Luna rossa 2020
 

Progetto dello scafo e superficie velica terminato B)
Queste sono le caratteristiche (salvo aggiustamenti)
Lunghezza mm 1200
Baglio max mm 289
Lunghezza al galleggiamento mm 1178
Pescaggio mm 325
Dislocamento kg 5.5
Superficie bagnata dmq16
Superficie velica dmq 80
Altezza albero dalla coperta mm 1540

Il progetto e' perfettamente in scala, sempre che le misure dichiarate sino esatte:mellow:
Per adesso e' senza i foils sto studiando l'elettronica per muoverli.
Anche la randa e doppia senza boma.

Molto bello, bravo!

Seguo con interesse.

Domanda: cosa serve progettare uno scafo classico con deriva?
Luna Rossa naviga sui foil, tecnicamente è un aliscafo, non una barca. Pescaggio e galleggiamento li vedi solo quando è ferma, non so neppure se riuscirebbe a navigare senza foil - persino quando è al traino esce fuori...

Buon pomeriggio
Premetto che la mia è solo una riflessione …...e non penso che mi dedicherò mai a un progetto così titanico
Secondo me sono giustissimi i pensieri di seengapoor, uno scafo che viaggia sui foil non può essere trattato come uno scafo immerso a patto che se ne voglia ricavare modello dinamico infatti se ci si accontenta di metterlo su una mensola Il discorso cambia
Quando parlavo di progetto titanico è proprio perché ci sarebbero dietro talmente tante prove e tanta elettronica che scoraggerebbe chiunque
Partiamo dalla cosa più facile i foil... inclinazione? forma il braccio di leva? superficie? sicuramente il tutto non in scala e nemmeno con scala di riduzione cubica visto che si muovevano in un liquido
È solo per questo vengono fuori mille mila prove.
Poi c'è tutta la questione della movimentazione dei foil che anche questo non è cosa da poco perché ci vorrebbe un qualcosa come l'elettronica che sta nei droni che sente l'inclinazione è l'altezza di volo e regola i servi di conseguenza e creare un software che gira su Arduino che riesca a interpretare tutti questi dati, però poi entra il gioco il peso e se tutte queste cose ci staranno in uno scafo di un metro e venti
Insomma prima di veder navigare un modello RC che si regge sui foil penso che ne passerà di tempo

l'aspetto più importante per realizzare una barca a vela rc che naviga sui foil è dotarsi di un buon canotto a remi.

Prima ancora delle prove la devi saper PROGETTARE. Credo che un buon ingegnere navale sia in grado di calcolare tutto quello che serve e come deve essere fatto anche senza "bagnarsi i piedi", quali che siano le dimensioni e i materiali. Lo zio missilista di mia moglie era nel team che progettava l'aereo da far volare su Marte, e avevano anche costruito il modello che volava "in scala", ma c'era voluta mezza Università....:P

...potrebbe essere molto piu' semplice del previsto...dal punto di vista della produzione industriale e dell'elettronica necessaria...perche' piu' che ai droni, tutto sommato abbastanza banali come cose che bisogna fargli fare, guarderei al flybarless...Se c'e' una elettronica che ogni giro (..forse mezzo giro..) del rotore di un elicotterino da 30 euro..riesce a controllare tutto l'ambaradan e correggerlo e farlo star su stabilmente...mi sa che correggere una barca con molta piu' inerzia/lentezza (rispetto all'elicotterino..) sara' un gioco da ragazzi...Certo per il singolo modellista e' roba insormontabile/inutile...ma se si volesse tentare, sarebbe immensamente piu' facile/fattibile/plausibile lasciar stare l'elettronica e valutare di farla navigare su tre punti..ovvero piuttosto che stare con una delle alette laterali alzate, basterebbe tenerle tutte giu', e si avrebbe un aliscafo abbastanza classico, stabile (..perche' sta su tre punti..) e che sicuramente avrebbe prestazioni migliori di ogni altra barca a carena sommersa di pari dimensioni/categoria/famiglia/etc
L'unico vero grattacapo, potrebbe essere il grande momento destabilizzante della vela, da compensare con uno scafo un po' piu' 'chiatto'..(..ovvero largo/lungo..)...e se necessario un bel bulbetto/peso a prolunga sotto ognuna delle alette laterali...
E' fattibile o sogno ad occhi aperti...?..:D

