Drehkreise und Ruder

[harold]

Alsdann, erstaunliche Ergebnisse...

...aber erst mal zur Methodik.
Ich hab mir die Daten für 9.5 kn (bei 15° Einschlag) sowie bei 10 kn (Hartruder) hergenommen (liegen grad mal 5.26% auseinander, die speeds, also vergleichbar) und daraus folgende Vektoren gebildet:
1- Anfangs- und Endgeschwindigkeit über die Zeitintervalle hyperbolisch aufgequantelt, dh. die Einzelvektoren verringern sich jeweils in der Länge "realistisch" hin zur Endgeschwindigkeit;
2- Nach Zeitangaben/Geschwindigkeit/Andrehzeiten die entsprechende Spiralkurve berechnet;
3- Mess-Ausgangspunkt war mir erst der Vollkreis.

...aber ... mit den vorliegenden Werten geht sich der nicht aus!

Seht selbst:



Offensichtlich wurden die Drehkreise in der deutschen Marine (der 30-er und 40-er; oder auch heute noch??) NICHT als Radien gemessen, sondern als Abstand Andreh-zu-Wendekurs.

Verglichen mit unsrer SD weiter unten kurvt (sofern die Daten nicht vertippt wurden) uns´BS also wie eine Eistänzerin.

Interessant ist, dass bei der härteren Ruderlage geringere Krängung eintritt ... eigentlich hätte ich mir was anderes erwartet. Offenbar "schiebt" der Schraubenstrom bei dieser Ruderlage das Schiff in den Radius, und bei Ruderlagen darunter kommt die Schraubenstrom-Ablenkung noch nicht zum Wirken, oder was auch immer (dazu bräuchte ich Daten...!).

Wie´s bei anderen Geschwindikeiten aussieht? Keine Ahnung, weil keine Daten dazu...

Harold

[Lutscha]

Harold, werden die Drehkreise nicht generell im Durchmesser angegeben?

Bei der Yamato sollte es hier eigentlich so hinkommen: http://www.warship.get.net.pl/Japonia/Battleships/1941_Yamato_class/Yamato_04.jpg

[harold]

@ Lutscha,
...jaaa, so dachte ich auch! Und dann versuch mal die diversen Vektoren (jeweils Zeit x 0.5147m/s pro kn) zu einem Kreis zu kriegen, incl. Vorlaufstrecke - geht sich eben nicht aus. Siehe meinen Punkt 3 (und da hab ich auch erst gekopfwackelt...).

Darum eben die Frage : gibt´s zeitgenössische Graphiken dazu, Diagramme, Berechnungsmodi... was weiß ich?

Ciao,
Harold

[harold]

Unterstellen wir der Yamato mal 27kn bei diesem Mänover, so wären das pro 20 sec 278 m (also etwas mehr als die Schiffslänge).
Auf unsrem Bild ist nun der Horizont nicht drauf, also hab ich (nach ´m Schiffskörper) die Fluchtlinien schätzen müssen, drum auch die folgende Grafik cum grano salis:



Gelb eingezeichnet die Sekunden (ab Ruderlage-Wirkung), rot Drehkreis (wie ich ihn auch bis jetzt verstanden hatte), Kurs und Gegenkurs; und blau einmal Drehkreis-Radius, und dann Abstand Kurs-Gegenkurs.

Die Sekundenabstände könnten um bis zu +/- 10% daneben liegen, da -as said- keine exakten perspektivischen Werte vorliegen...

Harold

[Peter K.]

@ HAROLD

Wenn aus einem geraden Kurs hart Ruder gelegt wird, geht der Kurs nur allmählich in den kleinsten Drehkreis eines bestimmten Durchmessers über - nämlich nach einer Wendung um etwa 180°, wofür eine Fahrwasserbreite von etwa 3 bis 5 Schiffslängen notwendig ist. Erst NACH dieser Wendung um besagte 180° beginnt das Schiff den kleinsten Drehkreisdurchmesser zu beschreiben, sofern natürlich das/die Ruder weiterhin in Hartlage verbleibt/verbleiben und nicht gestützt wird!

