Eine RG lernt das Fliegen ( RG goes on Foil )

[Shark]

Dieses mal soll es um den Halter und die Befestigung der Foils gehen:

Das schöne an diesem Halter wie schon erwähnt ist, dass er nicht invasiv, einfach und schnell zu montiere und eigentlich auf alle Kielboote anwendbar ist. Die Konstruktion habe ich natürlich auch mit Fusion 360 vorgenommen. Die Bilder zeigen die zweite Variante, die mehr Spielraum hinsichtlich Position und Anstellwinkel lässt, um das System besser erproben und abstimmen zu können.
Die mittleren Teile des Halters sind aus PLA+ gedruckt und mit Einschmelzgewinden versehen zum versschrauben der einzelnen Teile. Die Haltestege, die alle Teile des Halter verbinden / zusammenhalten sind aus Alu Material. Für den Bereich der um das Schert kommt habe ich was passendes aus TPU gedruckt um problem- und gefahrlos pressen zu können. Ferner rutscht das TPU nicht so sehr auf der glatten Schwertoberfläche. Das Foil wird dann einfach mit zwei Senkkopfschrauben unter diesen Halter montiert.
Das wichtigste an diesem Halter bzw. bei der Montage ist die die Seilabspannung des Foils zum Deck. Ohne diese kann das Konstrukt die auftretenden Kräfte nicht an den Rumpf weiter geben, da der Halter, gerade je länger er wird, nicht torsionssteif genug ist um die Kräfte zu übertragen. Hatte zwar anfänglich gehofft ohne die Abspannungen aus zu kommen, was sich aber schon bei der ersten Montage sehr eindeutig als nicht machbar herausstellte. Beim segeln hat sich mal eine Seite ausgehängt, was deutlich durch keine Foilfähigkeit bemerkbarmachte. Auch wenn die Seile durchs Wasser gezogen werden ist der Widerstand durch diese gegenüber dem Rest vernachlässigbar.

Das Stabilisierungsfoil ist wie auf dem Bilder in einem früheren Post zu sehen mit einem Ausschnitt in form des Ruderprofils versehen. Es wird einfach von unten aufs Ruder aufgeschoben und dann im entsprechendem Winkel festgeklebt. Bei der ersten Montage habe ich dazu dünnes glattes Klebeband an die entsprechenden Stelle geklebt und in den noch vorhandenen Spalt mit Sekundenkleber gefüllt. Das hält erstmal. Nach der ersten Demontage mit etwas zielgerichteter Gewalt passt die Öffnung perfekt ohne Spiel und es reicht bei der nächsten Montage einen dickeren elastischen Klebebandstreifen über und unter dem Stabilisierungsfoil anzubringen. Das ist vielleicht nicht die beste und akkurateste Methode, aber zum Probieren und Erfahrung sammeln drei mal gut genug.

[hammax]

... die geschleppten Stabilisator-Paddles, mit denen bei den Foiler-Moth's die Eintauchtiefe geregelt wird,
könnten doch sinngemäß auch beim Ruder- Horizontalstabilsator angewendet werden.
Bei einigen Video Szenen sieht man, wie das Heck buchstäblich emporgeschnipst wird,
was wiederum den Foilanstellwinkel versaut und zum "Abtauchen" führt.

[Shark]

Prinzipiell bin ich jetzt durch mit meiner Vorstellung und Berichterstattung. Sicherlich ist aus technischer Sicht nicht alles optimal und perfekt, aber das (mein) Ziel ist erreicht, mit möglichst geringen Aufwand eine RG bzw. ein RC Monohull definitionsgerecht zum Fliegen / Foilen zu bringen. Dass das prinzipiell möglich ist, habe ich erst einmal von Anfang an nicht bezweifelt.

Auf Grundlage der momentan gemachten Erfahrungen würde ich behaupten das foilen würde auch noch mit ein wenig kleineren Booten gehen wie eine RG. Aber irgendwann kommt das Limit, wo der Widerstand einfach zu groß wird und das Stabilitätsmaß / Segelflächenverhältnis eine ausreichende Kraftentwicklung nicht mehr zulässt. Habe jetzt aber nicht genau versucht mal das mal mathematisch abzuschätzen. Mit größeren Booten sollte es prinzipiell einfacher werden wenn das Segelflächen / Gewichtsverhältnis stimmt.

An sich könnte man jetzt anfangen das ganze System zu optimieren, um noch noch mehr Performance hinsichtlich früheres und stabileres foilen etc. herauszuholen. Angefangen bei einem geeigneteren Rumpf Design, besseres Rigg und anderer Foilgeometrie etc.. Aber auch über weitere Funktionen, sei es mechanisch oder elektronisch, zur Fluglagenregulierung. Wobei ich grade bei kleinen Modellen mehr ein Freund von eigenstabilen Systemen bin, die sich selbst regulieren, auch wenn dann wahrscheinlich etwas potential auf der Strecke bleibt. Ein Stabilizierfoil als Höhenruder wie bei einem RC-Flugzeug, angesteuert über einen dritten Kanal, sollte das Foilingspektrum deutlich erweitern, gerade was Start und Flugstabilität auf unterschiedlichen Kursen angeht.
Ob jetzt die Montage des Foils unter dem Rumpf oder seitlich aus dem Rumpf heraus die "bessere" Lösung ist, ist glaube ich eine Frage der Zielstellung. Sicherlich biete die Anbringung seitlich am Rumpf den Vorteil weniger Fläche durchs Wasser zu ziehen, also weniger Widerstand. Weniger Fläche beutet aber auch weniger Auftrieb, den die aktuellen schmalen RG-Rümpfe mit Rund- / Radialspant aus meiner Sicht nicht wirklich kompensieren können. Dahingegen bietet ein unter dem Rumpf angebrachtes Foil den Vorteil, den Rumpf auch noch bei relativ aufrechter Lage noch aus dem Wasser heben zu können, z.B. vor dem Wind, was dann die Möglichkeit schafft Halsen durch zu gleiten / foilen.
Wie gesagt ist alles eine Designfrage und der Zielsetzung ...