Quello l'ho dato per scontato... a prescindere da tutto il resto
Comunque se vuoi fare un modello da mensola per il solo piacere riproduttivo non servono grandi doti

Se vi puó essere utile:
https://www.aeromod.fr/windfoil/windfoil-v2/
Claudio

Mah…:shutup: sono dubbioso,la navigazione su tre punti mi lascia alquanto perplesso……………..:dunno:
Il problema di sperimentare la superficie e l'inclinazione dei foil rimarrebbe in più ci sarebbero queste due appendici simili a derive che rimarrebbero ambedue sempre in acqua perdendo quasi completamente il vantaggio della navigazione sui foil :disapprov :disapprov :disapprov

https://i43.servimg.com/u/f43/18/56/36/53/scherm10.jpg

Che poi sarebbero due punti.

..Il dubbio e' il primo passo del credente...:D
...Dunque...sono speculazioni...inoltre nessuno puo' sapere a prescindere riguardo la stabilita'...Volendo pensare di tentare, se i tre pattini fossero i piu' lontani possibile tra loro, ci sarebbero maggiori possibilita', ma si andrebbe abbondantemente fuori scala e fuori modello, sebbene a distanza sarebbe praticamente indistinguibile, cioe', ad es porre due pattini dietro e uno avanti, o il contrario, in base a come lavora la barca, oppure ancor piu' sicuro sarebbe usare quattro pattini, piu verosimile a quella vera, e quello aggiuntivo a prora che potrebbe essere di plastica trasparente tipo policarbonato, etc.La questione dei bulbi sommersi sarebbero altro estremo della soluzione...Piu' sono sommersi e piu' sarebbe efficace la stabilizzazione pendolare...Quella vera ha i bulbi all'incrocio delle alette da aliscafo...ma e' stabilizzata elettronicamente e di sicuro mantiene le alette ad una quota sottomarina di convenienza.Per un modello che non abbia simile elettronica computerizzata, vedrei le alette con diedro leggermente a v, diritte, e che lavorano affiorate...nn sembra che siano possibili altre soluzioni senza feedback, a meno di non tentare con roba meccanica/elettrica (cioe' non elettronica..ovvero interruttori di affioramento, galleggianti, etc) che ne stabilisca l'eventuale profondita' di lavoro, ma la questione si inizierebbe a complicare...Cmnq resto dell'idea che qualunque soluzione aliscafa per quanto non pulitissima, sara' piu' performante di ogni carena bagnata...
:)

Credo sia un gran problema di non facile soluzione.:rolleyes:
Un sistema a stabilità pendolare (2 foil immersi e zavorrati) non starà mai ad albero dritto e foil immersi come nel disegno, ma, se userà le vele come propulsione, si inclinerà sottovento e non avrà nessuna possibilità di decollare perchè a bassa velocità i foil non avranno alcun effetto idrodinamico stabilizzante e barca sbandata sottovento non ce la faranno a sollevarla.
Se si vuole provare su un monoscafo, occorre di sicuro seguire lo schema di funzionamento reale e non è certo facile da realizzare dati i rendimenti scarsi di piccole alette immerse a bassa velocità e l'inerzia che va col cubo del fattore di scala rendendo le reazioni da controllare molto più veloci del reale.

Quindi foil sottovento immerso con un certo angolo che permetta alle alette di non andare in incidenza negativa a causa dello scarroccio e foil sopravento zavorrato e estratto che contribuisca al momento raddrizzante.

Credo che più che altro occorrerebbe sviluppare una piattaforma inerziale di derivazione dronarola che controlli il sistema prima degli arm a bassa velocità e poi delle alette dei foil e del timone in velocità, ma la complessità è notevole perchè il sistema triassiale dovrebbe avere anche una logica intelligente che controlli anche l'altezza dall'acqua e lo sbandamento intervenendo su foil e power, cioè la scotta randa.

