Trimarano Bmw Oracle RC.. è fattibile?

[Ceres]

BUONA sera a tutti, sono un appassionato di Elimodellismo, ma ho la fortuna e il piacere di essere anche un velista (derive 420-470,laser e soling).
vedendo l'Orribile coppa america che si è svolta in questi giorni, sono rimasto affascinato dalle tecnologie con cui sono state sviluppate le barche e in particola modo Oracle BMW.
inutile dire il piacere di poter vedere gli effetti di un'ala applicati al campo velistico!
vengo al dunque: secondo voi è possibile progettare e costruire un modellino RC di Oracle?
personalmente non avendo esperienza (ancora) con stampi e fibre di vetro, carbonio.. pensavo per prima cosa di cercare le poche dimensioni conosciute tramite siti e contatti vari.. dopo di che, disegnare usando autocad inventor 3d un modello della barca, così da poter avere sott'occhio tutte le dimensioni necessarie. mi rendo conto che questo è il punto piu difficile in quanto a reperibilità di informazioni, salvo le immagini di repertorio e qualche dato qua e là, i dati totali non sono stati divulgati al pubblico.

dopo aver disegnato il tutto su computer, con l'aiuto di un'esperto di costruzioni in fibra che ho il piacere di avere (spero) a disposizione al campo volo, passerei alla suddivisioni delle sezioni da costruire (e qui si passa alla parte manuale).
assemblaggio e messa in opera del mezzo.

non so quando finirà la cosa.. ma inizierò con questo progetto a breve e se qualcuno ha qualche info da girarmi gliene sarei molto grato.

l'idea è di una scala con scafo da 2m e albero da 5m (ca).. fortunatamente non ho problemi di trasporti avendo l'officina a 20m dal lago

..aspetto ogni commento e intervento costruttivo! grazie!

[qpidgiga]

Originalmente inviato da Ceres

BUONA sera a tutti, sono un appassionato di Elimodellismo, ma ho la fortuna e il piacere di essere anche un velista (derive 420-470,laser e soling).
vedendo l'Orribile coppa america che si è svolta in questi giorni, sono rimasto affascinato dalle tecnologie con cui sono state sviluppate le barche e in particola modo Oracle BMW.
inutile dire il piacere di poter vedere gli effetti di un'ala applicati al campo velistico!
vengo al dunque: secondo voi è possibile progettare e costruire un modellino RC di Oracle?
personalmente non avendo esperienza (ancora) con stampi e fibre di vetro, carbonio.. pensavo per prima cosa di cercare le poche dimensioni conosciute tramite siti e contatti vari.. dopo di che, disegnare usando autocad inventor 3d un modello della barca, così da poter avere sott'occhio tutte le dimensioni necessarie. mi rendo conto che questo è il punto piu difficile in quanto a reperibilità di informazioni, salvo le immagini di repertorio e qualche dato qua e là, i dati totali non sono stati divulgati al pubblico.

dopo aver disegnato il tutto su computer, con l'aiuto di un'esperto di costruzioni in fibra che ho il piacere di avere (spero) a disposizione al campo volo, passerei alla suddivisioni delle sezioni da costruire (e qui si passa alla parte manuale).
assemblaggio e messa in opera del mezzo.

non so quando finirà la cosa.. ma inizierò con questo progetto a breve e se qualcuno ha qualche info da girarmi gliene sarei molto grato.

l'idea è di una scala con scafo da 2m e albero da 5m (ca).. fortunatamente non ho problemi di trasporti avendo l'officina a 20m dal lago

..aspetto ogni commento e intervento costruttivo! grazie!

