Zusammenhang Finnen-Outline und Einsatzgebiet

  • Kleinstes Segel ist ein 5.6er und ein 55er Board, 76 Liter. Das sollte auch bei 10+ Bft. noch gut gehen... :D
    Ist ja ablandiger Wind, dann gehts...


    was wiegst du denn, 150kg????:cry:
    dann gehts natürlich.....:D

  • was wiegst du denn, 150kg????:cry:
    dann gehts natürlich.....:D


    Nee, 99kg derzeit. Geht aber wirklich, bin schon bei mehr Wind 5.4er gefahren (bei über 65 Knoten Wind), ein Vergnügen ist das aber nicht...

    Dieser Text wurde nach alter, neuer und eigener Rechtschreibung geschrieben und ist daher fehlerfrei!
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  • Zitat

    Habe dieses Thema mit großem Interesse verfolgt, da ich auch schon seit 25 Jahren Finnen baue, um eigene Ideen zu verwirklichen


    Hallo Dr. Spin Out,


    Du baust selber Finnen?! :) Welche Ideen wolltest Du denn umsetzen und welche Erfahrungen hast Du damit gemacht? Was funktioniert, was nicht? :)


    Zu Deinen Ausführungen bezüglich Theorie und Praxis bin ich mir nicht sicher, welche Intention Du verfolgst. Willst Du ernsthaft sagen, dass man die Theorie im Finnenbau getrost bei Seite lassen kann und nur der praktische Ansatz kann hier gute Ergebnisse ereichen?
    Der Aussage, dass die theoretischen Ansätze für Finnen volständig versagen, möchte ich widersprechen. Schließlich kann die Theorie sehr gut erkären, wieso eine Finne überhaupt funktioniert aber ich gebe Dir Recht, dass eine vereinfachte zweidimensionale Betrachtung am Profil, die Vorgänge an der Finne nur unzureichend beschreiben.
    Es stellt sich doch die Frage, welche Einflüsse die Vorgänge an der Finne beeinflussen und vor allem wie sie dies tun. Praktische Erfahrungen aus diversen Versuchen, gerade wie sie Wolfgang angestellt hat, würden hier sicherlich sehr helfen.
    Mich würde zum Beispiel interessieren, wie eine Chamälon ohne Konkaven, aber mit der gleichen Unterteilung in Segmenten im Vergleich abschneidet, einfach um zu sehen, ob die Konkaven oder die Segmente den entscheidenen Einfluss ausüben.
    Ich bin der Meinung mit den richtigen Experimenten wird man auch der Theorie auf die Schliche kommen und ich würde mich freuen, wenn Ihr uns hier an Eurer Erfahrung teilhaben lasst. :)


    Grüße
    Ole


    PS: Zur eliptischen Auftriebsverteilung: Sicherlich bewirkt die Vekleinerung der Profiltiefe zum Finnenende hin eine Verringering der RE-Zahl und damit auch wieder eine Veränderung von ca. Dies dürfte aber nur sehr gering ausfallen und wäre leicht durch eine etwas übereliptische Outline zu kompensieren. Warum im Flugzeugbau keine eliptischen Tragflügel mehr verwendet werden, hat aber nach meinem Wissen mit der Anströmproblematik der Querruder im Falle eines Strömungsabrisses zu tun. Aber das gehört hier nicht hin. :)

  • Hallo Ole !


    Meine älteste erhaltene Finne ist eine Foot-Finne aus 1986 mit einem Autogram von Robby Naish auf Sylt. Sie wurde von mir aus Karbon in einer Form gebaut, da die Serienfinnen bei mir immer abgebrochen sind.


    Natürlich kann man mit der heutigen Rechnerleistung eine Finne berechnen oder auch optimieren, aber immer nur die stationären, gleichförmigen unbeschleunigten Zustände. Dynamische Zustände wie im Kunstflug oder bei der Formel 1 sind nur ansatzweise mit enormen Aufwand rechenbar.


    Nun guck dir mal ein Surfboard auf Kabbelwasser an, der Bug tanzt auf und ab, Anstellwinkel und Rake der Finne im Wasser ändern sich permanent, dazu kommt Flex und Twist und Schwingungsverhalten des Finnenkörpers und die Vorverwirbelungen im Wasser, in einer Sekunde ändern sich die Strömungsverhältnisse an der Finne 100 mal.