Insomma, per provare a "volare" a vela ci sono soluzioni più semplici e già quelle richiedono una grossa messa a punto, ma è dimostrato che funzionano e sono i multiscafi.

https://2.bp.blogspot.com/-uhMkUp1cA...ultis2015d.jpg

https://www.youtube.com/watch?v=IV-HNM2_734


qui su FB c'è un sacco di roba interessante a riguardo
https://www.facebook.com/groups/1647999775518228

Insomma, credo che si possa fare, ma se si vuole iniziare a capirci qualcosa penso convenga passare prima da un multiscafo e poi, sulle esperienze acquisite, tentare il grande salto... con uno specialista di elettronica e sistemi di stabilizzazione a supporto.

La mia perplessità non sta nel fatto che la cosa non funzioni ma che verrà fuori una barca a vela che viaggia sui foil che non sarà più una riproduzione di un AC-75, perché se non sbaglio questa era l'idea di partenza

La discussione è interessante.
Innanzitutto una precisazione. l'AC75 vero ha una bella zavorra nei foil, ed è questo il motivo per cui ne tengono uno permanentemente fuori dall'acqua, anche quando averlo immerso permetterebbe di volare a velocità inferiori (e sappiamo quanto è costato a LR non riuscire a farlo). Avere entrambi i foil in acqua e le vele esposte al vento significherebbe scuffiare molto rapidamente.
Veniamo al modello.
Per la stabilità longitudinale, che è controllata dal flap montato in fondo al timone, basta un giroscopio simile a quelli montati sugli aerei. I tempi di reazione sono sufficientemente rapidi da garantirne il funzionamento anche su una barca.
Analogo discorso per la stabilità laterale, anche se in questo caso gli elementi da controllare sono tre: l'angolo dei flap del foil, la scotta della randa e la rotta. L'angolo dei flap lo demandiamo al controllo della quota di volo (vedi sotto) e rimangono la scotta e la rotta. In una barca vera, anche non foil, normalmente il timoniere controlla entrambe e regola l'uno o l'altra a seconda delle condizioni (raffica, mollata o salto di vento) per mantenere costante la forza esecitata dalla vela. in questo vedo la maggior difficoltà per un controllo automatico, quindi abbandonerei il controllo della randa per rendere automatico il controllo della rotta: poggiare se si cade sopravvento, orzare nel caso opposto. Il limite di questo controllo automatico è che poggiare troppo porta allo stallo della randa, con conseguente improvvisa caduta sopravvento. Occorre quindi un sistema per controllare che l'angolo del vento apparente non superi determinati limiti.
Per la quota di volo, la cosa più semplice potrebbe essere di portare un tubicino sul foil, in un punto in cui la pressione del'acqua sia indipendente dalla velocità, fino all'interno dello scafo e misurare la pressione media che l'acqua esercita nel tubo (che deve essere chiuso all'estremità interna alla barca). La misura della pressione è un indicatore diretto della quota di volo ed è praticamente indipendente dalla presenza di piccole onde. Un automatismo elettronico può controllare l'angolo di attacco dei flap del foil per mantenere una quota stabile. La parte più complicata, a mio avviso, sarebbe la taratura della sensibilità: troppo sensibile sente le onde, poco sensibile potrebbe non intervenire in tempo a fronte di una variazione di portanza dovuta ad una variazione di velocità.