Zur Messung des Drehkreises siehe auch:
Heinrich Evers, Kriegsschiffbau, 2. verb. Auflage 1943, Seite 448 ff.

[harold]

@ Peter,
soweit ja klar ... aber die Umrechnung der bisher gegebenen Daten gaben eben KEINEN Kreis.
Gib mal ne condensed version, was Evers so ansagt ... wär ja erhellend...?

Harold

[harold]

...und hier noch mal ein Vektorisierungs-Diagramm (Knick = 1 Minute) für alle mir von BS vorliegenden Daten, bei 9.5kn und "dreiviertel" Ruderlage, bei 10 kn und "Hartruder", bei 20.4kn und "dreiviertel-Lage".



In jedem der drei Fälle ist der angegebene "Radius" der Abstand Kurs-Gegenkurs und nícht der eigentliche Drehradius.
Offenbar "Drehkreis"= Kurs/Gegenkurs, gleich bei welcher Geschwindigkeit und Ruderlage.

Vernünftig wärs ja als Angabe ... es geht ja darum, auf welchem Raum eine Wende um 180° möglich ist, und nicht ums Karussellfahren, oder?

Mir waren aber - bevor ich´s nachgerechnet habe- derlei Fakten ebenso unbekannt!

Harold

[Lutscha]

Hab ich zwar heute morgen schon gepostet gehabt, wurde aber komischerweise gelöscht... O_o

http://www-personal.engin.umich.edu/~parsons/470web/software_manuals.htm

[harold]

Seehr interessant !!!  Danke, Lutscha!

Bin momentan in Zeitnöten ... werd aber sicherlich ausführlich damit herumtun und dann auch kommentieren.

Ciao,
Harold

[harold]

Zur Unterscheidung von

-tactical diameter = Distanz von Kurs 0° zu Gegenkurs 180°  sowie
-final diameter = Durchmesser, wenn das Schiff mehrere Vollkreise fahren sollte, jedoch ohne die "Andrehphase",

hier ein Link, den ich T-G verdanke:
http://www.tpub.com/content/administration/14220/css/14220_341.htm

Die aus den Speed-Verminderungswerten genährte Vermutung (siehe unten die diversen Kurs-Gegenkurs-Diagramme) hat sich also soweit mal bewahrheitet...

...mit dieser Information sowie diversen Vektorisierungsdaten oder Koordinaten können wir dann weitermachen.

Ciao,
Harold

[Teddy Suhren]

Hai

Mal aus der Versenkung für ne Frage (und die noch nichtmal zum Bismarck Schiff):
Ich bin gerade am Lochners "Die Kaperfahrten..." dort wird in den technischen Angaben der Emden ein unterschiedlicher Durchmesserwert für Vollkreisdrehungen nach Back- bzw. Steuerbord angegeben.
Warum?
War der immer verschieden?

[Peter K.]

War der immer verschieden?

... so aus dem Gedächtnis: JA !
... denn jedes Schiff hat eine "Schokoladenseite" (Schraubendrehrichtung, etc.) !

[t-geronimo]

Gibts da eigentlich einen Unterschied zwischen Drei- und Vierwelligen Schiffen?
Habe gerade keine Daten auf der Arbeit. 

[Peter K.]

Ich denke schon, denn alleine aufgrund der Schraubendrehrichtung ergibt sich ein sogenannter Radeffekt, der der wiederum die "Schokoladenseite" ausmacht. Diese wird folglich bei Ein- und Dreischraubern ausgeprägter sein, als bei Zwei- oder Vierschraubern!

[Peter K.]

Hier ´mal ein paar Zahlen ....