    Da ist dann mit rechnen nix mehr, das dynamische Verhalten der Finne beeinflusst die Fahrleistungen und die Fahreigenschaften in gleichen Maße wie die reine Geometrie/Profilierung der Finne.


    Eine Deboichet-Finne kann man auf den 1/10 mm genau kopieren, sie läuft aber wahrscheinlich trotzdem nicht so gut wie das Original, da die dynamischen Eigenschaften durch einen anderen Faseraufbau im Innern nicht identisch sind - vielleicht läuft sie aber auch besser, man muß es halt ausprobieren.


    Letztendlich gilt: probieren geht über studieren
    Ein Glück, das es so was heute noch gibt


    Mit freundlichen Grüßen
    Dr. Spin Out

  • [...]
    Nun guck dir mal ein Surfboard auf Kabbelwasser an, der Bug tanzt auf und ab, Anstellwinkel und Rake der Finne im Wasser ändern sich permanent, dazu kommt Flex und Twist und Schwingungsverhalten des Finnenkörpers und die Vorverwirbelungen im Wasser, in einer Sekunde ändern sich die Strömungsverhältnisse an der Finne 100 mal.
    [...]
    Dr. Spin Out


    Wenn auch in einem anderen Kontext, aber im Prinzip mein reden seit....danke ;)


    Meiner Meinung nach ist das genau der Punkt warum sehr viele durchaus interessante Ansätze, die wir hier jetzt beisammen haben nur bei guten Wasserbedingungen funktionieren!

  • Ach so, noch eine Frage an Ole:
    Du schreibst, dass die Verkleinerung der Profiltiefe zum Ende hin nur geringe Auswirkungen hat. Was verstehst du unter gering? Ich meine im Endeffekt ist es doch auch hier so, viele kleine Dingen bewirken etwas großes, dementsprechend sollte man wenn es positiv wirkt doch nicht darauf verzichten, oder?

  • Hallo Dr. Spin Out,


    da gebe ich Dir Recht, vollständig wird man die Vorgänge an einer Finne wohl nie beschreiben können, nur muss man das? Sind theoretische Beschreibungen nicht immer Vereinfachungen und geben trotzdem einen guten Leitfaden für die praktische Entwicklung ab?!
    Auch ein Deboichet baut doch nicht auf gut Glück seine Finnen, sondern hat einen Plan. Jahrelange Erfahrung lässt einen ein gutes Händchen bekommen bzw. man bekommt ein Gefühl für eine Sache.
    Nur: Wenn Menschen auf Grund von jahrelangen Versuchen einen inneren Plan entwickeln können, in dem sie auch die tausenden dynamischen Vorgänge an einer Finne berücksichtigen, sollte man doch auch auf Grund dieser Erfahrungen eine vereinfachte Theorie aufstellen können, um der optimalen Finne für jede Bedingung nahe zu kommen.:)


    Zitat

    Letztendlich gilt: probieren geht über studieren
    Ein Glück, das es so was heute noch gibt


    :) Klar der Weg ist das Ziel und wenn's Spaß macht sowieso.
    Aber bitte nicht genervt sein von meinen Fragereien (ich will ja nicht noch jemanden vergraulen:redface: ), ich wüsste einfach gerne auch wieso etwas gut oder schlecht funktioniert.



    Weil Du die dynamischen Eigenschaften einer Finne ansprachst und in Deinem ersten Beitrag vom Reduzieren des Anstellwinkels durch Twist sprachst: Soll das heissen, man versucht durch den Twist so etwas wie ein Loose leech zu erzeugen? Und wenn ja, wozu? Beim Segel dient es ja dazu die Querkräfte in Böen zu reduzieren aber eine Finne soll doch möglichst viel dieser (Auftrieb genannten) Querkräfte erzeugen? Oder verhindert der Twist ein Strömungsabriss bei plötzlich auftretenden Änderungen des Anstellwinkels?


    Fragenden Grüße
    Ole

  • Ach so, noch eine Frage an Ole:
    Du schreibst, dass die Verkleinerung der Profiltiefe zum Ende hin nur geringe Auswirkungen hat. Was verstehst du unter gering? Ich meine im Endeffekt ist es doch auch hier so, viele kleine Dingen bewirken etwas großes, dementsprechend sollte man wenn es positiv wirkt doch nicht darauf verzichten, oder?


