na ja, 2-dim. betrachtet magst du ja recht haben, aber allein durch die Zuspitzung der Segel ist die Gesamtauftriebsverteilung schon 'horten-ähnlich', aber Du hast schon Recht entscheidend ist nicht die Haltekraft sondern das Moment, welches der Fahrer um den Mastfuss herum aufbringen kann, und spielt die Lage des Druckpunktes des Segel einen entschiedene Rolle, neben dem Gewicht des Fahrers natürlich.....
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Interessante Diskussion!
Ein paar Punkte möchte ich mal einwerfen:
Auf einem raumen Kurs starten geht einmal technisch praktisch nicht und zudem ist das meiner Meinung nach auch vollkommen ineffizient, da auf diese Weise die Beschleunigung nicht genutzt werden kann. Die Idee ist es ja gerade mit vollem Segeldruck und schon vorhandener Geschwindigkeit extrem abzufallen und zu beschleunigen!
Wie Isonic87 schon sagte hat Downwind die Segelstelleung erheblichen Einfluss darauf wieviel Druck man verspürt. Ohne Druck kann man nunmal nicht schnell fahren. Am Anfang des Runs kann jeder beschleunigen der ein Sehel gewählt hat das Halbwind eigentlich zu groß ist. Das Problem ist einfach den Speed über 500m zu halten. Eine Verringerung der Segeldrucks tritt bei jedem auf...aber: Die Profiltiefe des Segels ist hier von ganz entscheidender Bedeutung! Ich denke dieser Punkt ist ganz entscheidend!
Ach ja, ich wage zu bezweifeln, dass 120Grad der optimale Kurs ist, das ist niemals raum genug, 130° muss schon sein...
Alles anzeigenOh, das gibt aber jetzt Punktabzug.
Da wir davon ausgehen, daß die Haltekraft begrenzt ist, sind die Hebelverhältnisse schon ganz wichtig. Bei einer elliptischen Auftriebsverteilung kann der Surfer deutlich weniger Segelkraft halten wie bei einer Glockenverteilung wie auf dem Bild.
Zur Ermittelung der Segelkraft muß man schon die Lage des Auftriebmittelpunktes kennen, mit 450 N Haltekraft kann man nur 450 N Segelkraft halten, wenn Kraftarm und Lastarm gleich lang sind. Ist der Lastarm zu lang, weil Segeldruckpunkt zu hoch, geht gleich gewaltig Segelkraft verloren.
Auch wenn das Segel eine Glockenverteilung hat, dann ist es doch für jeden Surfer gleich. Der schwere Surfer hält 450 N der leichtere 350N. Was ändert das denn an der Berechnung? Wer mehr halten kann, fährt auch schneller.
Bei 32 kt fährt er bei einem 5,8 Segel mit einem ca von 0,44. Wieso ist er da unterpowert?
Da hat er noch 'ne menge Luft bis camax von 1.4.
Die Frage war doch, ob das Segel tatsächlich eine Kraft von 450 N entwickelt, woraus du dann wahrscheinlich ein Ca von 0,44 errechnet hast. Um ein mittleres Ca=0,44 im Segel zu erreichen muß der Ca-Wert im Gabelbaumbereich mindestens doppelt so groß sein, da es im Segel auch große Flächenanteile mit deutlich weniger Wölbung und deutlich weniger Anstellwinkel dank loose leech gibt. Einfach das Segel bloß dichter zu ziehen funktioniert in der Regel nicht, ich denke, es kommt dann sogar zu Ablösungen an der Oberseite mit entsprechenden Vortriebsverlust.
Der Anstellwinkel Gabelbaumachse/scheinbarer Wind liegt normal schon bei ca. 20 Grad, läßt sich auf den vielen Videos gut erkennen. Einige Surfer fahren deutlich offener, andere halten das Segel ruhiger und dichter und wedeln nicht so mit dem Segel hin und her. Aber richtig dicht über das Board mit close the gap macht eigentlich keiner.