GNEISENAU (3 Schrauben mit linksdrehender Mittelschraube)
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Steuerbord bei Ruder "Hart Stb" und 11,1 kn Anlaufgeschwindigkeit - 713 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei Ruder "Hart Bb" und 11,1 kn Anlaufgeschwindigkeit - 684 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Steuerbord bei Ruder "Hart Stb" und 27,5 kn Anlaufgeschwindigkeit - 762 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei Ruder "Hart Bb" und 27,2 kn Anlaufgeschwindigkeit - 780 m
Geschwindigkeit nach einer Drehung von 45° bei Ruderlage 30° und 22 kn Anlaufgeschwindigkeit - 11,3 kn
Geschwindigkeit nach einer Drehung von 180° bei Ruderlage 30° und 22 kn Anlaufgeschwindigkeit - 8,7 kn
Geschwindigkeit nach einer Drehung von 360° bei Ruderlage 30° und 22 kn Anlaufgeschwindigkeit - 7,5 kn
Geschwindigkeit nach einer Drehung von 135° bei Ruderlage 15° und 22 kn Anlaufgeschwindigkeit - 12,5 kn

zum Vergleich
WEST VIRGINIA (4 Schrauben)
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei 10,0 kn Anlaufgeschwindigkeit - 622 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Steuerbord 10,0 kn Anlaufgeschwindigkeit - 581 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei 15,0 kn Anlaufgeschwindigkeit - 636 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Steuerbord 15,0 kn Anlaufgeschwindigkeit - 576 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei 20,7 kn Anlaufgeschwindigkeit - 631 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Steuerbord 20,7 kn Anlaufgeschwindigkeit - 645 m

An den Meßergebnissen des Zerstörers HANS LÜDEMANN sieht man gut den Einfluß von Ruderlagewinkel und Geschwindigkeit:
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei Ruder "Bb 15°" und 21,9 kn Anlaufgeschwindigkeit - 890 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei Ruder "Bb 15°" und 34,9 kn Anlaufgeschwindigkeit - 1276 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei Ruder "Hart Bb" und 21,4 kn Anlaufgeschwindigkeit - 580 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei Ruder "Hárt Bb" und 35,0 kn Anlaufgeschwindigkeit - 885 m

Interessant sind auch die Daten eines TRIBAL-Zerstörers bei verschiedenen Ruderlagen:
taktischer Drehkreisdurchmesser bei 15° Ruderlagewinkel und 33 kn Anlaufgeschwindigkeit - 1291 m
taktischer Drehkreisdurchmesser bei 20° Ruderlagewinkel und 33 kn Anlaufgeschwindigkeit - 945 m
taktischer Drehkreisdurchmesser bei 30° Ruderlagewinkel und 33 kn Anlaufgeschwindigkeit - 745 m
taktischer Drehkreisdurchmesser bei 35° Ruderlagewinkel und 33 kn Anlaufgeschwindigkeit - 837 m

An den Daten des Zerstörers BRUCE sieht man wiederum den Einfluß des Trimms:
taktischer Drehkreisdurchmesser bei 35° Ruderlagewinkel, 31 kn Anlaufgeschwindigkeit und einem kopflastigen Trimm von 15 cm - 562 m
taktischer Drehkreisdurchmesser bei 35° Ruderlagewinkel, 31 kn Anlaufgeschwindigkeit und einem steuerlastigen Trimm von 15 cm - 590 m

Aber auch innerhalb einer Klasse kann es zu erheblichen Unterschieden im Drehkreis kommen:
taktischer Drehkreisdurchmesser des Zerstörers ACASTA nach Backbord - 518 m
taktischer Drehkreisdurchmesser des Zerstörers ACASTA nach Steuerbord - 437 m
taktischer Drehkreisdurchmesser des Zerstörers ACHATES nach Backbord - 539 m
taktischer Drehkreisdurchmesser des Zerstörers ACHATES nach Steuerbord - 555 m

Auch bei englischen Zweischraubern kommen eklatante Unterschiede vor, wie die Daten des Zerstörers CODRINGTON beweisen:
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Backbord bei 35° Ruderlagewinkel und 36 kn Anlaufgeschwindigkeit - 924 m
taktischer Drehkreisdurchmesser nach Steuerbord bei 35° Ruderlagewinkel und 36 kn Anlaufgeschwindigkeit - 866 m