    Hallo Pat520i,


    naja, es wirkt leider negativ... :)
    Kurz zur Erlärung:
    Um möglichst einen geringen Wirbel und damit Energieverlust an der Finnenspitze zu erzeugen, wäre theoretisch eine elliptische Verteilung der Auftriebskräfte von der Finnenbasis zur Finnenspitze hin optimal. Das kann man recht einleuchtend erreichen, indem man die Outline der Finne elliptisch gestaltet, da die Auftriebskraft in jedem Teil der Finne von der Breite derselben abhängt. Dummerweise hängt die Auftriebskraft aber auch von der Reynoldszahl ab und diese wiederum auch von der Breite des Profils. Man muss also um eine elliptische Auftriebsverteilung zu bekommen eine etwas von der echten Ellipse abweichende Outline wählen. Und wenn Du dann einen Nachmittag mit der Berechnung zugebracht hast und ganz Stolz Deine Finne sägst, wird Dir irgendjemand sagen, dass die Reynoldszahl auch noch von der Geschwindigkeit der Strömung abhängt und Deine ganze schöne elliptische Auftriebsverteilung nur für eine einzige Geschwindigkeit auf dem Wasser gilt. Das ist der Punkt wo Du dann Praktiker wirst... ;) ...und surfen gehst. :)


    Grüße
    Ole

  • Hallo Wolfgang,


    die Chamäleon ist ja durch die Konkaven in 4 horizontal begrenzte Segmente geteilt. Hast Du mal eine Finne gebaut, welche zwar keine Konkaven hatten aber auch so horizontal unterteilt war, z.B. indem du das Profil in den Segmenten etwas dünner werden läßt?


    Grüße
    Ole

  • Ich weiß nicht ob wir uns verstanden haben und habe mal ein Bild mit der Maus skizziert (nicht lachen):)


    Also das rechts soll die Finne von vorne sein, ein bisschen übertrieben und das soll alles symmetrisch sein. (ist mit der Maus gezeichnet) Halt nur von einem dicken auf ein dünneres Profil auslaufend (beide symmetrisch) und dann wieder ein Sprung auf das dickerer, evtl die Kanten etwas verschliffen, so das sich horizontale Kanäle ergeben, wie bei der Chamäleon.


    Meintest Du das auch so?


    Grüße
    Ole

  • Hallo Ole! Die Segmente haben Sinn. Sie sind horizontal
    mit dem Brettboden, Wir fahren aber mit der Nase höher.
    ca10°. Also werden die Kanäle schräg von unten angeströmt,
    ergeben Lift. Bis 30kg. Für 100kg Leute gut, für 50kg Leute
    zu viel. Bremst vorne. Also Kanten verrunden , außen und innen. Ca.15kg Lift. Für alle okay. Wenn Du Deine Kanäle
    anschaust, wo bleibt der Lift??????????? Außerdem sind die Kanäle bei der Chamäleon diagonal versetzt. Wenn Dein
    System Sinn machen soll , mußt Du es auf den Kopf stellen.
    Nur so gibt es Lift. Wolfgang

  • Diese Art Lift war für Bretter vor ca 7-8 Jahren mit etwa höchstens 65cm Breite und und 7,5m? perfekt. ( Chamäleon.)
    System arbeitet ab 3,3 Beaufort. Jetzt haben wir Bretter mit 80cm und 9m?Segel. Da ist System Duo mit cut out besser.
    Arbeitet schon bei 2,5 Beaufort. Wolfgang

  • Hallo Ole !


    Klar, das die Finne unter Wasser das gleiche leisten muß wie das Segel oben in der Luft, denn Segel-Querkraft nach Lee muß durch Finne-Lift nach luv kompensiert werden, sonst ist kein Gleichgewicht. Auch das loose-leech des Segels wird schon seit langer Zeit von der Finne vorweggenommen, alle Wavefinnen haben eine harte Basis und ein mehr oder weniger flexendes Tip. Hier sieht man den Zusammenhang zwischen Outline und dynamischen Verhalten am besten, denn stömungstechnisch ist die Outline einer Wavefinne eine einzige Katastrophe - kleine Streckung, widerstandsträchtige Tip-Outline führt zu grottenschlechten Fahrleistungen - diese Finne kann nur eins : Kraftspitzen abfedern und im zerwühlten Weißwasser die Wirbel ignorieren.