Das Camax=1,4 des von dir angenommenen Segelprofils kann natürlich nicht für die gesamte Segelfläche angenommen werden, das ginge vielleicht bei einem starren Flügelsegel und auch da ist das Camax des Flügels bei den niedrigen Streckungen weit ab vom Camax der 2 D Profilberechnung
meint
Dr. Spin Out
Bei der Bestimmung einer Polare im Windkanal werden die gemessenen Kräfte durch den Staudruck und die Bezugsfläche geteilt. Da interessiert keine Auftriebsverteilung über das Segel. Wenn ich ein Segel mit elliptischer Verteilung mit einem mit Glockenverteilung vergleiche, dann ist die Polare unterschiedlich. Das drückt sich im CA max und dem CW Verlauf aus.
Um die gleiche Auftriebskraft bei gleicher Geschwindigkeit zu erreichen, sind die dann benötigten CA Werte unterschiedlich. Bei dem einen Segel fahre ich z.B. bei ca 0,4 und bei dem anderen bei 0,5. Das ist der einzige Unterschied. Unterschiedlich sind dann natürlich auch die dazugehörigen CW Werte.
Ja, den Segeldruckpunkt runter kriegen wäre eine Möglichkeit. Allerdings kann der Gabelbaum da bleiben, wo er ist.
Das Momentengleichgewicht beinhaltet ja nicht die Gabelbaumhöhe, sondern die Höhe des Druckpunktes über dem Brett.
Also Segelkraft x Druckpunkthöhe = Gewicht x Körperschwerpunktsabstand vom Brett.
S = G x Körperabstand/Druckpunkthöhe.
Je kleiner die Druckpunkthöhe, desto größer die Segelkraft, die man halten kann.
Übrigens erhöht eine Reduzierung des Druckpunktes um 20% die Segelkraft um 25%!
S= 1/1-0.2 = 1.25
Allerdings nimmt die Windgeschwindigkeit mit der Höhe ab, da sie quadratisch eingeht, muss man noch mal rechnen, was das genau ausmacht.
...Allerdings nimmt die Windgeschwindigkeit mit der Höhe ab, da sie quadratisch eingeht, muss man noch mal rechnen, was das genau ausmacht.
Die Abnahme der Windgeschwindigkeit spielt kaum eine Rolle und der Segelkraftverlust kann durch mehr Segelfläche kompensiert werden. Der kritische Faktor ist der Einfallswinkel des scheinbaren Windes, der kommt dann etwas mehr von vorne und der Kraftvektor der Segelkraft geht mehr auf quer, dadurch weniger effektiver Vortrieb.
Aber bei einer Steigerung der Segelkraft um 20-25 % wäre das locker zu ertragen
Ich möchte mal vorschlagen, dass die Speed Fahrer unter uns Ihre Daten aus Ihrem Fahrtenbuch hier im Forum bekannt machen.
Also Windstärke, Kurs zum Wind, Segelgröße, Bretttyp- und Volumen, Finnentyp- und Fläche oder Länge und erreichte Geschwindigkeit (nicht 2s) sondern 10 s. Infos zum Chop sind natürlich auch wichtig.
Dann hat man eine Datenbasis und kann die Berechnungsannahmen verbessern.
20 kt Geschwindigkeit bei 20 kt Wind mit 60 Grad Kurs zum Wind geht gar nicht. Das erreicht man erst bei 90 Grad.
Anbei mal meine Berechnung. Gilt für Slalombretter und glattes Wasser.
Wellen erhöhen den Widerstand und verschieben die Kurven zu niedrigeren ma. Werten.
muss Vmax Werten heissen im letzten Satz
Bitte nicht vergessen heute ist Lüderitz.BD will den holländischen Rekord angreifen, schreiben die Holländer. Wolfgang
schönes und sehr interessantes Diagramm. ich glaube darüber könnte man ganz locker ein ganzes Wochenende diskutieren ….
ich denke im grossen und ganzen erscheint das plausibel. In manchen Bereichen sehe ich jedoch eine Diskrepanz zur Praxis und den bereits 'erfahrenen' Werten.
das gilt für mich vor allem im Bereich den niedrigeren Windgeschwindigkeiten. Ich denke bei 20 und 25 Kn Wind sind deutlich höheren Vmax zu erreichen als von dir errechnet. So erinnere ich mich an Sessions in Karpathos mit Wind deutlich unter 20 kn und es wurden an diesem Tage auch Speeds deutlich über 35 Knoten erreicht.
