Invloed rompvorm op vaargedrag.

[Jeroen_dh]

Volgens mij klopt dat niet. Hoe hoger je de ballast aanbrengt, deste instabieler en tuiteliger een boot wordt, ongeacht de rompvorm. Als je de ballast te hoog aanbrengt zal de boot om gaan.
En gewicht naar de zijdes brengen verbetert niet het slingergedrag, maar verandert het slingergedrag. Hoe verder uit elkaar, hoe langzamer de slinger, maar als ie dan gaat slingeren, is de slingerbeweging ook heftiger omdat de arm groter is geworden tov het middelpunt van de zwaartekracht van de romp. Das gewoon natuurkunde.
Ik ken dat uit de 1:1 zeilsport waarbij je gewichten op de uiteinden altijd wilt vermijden omdat je boot er bruut van wordt in golven.

Tip voor de eigenaar: je kunt ook een loefbijter monteren (plaatje onder water voorop, net als bij botters) plus de eerder voorgestelde scheg van voor tot achter, en evt het balansdeel van het roer verwijderen. Dat stuurt ook rustiger.

 

[brutus]

Volgens mij klopt dat niet. Hoe hoger je de ballast aanbrengt, deste instabieler en tuiteliger een boot wordt, ongeacht de rompvorm. Als je de ballast te hoog aanbrengt zal de boot om gaan.

Is niet geheel en al waar.
Uiteraard, als je het gewicht TE hoog legt, valt de boel om.
Maar TE laag is ook niet goed, en JUIST DAN krijg je een boot die bij het minste of geringste heel heftig gaat bewegen, het zogeheten tuimelaar-effect. Omslaan zal ie niet, maar het is niet ondenkbaar dat je boot zo wreed wordt dat je bij het minste of geringste met de gangboorden door het water gaat, water schept en dan toch afborrelt.

In het echt kan een te laag zwaartepunt voor heftige schade zorgen, omdat de boot na een verstoring TE heftig weer rechtop komt, doorschiet naar de andere kant en geloof me, dan lukt het je al gauw niet meer om gewoon op je beide beentjes te blijven staan. Bij modellen kun je dan bijvoorbeeld vrij makkelijk een los op de boot staande opbouw verliezen.

Er zijn twee soorten stabiliteit: Statische stabiliteit, wat min of meer "het gewicht onderin" is (is niet helemaal waar, maar voor de meeste mensen het begrijpelijkst), en de dynamische stabiliteit, die door de rompvorm bepaald wordt.
Dynamische stabiliteit is niet een kracht of wat dan ook, maar een hoeveelheid energie. Namelijk de hoeveelheid energie die "opgeslagen" wordt in de romp als je die in een bepaalde hellingshoek dwingt. Zie het als een opgespannen veer, als dat makkelijker te begrijpen is.

Hoe verder uit elkaar, hoe langzamer de slinger, maar als ie dan gaat slingeren, is de slingerbeweging ook heftiger omdat de arm groter is geworden tov het middelpunt van de zwaartekracht van de romp. Das gewoon natuurkunde.

Dit is, niet lullig bedoeld, nonsens, dan begrijp je de natuurkunde achter het gedrag van een boot in zeegang niet.

