Lab 04
Hydrodynamischer Prüftank
Leistungsvalidierung vor dem ersten Prototyp in Originalgröße
Warum ein kleines Boot im Tank testen?
Es ist ein verbreiteter Irrglaube, dass hydrodynamische Tests Ozeanriesen vorbehalten seien. In Wirklichkeit hängt die Leistung eines kleinen Gleitrumpfes — etwa eines 4–5 m langen RIB — genauso stark von seiner Unterwasserform ab wie die eines Tankers von seinem Wulstbug. Trimmwinkel, benetzte Oberfläche, Sprayschwall und Ventilation haben einen erheblichen Einfluss auf Geschwindigkeit, Kraftstoffverbrauch und Fahrkomfort. Bei Aquafarer betreiben wir einen eigenen hydrodynamischen Prüftank, mit dem wir diese Effekte im Modellmaßstab quantifizieren können — bevor Metall und Gewebe in einen Prototyp in Originalgröße investiert werden.
Tests im Modellmaßstab (üblicherweise 1:3 bis 1:5) ermöglichen es uns, Rumpfformen schnell und kosteneffizient zu iterieren. Eine Woche im Tank kann dieselben Leistungsdaten liefern, für die Monate von Versuch-und-Irrtum im Originalmaßstab nötig wären — und das zu einem Bruchteil der Kosten.
Anlagen-Spezifikationen
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Tankabmessungen | 35 m (L) × 3.5 m (B) × 1.8 m (T) |
| Schleppwagen | Elektrisch servogetrieben, max. Geschwindigkeit 12 m/s (23 kn), Geschwindigkeitsgenauigkeit ± 0.5 % |
| Wellengenerator | Klappentyp, programmierbare regelmäßige & unregelmäßige Seegänge, Hs bis 0.3 m im Modellmaßstab |
| Messausrüstung | 6-Komponenten-Dynamometer (Widerstand, Seitenkraft, Giermoment), Beschleunigungssensoren, Neigungsmesser, Wellensonden |
| Datenerfassung | Abtastung mit 1000 Hz pro Kanal, Echtzeitanzeige + Nachbearbeitungs-Suite |
| Modellbau | Interne CNC-Fräsung und 3D-Druck für Modellrümpfe bis 1.8 m LOA |
Unser Testprogramm
Ein Standardprogramm zur Rumpfentwicklung in unserem Tank folgt dieser Reihenfolge:
- Modellbau — Ein Modell im Maßstab 1:3.5 wird aus hochdichtem Schaum CNC-gefräst und zur Versteifung laminiert. Gewicht und Schwerpunkt (CG) werden an den Froude-skalierten Volllastzustand angepasst.
- Widerstandsmessfahrten — 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 Restwiderstand zerlegt.
- Trimm- & Einsinkmessung — Fahrtrimm und Einsinkung werden bei jeder Geschwindigkeit aufgezeichnet. Ziel ist ein optimaler Trimmwinkel von 4-6° für Gleitrümpfe.
- Kielwasservermessung — Bei zwei Geschwindigkeiten werden transversale Wellenschnitte gemessen, um den Wellenwiderstand zu bewerten und transversale Welleninteraktionen zu erkennen, die Störungen am Heck verursachen könnten.
- Seegangsverhalten (optional) — Fahrten in Gegen- und Folgewellen bei regelmäßigem Seegang zur Messung des Zusatzwiderstands, der vertikalen Beschleunigung und der Slamming-Wahrscheinlichkeit.
- Datenanalyse & Empfehlungen — Ein vollständiger Bericht wird mit Vergleichsdiagrammen, Geschwindigkeits-/Leistungskurven und konkreten Entwurfsempfehlungen für den Rumpf im Originalmaßstab geliefert.
Typische Testergebnisse — Widerstand vs. Geschwindigkeit (RIB-450-Rumpf, Maßstab 1:3.5)
Modellmaßstäblicher Widerstand (N) bei Froude-skalierten Geschwindigkeiten. Die Leistungsprognose im Originalmaßstab folgt der ITTC-1978-Methode zur Leistungsvorhersage.
Fachkundiges Team
Unser Tank wird von einem Hydrodynamiker mit Promotion in Schiffsarchitektur und 8 Jahren Erfahrung mit Schlepptanks an einem namhaften europäischen Schifffahrtsforschungsinstitut betrieben. Unterstützt wird er von einem Techniker, der alle Modelle und die Messausrüstung vorbereitet. Das Team folgt den Recommended Procedures der ITTC (International Towing Tank Conference), um sicherzustellen, dass jeder Test wiederholbar, nachvollziehbar und international belastbar ist.
Tanktests für die individuelle Rumpfentwicklung
Unser Tank dient nicht nur hauseigenen Rumpfentwürfen — wir führen regelmäßig Testprogramme für Kunden durch, die eine individuelle Rumpfform validieren oder ein Leistungsproblem untersuchen möchten:
- Rumpfform-Vergleich — Zwei oder mehr Kandidatenrumpfformen werden unter identischen Bedingungen getestet und liefern einen objektiven Widerstands-/Geschwindigkeits-/Stabilitätsvergleich für Ihre Entwurfsentscheidung.
- Anbauoptimierung — Interceptorplatten, Sprayleisten, Trimmklappen und Strakes können in verschiedenen Konfigurationen getestet werden, um ihren jeweiligen Beitrag zur Widerstandsreduzierung zu quantifizieren.
- Motorenabgleich-Studie — Die Widerstandsdaten werden in eine Leistungsprognosekurve überführt, sodass Sie die optimale Motorleistung für Ihre Zielgeschwindigkeit und Nutzlast auswählen können.
Warum mit uns testen?
Wir liefern Ihnen nicht nur eine Reihe von Rohdaten. Unsere Berichte übersetzen Tankdaten in umsetzbare technische Empfehlungen: „Sprayleiste um 8 mm anheben, um die benetzte Oberfläche bei Reisegeschwindigkeit zu reduzieren", „Spantwinkel am Spiegelheck um 3° erhöhen, um die Slamming-Beschleunigung zu reduzieren" oder „Längsschwerpunkt um 150 mm nach achtern verlegen, für ein besseres Gleitverhalten". Sie gehen mit einem klaren Verständnis dessen, was geändert werden sollte und warum.
Unser Tank steht auch für unabhängige Drittanbieter-Tests 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 richten uns nach Ihrem Zeitplan.
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