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Die Speedschläuche verringern die Kontaktfläche gegenüber einem glatten Luftkiel nicht, bringen insofern nichts.
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Hallo,
ich habe noch mal ein wenig nachgedacht und muss obige Aussage revidieren.
Ich habe die Kontaktflächen eines Bootes mit dem Wasser bei gegebenen Werten für Länge, Breite und Gewicht für verschiedene idealisierte Rumpfformen berechnet.
Der Wasserwiderstand lässt sich formelmässig über diese Kontaktfläche und einem Reibbeiwert ausdrücken.
Die Rumpfform sei im Fall 1 rechteckig und im Fall 2 rechteckig mit an den Seiten angesetzten Kufen.
Hiermit will ich den Effekt der Speedschläuche beim Futura auf den Wasserwiderstand untersuchen.
Der Rumpf beim Futura weicht natürlich von dieser Form ab, der Effekt der Kufen müsste sich aber auch an der idealisierten Rumpfform zeigen.
Folgende Werte habe ich zugrunde gelegt:
Breite B der Rümpfe: 2 m
Breite B k der Kufen bei Rumpf 2 = 0,1*B: 0,2 m
Länge L der Rümpfe: 5 m
Rumpfgewicht G und Verdrängung V: 500 kg => V = 0,5 m^3
Der kufenlose Rumpf 1 taucht 0,05 m ein und hat eine Kontaktfläche von B * L + 2 * V / B = 10,5 m^2
Der Kufenrumpf 2 taucht mit den Kufen 0,25 m tief ein, die Fläche beträgt 2 * L * B k + 2 * V / B k = 7 m^2
Das ist der Katamaraneffekt: Bei gleicher Verdrängung ist der Wasserwiderstand um 35 % niedriger geworden.
Man kann die Kufenbreite für kleinstmögliche Fläche optimieren.
Dazu muss man die Flächengleichung für Rumpf 2 nach B k differenzieren und gleich Null setzen (Minima-/Maximarechnung)
Man erhält:
B k = (V / L) ^0,5
In diesem Beispiel also Wurzel aus 0,5/5 = 0,316 m
Dieser relativ grosse Wert und der Übergang auf die dicken 57-er Tragschläuche lieferten den Grund dafür, warum Zodiac beim Futura die Speedschläuche beim Modellwechsel 2003 stark verbreitert hat.
Übrigens würde bei einem Katamaran von 6 m Länge und 200 kg Gewicht der Wert bei nur 18 cm liegen.
Fazit:
Speedschläuche erhöhen zwar das Gewicht der Futura-Boote, die Kontaktfläche im Wasser müsste aufgrund des Katamaraneffektes aber dennoch abnehmen.
Vor allem mit grösseren Speedschläuchen müsste sich eine Verringerung des Wasserwiderstandes ergeben.
Bei meinem Futura (2000-er Modell) sind noch die innenliegenden kleinen Speedschläuche montiert.
Die Schläuche werden hier also mehr zur Spurstabilisierung und zur Verstärkung des Rumpfes eingesetzt.
Gruss
Peter