Insomma, un bel progettino... :) :)
Carlo

Un paio di ideine per ispirarsi
Hydrofoil_home_en

https://commons.wikimedia.org/wiki/F...ing_system.svg

e una mattonata super-completa, in pratica il Kanneworff dell' hydrofoil

https://www.researchgate.net/profile...ogram-DVPP.pdf

Si...ma siamo andati discretamene oltre...Come primo acchito, valuterei roba senza elettronica...Non e' detto che funzioni, ma se funziona vivi felice...:D...o perlomeno, sarebbe da trovare la geometria di un modello 'meccanico' che funzioni in modo soddisfacente e valutare quanto si discosta rispetto a quello che sarebbe in scala...
Probabilmente i tre punti sono troppo labili per navigare/manovrare a vela, ma su quattro foil non puo' non funzionare...Gli stessi foil potrebbero fare da zavorra se realizzati di piombo o inox sui 5-8 mm...
Quanto peserebbe il bulbo di una barca da 5,5 Kg..?...I 5,5 Kg sono in ordine di marcia, compreso il peso del bulbo o ci va ulteriormente aggiunto..?
:)

.

L'arm col foil delle vere pesa appena meno di 1400 kg su un totale di circa 8 tonnellate in navigazione ed è circa 4 metri di lunghezza, il che significa che ha circa 6-7 metri di braccio ripetto al centro dello scafo quando è tutto sollevato.

Se scalassimo tutto in 1:10 (che fa solo 2,3 metri di barchetta, quindi non è proprio un modellino che però dovrà pesare circa 8 kg.. quindi pochissimo) ci troveremmo con meno di 1,5 kg di arm più foil con 65 cm di braccio ripetto al centro di un ipotetico scafo che galleggia che dovrebbero reggere in verticale un albero di 3 metri con relative vele:blink:

Questo significa che saremo facilmente sdraiati in acqua prima ancora di capire cosa stia succedendo:wacko:
Quindi provare a fare qualunque cosa in scala è garanzia di totale insuccesso già per gli aspetti "statici": qualunque esperimento, per avere una qualche garanzia di successo dovrà partire da presupposti di dislocamento almeno 30-50% maggiori della scala pura.
Poi occorrerà inventarsi meccaniche veloci e potentissime che pesino ben poco per muovere gli arm in modo da sacrificare meno possibile la massa utile da mettere nei foil.

Se volete avere qualche info in più sulle varie problematiche delle AC75 potete vedere a questo link:
https://farevela.net/2021/03/05/amer...-e-te-rehutai/
https://www.youtube.com/watch?v=-atJR5-EY3o


Viene presentata una parte dello studio del mio amico Giovanni Gambacciani (che ha fatto il mio sito ww.progetto-urca.com) e con cui ho sviluppato alcune barche e relativi CFD)

Altri link
https://www.facebook.com/Farevela/po...8431024837874/

Infine ci sarà da gestire l'altezza dall'acqua sapendo di poter contare meno dei "veri" dell'effetto di perdita di portanza vicino al pelo libero per i soliti problemi di effetto scala.
Qui un altro interessante video a proposito di questo problema basilare da considerare, si tratta di un simposio dell'università di Pisa tenuto dall'ing Lombardi:

https://www.youtube.com/watch?v=Wyp5wPlfjRI

Considerazioni più che valide. Solo un piccolo appunto: il braccio da considerare per il momento raddrizzante del braccio non è il centro della barca ma il centro di spinta del braccio immerso, è lui il fulcro di rotazione sull'asse longitudinale. Non è una questione che non risolve il problema ma lo ridimensiona un pochino.

Volendo, la prima modifica da apportare potrebbe essere proprio la lunghezza dei bracci. Aumentandola del 50% l'aspetto complessivo del modello non ne dovrebbe risentire troppo ma avremmo un notevole aumento del momento raddrizzante.

Carlo

Spiacente Carlo, ma non è cosi,:D perlomeno finché la barca non sta per decollare e subito dopo decolla.B)

Il foil immerso darà contributo al momento Raddrizzante quando incomincerà a sviluppare una portanza sufficiente. In fase di Avvio e decollo, sotto i 3 o 4 nodi, il suo apporto è pressoché nullo.

A barca dritta e bassa velocità, l'asse del centro di galleggiamento passa dalla mezzeria dello scafo e i momenti raddrizzanti del foil alzato sono da riferire a quello.

