Hilfe bei Canard

[p-wende]

Hallo,

nachdem mein Mono so gut wie fertig ist, möchte ich jetzt ein Canard bauen. Der Mittelrumpf und eine Flügelseite sind bereits fertig. Jetzt geht es an die Schwimmer. Ich weiß leider noch nicht welchen Anstellwinkel ich den hinteren und dem vorderen Schwimmer geben soll. Hier im Forum habe ich nur von einem Boot mit 2° vorne und 4° hinten gelesen. Bei den berichten auf RC Groups und Offshoreelectrics wurden leider keine Angaben gemacht. Ich weiß noch, dass ich einen Aufbaubericht bei Hydroworld gelesen hatte, wo die hinteren Schwimmer 0° hatten. Vielleicht hat ja jemand ein Canard und kann mir die Anstellwinkel bei seinem Canard schreiben. Auch die Höhe überm Rumpfboden wäre interessant.

Vielen Dank im vorraus
Gruß Philipp

[R/B]

Hallo Phillip

so einfach ist das nicht, nur die Winkel kopieren reicht nicht. Da spielen die Rumpfgeometrie und die Ausbildung der Flügel eine Rolle, Gewichtsverteilung. Ist der für SAW, Spaß oder Wettbewerb. Je nach dem ist das etwas anderst.

[p-wende]

Hallo,

der Rumpf soll zum Spaß sein und soll um die 80km h schnell werden. Er ist 80cm lang und wird an 6s fahren. Die Flügel würden momentan nicht für starken Auftrieb sorgen aber das kann ich nachträglich schnell ändern. Ich kann morgen noch ein Foto hochladen. Ich habe mich am Fast Duck Mini Hydro orientiert. Den Schwerpunkt habe ich momentan bei einem Viertel geplant.

[p-wende]

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Hier die versprochenen Bilder. Ich hoffe man kann die Bilder so sehen.

Gruß Philipp

[andi 66]

Schönes Projekt haste da. Bitte weiter berichten 👍🏻

[Shark]

Moin Phillip,

ich gehe mal davon aus das du hier schon mal im Forum nach "Canard" gesucht hast und auch den ein oder anderen Beitrag gelesen hast. Sind ein paar sehr interessante dabei. Gibt da verschiedene Philosophien wie so ein Schiffchen fahren soll / sollte. Die Auslegung der Aerodynamik eines Canards grade im Zusammenhang mit dem Schwerpunkt ist nicht grade trivial. Und es kommt immer darauf an unter welchen Randbedingungen er später laufen soll wie Rene ja schon angemerkt hat.

Zu deiner Frage:
Mir ist nur dieser Beitrag (https://www.rc-raceboats.de/forum/showthread.php?9706-Suche-Bauplan-f%FCr-Canard&p=76959&viewfull=1#post76959) bekannt wo Anstellwinkel genannt sind. Habe auch grade extra noch mal meinen alten (ersten den ich gebaut habe (https://www.rc-raceboats.de/forum/showthread.php?28240-Mini-Canard(s)&p=214237&viewfull=1#post214237)) aus der hintersten Ecke des Schranks hervorgekramt und die Winkel grob bestimmt. Vorne sind es 5-6° und hinten ca. 2°. Nur so mal als Anhaltpunkt.

Bin gespannt was du aus deinem Projekt machst. Du solltest mit den SP aber flexible bleiben. Der wird wahrscheinlich etwas weiter vorne sein müssen als 1/4 ... Und einen Abflug sollte deine Konstruktion von der Festigkeit auch auch überstehen können ...

Gruß,
Patrick

[p-wende]

Hallo Patrick,

deinen Aufbaubericht hatte ich soweit ich weiß bei Hydroworld gelesen. Danke für die Infos. Ich werde alles sehr variabel bauen. Die Schwimmer sind wechselbar und der Schwerpunkt lässt sich auch stark variieren. Ich wollte nur erstmal einen Anhaltswerte haben und den habe ich ja nun. Nach deinen Werten werden dann die ersten Schwimmer entstehen. Den Rest werde ich probieren müssen.

Danke und Gruß
Philipp

[Larger]

