| Summary: | Målet med detta kandidatexamensarbete var att studera möjligheten att använda hydrofoils på en 505-jolle. Detta gjordes genom att utforma en konceptlösning av ett hydrofoilsystem. Systemtypen som valdes för att utvärderas var ett bi-T-foliesystem. De grundläggande designkriterierna som användes som ram för detta projekt var för det första att vingarna måste kunna generera tillräcklig lyftkraft. För det andra måste systemet kunna regleras för en rad driftsförhållanden och slutligen måste systemet kunna klara den belastning som det utsätts för. För att åstadkomma detta gjordes en förstudie av tidigare liknande tillämpningar av denna typ av system. Denna studie resulterade i att två olika vingprofiler valdes för att jämföras med varandra. Denna jämförelse gjordes med hjälp av matematiska modeller för lyftkraft och motståndskraft. Baserat på dessa modeller bestämdes storleken och lyfthastigheterna för båda vingprofilerna. Baserat på storlek och starthastighet valdes den lämpligaste profilen. Detta resulterade i en NACA-63-412-profil för både roder och centerbordsvinge. Storleken på centerbordets vinge var en koordlängd på 300 mm och en vingbredd på 1678 mm. Storleken på rodervingen var en koordalängd på 200 mm och en vingbredd på 580 mm. Detta resulterade i en lyfthastighet på 6,2 knop. När vingprofilen och storleken var bestämd konstruerades ett mekaniskt flyghöjdsreglerande system. Detta gjordes baserat på en önskad flyghöjd vid marsfart och rotationsmomentet som genereras av vingen. Detta resulterade i ett styrsystem som kan reglera flyghöjden i hastighetsintervallet 6,2-23 knop. För att bestämma systemets hållfasthet gjordes en grundläggande FE-analys med ett förbestämt material AL6061-T6, en lätt och stark aluminiumlegering. Detta visade att ett system som byggdes av detta material skulle hålla för de belastningar det skulle utsättas för med en stor säkerhetsmarginal. Baserat på resultaten i detta projekt kan slutsatsen att, det är möjligt att utrusta en 505-jolle med denna typ av hydrofoilsystem, dras. Detta trots att ingen studie för att avgöra om denna typ av system är lämpligaste för tillämpningen och det faktum att projektet kunde ha gjorts med en mycket mer detaljerad designprocess för att studera effekterna inom områden som förbises eller förenklas. === The aim of this bachelor’s thesis was to study the feasibility of using hydrofoils on a 505 sailing dinghy. This was done by designing a concept solution of a hydrofoil system. The system type chosen to be evaluated was a bi-T-foil system. The basic design criterias used as the framework for this project was firstly that the wing must be able to provide sufficient lift. Secondly the system must be able to be regulated for a range of operating conditions and finally the system must be able to withstand the load specified by operating conditions. To accomplish this a pilot study of previous similar applications of this type of system was made. This study resulted in two different wing profiles chosen to be compared to each other. This comparison was made using mathematical models for lift force and drag. Based on this model the size and take-off speeds for both wing profiles was determined. From the size and takeoff speed the most suitable profile was chosen. This resulted in a NACA-63-412 profile for both rudder and centerboard wing. The size of the centerboard wing was a chord length of 300 mm and a span of 1678 mm. The size of the rudder wing was a chord length of 200 mm and a span of 580 mm. This resulted in a takeoff speed of 6.2 knots. When the wing profile and size was determined a mechanical flight height-regulating system was designed. This was done based on a desired flight height at cruising speed and the rotational torque produced by the wing. This resulted in a controll system able to regulate the flight height within the speed interval 6,2-23 kntos. To determine the durability and strength of the system a basic FE-analysis was made with a pre determined material AL6061-T6, a light and strong aluminium alloy. This showed that the system built from this material would hold for the loads it was to be subjected to with a great safety margin. Although it is not studied in this project weather this type of system is the most suitable type for this application and the fact that this project could have been done with a much moore detailed design process to study the effects within areas overlooked or simplified. It can be concluded from this project that it is feasible to equip a 505-dinghy with this type of hydrofoil system.
|
|---|
