von wegen maximalgeschwindigkeit auf Seen.

 

Jedenfalls, wenn du das Projekt weiter verfolgst, halt uns bitte auf dem Laufenden. Das würde mich echt brennend interessieren.:D:that:

Link to comment

Das Faltboot hat bei den damaligen Versuchen mit einem 7,5 PS Außenborder eine Geschwindigkeit von fast 50 km/h erreicht.:that:

 

Eine Geschwindigkeitsbegrenzung ist eigentlich nicht das Problem. Auf dem Rhein gibt es keine Begrenzung. Und auf der Mosel darf man schnell fahren auf Fluss-Strecken wo kein weiteres Wasserfahrzeug fährt. Man müsste also die Versuche zu Zeiten machen wo wenig los ist. Auch in Holland gibt es einige Strecken wo man keine Geschwindigkeitsbegrenzung fürchten muss.

 

Auf dem Rhein liegt das Problem eher darin das sich durch die Binnenschiffe ordentlich Wellen (bis zu 1m) aufbauen. Das ist für das Faltboot auf Tragflächen zu viel. Ich müsste also bei Begegnungen mit Binnenschiffen jeweils vom Gas gehen und in normaler Gleitfahrt passieren.

Link to comment
Schifferlfahrer

"Normale Gleitfahrt" wird nicht funktionieren;)

Durch die Flügel brauchst du dafür dermaßen viel Leistung, dass das Gewicht vom entsprechend Ausenborder Schwierigkeiten machen wird. Also da fällt dann nur Verdrängerfahrt an. Im Grunde musst du die Flügel so abstimmen, dass du bei ungefährer Rumpfgeshwindigkeit abhebst. Die maximale Geschwindigkeit liegt dann so ungefähr beim doppelten der Rumpfgeschwindigkeit, wobei das natürlich auch von den Einstellmöglichkeiten der Traglfügel beeinflusst wird. Baust du beispielsweise Klappen an deine Flügel, kannst du den Punkt des abhebens absenken, gleichzeitig die Höchstgeschwindigkeit steigern. Aber das sind dann wohl eher Details, erstmal muss überhaupt was fliegen :)

 

Ich würde die Sache eh ähnlich wie bei meinem Modell angehen: Erst mal die Flügel an einen billigen, einfachen Versuchsträger anbauen und schauen, wieviel Auftrieb da zu hohlen ist. Da reicht eigentlich ein einfaches Holzbrett oder ähnliches. Vielleicht auch im Maßstab 1:2 erst mal ein "Modell" erstellen und dann in die vollen gehen. Das spart wahrscheinlich eine Menge Lehrgeld.

Link to comment
"Normale Gleitfahrt" wird nicht funktionieren;)

Durch die Flügel brauchst du dafür dermaßen viel Leistung, dass das Gewicht vom entsprechend Ausenborder Schwierigkeiten machen wird. Also da fällt dann nur Verdrängerfahrt an. Im Grunde musst du die Flügel so abstimmen, dass du bei ungefährer Rumpfgeshwindigkeit abhebst. Die maximale Geschwindigkeit liegt dann so ungefähr beim doppelten der Rumpfgeschwindigkeit, wobei das natürlich auch von den Einstellmöglichkeiten der Traglfügel beeinflusst wird. Baust du beispielsweise Klappen an deine Flügel, kannst du den Punkt des abhebens absenken, gleichzeitig die Höchstgeschwindigkeit steigern. Aber das sind dann wohl eher Details, erstmal muss überhaupt was fliegen :)

Du hast natürlich Recht, Gleitfahrt war der falsche Ausdruck. Ich meinte natürlich die höchste Geschwindigkeit die das Boot ohne abzuheben fahren kann. Die damaligen Versuche wurden mit einem 7,5 PS Einzylinder 2-Takt Außenborder gemacht. Damit wurden knapp über 50 km/h erreicht.