Hallo Philipp,
zunächst mal musst Du Dir über das Konzept klar werden. Es gibt Leute, für die ist das Canard ein kastrierter Kat. Da soll das Teil hinten auf den Kufen laufen und die Nase über dem Wasserr halten. Das geht nur mit wenig Anstellwinkel hinten.
Andere so wie ich sehen das aber anders. Im Idealfall läuft das Canard als "Zweipunkter", vorne auf der Nase und hinten auf dem Prop und im Idealfall haben die Schwimmer hinten nur in der Kurve Wasserkontakt.
Dann passt das mit vorne etwa 5°. Dafür darf die Nase aber auch nicht zu schmal sein. Schwerpunkt weit vorne. Die Flügel müssen aber auf jeden Fall ein tragendes Profil haben. Ich hab mal S-Schlag probiert, hatt aber den Eindruck das es nicht von Vorteil war. Kann aber auch an der Pfeilung gelegen haben. Rechteckig bis leichtes Trapez in der Aufsicht funktioniert nach meiner Ansicht besser.
Ich bion auch der Meinung, das die hinteren Schwimmer deutlich vor dem Heck enden müssen.
Aus Zeitgründen bin ich noch nicht dazu gekommen, aber ich denke seitlich etwa 5° aufgekimmt Laufflächen und etwa 5° Anstellwinkel der hinteren Schwimmer , dazu Ende etwa 1/5el der Rumpflänge vor dem Heck sollte gut funktionieren.
man muss etwas tüftlen bis das Boot sauber läuft . Wenn der aerodynamische Auftrieb der Flügel unterschiedlich ist kippt das Boot sofort auf eine Seite.
Wenn die hinteren Schwimmer zu groß sind , also große Fläche für Wasserkontakt, dann geht der Strom in der Kurve zu hoch.
Balsa ist zwar schön zu bauen, kann man super mit Sekunde kleben, muss aber auch gut versigelt werden. Ansonsten ist die Stabilität schnell hin

Gruß Heiko

[p-wende]

Hallo Heiko,

danke für deine lehrreiche Antwort. Ich würde auch die Variante als 2 Punkter auf der Geraden bevorzugen. Meinst du es reicht wenn ich hinten einen Flügel anbaue und den Schwerpunkt auf 35 cm von hinten, also auf 42% der Länge nach vorne verschieben kann?

Danke und viele Grüße
Philipp

[Shark]

Ich bion auch der Meinung, das die hinteren Schwimmer deutlich vor dem Heck enden müssen.
Aus Zeitgründen bin ich noch nicht dazu gekommen, aber ich denke seitlich etwa 5° aufgekimmt Laufflächen und etwa 5° Anstellwinkel der hinteren Schwimmer , dazu Ende etwa 1/5el der Rumpflänge vor dem Heck sollte gut funktionieren.


Moin Heiko,

was führt dich zu dieser Meinung bzw. was erwartest du dir davon ?

Gruß,
Patrick

[Shark]

Moin,

bin auch der Meinung das ein Canard als 2-Punkter laufen muss um das volle potential des Konzepts ausnutzen zu können. Sonst kann man auch ein Hydroplane oder Kat bauen. Ohne Hilfe der Aerodynamik wird man wahrscheinlich auch nicht wirklich zu einem ausschließlichen 2-Punkter kommen. Ein Canard im Baustil eines Rigger, spricht mit Streben hinten, ist dann mindestens ein 3- wenn nicht sogar ein 4-Punkter.

Um stabil auf auf 2 Punkten fahren zu können braucht man ein Aerodynamisches Konzept, was sowohl um die Rollachse als auch um die Querachse eigenstabil ist.

Wenn ich nochmals einen Carnard entwickeln / designen würde, würde ich mir folgenden Fragen stellen bzw. Schritte abarbeiten:

1.
Wie möchte ich die Last (statisch gesehen) auf die 2 Punkte verteilen (Nase / Prop). Damit ergibt sich sich bei bekanntem Abstand zwischen Abrisskante an der Nase und Prop die Position des SPs. Ich tendiere momentan zu einer 50:50 Verteilung ...

2.
In welchen Geschwindigkeitsbereich möchte ich mich nachher (maximal) Bewegen und wie viel Bootsgewicht soll dabei nachher dabei von der Aerodynamik getragen werden. 100% wäre dabei komplettes fliegen / schweben über dem Wasser.

3.
Wieviel Auftriebsreserve / Toleranz soll bleiben um nicht gleich beim kleinsten heben der Nase (Anstellwinkeländerung) durch eine Störung komplett wie ein Flugzeug abzuheben. Je nach Flügelfläche und Profilierung kann schon bei 3-5° Anstellwinkeländerung sich der Auftrieb verdoppeln !

4.
Auswahl von Flügelfläche und Profil, so dass Punkt 2 und 3 den eigenen Anforderungen entsprechen. Bodeneffekte sollten dabei berücksichtig werden. Das Profil sollte dabei so gewählt / gestaltet werden, dass es zumindest Druckpunktstabil ist (was für Profile mit S-Schlag gilt). Besser wäre ein eigenstabiles ...

5.
Positionieren der der Flügel, so dass SP und DP in Längsrichtung übereinstimmen. Mit einem variablen SP sollte sich die Flug / Fahrlage fein justieren lassen. Wellenwinkel und Proplift spielen ja auch noch in das System mit rein.

6.
Design der Nasenlaufflächen und Schwimmer. Die Nase sollte aus meiner Sicht so gestaltet sein, dass der Canard gut aus dem Wasser kommt und auch Reserven gegen mögliches Abtauchen bietet. Die Schwimmer hinten sollten habsächlich dafür sorgen das die Luft unter dem Flügel gehalten wird und sich ein gutes Luftpolster bilden kann. Dazu müssen die gar nicht mal breit sein. Wenn der Canard auch gut durch die Kurve fahren soll, sollte sich dir innere Schimmer zu einem gewissen Maß ins Wasser absinken und so Grip / Querkraft aufbauen zu können. So wie eine Turnfin halt.