Würde mich freunden, wenn ich mit meinen Beiträgen den ein oder anderen anregen / begeistern konnte sich auch mit dem Thema Foilen auseinanderzusetzen und sich an ein eigenes Projekt heran zu trauen. Das Grinsen, wenn ein Segelboot das erste mal auf ein Foil klettert und an Speed zulegt, bekommt man so schnell nicht mehr weg ...

Beste Grüße.
Patrick

p.s. die Projekte dürfen dann gerne hier im Thread vorgestellt werden

[Shark]

Hallo zusammen,

habe noch ein wenig weiter getestet und optimiert. Das Foil hat etwas an Spanweite zugelegt. Jetzt geht das Foilen auch gut unter A-Rigg. Ab ca. 10-12 kn Wind geht es los und solange der Wind nicht mit allzu großen Winddreher und Böen gespickt ist, kann man eigentlich eine Bahn nach der anderen foilen inklusive der Halsen ...

Bedingungen im Video waren zwar nicht top aber ausreichend ... Wellen mit Foil sind auch nicht allzu problematisch da man ja meinst drüber fliegt.

https://www.youtube.com/watch?v=ZyB9lKMK2Rk

Beste Grüße,
Patrick

[gmyacht]

Hallo Patrick,

Du erwähnst weiter unten, dass Du Dir ein Low-Re Zahl Profil rausgesucht hast.
Darf ich fragen, welches das ist ?

Grüße
Gerd

[Shark]

Hallo Gerd,

ich würde ja schon fast gerne in "Scholz" Manier antworten: Ja, darfst du ! Das wars ...

Ist aus dem Modellfiegerbereich das RG15, welches sehr gute Allroundeigenschaften hat.

RG 15 Profildaten


Du hast ja einen foilenden Mini 40 bzw. kennst dich etwas mehr in der Szene dort aus, Weißt du welche Profile dort verwendet werden ? Oder werden die Foils da mehr oder weniger "Frei Schauze" profiliert ?

Besten Gruß,
Patrick

[gmyacht]

Danke Dir

Das Rg15 ist mir sehr geläufig. Habe ich schon für Segelflieger in meinen Jugendjahren genutzt.
Und das ist nach wie vor ein sehr gutes Profil.

Gerade habe ich ein RES Segelflugzeug gebaut (Andreas von Höllein) und das hat ein MB-674RES mit 8.5 % Dicke. Es ist eigentlich sehr sehr ähnlich, es hat den Bauvorteil einer geraden Unterseite ab etwa 25 % Profiltiefe und wird sehr ähnlich leistungsfähig sein.

Und die verschiedenen Foils, die ich von Ian Holt habe, haben alle eine gerade Unterseite und sowas wie ein Clark Y mit 6,5 % Profildicke.

Grüße
Gerd

[gmyacht]

Im Hinblick auf den Auftriebsbeiwert noch die entscheidende Frage Patrick, welchen Anströmwinkel hast Du angenommen?

Grüße
Gerd

[Shark]

Dank dir Gert !

Für die Auslegung bin ich, wie im entsprechend Post schon erwähnt, von einem Ca-Wert von 0,4-0,5 ausgegangen. Anstellwinkel ergibt sich entsprechend aus den verlinken Profildaten.

Problem bei der ist hat die große mögliche Pitchwinkeländerung der aktuellen schlanken RG Rümpfe. 3-4° Reduzierung des AoA sind da mal locker drin ...

Gruß,
Patrick

[andyhoff]

Servus,

nun ist meine Modellflugzeit schon lange her und das ganze Halbwissen zum Thema Profile hab ich auch längst vergessen
Klar .. ein RG15 oder Clark Y sind nicht tot zu kriegen und gehen irgendwie immer .. erst recht wenn man sie dünner macht funktionieren die immer noch erstaunlich gut. Aber da wir uns ja in einem sehr niedrigem Re-Zahlbereich bewegen würde ich mich da eher bei den HLG-DLG Fliegern umsehen.
Ich habe da z.B. noch Mark Drela im Kopf. Hatte seinerzeit das AG4 auf einigen DLGs. Und das war super!
Findet man z.B. hier --> http://www.charlesriverrc.org/articles/ ... rfoils.htm
Ein anderer Gedanke .. warum nimmt man eigentlich kein Nuri-Profil/S-Schlag-Profil? Die erzeugen kein Moment und sollte daher stabiler fliegen?
Bei Hartmut Siegmann findet man einiges --> https://www.aerodesign.de/profile/profile_m.htm