Swingrigg fock aufhängung

[orca2]

Hi Andy,
Ich denke wenn du die fehlende fock Fläche auf das Grossegel überträgt würde ich es nicht auf die Höhe übertragen sondern auf die breite vom gross und somit hast du am gross äußerlich mehr Druck.
Ist so mein Theorie muss nicht stimmen

[Admin1]

Servus Peter,

hier mal auf die schnelle ne Grafik was ich meine..

Bildschirmfoto 2015-04-07 um 14.23.27.png

Wenn du die gelbe Fläche hinten von der Fock wegschneidest und die gleiche Fläche (dann ein entsprechend dünnerer Streifen) hinten an's Groß anpappst. Hast du ein geändertes Flächenverhältnis von Fock-Groß. Und der Segeldruckpunkt wird sich verändern .. und zwar wird er noch oben wandern. Ergo VorWind mehr Druck auf dem Bug.
Natürlich kann man das Groß auch anders schneiden .. unten mehr Fläche und oben wenig etc..
Mir geht es nur darum herauszuarbeiten das eine kleine Fock nicht zwangsläufig den Bug entlastet. Denn das ist m.M. nach einfach falsch. Oder ich habe etwas anderes grundlegendes nicht kapiert .. was durchaus sein kann Bin auch nur ein Bastler und hatte nie die besten Noten in Physik

[orca2]

Hi Andy,
Also ich würde wenn ich die fock kleiner mache, diese Fläche dann am Unterliek des gross segeln anpassen, um halt unten mehr Druck zu haben. Ob da meine Theorie richtig ist kann ich Nicht beschwören , es ist eine schwierige sache mit dem swinger . Das Hauptproblem bei dem Prinzip ist eben das der Mast viel weiter vorne steht als beim konventionellen rigg. Deswegen haben ja viele Bootsentwickler , wie bantok, Gibson und wie sie alle heißen, mehr Volumen im vorschiff hin zugekommen, damit die nicht so früh Tauchen. Mittlerweile auch mit Erfolg. Schwieriges Thema Andy.
Aber mal was anderes, mich interessiert dein manta edge, kann man die von dir erwerben und was würde sie kosten.

LG. Peter

[haegar]

Haallo,
die Mastposition ist für das Tauchen völlig egal. Kann man sich anhand der diversen Hebel leicht klarmachen. Das Boot dreht dabei um den Schwerpunkt der Wasserlinie. Entscheidend ist, wie dieser im Verhältnis zum Auftriebsschwerpunkt beim Wegstecken der Nase wandert.
Ein Swinger hat deswegen eine größere Tendenz zum Nose Diving, weil die projizierte Segelfläche vor dem Wind größer ist und weil die Auftriebskomponente der Fock fehlt. Diese dreht beim konventionellen Rigg ja um das schräge Vorliek, beim Swinger aber um den senkrechten Mast.

[orca2]

Selbstverständlich ist es entscheident wie weit nach vorne der Mast steht. Je weiter nach vorne der Mast steht desto schneller taucht das Boot bei vorwind kurs

[haegar]

Klingt zwar auf den ersten Blick sehr plausibel, ist es aber nicht.
Für das Drehmoment auf den Rumpf einer nach vorn gerichteten Kraft ist nur die Höhe über dem Drehpunkt entscheidend. Dem Drehmoment selbst ist es ziemlich schnuppe, ob der Hebel dabei senkrecht oder schräg nach oben geht oder als Winkel erst nach vorn und dann nach oben.
Für das Abtauchen ist im Wesentlichen der Abstand zwischen Auftriebsschwerpunkt (Kraft nach oben) und dem Drehpunkt (Schwerpunkt der Wassserlinie) interessant. Je größer diese Abstand, desto größer das Moment, welches dem Abtauchen entgegen wirkt.
Die Mastposition wird nur interessant, wenn der Wind von oben nach unten bläst. Da kann es etwas ausmachen, aber da ist die projizierte Fläche recht klein. Der Anteil sollte unter normalen Umständen zu vernachlässigen sein.
M.E. passieren die meisten Nose Dives eh, weil das Boot über das Schwert stolpert. Das Abtauchmoment des Stirnwiderstands von Blei und Flosse ist auch nicht gerade ohne. Macht man sich klar, dass verglichen mit Großbooten, unsere kleinen quasi durch Honig fahren (Wasser skaliert in seinen Eigenschaften ja nicht mit), ist das leicht einzusehen.

[gmyacht]

Hallo Peter,

haegar hat vollkommen Recht.

Nachfolgend ein Abhandlung zu dem Thema aus meinem Artikel Modellyachtkonstruktion von 1983. Die Grafiken kann ich leider nicht mitkopieren. Man kann den ganzen Artikel mit Grafiken aber über die DSV Site , Technik, Konstruktion einsehen.

Gerd
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Verdrängungsschwerpunkt Längsstabilität

Mit dem folgenden Kapitel möchte ich auf einige bei Modellsegelbooten besonders wichtige Probleme eingehen, die sehr oft nicht erkannt oder auch falsch behandelt werden.

Der Verdrängungsschwerpunkt (VSP) ist der Volumenschwerpunkt des sich unter der Wasseroberfläche befindlichen Teils des Schiffskörpers. Die Resultierende aller Auftriebskräfte greift in diesem Punkt senkrecht zur Wasseroberfläche an. Während bei den meisten Schiffstypen die Lage des VSPs bei in Fahrt befindlichem Schiff nahezu konstant bleibt, befindet sich der VSP beim Segelboot in ständiger Bewegung, zum einen bedingt durch den Winddruck und der daraus resultierenden Krängung, zum anderen durch wellenbedingte Stampfbewegungen. Auf diese Wanderung des VSPs kann man nun bei der Konstruktion erheblichen Einfluss nehmen:

a) durch die Wahl entsprechender Spantformen (speziell im Heckbereich);
b) durch die Wahl eines günstigen Längen- zu- Breiten-(L/B)Verhältnisses;
c) durch die Verteilung der Verdrängung über die Schiffslängsrichtung.