Für meine Versuche würde ich gerne einen Johnson 10 PS Zweizylinder aus den 60er Jahren nehmen. Der hat ausreichend reserven, ist nicht zu schwer und man bekommt nach wie vor Ersatzteile.

 

Ich würde die Sache eh ähnlich wie bei meinem Modell angehen: Erst mal die Flügel an einen billigen, einfachen Versuchsträger anbauen und schauen, wieviel Auftrieb da zu holen ist. Da reicht eigentlich ein einfaches Holzbrett oder ähnliches. Vielleicht auch im Maßstab 1:2 erst mal ein "Modell" erstellen und dann in die vollen gehen. Das spart wahrscheinlich eine Menge Lehrgeld.

Da gibt es leider ein Problem. Solche Versuche können leider nur mit einem zulassungsfähigen Boot gemacht werden. Denn für alle Fahrten auf dem Rhein (wie auch auf allen anderen Wasserstraßen) braucht man eine Zulassung durch das Wasser- und Schifffahrtsamt. Außerdem eine Sondergenehmigung für Tragflügelboote. St.Bürokratius lässt grüßen !

 

Ich habe mit eher vorgestellt das ich die seitlichen Träger die die eigentlichen Tragflügel halten von den Tragflügel-Flächen trenne. Dann kann ich die (verschraubten) Tragflügel für Versuche mit verschiedenen Profilen einzeln anfertigen und bei Bedarf austauschen. Man könnte sogar vorne und hinten mit unterschiedlichen Profilen arbeiten um unterschiedliche Gewichte auszugleichen.

 

Wobei ich mir noch nicht darüber im klaren bin ob man die Tragflügel heute wirklich noch als Alu-Schweißkonstruktion ausführen muss. Eine Sandwich-Konstruktion aus einem Trage-Element (Alu) einer formgebenden Masse (Styrodur) und einem Kohlefaser-Laminat als Außenhülle wäre für die eigentlichen Tragflügel-Flächen glaube ich einfacher und billiger herzustellen. Bei einer Last von unter 200 kg pro Tragflügel sollte sowas eigentlich noch zufriedenstellend funktionieren. Schließlich baut man heute die Rümpfe selbst von großen Booten aus solchen Materialien. Und da sind die Belastungen noch weit höher.

 

Die seitlichen Ausleger brauchen ja nur stabil sein und müssen möglichst wenig Wasserwiderstand bieten.

Link to comment
Schifferlfahrer

Ach ja, der heilige Bürokratius... :D

 

Wobei ich mir noch nicht darüber im klaren bin ob man die Tragflügel heute wirklich noch als Alu-Schweißkonstruktion ausführen muss. Eine Sandwich-Konstruktion aus einem Trage-Element (Alu) einer formgebenden Masse (Styrodur) und einem Kohlefaser-Laminat als Außenhülle wäre für die eigentlichen Tragflügel-Flächen glaube ich einfacher und billiger herzustellen. Bei einer Last von unter 200 kg pro Tragflügel sollte sowas eigentlich noch zufriedenstellend funktionieren. Schließlich baut man heute die Rümpfe selbst von großen Booten aus solchen Materialien. Und da sind die Belastungen noch weit höher.

Das reicht locker!

Nachdem selbst Flugzeugteile schon aus CFK hergestellt werden, sollte das für die Flügel allemal reichen. ein Styrodurkern klingt ganz gut, dann musst aber recht dick drauf laminieren. Ich hätte da fast eher an einen Holzkern gedacht. Siehe meine Erfahrungen mit der "Goethe", die ich im Baubericht beschrieben habe.

Andererseits lässt sich natürlich Hartschaum schöner bearbeiten. Schau dich da ggf. mal nach einem Material namens "XPS" (Link zum Hersteller) um, das steht für "extruded polystyrene" und ist nochmals härter als Styrodur. Das könnte als Kern ganz interessnat sein.