(z.B. http://www.gps-speedsurfing.com/default.aspx?mnu=user&val=104915&uid=2035).
am erstaunlichsten sind für mich aber auch die Sessions von zwei Schweden mit 8.6 (lt. eigener Angabe 15-22kn Wind) in Soma Bay mit Topspeeds um die 39 und 10sec Runs zw. 35 und 37kn!
http://www.gps-speedsurfing.com/default.aspx?mnu=user&val=114317&uid=2558
http://www.gps-speedsurfing.com/default.aspx?mnu=user&val=114319&uid=587
Auch erscheinen mir die Hqlbwindgeschwindigkeiten für 20 und 25 kn Wind mit 23 bzw. 27 kn zu gering. Ich denke da bin ich schon wesentlich schneller.
Des weiteren denke ich, dass die Amwindgeschwindigkeiten generell etwas zu niedrig liegen - und hier für alle Windgeschwindigkeiten. Ich denke bei 40 kn Wind kann am Wind wesentlich schneller segeln als 15 bis 25 kn?! Ich habe den Eindruck die Kurven fallen ab 90 grad zu stark ab.
Was m.E. sehr gut passt sind die Top Speeds bei Starkwind und deren Abhängigkeit vom Kurs. Ich denke das belegt gerade mal wieder Lüderitz.
Wobei wenn die Angbaben immer stimmen in Lüderitz auch schon bei 30 Kn Wind deutlich schneller, als die von dir errechneten 42 kntoen gesurft worden ist.
Wie gesagt über dieses Diagramm lässt sich länglich diskutieren. Ich finde die Idee gut in dieses Diagramm nun reale gefahrene Werte einzutragen, denn so kann man versuchen die Aussagen zu validieren bzw anzupassen.
Danke für die gute Arbeit!!
Danke. Mit den mündlichen Angaben von Speed Fahrern muss man etwas vorsichtig sein. Genaue Winddaten sind schwierig. Wo gemessen?, Wind nicht konstant.
Dann werden meist die 2s max. Speed Werte angegeben. Da war vielleicht gerade eine Böe. Den Winkel zum Wind abzuschätzen ist auch schwierig. Manche Auswertesoftware macht eine Schätzung der Windrichtung. Da braucht man aber auch einige 'runs'.
Hier mal eine Meldung aus Lüderitz, das würde mit meiner Rechnung ganz gut hinkommen. Wobei deren 160 Grad auch nur eine Schätzung ist.
Man sollte möglichst verlässliche Daten sammeln, dann müsste sich ja eine ähnliche Kurve ergeben.
Wichtig bei der Berechnung ist m.E., dass man die Tendenzen erkennt, so falsch sind die Annahmen ja nicht.
...ich denke im grossen und ganzen erscheint das plausibel. In manchen Bereichen sehe ich jedoch eine Diskrepanz zur Praxis und den bereits 'erfahrenen' Werten.
das gilt für mich vor allem im Bereich den niedrigeren Windgeschwindigkeiten. Ich denke bei 20 und 25 Kn Wind sind deutlich höheren Vmax zu erreichen als von dir errechnet. So erinnere ich mich an Sessions in Karpathos mit Wind deutlich unter 20 kn und es wurden an diesem Tage auch Speeds deutlich über 35 Knoten erreicht.....
Danke für die gute Arbeit!!
Sehe ich genau so. Vmax bei 20 kn Wind und 90 Grad Kurs liegt ganz klar deutlich über 30 kn, das kann wirklich jeder 100kg-Manta-Fahrer bestätigen.
Das war auch einer meiner Kritikpunkte ganz zu Anfang dieser Diskussion, wo ich von realitätsfernen Kurven gesprochen hatte. Abweichungen von 50% zu den tatsächlich erreichten Werten lassen eine mathematisch korrekte Berechnung mit 2 Stellen hinter dem Komma eben ganz alt aussehen.
Das neue Diagramm von kleppy10 ist eine gute Grundlage, aber mit ein paar gemessenen Werten könnte man erkennen, wo die Fehler bei der Einschätzung der Basiswerte liegen.
GPS-Fahrer bitte melden
meint
Dr. Spin Out
Solange man keine exakten Winddaten hat, macht es auch keinen Sinn, an den Annahmen was zu ändern.
Leider stimmen die am Strand gemessenen Werte nicht mit denen auf dem Wasser überein.
Das ist ein generelles Problem. Nicht einfach zu lösen.