Zunächst jedoch zur Frage, welche Auswanderungen des Verdrängungsschwerpunktes erwünscht sind oder nicht. In Schiffsquerrichtung sollte der VSP bei Krängung möglichst weit nach Lee auswandern. Dies führt zu einer Erhöhung der Stabilität durch Vergrößerung des Hebelarmes, an dem die Gewichtskraft G angreift. Erreichen kann man dies durch die Wahl einer geeigneten Spantform in Kombination mit entsprechender Breite. Dazu jedoch im nächsten Kapitel ausführlich.

Die vertikale Lage des VSPs ist von geringer Bedeutung, da Verschiebungen in dieser Richtung sich nur wenig auswirken, denn der vertikale Abstand zwischen VSP und Gewichtsschwerpunkt ist, bedingt durch die übliche Bauart mit langen Kielflossen und daran befestigten Bleibomben, ohnehin sehr groß.

Sehr wichtig ist jedoch die Lage des Verdrängungsschwerpunktes in Schiffslängsrichtung.

a) Bei aufrechter Schwimmlage

Aufrecht schwimmt eine Jacht lediglich bei sehr wenig Wind bzw. auf „Vor-Wind-Kurs". Gerade das auf dem „Vor-Wind- Kurs" bei stärkerem Wind auftretende „Tauchen" oder auch Unterschneiden des Vorschiffs, wie es jeder Modellsegler sicherlich schon erlebt hat, ist eine Eigenschaft, die sehr oft mit den falschen Mitteln bekämpft wird. Dazu gehört vor allen Dingen, den Mast und die Flosse mehr nach achtern zu setzen. Eine rein gefühlsmäßige Entscheidung, die letztlich auch ohne Wirkung bleibt. Wirklich verbessern kann man das beschriebene Verhalten nur durch eine Zurückverlegung des VSPs, denn dieser stellt in guter Näherung den Drehpunkt der Jacht dar. Genau genommen trimmt das Schiff in Längsrichtung um den Schwerpunkt der Konstruktionswasserlinienfläche. Dieser Punkt befindet sich jedoch fast immer in der Nähe des VSPs. Bei den relativ kleinen Trimmänderungen, die hier vorliegen, reicht es, den Drehpunkt für alle nachfolgenden Betrachtungen in seiner Lage konstant zu halten.

In Bild 6 habe ich die Wirkungslinien und Hebelarme der wirkenden Kräfte dargestellt. Die Segelkraft F wirkt parallel zur Konstruktionswasserlinie mit dazu senkrechtem Hebelarm h. Der Kraft F entgegen wirkt der Auftrieb A, welcher größenmäßig gleich dem Schiffsgewicht ist und im Verdrängungsschwerpunkt für die vertrimmte Schwimmlage VSPT angreift. Der zugehörige Hebelarm ist der Abstand zwischen VSPT und Drehpunkt X, dem VSP für die unvertrimmte Schwimmlage.

Es bildet sich also folgendes Momentengleichgewicht aus:

F x h = A x b

Man sieht deutlich, dass eine Zurückverlegung des Mastes überhaupt keine Wirkung zeigt, denn der Hebelarm h bleibt in seiner Größe unverändert. Die gleichzeitig für ausgeglichenere Segeleigenschaften erforderliche Zurückverlegung der Flosse bewirkt nur wenig, da das Kielvolumen den VSP und damit den Drehpunkt nur sehr gering nach achtern verschiebt. Welche Auswirkungen jedoch die konstruktiv festgelegte Zurücknahme des VSPs oder anders, ein großer Abstand zwischen Bug und VSP hat, möchte ich vereinfacht an zwei Blockmodellen zeigen (Bild 7).

Aufgrund der rechteckigen Abmessungen liegt der VSP bzw. der Drehpunkt auf halber Länge, nur ist das eine Blockmodell 20 cm und das andere 25 cm lang. Der 2. Fall würde also einem größeren Abstand zwischen Bug und VSP entsprechen. Im Fall 1 wird jetzt ein Trimmwinkel von 3° erzeugt, dadurch entsteht ein aufrichtendes Moment von 49,8 pcm. Dieses gleiche aufrichtende Moment wird im Fall 2 schon bei 1,5° Trimmwinkel erreicht!

Zusammenfassend lässt sich sagen: Es kommt also darauf an, die eintauchenden Keilstückvolumina (schraffiert), welche letztlich nichts anderes als den Reserveauftrieb des Vorschiffs darstellen, möglichst zu strecken. Wie man den VSP zurückbringt, ohne auf günstige hydrodynamische Eigenschaften zu verzichten, dazu mehr in einem späteren Kapitel.

Eine kurze Anmerkung noch zum Angriffspunkt der Segelkraft F. Diese Kraft greift im Druckpunkt des Segels an, dessen Lage von der Geometrie des Segels und damit auch der Masthöhe abhängig ist. Ab einer gewissen Windstärke nützt nämlich das sorgfältigst konstruierte Boot nichts mehr, wenn die Masthöhe - auf die Länge des Bootes bezogen - einfach zu groß wird. In dem Fall hilft dann eben nur eine Verkleinerung des Riggs, um den Segeldruckpunkt nach unten zu bringen und damit den Hebelarm h zu verkleinern.