Se la barca non sta circa dritta... Non decolla, quindi non si può nemmeno contare un po' sulla stabilità pendolare del foil immerso:rolleyes:
È per quel motivo che anche le "vere" hanno grossi problemi in ripartenza. Finché non accelerano probabilmente non possono nemmeno usare tutta la potenza del piano velico.

Insomma, sono sul filo del rasoio da quando incominciano a muoversi a vela a quando smettono.

Infatti io parlavo della condizione di volo. In dislocamento è come dici tu. Man mano che la velocità passa da zero a quella di volo, il centro di spinta si sposta progressivamente dal centro dello scafo al centro del foil. Lo spiega anche il video che hai postato.

Carlo

Vabbe'..dai filmati si vede che funziona anche senza elettronica e la differenza di velocita' e' abissale...il trimarano alfine serve solo ad avere una piattaforma piu' 'chiatta'...(= larga e schiacciata...)
:)

Il foil di quel trimarano è di tipo diverso, è in diagonale. Questa conformazione è autoregolante, basta infatti che lo scafo si alza per diminuire automaticamente la portanza e viceversa. I foil degli AC75 sono invece sempre immersi, indipendetemente dalla quota ed anche la portanza che generano è praticamente costante (in realtà anch'essa dipende dalla profondità, ma per motivi diversi ed in quantità minore)

Carlo

Nessuno ha mai detto che per navigare su i foil la barca deve essere piena di elettronica.
Il discorso è che c'è scafo e scafo, l’AC-75 è una barca monoscafo invece il Mini 40 o il trimarano del video sono completamente un'altra cosa
per navigare con uno modello RC di AC-75 l'unica soluzione è quella di usare il NAZA (http://dl.djicdn.com/downloads/nazam...e_v1.28_en.pdf)
che viene usato sui droni per far capire al modello in quale posizione si trova rispetto al sistema di riferimento terra (altezza di volo, inclinazione, velocità ecc...) in modo che tutti questi parametri possono essere utilizzati istantaneamente dai servi che regolano I bracci che comanda nei foil, l'incidenza degli stessi e l'incidenza sul foil del timone

Anzi questo è più chiaro ancora
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Riesumo questo vecchio post perchè negli ultimi due anni mi sono arrovellato sul progetto di una AC75, prima in scala 1,10 e poi in scala 1:20 più gestibile per delle prove di fattibilità.
Ho letto tutto il post accuratamente e mi sono documentato sia sulla teoria di funzionamento di queste barche che sull'elettronica necessaria a far navigare un tale modello.
Al momento mi sono concentrato sulla scala 1:20 ed ho completato la progettazione meccanica reperendo i servi e gli attuatori adatti sia per potenza che per velocità.
Per l'elettronica ho verificato che per riuscire nel progetto bisogna prevedere due skipper al comando con due distinti radiocomandi.
Il primo deputato ai controlli tradizionali di una dislocante, randa, fiocco, timone direzionale e timone orizzontale con giroscopio per controllo automatico del beccheggio.
Il secondo deputato alla gestione dei foil.
Per questo ho previsto una scheda Arduino interfacciata alla ricevente ed un sonar con precisione di circa 5 mm testati. Sto sviluppando uno sketch Arduino con uno bravo per una prima prova di fattibilità .
Ho definito il progetto in tre fasi come potete vedere nel documento allegato, e vorrei effettuare la prima fase in primavera visto che le prove dovranno essere fatte in mare (sono di Genova)
Se qualcuno ha voglia di collaborare/partecipare a questo progetto sappia che consigli/critiche sono ben accette ed utili per ottenere buoni risultati.
Per la prima fase userò un semplice scafo in legno a sezione rettangolare, ma per le successive, se la prima a buon fine, avrò bisogno di aiuto per realizzare le vele sempre che si possa usare lo scafo in legno.
In caso contrario ci vorrà anche uno scafo.
Allego qualche foto del progetto me se desiderate altro potete chiedere.

omissis
omissis
Due Amici (uno modellista supe esperto e l'altro super attrezzato, preciso) volevano costruire un modello di Vandée Globe con deriva basculante. Il progetto si è arenato proprio sul punto descritto più sopra.