    Im übrigen, das loose leech des Segels hat noch einen ganz anderen Effekt. Schau mal die oberste Latte des Segels während der Fahrt an, sie pendelt frei von luv nach lee durch die Schläge der Wellen. Also ist keine Druckdifferenz in dem Bereich des Segeltuches von luv nach lee, folglich auch kein Randwirbel und kein Induzierter Widerstand. Die oberste Latte stellt sich im Idealfall exakt in Richtung des scheinbaren Windes, kein Anstellwinkel also auch keine Druckdifferenz und kein Induzierter Widerstand.
    Bei der kleinen Streckung des Segels hat sich durch praktische Erfahrung eine glockenförmige Auftriebsverteilung (Stichwort: Horten Nurflügel) herausentwickelt, nicht zielgerichtet und mit klaren Vorstellungen aus der Theorie, sondern da haben mal ein paar Jungs wild drauflosgeschneidert und waren dann plötzlich viel schneller als die anderen.


    Wäre schön, wenn man das bei Finnen auch so erreichen könnte, aber weich Finnen neigen unter Wasser zum Flattern, außerdem ist beim Segel der Mast als tragendes Element vor dem Druckpunkt, einwirkende Kräfte können also den Anstellwinkel reduzieren, während bei der Finne der Druckpunkt bei 25 % liegt und somit vor dem Festigkeitsmaximum = dickste Stelle des Profils liegt. Einwirkende Kräfte neigen also dazu, den Anstellwinkel noch zu vergrößern.
    Außer natürlich bei der Wavefinne, hier liegt der große Tipbereich durch den starken Rake hinter dem Festigkeitsmaximum der Basis. Es erfolgt also eine Reduzierung des Anstellwinkels.


    Soviel für heute von


    Dr. Spin Out

  • Hallo Wolfgang, hallo Dr. Spin Out,


    solche Antworten lassen mein neugieriges Herz höher schlagen. :)


    @ Wolfgang
    Mal angenommen, man würde diese Kanäle stark verrundet einschleifen, nicht zu tief um die Festiggkeit zu gewährleisten, und auch um 10Grad aufwärts strebend, um parallel zur Strömung zu sein. Irgendein Lift wäre dann nicht zu erwarten. Glaubst Du, so etwas hätte Vorteile bzgl. der Empfindlichkeit gegenüber Spinouts. Die Strömung wird ja in gewisser Weise kanalisiert und evtl können sich Störungen nicht so einfach nach unten oder oben ausbreiten. Außerdem wird die Querströmung zur Finnenspitze hin behindert, was vielleicht die Fahrleistung positiv beeinflusst. Vielleicht hast Du das ja auch schon mal getestet... :)


    Du hattest irgendwo mal erwähnt, dass Du mal ein Surfbrett mit Plexiglasboden gebaut hast und die Finne "bei der Arbeit" gefilmt hast. Hast Du eigentlich diese Videoaufnahmen noch und würdest Du sie auch für die Öffentlichkeit zugänglich machen? Das wäre schon ein schöner Anschauungsunterricht. :)



    @ Dr. Spin Out
    Das mit den Wavefinnen ist eine gute Erklärung. Ich hatte schon den Verdacht, die haben nur diese Form, weil's so dynamisch aussieht. :) Denn wie Du es schon schreibst, ich konnte ich mir auch keinen sinnvollen strömungstechnischen Reim auf die Form machen.


    Das das Loose Leech beim Segel auch den Randwirbel verringert war mir klar, bei der Finne habe ich da schlicht nicht dran gedacht. Irgenwie entzieht es sich auch meiner Vorstellungskraft, dass die Finne, welche ich auf Land kaum ein paar Milimeter gebogen bekomme, unter Wasser twistet. Wieviel Milimeter oder Grad verdreht sich eigentlich so eine Finne bei Belastung?


    @ alle
    Wurden eigentlich schon mal Finnen nach dem prinzipiellen Aufbau eines Segels gebaut? Also ein Stab als Finnenvorderkannte, waagerecht liegende Stabilisierungen welche mit so einer Art Camber auf dem Stab lagern und einem mehr oder weniger flexiblem Material als "Segeltuch".
    Das hätte ja den Vorteil ein asymetrisches Profil für beide Fahrtrichtungen zu haben, welches automatisch umschlägt.


    Grüße
    Ole