Labor 04
Hydrodynamischer Versuchstank
Leistungsvalidierung vor dem ersten Prototyp in Originalgröße
Warum ein kleines Boot im Tank testen?
Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass hydrodynamische Tests ausschließlich Hochseeschiffen vorbehalten sind. In Wirklichkeit hängt die Leistung eines kleinen Gleitrumpfs —etwa eines 4 m langen Schlauchboots —genauso stark von seiner Unterwasserform ab wie die eines Tankers von seinem Wulstbug. Trimmwinkel, benetzte Fläche, Gischtbildung und Belüftung haben alle einen erheblichen Einfluss auf Geschwindigkeit, Kraftstoffverbrauch und Fahrkomfort. Bei Wavefella , betreiben wir einen eigenen hydrodynamischen Versuchstank, der es uns ermöglicht, diese Effekte im Modellmaßstab zu quantifizieren —bevor wir Metall und Gewebe für einen Prototyp in Originalgröße einsetzen.
Das Testen im Modellmaßstab (typischerweise 1:3 bis 1:5) ermöglicht es uns, Rumpfformen schnell und kosteneffizient zu iterieren. Eine Woche im Tank kann dieselben Leistungsdaten erzeugen, für die monatelanges Versuch-und-Irrtum in Originalgröße nötig wäre —und zu einem Bruchteil der Kosten.
Anlagenspezifikationen
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Tankabmessungen | 35 m (L) × 3.5 m (W) × 1.8 m (D) |
| Schleppwagen | Elektrisch servogetrieben, maximale Geschwindigkeit 12 m/s (23 kn), Geschwindigkeitsgenauigkeit ± 0.5 % |
| Wellengenerator | Klappentyp, programmierbare regelmäßige & unregelmäßige Seegänge, Hs bis 0.3 m im Modellmaßstab |
| Instrumentierung | 6-Komponenten-Dynamometer (Widerstand, Seitenkraft, Giermoment), Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, Wellensonden |
| Datenerfassung | Abtastung mit 1000 Hz pro Kanal, Echtzeit-Anzeige + Nachbearbeitungssuite |
| Modellfertigung | Hauseigenes CNC-Fräsen und 3D-Druck für Modellrümpfe bis 1.8 m Länge über alles |
Unser Testprogramm
Ein Standardprogramm zur Rumpfentwicklung in unserem Tank folgt diesem Ablauf:
- Modellbau—Ein Modell im Maßstab 1:3.5 wird aus hochdichtem Schaumstoff CNC-gefräst und zur Versteifung mit Glasfaser laminiert. Gewicht und Schwerpunkt werden so eingestellt, dass sie dem Froude-skalierten Vollastzustand entsprechen.
- Widerstandsfahrten—Das Modell wird bei 8-10 Geschwindigkeiten über den gesamten Betriebsbereich geschleppt. Der Gesamtwiderstand wird gemessen und nach der ITTC-1957-Methode in Reibungs- und Restwiderstandsanteile zerlegt.
- Trimm- & Sinkmessung—Trimm und Sinken während der Fahrt werden bei jeder Geschwindigkeit erfasst. Ziel ist ein optimaler Trimmwinkel von 4-6° für Gleitrümpfe.
- Kielwasservermessung—Querwellenschnitte werden bei zwei Geschwindigkeiten gemessen, um den Wellenwiderstand zu bewerten und Querwellenwechselwirkungen zu identifizieren, die Heckstörungen verursachen könnten.
- Seegangsverhalten (optional)—Fahrten in Gegen- und Mitseegang bei regelmäßigen Wellen zur Messung des Zusatzwiderstands, der vertikalen Beschleunigung und der Slamminwahrscheinlichkeit.
- Datenanalyse & Empfehlungen—Ein vollständiger Bericht wird mit Vergleichsdiagrammen, Geschwindigkeits-/Leistungskurven und spezifischen Konstruktionsempfehlungen für den Rumpf in Originalgröße geliefert.
Typische Tankanlagen-Testergebnisse —Widerstand vs. Geschwindigkeit (IB 450 Rumpf, Maßstab 1:3.5)
Modellmaßstäblicher Widerstand (N) bei Froude-skalierten Geschwindigkeiten. Die Leistungsvorhersage in Originalgröße folgt der Leistungsvorhersagemethode ITTC-1978.
Expertenteam
Unser Tank wird von einem Hydrodynamiker betrieben, der einen Doktortitel in Schiffsarchitektur besitzt und über 8 Jahre Erfahrung mit Schlepptanks an einem bedeutenden europäischen Meeresforschungsinstitut verfügt. Unterstützt wird er von einem Techniker, der alle Modelle und Instrumente vorbereitet. Das Team folgt den Recommended Procedures der ITTC (International Towing Tank Conference), um sicherzustellen, dass jeder Test wiederholbar, nachvollziehbar und international verteidigungsfähig ist.
Tanktests für die individuelle Rumpfentwicklung
Unser Tank wird nicht nur für hauseigene Rumpfkonstruktionen genutzt —wir führen regelmäßig Testprogramme für Kunden durch, die eine individuelle Rumpfform validieren oder ein Leistungsproblem untersuchen möchten:
- Rumpfformvergleich—Zwei oder mehr Kandidatenrumpfformen werden unter identischen Bedingungen getestet und liefern einen objektiven Widerstands-/Geschwindigkeits-/Stabilitätsvergleich für Ihre Konstruktionsentscheidung.
- Anhangsoptimierung—Interceptor-Platten, Sprühkanten, Trimmklappen und Längsstreifen können in verschiedenen Konfigurationen getestet werden, um ihren jeweiligen Beitrag zur Widerstandsreduzierung zu quantifizieren.
- Motorabstimmungsstudie—Widerstandsdaten werden in eine Leistungsvorhersagekurve umgerechnet, sodass Sie die optimale Motorleistung für Ihre Zielgeschwindigkeit und Zuladung auswählen können.
Warum bei uns testen?
Wir geben Ihnen nicht nur eine Reihe roher Zahlen. Unsere Berichte übersetzen Tankdaten in umsetzbare konstruktive Empfehlungen: „Erhöhen Sie die Sprühkante um 8 mm, um die benetzte Oberfläche bei Reisegeschwindigkeit zu reduzieren“, „Erhöhen Sie die Deadrise am Spiegelheck um 3°, um die Slamminbeschleunigung zu reduzieren“ oder „Verlagern Sie den Längsschwerpunkt 150 mm nach achtern für eine verbesserte Gleithaltung“. Sie gehen mit einem klaren Verständnis davon, was geändert werden soll und warum.
Unser Tank steht auch für unabhängige Drittprüfungen auf Honorarbasis zur Verfügung. Wenn Sie einen Rumpf entwickeln und eine unvoreingenommene, professionell durchgeführte hydrodynamische Bewertung wünschen, freuen wir uns auf Ihre Anfrage.
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Ob Sie ein vollständiges Entwicklungsprogramm oder einen einzelnen Vergleichstest benötigen, wir können uns Ihrem Zeitplan anpassen.
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