Das ganze ist natürlich nicht trivial sowas auszulegen bzw. zu entwerfen und erfordert natürlich gewisse Kenntnisse über Profile im Bodeneffekt. Aber es gibt ja auch Tools die einen unterstützen können wie JavaFoil oder am besten Fall sogar CFD Berechnungen. Try and Error ist aus meiner Sicht in der heutigen Zeit auch im Modellbau nicht mehr unbedingt up to date ... wenn nicht der Weg das Ziel ist. Man braucht halt wahrscheinlich einige Iterationsschritte bis es gut läuft und jedes mal einen neuen Prototyp zu bauen wäre mir da persönlich zu viel Aufwand.

Gruß,
Patrick

[Larger]

Hallo Patrick, die hinteren Schwimmer sollen ja nur die Luft unter dem Flügel halten und in der Kurve Führung geben. Ähnlich wie ein Turnfin. Und da habe ich das Gefühl, das die Kurvenführung besser ist, wenn die hintere Abrißkante vom Schwimmer weiter vorne ist. Dennoch muß die innere senkrechte Fläche weiter bis zur Flügelhinterkante geführt werden, damit das Luftpolster gehalten wird. Man kann die Lauffläche auch längs abstufen, mit unterschiedlichen Winkeln.
Ich habe bisher Canards gebaut mit deltaförmigen Flächen , S-Schlag und scharf auslaufender Endleiste, sowie leicht trapezförmige Flügel mit "stumpfer " Endleiste, heist hinten etwas abgeschnitten. Diese Variante hat für mich besser funktioniert.
Die Nase ist bei mir immer so breit wie der Mittelrumpf und entspricht etwa dem Vorderteil eines Monos. Hab da schon Stringer dran gehabt und auch Längsstufen.
Gewichtsverteilung60/40 bis 50/50,
Die Nase hebt durch Anstellwinkeländerung eher nicht ab, wenn die Gewichtsverteilung stimmt. Der Flügel soll ja das Heck heben.. Das war das Problem der ELAM. Die ist aufgestiegen weil der Druckpunkt zu weit vorne ist.

Gruß Heiko

[p-wende]

Hallo,

ich habe mich in den letzten Tagen mit der Aerodynamik beschäftigt und verstehe jetzt die Probleme, die mein Flügel vermutlich gehabt hätte. Als ich den Flügel getestet habe (mit starkem Gebläse) fiel mir erstmal auf, dass er kaum Auftrieb (100g) bei 0° Anstellwinkel lieferte. Wenn der Winkel erhöht wurde war der Auftriebspunkt zu weit vorne und der Auftrieb zu stark. Jetzt habe ich einen neuen Flügel mit besseren Ergebnissen gebaut. Der jetzige Flügel hat bei 0° Bootsneigung 430g Auftrieb und der Auftriebspunkt ist bei 33%. Mit steigendem Winkel vom Boot steigt zwar der Auftrieb (verdoppelt sich etwa bei starkem Winkel), der Auftriebspunkt wandert aber nur leicht nach vorne(ca.3%). Mein Problem ist nur, dass ich nicht weiß wie schnell die Luft vom Gebläse auf den Rumpf zu strömt.

Eure Beiträge haben sehr wahrscheinlich eine Enttäuschung am See verhindert.
Danke und viele Grüße
Philipp

[Shark]

Moin Phillip,

schön zu lesen, dass du dich mit der Aerodynamik beschäftigt hast. Und das auch gleich in der Praxis. Hatte zuerst die Vermutung meine theoretische Vorgehensweise für die Auslegung eines Canards hätte dich etwas abgeschreckt ...

Mir persönlich wären 3% Druckpunktwanderung nach vorne schon zu viel. Je nach mittlerer Sehnenlänge des Profils können das schon einige 1-2cm sein. Hast du ein Profil mit S-Schlag mal in Betracht gezogen ?

Habe vorhin mal was aus meiner Videosammlung was zusammengeschnitten ...


https://www.youtube.com/watch?v=jJkRFaWPcsU&feature=youtu.be

Gruß,
Patrick

[p-wende]

Hallo Patrick,

das Video hatte ich schon vorher gesehen und geliked. Ein S Schlag Profil habe ich versucht in abgespeckter Form zu bauen. Die 2-3% Verschiebung werde ich morgen nochmal exakter messen. Hatte da verschiedene Messungenauigkeiten drin. So wie es jetzt ist werde ich aber auf jeden Fall erstmal Erfahrung auf dem Wasser sammeln. Wenns nicht läuft habe ich da schon verschiedene Ideen zur Optimierung.

Gruß Philipp