Interessant für dich wäre vielleicht auch, was ein paar Studenten von einer Hochschule in Genf gemacht haben : Klick

Die verwendeten Techniken dürften für dich auch (teilweise) verwendbar sein, könnte ich mir vorstellen.

Link to comment

Auf das Thema Styrodur (oder vergleichbares Material) bin ich gekommen wegen der für mich leichteren Bearbeitung. Da ich einen Großteil der Arbeiten hier in der Wohnung ausführen muss fallen bestimmte Sachen mit Rücksicht auf den Familienfrieden einfach weg.

 

Deshalb bin ich auf die Idee gekommen einen Kern aus einer geschweißten Alubrücke und einem formgebenden Teil aus Hartschaum zu bauen. Und dann um das ganze herum das Kohlefaser-Laminat.

 

Vielen Dank für die Links, die helfen schon mal weiter.

Link to comment
  • 1 year later...

Moin,

 

 

ein Superprojekt.

Es ist wirklich sehr schön geworden, auch wenn Personenschiffe nicht unbedingt meine Lieblingsschiffe sind.

Aus aktuellem Anlass mache ich mir auch gerade Gedanken zu einem Hydrofoil.

 

Daher ich habe ein paar Fragen zu deinem Flügelboot.

 

Denkst du, das die Goethe mit Maßstabsgetreuen Tragflächen, aus dem Wasser kommt?

 

Da du verschiedene Flügel ausgetestet hast, wie hast du die Dinger befestigt?

Flexibel um sie jeder Zeit wieder zu wechseln, oder fest verklebt?

 

Hast du mal getestet, wie sich mehr Gewicht auf das Angleiten auswirkt?

 

Und noch eine etwas speziellere Frage:

Ich habe ein wenig rumexperimentiert.

Mit einem Aluflügel, mit leicht angefeiltem Profil.

 

Mit zunehmender Geschwindigkeit kommt der Testrumpf aus dem Wasser.

Sobald der Flügel zu nah an die Oberfäche kommt, zieht er Luft, der Auftrieb bricht zusammen und der Rumpf sackt wieder ins Wasser .

Die Kavitationsblasen bleiben aber am Flügel.

Dadurch lässt sich der Rumpf auch nicht mit noch mehr Motordrehzahl wieder aus dem Wasser heben.

 

Hattest du so etwas auch schon? oder wie kann ich das umgehen?

Link to comment
Schifferlfahrer

Servus, schön, dass du dich auch an so ein Projekt wagst :that:

Ich zerfleddere einfach mal deinen Post, ist dann wahrscheinlich leichter zuzuordnen :)

Denkst du, das die Goethe mit Maßstabsgetreuen Tragflächen, aus dem Wasser kommt?

Anfangs hatte ich ganz stark die Befürchtung, dass das nie klappen würde und daher sind die Flügel auch so groß geworden. Aber wie im Baubericht geschrieben habe ich dann Stück für Stück die Flügel immer etwas kleiner gemacht, bis sie in der Mitte wohl fast schon maßstäblich sind. Wenn man jetzt das ganze Schiff noch auf eine "maßstäbliche" Verdrängung bringt (mein Modell wurde wieder viel zu schwer), müsste man mit maßstäblichen Flügeln eigentlich schon hinkommen. Ggf. müsste man ein etwas dickeres Profil als im Original wählen, aber ich denke schon, dass man das Modell prinzipiell mit maßstäblichen Flügeln zum fliegen bringen können sollte. Aber wie gesagt, das Gewicht...:mrgreen:

Da du verschiedene Flügel ausgetestet hast, wie hast du die Dinger befestigt?

Flexibel um sie jeder Zeit wieder zu wechseln, oder fest verklebt?

Ja, ich hab die Flügel am Rumpf nur angeschraubt. Im Rumpf sind runde Alu-Einsätze einlaminiert, die ein Gewinde haben. Und daran sind die Flügel mit jeweils einer M6 (vorne) bzw. M5 (hinen) Schraube auf jeder Seite festgeschraubt. Das sieht man z.B. auf diesem Bild recht gut - am Bug, da steckt auch eine Schraube drin.