Uitleggen wordt wat minder makkelijk, maar ik ga het toch proberen.
De derde factor, waar heel veel mensen niet eens weten dat die überhaupt bestaat, is het massatraagheidsmoment, wat een moeilijk woord is voor "vliegwiel-effect", en dat heeft te maken met hoe het totaal van de massa van de romp verdeeld is. Één klont lood, precies in het midden van het schip geeft een héél ander gedrag dan dat het lood zo veel mogelijk over de hele lengte van het schip, zo ver mogelijk naar de zijden te brengen. Dat laatste vergroot het massatraagheidsmoment, en DAT is weer, als je het combineert met een "rotatiesnelheid" een hoeveelheid energie.
Een boot wordt op niet-vlak water niet in beweging gebracht door "krachten" maar door "slinger-energie", want dat is nu eenmaal wat golven, net als wisselstroom, licht en geluid zijn: energie.
Als dynamische stabiliteit "een hoeveelheid energie per graad hellingshoek" is, en massatraagheid maal rotatiesnelheid OOK een hoeveelheid energie is, dan volgt daaruit, dat als een golf een bepaalde hoeveelheid energie aan die romp geeft, dat een deel van die energie EERST geabsorbeerd wordt door dat vliegwiel effect en pas wat overblijft opgeslagen wordt in de hellingshoek. Met andere woorden, hoe groter de massatraagheid, des te wijder je dat lood door de boot verspreidt,des te kleiner de slingerbeweging wordt...
Bij het terugrollen van de boot na de golfpassage is er minder energie in de hellingshoek opgeslagen omdat die uiteindelijke hellingshoek kleiner is, en omdat het vliegwieleffect zich verzet tegen richtingsverandering, is het terugrollen ook veel beheerster.

Leg je alle gewicht onderin en op een punt, dan zal die golfenergie maar heel weinig door de massatraagheid geabsorbeerd worden, en dus omgezet worden in een grotere hellingshoek. Die grote hellingshoek levert doordat je al het gewicht onderin de boot geconcentreerd hebt, ook nog eens een grote terugrollende kracht op en de boot rolt HARD en WREED terug, en komt makkelijk in resonantie met de golven.

Je hoeft me niet te geloven, maar het is echt waar. En ik kan je dat vrij simpel laten zien met een filmpje van een van mijn eigen bootjes. Kijk maar:
Lood in de zijden, op en deels zelfs boven de waterlijn. In totaal ik meen ongeveer 1,5 kilo lood. Absolúút geen lood op de bodem, ALLE gewicht, en dat is inclusief een motor plus vliegwiel (samen bijna anderhalve kilo) ligt op of héél mischien 1 a 2 cm onder de waterlijn. Diepgang is plm 8 cm.

Ik vaar daar dwars op de golven, en de golfhoogte is ongeveer gelijk aan het vrijboord op vlak water.
Er is nagenoeg GEEN slingering in de boot. Wind is ergens tussen 2 en 3 Bft, er is nagenoeg géén hellingshoek ten gevolge van wind.Ik heb die middag iets van een uur zo gevaren, en aangezien er wat buiswater was, ongeveer 10 ml water in de boot. Meer niet.

Je moet natuurlijk NIET het ballastlood op het dak leggen, dat ook weer niet, want op een gegeven moment wordt de stabiliteit neutraal en vlak daarna negatief...

 

[Jeroen_dh]

Ik denk dat we 't zelfde bedoelen maar anders omschrijven. Ik kijk naar mijn ervaring in de 1:1 bootjespraktijk en hoe mijn boten zich bewegen in golven.
In de zeilerij wordt gewicht in de uiteinden van de boot vermeden en afgeraden. Dat is waarom sommige boten zelfs hun ankerketting naar 't midden van de boot leiden en boven de kiel bergen in het midden.

Maar wat hier buiten beschouwing wordt gelaten is de golffrequentie in relatie tot de lengte van de boot. Het kan best zijn dat een boot met een bepaalde gwichtsverdeling in het ene golfpatroon lekker/droog vaart, maar in een ander volledig nat vaart.

Massa is traag, en hoe zwaarder de uiteinden, hoe langer de boot doorzet. De uiteindelijke stamp amplitude word dus vergroot. Hierdoor stopt de boot meer af op de golven wat het effect nog versterkt. De versnellingen zijn zoals jij terecht opmerkt wel gedempt waardoor alles wat vloeiender verloopt, maar de stamp amplitude word groter. Omdat de boot met de zwaardere uiteindes een grotere stamp beweging maakt, maar dit wel in dezelfde tijd moet doen (die is immers door de golven gedicteerd) zijn de absolute verticale snelheden die bereikt worden kwadratisch groter (accelereerd immers ook minder snel).

