#02 Finnen-Design allgemein: Outlines, Rake, Flächendimensionierung

    guter Vorschlag, dann fangen wir doch mal an:


    1.) Die Finne soll die herrschende Querkräfte im System Brett-Segel-Fahrer aufnehmen, so dass eine stabile Geradeausfahrt ermöglicht wird.
    2.) Dabei soll die Finne über einen festzulegenden Geschwindigkeitsbereich (je nach Einsatzzweck) funktionieren.
    3.) Der Fahrwiederstand der Finne soll minimiert werden.
    4.) Die Finne soll eine Festigkeit aufweisen, die einen Sicherheitsfaktor von 1,5 gegenüber den max. Belastungen im normalen Betrieb aufweist.
    5.) Die Finne soll einfach zu montieren sein, und eines der gängigen Box-System (f. Speed/Slalom Tuttle) unterstützen.


    hab ich was vergessen ?


    to be continued.

    Wo möchtest du den Druckpunkt haben?


    Tu jetzt mal so, als wär die Finne noch gar nicht erfunden worden.


    Es gibt nur Rigg, Fahrer + Board dieses System stelt die Anforderung an die Finne.


    Rigg + Fahrer leisten (oder von mir aus: erzeugen Kräfte) Board + Finne bremsen (oder erzeugen eben Gegenkräfte)


    p.s. ich kann mich erst So wieder melden!

    Gebt doch mal auf gestellte Fragen bitte Antworten.Wenn man Fragen gestellt bekommt und antwortet, auch nichts. So Blödsinn wie Profil und
    Outline spielen bei high speed keine Rolle,toll,was man alles bedenken soll.
    Es gibt nur Rigg,Fahrer+ Board,dieses System stellt die Anforderung an die Finne.Wasser und Wind braucht man wohl nicht. Es entwickelt sich hier immer schlimmer Jetzt weicht ihr von der Finne auf alles Andere aus.Ich habe 150 Bretter für Versuche gebaut,weiß ,über Segel einiges, habe Trapeze,bzw .deren Leistungen gemessen. Weiß welches Unterwasserschiff kleine Finnen ermöglicht . Das setze ich eigentlich alles voraus um
    sinnvoll Finnenentwicklung machen zu können.Na ja, ihr macht vieles falsch ,aber das macht ihr richtig. Wolfgang

    Hier sollte man sehen was mit spiegelbildlich gemeint ist. Ist für Twinser sinnvoll ,wieweit ein Vorteil bei Speed mit der oder der Variante erreicht werden kann,werden wir sehen. G10 wird nur ein Prototyp für Formenbau um beide Varianten im Programm zu haben. Daraus wird dann dreifach asymm. Wolfgang


    Ok, die Punkte 2+3 würde ich etwas präziser fassen:


    i) bei niedrigen Geschwindigkeiten muß die Finne über ausreichend große Ca-Reserven verfügen, um die Querkräfte auch in der Angleit- und Beschleunigungsphase aufbringen zu können.


    ii) bei hohen Geschwindigkeiten sollte die Finne mit einem möglichst geringen Cw-Widerstand laufen können


    iii) der Auftriebsanstieg sollte so hoch wie möglich sein, um spontane Reaktionen auf Lastspitzen zu haben (da haben wir dann automatisch die Streckung mit drin!)


    iiii) das Verhalten der Finne nahe Ca-max sollte möglichst gutmütig sein, um Spinout zu vermeiden oder rechtzeitig zu erkennen. (Im Flugzeugbau ist das ein KO-Kriterium, dem oft eine gewisse Leistungsverbesserung geopfert wird, da ein überraschender Stall schnell zum Trudeln führt und den Pilot schlicht und ergreifend umbringt!)


    Weitere Anregungen erwünscht, bis Sonntag haben wir ja glücklicherweise etwas Ruhe hier :D


    meint


    Dr. Spin Out

    Zitat von bernie_a74

    .....Rigg + Fahrer leisten (oder von mir aus: erzeugen Kräfte) ......


    Das finde ich toll, welche Kräfte leistet oder erzeugt denn der Fahrer beim Speedfahren ?????


    Wäre es dann nicht besser, man würde 2 Fahrer auf das Brett stellen, zwei Fahrer= doppelte Kräfte. Und was wäre mit 4 Fahrern?


    da wundert sich


    Dr. Spin Out


    nee, eigentlich wundert der sich schon lange nicht mehr

    Zitat von Dr. Spin Out

    Ok, die Punkte 2+3 würde ich etwas präziser fassen:


    i) bei niedrigen Geschwindigkeiten muß die Finne über ausreichend große Ca-Reserven verfügen, um die Querkräfte auch in der Angleit- und Beschleunigungsphase aufbringen zu können.


    ist zwar qualititativ richtig, aber schwer zu quantifizieren, weil letzendlich findet man sich immer an der CA-Max Grenze, d.h. jede noch so grosse Reserve wird genutzt . Würde es lieber versuchen über den konkreten Geschwindigkeitsbereich abzuhandlen, d.h eine minimale Geschwindigkeit definieren bei der die Finne 'greifen' muss.