Das hat zudem den Vorteil, dass man die Neigung/den Anstellwinkel der Flügel jederzeit verändern kann, was sich bei den Erprobungsfahrten dann als essentiell herausgestellt hat. Ohne Feinjustierung der Flügel bekommt man so ein Boot wahrscheinlich nicht vernünftig zum fliegen.

Hast du mal getestet, wie sich mehr Gewicht auf das Angleiten auswirkt?

Bei meinen Monsterflügeln - gar nicht.:mrgreen: Im Ernst, man merkt schon, dass das angleiten wesentlich träger wird, je schwerer das Boot ist. Man braucht für mehr Gewicht mehr Auftrieb, also letztlich mehr Geschwindigkeit. Da nun aber die Geschwindigkeit, solange die Flügel komplett im Wasser sind, schwer zu erreichen ist, dauerts entsprechend lange, bis die Motoren das Boot soweit beschleunigt haben, bis es austauchen kann.

Wesentlich gravierender wirkt sich aber wohl die Verteilung des Gewichts auf die Flug- und Starteigenschaften aus. Da muss man die Akkus immer wieder ein bisschen hin und herschieben, bis man ein befriedigendes Ergebnis erhält.

Mit zunehmender Geschwindigkeit kommt der Testrumpf aus dem Wasser.

Sobald der Flügel zu nah an die Oberfäche kommt, zieht er Luft, der Auftrieb bricht zusammen und der Rumpf sackt wieder ins Wasser .

Die Kavitationsblasen bleiben aber am Flügel.

Dadurch lässt sich der Rumpf auch nicht mit noch mehr Motordrehzahl wieder aus dem Wasser heben.

Eine sehr gute Beobachtung und du hast die Begründung eigentlich schon mitgeliefert!

Genau das Problem habe ich bei meinem Modell auch und zwar 1zu1 wie von dir beschrieben. Mach kann man dagegen eigentlich nichts, das liegt im Prinzip dieser Flügel. Im Buch von Ray-Wellinga "Hydrofoil - construct, build and fly" finden sich dazu sogar grobe Geschwindigkeitsangaben: Er schreibt, dass bei W-förmigen Flügeln die Geschwindigkeitsbereich, in dem sie funktionieren, durch etwa doppelte "Startgeschwindigkeit" (also wo das Boot gerade so aus dem Wasser kommt) nach oben begrenzt ist. Ob es nun das doppelte oder evtl. dreifache ist, sie mal dahin gestellt, fakt ist aber, dass die Grenze so exisitiert. Die W-form der Flügel ist letztlich dafür da, dass bei höherer Geschwindigkeit durch das Austauchen immer weniger Auftrieb da ist - nur so kann überhaupt eine höhere Geschwindigkeit gefahren werden, da ja die Geschwindigkeit quadratisch in die Auftrieb eingeht. Um also schneller zu werden, muss die Flügelfläche kleiner werden. Bei einer bestimmten Geschwindigkeit taucht nun der Flügel so weit aus, dass er Luft zieht und das auch ganz zwangsläufig. Einerseits führt dieser Mechanismus mit den W-förmigen Flügeln zu einer automatischen Stabilisierung des Schiffes, allerdings ist die Maximal geschwindigkeit stark nach oben begrenzt. Bei mir führt das immer wieder zu recht spektakulären "Abstürzen" wenn das Modell zu schnell wird und ich muss das Schiff dann erst komplett zur Ruhe kommen lassen und dann neu starten.

 

Abhilfe könnte man mit Klappen an den Flügeln schaffen. Mit denen könnte man bei höheren Geschwindigkeiten geziehlt den Auftrieb der Flügel reduzieren, ohne dass sie dazu weiter aus dem Wasser austauchen müssten. Das ist aber sicherlich etwas mehr Aufwand und wahrscheinlich sehr schwer zu justieren.