Boegvolume heeft hetzelfde effect. Hoe voller de boeg, hoe meer een boot zal stampen en afstoppen.

 

[brutus]

Ik kijk naar mijn ervaring in de 1:1 bootjespraktijk en hoe mijn boten zich bewegen in golven.

en ik heb het vak stabiliteit/belading gehad op de hogere Zeevaartschool, en ik kijk OOK hoe bootjes zich gedragen in golven.

Zeilboten zijn een volledig apart verhaal, vanwege de vaak erg grote kiel die niet alleen gewicht BUITEN de boot legt maar ook een hele sterke dempende neiging heeft, en de zeilen er boven, die niet alleen vrij grote kantelende momenten op de boot zetten, maar ook vrij grote dempende effecten hebben.
Wat je in de 1:1 zeilerij ziet, moet je NIET in een model van een motorschip toepassen.
Je moet ook niet ALLE gewicht in de uiteinden leggen, en dat heb ik ook helemaal niet gezegd, want als je gewicht zo ver mogelijk in de zijden legt ligt het per definitie niet in de uiteinden van beide stevens, want daar is het schip smal.

Wat ik gezegd heb is dat je het gewicht NIET "zo diep mogelijk onderin" (wat per definitie ongeveer in het midden, en in het vlak van kiel en stevens is) moet leggen, omdat je dan een heel onnatuurlijk vaargedrag krijgt.

Massa is traag, en hoe zwaarder de uiteinden, hoe langer de boot doorzet. De uiteindelijke stamp amplitude word dus vergroot. Hierdoor stopt de boot meer af op de golven wat het effect nog versterkt.

Dit is gewoon 100% een verkeerde redenering. Het zijn een serie losse zinnetjes die op zich elk afzonderlijk waar zijn, maar op de verkeerde manier met elkaar in verband gebracht worden.

Ja... Massa is traag. Maar dat betekent NIET dat het "langer doorzet"... Want het komt ook trager op gang, en heeft dus minder snelheid op het moment dat de golf passeert en de krachten en versnellingen omdraaien, dus het zet precies even ver door, alleen dan langzamer, uitgaande van een gegeven constante golfenergie. Er kan nu eenmaal niet méér energie in zitten dan er in gestopt wordt.
De boot gaat helemaal niet "meer op de golven afstoppen wat het effect nog meer versterkt" als om te beginnen de opgebouwde snelheid lager is omdat er meer massatraagheid is.
Uiteraard hangen de dingen enigszins af van de eigen slingertijd van het schip, en de golfperiode die het schip tegenkomt, maar... Waar dat op zee een factor is om rekening mee te houden, is daar is in tegenstelling tot op zee, bij modelbootjes eigenlijk nauwelijks sprake van. Dat is op zich ook nog weer een heel ander verhaal, maar je vaart nu eenmaal zelden of nooit op "oneindig water" waar golfhoogtes over zeer grote afstanden zodanig opbouwen dat de waterdiepte een rol gaat spelen.

Ga je daar een factor als "zeilen" aan toevoegen (de aandrijvende kracht BOVEN de boot en relatief constant), ja, DAN ga je omstandigheden toevoegen waarbij je minimaal geen gewicht in de boeg wilt hebben, omdat aandrijvende kracht BOVEN de waterlijn per definitie de boeg in het water wil drukken. Maar dat is echt iets heel anders, en een verkeerde translatie van "wat je bij zeilboten ziet" naar "hoe het bij motorschepen werkt".

Wat je op een zeilboot doet "omdat dat bj zeilboten nu eenmaal zo werkt" KUN je niet een op een toepassen op een motorschip. Dat is net zoiets als diesel in een benzineauto gooien "omdat het allebei branden wil en het ook allebei zuigermotoren zijn".