Alla faccia! addirittura 2 metri!
L'idea affascina anche me, pero' mi stavo cimentando nella costruzione di Alinghi cat, un po' piu' piccolino, se ti puo' interessare ci sono i progetti per costruirlo in maniera mooolto semplificata e con materiali poco complessi (depron e tubi in carbonio) basta spulciare il forum.
Per quanto riguarda eventuali disegni non so se sono reperibili, le linee di massima per alinghi le avevamo riprodotte dalle immagini in rete e riadattate per volumi e superfice velica in scala (1:30 o giu' di li).
Ricavando le linee degli scafi si puo' buttar giu' qualche progettino, ho preso un po' la mano con rhino, se posso contribuire in qualcosa non mi dispiacerebbe dare una mano ;)
Saluti Alex

[claudio v]

Originalmente inviato da Ceres

.....

non so quando finirà la cosa.. ma inizierò con questo progetto a breve e se qualcuno ha qualche info da girarmi gliene sarei molto grato.

l'idea è di una scala con scafo da 2m e albero da 5m (ca).. fortunatamente non ho problemi di trasporti avendo l'officina a 20m dal lago

..aspetto ogni commento e intervento costruttivo! grazie!

qui trovi un po' di dati per i dimensionamenti generali dal sito ufficiale, c'è molto di quel che serve.
BMW ORACLE Racing

riporto qui sotto con copia incolla

Ciao

Fact Sheet - "USA".

Hull
Boat Type: Trimaran of carbon composite construction
Where Built: Core Builders, Anacortes, WA, USA
Overall Length: 114-feet / 34 meters

Waterline Length: 90-feet / 27 meters
Beam: 90-feet / 27 meters

Hours to build: 150,000 hours

Mast
Height: Up to 185-feet/55 meters
Where Built: Hall Spars, Bristol, RI, USA; Core Builders, Anacortes, WA, USA

Wing Sail
Height: 223 ft / 68 m (compared to 102 ft / 31 m length of a Boeing 747 wing and 143 ft / 43.5 m length of an Airbus 380 wing)
Chord: 10 to 45 ft / 3 to 14 m
Width: 2 to 6 ft / 0.5 to 2.0 m
Surface area: 7,000 sq. ft / 650 sq. m (profile)
Weight: 7,700 lbs / 3,500 kg (approx)

Design and R&D
BMW ORACLE Racing Design Team
Mike Drummond, Director; 30 designers and scientists
Principal Naval Architects: VPLP (Van Peteghem and Lauriot Prévost)

Sails
Mainsail: 6,800 square feet; (630m2)
Genoa: 6,700 square feet; (620m2)
Gennaker: 8,400 square feet; (780m2)

Notes on the wing
The wing sail consists of two main components: the main element and the flap element. The main element is one single piece that rotates around the mast step. Nine flaps rotate around the trailing edge of the main element. Both elements are separated by a small gap and linked together by hinges.

The wing sail is primarily constructed from carbon fibre and kevlar with a light, shrinkable aeronautical film material used as an overall skin over the frame.

According to Joseph Ozanne, an aeronautical specialist with the BMW ORACLE Racing design team, the ability to trim the wing sail easily is one of its big advantages over a soft sail.

"With a soft sail, it's so big, it's difficult to shape as you only have control over three points (head, tack, clew). You need massive tension to trim the soft sail," he says. "With a wing sail, you can get the shape you want much more easily."

The main trim parameters are: master wing rotation (similar to mast rotation on a conventional rig); master camber control (general rotation of the flap element); flap twist control (each flap can have a specific angle of rotation).

"On paper, it's a clear advantage over the soft sail," Ozanne says. "It’s on such a different scale to what has been done before, it was hard not to have some uncertainty. But we are more and more confident... I think it's going to be a strong addition for us."

[Renderman62]

Ilmio consiglio spassionato è quello di ridurre le dimensioni....restare almeno nei 120 cm di scafo
Per l'ala dai una occhiata qui
WingSail Design
E guarda bene le foto sul sito ufficiale di Bmw Oracle perchè gli scafi hanno una forma particolare e lo scafo centrale piu corto e di molto dei laterali

[claudio v]

Originalmente inviato da Renderman62

..............
Per l'ala dai una occhiata qui
WingSail Design
.....