Ho letto il documento e credo che il passaggio da due foil in acqua ad uno solo sia meno traumatico di quanto possa sembrare. Per semplificare questo passaggio dovrebbe essere sufficiente collegare la portanza dei due foil all'assetto laterale della barca: con barca orizzontale i due foli avranno la stessa portanza, con la barca che tende a sbandare sottovento si aumenta la portanza del foil sottovento e si diminuisce quella sopravvento, fino a riportare la barca in orizzontale. Quando la portanza richiesta sopravvento diventa uguale a zero il foil diventa neutro, quando diventa negativa allora si solleva il foil e si sfrutta il suo peso come momento raddrizzante. Se il momento raddrizzante del foil sopravvento non basta, si alzerà di una ventina di gradi quello sottovento, operazione che allontanerà sottovento il punto di deriva, aumentando quindi la coppia raddrizzante del foil sopravvento e del peso dello scafo. Tutta questa operazione può essere egregiamente svolta da Arduino, che riceve come input l'assetto dal giroscopio, sollevando completamente lo skipper da questa incombenza. Anche il decollo è, in realtà, praticamente automatico. Non solo non è infatti necessario far prendere velocità alla barca con i foil neutri e poi renderli portanti, ciò è anche dannoso. Già da quando i foil non erano in grado di far volare le barche, ed il primo esempio lo troviamo già negli AC5 con le famose pinne sotto il bulbo, la portanza delle appendici è utile anche nella fase dislocante, riducendo la superficie bagnata e permettendo quindi di accelerare più rapidamente. Con lo scafo in dislocamento, i foil dovranno avere quindi la massima portanza anche a bassa velocità.

Carlo

Quanto dice Carlo è sacrosanto, ma riuscire a far gestire da Arduino anche la rotazione dei foil diventa più complicato perchè gli attuatori non hanno feedback ma solo finecorsa che ho usato per immerso ed emerso: comunque mi informo.
Meccanica e sua velocità-
Ho trovato attuatori lineari di dimensioni adeguate sia alla scala 1:10 che 1:20.
Per la versione 1:20 la forza disponibile è 110 lb la corsa 50 mm e la velocità 10 mm/sec
La corsa necessaria alla mia meccanica è di 22 mm, quindi poco più di due secondi da immerso a emerso (circa 110° di rotazione), peso 540 grammi caduno, costo 150E .
Sonar per controllo altezza di volo con precisione di +- 3 mm ad una altezza di 200 mm.
Pilota automatico beccheggio e rollio Hobbyeagle A3Super3.
Ho fatto una stampa di tutta le parti e allego la foto del foil....che funziona egregiamente: devo solo verificare se il materiale scelto è congruo alle sollecitazioni che dovrà sopportare.
Per facilitare i test di portanza che si faranno in mare, ho previsto all'interno del bulbo del foil un meccanismo per variare l'angolo di attacco di 6°.
Nel tamburo di rotazione del foil c'è un microservo da 7 Kgcm e la trasmissione è realizzata con un bouden (cavetto freno bicicletta)
Marco

"Quanto dice Carlo è sacrosanto, ma riuscire a far gestire da Arduino anche la rotazione dei foil diventa più complicato perchè gli attuatori non hanno feedback ma solo finecorsa che ho usato per immerso ed emerso: comunque mi informo."

Mi sono informato ed esiste una versione controllabile come un servo, ma pesa di più.
Con gli attuatori da me previsti il peso della meccanica ed elettronica era Kg 2,6, con questi nuovi il peso diventa Kg 4.
Più almeno 4 Kg per lo scafo e minimo 2 Kg di zavorra nei foil (1 Kg per foil) il peso totale senza vele diventa non meno di Kg 10.
Bisognerà vedere se la portanza dei foil sarà sufficente ed a quale velocità riuscirà a decollare.
Comunque per ora mi concentro sulla fase 1 per le prove di primavera poi vedremo come muoverci.
Marco