 

Eine andere Lösung wären ein ganz anderes System: Vollgetauchte Flügel, deren Auftrieb alleine durch Klappen verändert wird. Die werden dann, egal bei welcher Geschwindigkeit, auf konstanter Wassertiefe gehalten, sodass sie praktisch keine Luft ziehen können. Es gibt Modelle die nach diesem Prinzip funktionieren, aber leider dürfte das gleich nochmal aufwändiger sein.:mrgreen:

 

Ich hoffe mal, ich konnte deine Fragen soweit beantworten und wenn du noch was wissen willst: immer gerne!:that:

Link to comment

Moin Jürgen,

 

danke, damit hast du mir mit allem geholfen, was ich wissen wollte.

 

Warscheinlich ist eine Geschwindigkeitsbegrenzung, genau das richtige für mich.

Wenn ich ein Boot fertig habe, versuche ich schon in der Bauphase mir Gedanken darüber zu machen, wie man das Teil noch schneller hinbekommt.

Das fällt hiermit ja sozusagen ins Wasser!

 

Das die Gewichtsverlagerung so viel ausmacht, hätte ich nicht gedacht, ist aber eigentlich nachvollziehbar.

 

Das System mit der Tiefensteuerung wird schwierig (nach Wendel), auch wenn es sehr interessant ist.

Wie beim Stelzenboot in Speyer (WSS12).

Oder bei dem Boot, am Eingang zum Deutschen Schiffahrtsmuseum, in Bremerhaven.

 

Ich dachte an ein 1:35er Boot, denn da kann man schon sehr detailiert den Innenraum ausstatten und es gibt Massig Zubehör sowie Matrosen.

Weisst du zufällig auf welcher Seite beim WSS12 in Speyer das Steuerrad ist?

Link to comment
Schifferlfahrer

Stimmt, schneller fahren fällt buchstäblich ins Wasser:mrgreen: Man kann noch ein bisschen was raushohlen, aber große Sprünge sind bei gegebenen Flügeln nicht mehr drin.

 

Das WSS12 kenne ich überhaupt nicht bzw. nur von Bildern. Wo da also das Steuerrad ist, kann ich dir leider nicht sagen :(

Beim Ausstatten des Innenraums musst du aber, wie gesagt, sehr aufs Gewicht achten. Je weniger, desto besser. Auch fürs Fliegen ist es besser, möglichst wenig Gewicht oben zu haben. Zwar sorgen die W-förmigen Flügel durchaus für eine gewisse Stabilisierung um die Längsachse, aber je mehr Gewicht du oben hast, umso wackliger wird die Fahrt.

Link to comment
  • 6 years later...
MB-Bergomi

Hallo Schiffsführer, soeben habe ich Deinen Bericht entdeckt und bin einfach nur sprachlos vor Begeisterung und Respekt vor dieser Meisterleitung und darüber das es außer mir noch jemanden gibt der die selben Herzenswünsche hat. Ich hoffe Du bist noch aktiv und dem Boot geht es gut?

Link to comment
  • 1 month later...
Schifferlfahrer

Hi,

leider lese ich deinen Beitrag erst jetzt, aber besser spät als nie:D
Ich bin durchaus hier im Forum noch aktiv aber fast ausschließlich als stiller Mitlesen. Nicht zuletzt, weil ich leider nicht mehr so viel zum Bauen komme, wie ich mir das wünschen würde. Aber das wird auch wieder :)

Dem Boot geht's bestens, wenn man von den üblichen kleinen Schrammen absieht, die ein Modell so abbekommt, wenn es regelmäßig im Einsatz ist. Das einzige Problem sind die LiPos, die alle zwei bis drei Jahre den Geist aufgeben und dann nicht mehr die nötige Leistung haben, um das Boot schön zum fliegen zu bringen. Aber wenn man davon absieht, fliegt meine Goethe nach wie vor munter übers Wasser:mrgreen:

Link to comment

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.