Ricollegandoci al discorso della wing sail e all'interessante link postato da Rendeman, ho trovato in rete alcune cose interessanti scaricabili
Qui una raccolta di link tratti dal sito di Fare Vela ed alcune note a riguardo agli articoli correlati.

Alinghi: presentazione e foto di dettaglio della struttura a traliccio del cat
http://www.advmarea.com/ftp_farevela...hi%20FV256.pdf

Ali rigide e Oracle

http://www.advmarea.com/ftp_farevela...ca%20FV258.pdf
Uun articolo di Giuseppe Mancini che ne spiega per sommi capi il funzionamento: e` abbastanza interessante ma contiene alcune imprecisioni e semplificazioni nella definizione della portanza quali “gli aerei volano per via della “deportanza???” che si crea nella parte superiore delle ali” (leggi depressione al posto di deportanza)

Oppure “Nella realtà, i movimenti della parte mobile sono minimi, per
ridurre più possibile la resistenza aerodinamica e perchè, vista l’alta velocità dei flussi, una piccola variazione del profilo è sufficiente a generare una reazione considerevole”.
In realtà il grosso vantaggio del tipo di ala con flap a fessura che si usa su Oracle e` che puo` proprio essere deflesso anche di parecchi gradi mantenendo una buona efficienza, ovvero un buon livello di portanza accoppiato con una resistenza non troppo elevata ad elevati CP. Praticamente ricalca in parte il sistema di ipersostentazione delle ali dei jet commerciali


Invece questo articolo
http://www.advmarea.com/ftp_farevela...AAIQAAAArJAAA=
contiene una intervista all’ing Lombardi che spiega molto bene i principi di funzionamento dell’ala di Oracle e la sua evoluzione rispetto a quelle esistenti. Lombardi e` docente dell’universita` di Pisa e ha piu` volte collaborato con team di coppa america; grazie a una comune amicizia sono stato qualche volta in contatto con lui e ne ho apprezzato le doti di non solo di tecnico ma anche di persona affabile e gentile.
Sicuramente un articolo da studiare e conservare

[Ceres]

rieccomi!

ho letto e guardato i documenti che mi avete messo. li ho trovati molto interessanti e utili.

questione dimensioni: al momento ho deciso di lasciarla un po in secondo piano..effettivamente dovrei rimansere su uno scafo piu corto e gestibile dal punto di vista costruttivo.

per quanto riguarda il progetto a Cad invece sto mandando avanti.. durante le ore buche in uni dei progetti usando Inventor pro2009 e Catia.
con catia la parte inerente ai flussi sull'ala è molto interessante.. ma dal punto di vista pratico e costruttivo penso che disegnerò il modello con inventor.
l'idea è appunto di avere una bozza: avere dei disegni da cui ricavare le effettive dimensioni x poi iniziare la costruzione.
sto inoltre pensando.. (ma a parer mio sarebbe un peccato), per semplificarmi la vita, di costruire una wingsail senza flap.. in pratica senza la cerniera centrale.
..mi rendo sempre piu conto che il progetto è lungo e difficile.. ma al momento non mollo e sono molto speranzoso.
al piu presto posterò qualche foto del progetto Cad.

[claudio v]

Originalmente inviato da Ceres

rieccomi!
......
l'idea è appunto di avere una bozza: avere dei disegni da cui ricavare le effettive dimensioni x poi iniziare la costruzione.
sto inoltre pensando.. (ma a parer mio sarebbe un peccato), per semplificarmi la vita, di costruire una wingsail senza flap.. in pratica senza la cerniera centrale.
..mi rendo sempre piu conto che il progetto è lungo e difficile.. ma al momento non mollo e sono molto speranzoso.
al piu presto posterò qualche foto del progetto Cad.

Penso che prima di mettersi a disegnare al cad sarebbe utile fare uno schizzo a mano e il dimensionamento generale in base al dislocamento voluto che è la prima cosa da stabilire.
Dal dislocamento si ricava il momento raddrizzante e di conseguenza si può verificare la superficie velica che si è in grado di gestire.