    Zitat von Dr. Spin Out


    ii) bei hohen Geschwindigkeiten sollte die Finne mit einem möglichst geringen Cw-Widerstand laufen können


    o.k


    Zitat von Dr. Spin Out

    iiii) das Verhalten der Finne nahe Ca-max sollte möglichst gutmütig sein, um Spinout zu vermeiden oder rechtzeitig zu erkennen. (Im Flugzeugbau ist das ein KO-Kriterium, dem oft eine gewisse Leistungsverbesserung geopfert wird, da ein überraschender Stall schnell zum Trudeln führt und den Pilot schlicht und ergreifend umbringt!)


    na ja, da sind wir dann wieder bei einer Kompromisslösung. Fahrsicherheit auf Kosten der Leistung.
    kleiner Exkurs: Im modernen Flugzeugbau spielt das natürliche Stall-Verhalten fast keine Rolle mehr. da die Flugzeuge durch Stall Protection Systeme faktisch nicht mehr in diesen Flugbereich hinkommen können (nur noch im Fehlerfall , s. AF A330). Neben dem Zugewinn an Betriebssicherheit haben diese System natürlich den Vorteil, dass man (fast) keine Zugeständnisse mehr beim aerodyn Desing wg. Stall machen muss. Leider haben wir diese Möglichkeit der sog. Flight Envelope Protection beim Surfboard noch nicht.... evtl eine Aufgabe für Bernie ....


    Ich sag jetzt aber mal, Speedfahren ist kein Kindergeburtstag und 'no risk - no fun', aber auf der anderen Seite wird immer propagiert 'Kontrolle ist alles'. Bin hin und her gerissen. evtl. ist der Cutout in Kombination mit dem Grenzschichtzaun die Lösung ? oder was schwebt dir vor ? mit ner runden Nase , als sonst übliche Massnahme, machst du jedes Laminarprofil kaputt :mad:

    Zitat von Isonic87


    na ja, da sind wir dann wieder bei einer Kompromisslösung. Fahrsicherheit auf Kosten der Leistung.
    [...]


    Ich sag jetzt aber mal, Speedfahren ist kein Kindergeburtstag und 'no risk - no fun', aber auf der anderen Seite wird immer propagiert 'Kontrolle ist alles'. Bin hin und her gerissen. evtl. ist der Cutout in Kombination mit dem Grenzschichtzaun die Lösung ? oder was schwebt dir vor ? mit ner runden Nase , als sonst übliche Massnahme, machst du jedes Laminarprofil kaputt :mad:


    Die Frage ist halt, was bringt dir die widerstandärmste Finne der Welt, wenn kein Mensch sich traut, damit Vollgas zu geben? Solche Finnen gibts schon zu genüge. Du hast schon recht, Weltrekordjagt im Speedsurfen ist kein Ponnyhof, und wie der WSSRC Mensch in Lüderitz schon sagte: "There is no safe way of setting a World Record. So just make sure, there's an ambulance near by." Aber im Speedsurfen gibt es auch ohne eine Finne mit kritischem Abreißverhalten schon genug möglichkeiten, sich spektakulär auf die Fresse zu packen. Letztendlich muss ein Mensch auch auf dem Baord stehen und den Speed damit fahren. Und dieser Mensch braucht auch gewisse Rahmenparameter, um das zu schaffen. Wenn er sich mit der Finne nicht sicher fühlt, wird er damit auch nicht ernsthaft schnell. Dieser zusammenhang wird auch als Speed durch Kontrolle propagiert, und ich halte ihn für sehr wichtig. Man muss halt alle Faktoren berücksichtigen.


    Bzgl der Laminarprofile bin ich auch noch nicht überzeugt, dass man an der Finne überhaupt eine laminare Strömung bekommen kann...


    Gruß, Onno

    wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.

    Man muß erst mal unterscheiden: Abdrift und angeluft fahren. Angeluvt fahren kann man sehen. Man hält bei der Abdrift die Richtung aber man hat den Versatz ,wo man landet.Kann durch die Schrägfahrt oder Abdrift niemals eine laminare Strömung am Brettboden und auch nicht an der Finne geben. Bei der Abdrift stimmt die Richtung,du landest nur weiter unten. Bei der angeluvten Fahrt fährst Du schräg.Was bremst jetzt mehr.?
    Einmal den Brettboden betrachten,dann auch mal die Finne. Wolfgang

    Wolfgang, es ist beides das gleiche. Ob du jetzt schräg zur Boadachse zu einem punkt in Lee von deinem anvisierten Ziel fährst, oder un du die Nase etwas nach luv von deinem Ziel ausrichtest und dann schräg zum Ziel fährst... Ist nur eine andere Betrachtungsweise des selben Phänomens. Der Finne und dem Board und der Strömung ist das egal.

    wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.