Per quanto riguarda l'ala, specie ai Re modellsitici, il flap è sicuramente indispensabile, altrimenti non funziona nulla.
Se hai dimestichezza con gli eli e la gestione elettronica delle fasi di volo, per gestirlo puoi fare delle prove a terra con dei presetting stabiliti e poi usare le "fasi di volo" della programmazione della radio per passare velocemente da simmetrico a mure a dx /mure a sx.
Ciao

[Ceres]

Originalmente inviato da claudio v

Penso che prima di mettersi a disegnare al cad sarebbe utile fare uno schizzo a mano e il dimensionamento generale in base al dislocamento voluto che è la prima cosa da stabilire.
Dal dislocamento si ricava il momento raddrizzante e di conseguenza si può verificare la superficie velica che si è in grado di gestire.

Per quanto riguarda l'ala, specie ai Re modellsitici, il flap è sicuramente indispensabile, altrimenti non funziona nulla.
Se hai dimestichezza con gli eli e la gestione elettronica delle fasi di volo, per gestirlo puoi fare delle prove a terra con dei presetting stabiliti e poi usare le "fasi di volo" della programmazione della radio per passare velocemente da simmetrico a mure a dx /mure a sx.
Ciao

x il calcolo del momento raddrizzante essendo un trimarano stavo considerando il problema da un puro punto di vista statico (scienze delle costruzioni e condizioni di equilibrio). (ma forse sbaglio) -->Z vedi sotto

x la questione flap, l'idea dell'utilizzo delle fasi di volo come metodo per variare la posizione del flap mi sembra ottima. utilizzerei poi in in termini generali gli stick x timone, fiocco o regolazione fine.
come radio ho una T10 x elicotteri (10 canali di cui 8 proporzionali e 2 swich).
x i servi, usanto i cavi a Y non dovrei avere problemi.

piu che altro x quanto riguarda lo skizzo, x il dimensionamento da cosa dovrei partire? peso stimato e poi valutare se le forze che impegnano la vela sono adeguate in funzione del vento?..
se riesci a essere un po piu chiaro sotto il punto di vista della progettazione dimensionale ti ringrazio.
non ho esperienza x quanto riguarda progettazione di barche.. e quindi non so bene da dove iniziare. grazie!

[claudio v]

Originalmente inviato da Ceres

x il calcolo del momento raddrizzante essendo un trimarano stavo considerando il problema da un puro punto di vista statico (scienze delle costruzioni e condizioni di equilibrio). (ma forse sbaglio) -->Z vedi .....
peso stimato e poi valutare se le forze che impegnano la vela sono adeguate in funzione del vento?..
se riesci a essere un po piu chiaro sotto il punto di vista della progettazione dimensionale ti ringrazio.
non ho esperienza x quanto riguarda progettazione di barche.. e quindi non so bene da dove iniziare. grazie!

Certo che ti sei scelto la cosa piu` facile per iniziare

Per il raddrizzamento, se fai i calcoli dei momenti statici non ti sbagli: dato un peso stimato totale e la posizione del baricentro (che sara` al centro in prima approssimazione) la semilarghezza moltiplicata per il dislocamento ti dara` circa il max momento raddrizzante.

Pero` bisogna tener presente che come lo scafo centrale sara` fuori dall'acqua e l'inclinazione aumentera` il momento raddrizzante potra` solo diminuire...
Insomma, c'e` da fare un po' di conti , ma se lavori per similitudine qualche numero sensato e` postato in questa discussione
http://www.baronerosso.it/forum/navi...ml#post1236206 .
(Ti consiglio di leggere tutta la topic per vedere i vari problemi discussi.)