    Druckpunkt höher: Was passiert da.? Das Brett kann kippelig sein,Druckpunkt tiefer kann mehr Stabilität geben wenn Du eine sehr harte Finne
    verwendest ,die den Flex kaum zuläßt.Du büßt aber Speed ein.Also Finne hauptsächlich an der Basis verbreitern, also kürzer fahrbar und laufruhiger.
    Die 22er Bullspeed hat durch die Vergrößerung 28cm² mehr Fläche . 220cm²+28cm². Die 25er hat 248cm². Aber3cm mehr Tiefgang.Bei gleicher
    Fläche. Wolfgang

    Zitat von Dr. Spin Out

    Das finde ich toll, welche Kräfte leistet oder erzeugt denn der Fahrer beim Speedfahren ?????


    Schauen wir uns das Gesamtsystem Surfer (Board, Rigg, Finne, Athlet) mal an.


    Ich habe der Einfachheit halber das Kräfte- und Momentengleichgewicht in einer Ebene gemacht, in der die resultierenden Kräfte sind.


    Die Segelkraft ist oben, die Finnenkraft unten, dazwischen der Abstand a. Es ist ein Drehmoment das, ..... soferne nichts dagagenwirkt .... dazuführt dass das Rigg ins Wasser fällt (1.)


    Ein Athlet, der einfach so dasteht: Auf ihn wirkt die Gewichtskraft m*g in deinem Körperschwerpunkt (das ist ungefähr dort, wo der Po ist). m*g wirkt aber auch genau unter seinem Schwerpunkt, sonst würde er ja zum Erdmittelpunkt fallen. Er erzeugt keine Kräfte in Fahrtrichtung. (2.)


    Nun stellen wir den Athleten auf das Surfboard. Kann er surfern, wird er wissen, dass er sich dem Rigg entgegenlehnen muss. Er MUSS seinen Körperschwerpunkt von seinen Fußsohlen wegentfernen. Der Abstand von den Fußsohlen zum Körperschwerpunkt ist s. (3.)


    Er erzeugt ein Drehmoment m*g*s welches dem anderen Drehmoment entgegenwirkt (Fs*a)


    Daraus restultiert die maximal mögliche Segelkraft aus: Fs= m*g*s/a


    Aus dieser Formel sieht man sehr rasch: Je kleiner a desto größer kann die maximale Segelkraft werden. Je größer s desto größer kann auch die Segelkraft werden.


    m*g: Ja ... du hast Recht, je schwerer der Athlet, desto mehr Kräfte kann er erzeugen. Aber, je höher das Gewicht, desto höher(näherungsweise) ist auch der Fahrwiderstand. (fast ein Nullsummenspiel zu gunsten der schwereren Fahrer)


    Ganz entscheidend bleibt das das Verhältniss s/a.



    KräfteSurfer.jpg

    Zitat von bernie_a74

    Schauen wir uns das Gesamtsystem Surfer (Board, Rigg, Finne, Athlet) mal an..........


    Red nicht lange um den heißen Brei rum : Welche Kräfte erzeugt der Fahrer, die vortriebswirksam sind??? Keine!!!! Er setzt nur seine Masse ein!!!


    Schauen wir uns das Gesamtsystem Surfer (Board, Rigg, Finne, Athlet) mal an.


    Er erzeugt ein Drehmoment m*g*s welches dem anderen Drehmoment entgegenwirkt (Fs*a)


    Daraus resultiert die maximal mögliche Segelkraft aus: Fs= m*g*s/a


    Das ist richtig, der Segeldruckpunkt muß so tief wie möglich liegen, der Körperschwerpunkt muß soweit wie möglich außen liegen.
    Deine Schlußfolgerung für schwere Fahrer ist totaler Schwachsinn, es gibt keinen Top-Speedfahrer unter 100 kg und auch die legen sich noch 10-18 kg Zusatzgewichte in die Bleiweste, vergrößert m*g und auch s.


    Noch ein Kommentar zu Herr Rob Douglas:


    Auch ein absoluter Surflaie könnte erkennen, daß dieser gute Mann niemals die notwendigen Kräfte in dieser ungewöhnlichen Armhaltung aufbringen kann!
    Könnte es sein, das er da sein Trapez hat?????


    Richtig ist, die sehr weite Ausladung vergrößert s und auch seine Bleiweste ist gut zu erkennen.


    Nun mach mal fogendes, lieber Bernie:


    Zeichne mal die Körperhaltung des Surfers realistisch ein, zB wie Herr Albeau auf dem Titelbild der SURF. Dann schwenke den Mast des Segels langsam nach LUV ( Albeau hat ca. 15 Grad überzogen, bitte weiterschwenken!). Jetzt schau mal, wo deine Kräfte hinwandern. Da der Winkel zwischen Rigg und Albeau praktisch immer konstant bleibt, seine Arme sind leider nur endlich lang, wirst du erkennen müssen, daß m*g*s immer besser wird, weil s immer größer wird. Fs*a bleibt gleich, der Surfer könnte also mehr Fs bändigen, solang bis er mit dem Mors ins Wasser taucht. Siehe Herrn Douglas!!!
    Für die Finne bleibt dann leider immer weniger zu tun, da Fs jetzt schräg nach oben geht und nur noch der horizontale Anteil durch die Finne kompensiert werden muß.


    So geht schnell!!!