Un peso ragionevole per 120 cm di lunghezza e circa altrettanti di larghezza pare attorno ai 2,5 Kg e 60-70 dm2 di vele, meglio se l'albero non e` troppo alto (meno di 2 metri).
Quindi con 1,2 metri di larghezza il momento raddrizzante max sara` circa 2,6 x 0,6 metri = 1,56 Kg metro.
Paragonandolo a quello di una IOM, usando dati semnplificati abbiamo:
60 dm2 di vele
un'altezza del CV dall'acqua circa 0,6 metri
braccio di leva del bubo circa 0,4 metri
peso del bulbo circa 2,4 Kg
Il momento raddrizzante di una IOM inclinata 50 gradi (circa il limite di utilizzo, gioco 1 e 14 nodi di vento) e`: 0,65 Kg metro.

Quindi, a spanne, abbiamo un raddrizzamento doppio di una IOM e possiamo supporre di poter reggere, a pari vele, lo stesso vento ma non molto di piu`.
Infatti quando il monoscafo sbanda riduce la superficie delle vele esposta, le avvicina all'acqua (dove il vento cala di intensita` per effetto del gradiente), ma soprattutto aumenta il momento radrizzante. Questo crea una forma di autostabilita`.

Il multiscafo, invece, appena si inclina riduce il momento raddrizzante (la larghezza si riduce con il coseno dell'angolo di sbandamento) e quindi appena uno scafo si solleva si e` gia` al limite della scuffia.
Nei "veri" l'inerzia permette di avere il tempo di reagire, invece nel "piccolo" i tempi sono molto ridotti e quindi la scuffia e` sempre molto facile.
insomma, quando si va su uno scafo l'equilibrio e` sempre precario

Se pensi di voler approfodire un po' il discorso multiscafi c'e` un bellissimo libro di Crepaz che ne parlava diffusamente. Purtroppo non so se si trovi ancora in circolazione: pero` vale tanto oro quanto pesa e se si ha modo di reperirlo e` un buon investimento, doamni ti posto il titolo.

Qu ti mettoi qualche formula per i monoscafi a deriva zavorrata tratto da : http://www.baronerosso.it/forum/navi...tml#post618608

Formula momento sbandante: Msb= 0.1(*) x (Sup tot) x Vv2 x Ca x cos(f)

Formula momento raddrizzante: MRa= (d') x (massa tot) x sin(f)

dove:
- 0,1 è il coefficiente sperimentale della risultante sulle vele per le "Barche vere" che c'era sul libro e su cui ho operato una correzione in base a osservazioni sperimentali sui modelli: ora io uso 0,05 che dà risutati plausibili.
-Vv2 è la velocità del vento al quadrato
-Ca è la distanza tra centro velico e centro di deriva (in altezza, naturalmente): la risultante delle forze antiscarroccio in prima appox si può piazzare sul baricentro della deriva
-(f) è l'angolo di sbandamento
-d' è la distanza tra il galleggiamento e il baricentro/asse del bulbo.

Per i multiscafi la formula del momento raddrizzante cambia piu` o meno cosi` se trascuriamo la massa dell'albero + vele (altrimenti al situzione peggiore ulteriormente)

Formula momento raddrizzante: MRa= (larghezza/2) x (massa tot) x cos(f)

E` chiaro che a 90 gradi di sbandamento il raddrizzamento e` nullo.
Ciao

[Ceres]

Grazie Claudio V!

mi sei davvero di grande aiuto e la tua spiegazione è stata piu che comprensibile ed utilisssima.
adesso ho un po le idee chiare sul dimensionamento pesi e raddrizzamenti.
ps (se spiegasse così bene anche il mio proff di fisica tecnica.... ).

a questo punto metto insieme gli schizzi e poi posto qualche dato.
geometria del multiscafo
+ pesi scafi stimati (e relativa distanza)
+ stima superficie aerovela.

.. forse non verrà un modello uguale e in scala con Oracle.. però sono molto speranzoso. inoltre leggendo un'altro post stavo pensando che l'ala si potrebbe costruire in deppron rinforzato con carbonio e fibra. domani vedo i pesi specifici e stimo quanto peserebbe (sempre riferito al Momento raddrizzante alla quota del Centro di gravità e ulteriore instabilità dello scafo).

grazie ancora!
ps. posterò tra qualche tempo x via di esami.