Onderwerp: Effecten van voorzeil op grootzeil en omgekeerd.

Naar aanleiding van de posts van Roodkapje over de slecht staande HA-fok ben ik weer eens diep in de materie gedoken, en dan kom je onvermijdelijk uit bij Arvel Gentry.

In zijn artikel The Aerodynamics of Sail Interaction van november 1971 somt Arvel Gentry de verschillende effecten die voor- en grootzeil over en weer op elkaar hebben systematisch op.

Dat is zeer verhelderend, en geeft weer meer inzicht in het gedrag van je boot in verschillende omstandigheden. Hier dus een kort overzicht van al die effecten, zonder het hele artikel erbij. De effecten op zich zijn wel goed te gebruiken, zonder alle begeleidende theorie en tekeningen. Doe er je voordeel mee!

Effecten van het voorzeil op het grootzeil:

1 het voorzeil heeft het effect van een header (hoger aan de wind) op het grootzeil.

2 dat resulteert in flink minder wind-onderdruk (lijzijde) in het grootzeil, van voorlijk grootzeil tot achterlijk voorzeil (tot killen aan toe).

3 een gunstig effect ervan is dat de stroming langs het grootzeil weer eerder kan herstellen van losgelaten stroming (separation, stall), want de windsnelheden langs het grootzeil zijn kleiner dan zonder voorzeil.

4 de kans op stall (overtrekken) van het grootzeil is veel kleiner omdat de drukverschillen (zie 2) kleiner zijn geworden.

5 en dus zal het grootzeil blijven werken bij grotere angles of attack (schoot aan!) dan zonder voorzeil het geval zou zijn.

6 naarmate je de schoot van het voorzeil verder aantrekt (of de infucker aantrekt) verminder je de onderdruk aan lij van het grootzeil steeds meer. Meer druk in het voorzeil (schoot aan, infucker aan) levert vanzelf minder druk in het grootzeil.

7 Met een voorzeil wordt de hoeveelheid lucht die door de voordriehoek gaat (tussen voorstag en mast door) veel en veel kleiner. De lucht wordt rond de voorstag gedwongen en gaat aan lij van het voorzeil langs, niet door de spleet. (precies het omgekeerde van spleetwerking!)

8 het grootzeil moet flink meer bij de centerline van de boot staan dan het voorzeil.

Effecten van het grootzeil op het voorzeil:

1 met een grootzeil erbij wordt de wind vóór de fok meer afgebogen (upwash, ruimer inkomend) dan met alleen een voorzeil. Dus een schip met voorzeil én grootzeil kan/moet hoger aan de wind varen dan met alleen een voorzeil.

2 het achterlijk van het voorzeil bevindt zich in het hoge-windsnelheidsgebied achter het grootzeil. De windsnelheid bij het achterlijk van het voorzeil is dus, met grootzeil erbij, aanzienlijk hoger dan met voorzeil alleen.

3 daardoor wordt de gehele windsnelheid aan lij van het voorzeil flink groter, en daarom levert een genua meer kracht als het grootzeil er ook bij staat.

4 en daardoor beinvloedt de trim van het grootzeil in grote mate de 'driving force' van het voorzeil.

5 de mast is lang gezien als de 'schuldige' voor het weinig efficiënt zijn van een grootzeil, vergeleken met een voorzeil. Dat is dus maar deels waar, het grootzeil zelf maakt het voorzeil efficiënter, en dan lijkt het grootzeil zelf minder efficiënt.

Geen nieuws natuurlijk, 1971 immers, of toch.....

Mooie samenvatting voor aan-de-windse koersen. HIER vind je er meer over in het Nederlands.

Nu nog de vraag hoe de zeilen elkaar beïnvloeden bij ruime wind. Heb je daar ook iets over gevonden?
Met name van belang voor al die zeilers die hun grootzeil dan onder het huikje laten.

Bedankt Thomas, (voor mij) veel duidelijker/makkelijker dan het originele artikel.

Natuurkundige princiepe,s zijn nooit nieuw, zijn er altijd al geweest.
Het is maar waar je aha! moment zit of het nieuws is of niet

Kan je dan stellen Thomas dat hoe groter het voorzeil is fok, HA, genua 3,2,1, genaker hoe groter het effect? Vandaar dat die VO-racers zulke grote voorzeilen hadden? En keerfok lekker snel wenden, maar minder hoog lopen.

Bij een genaker betwijfel ik het aerodynamisch effect.
Is meer een grote windvanger die bij een iets te hoge koers alleen maar voor helling zorgt.

Ons bootje loopt best, hoog aan de wind met het 90% X fokje, niet te veel power en dus minder helling = sneller.

zou ik zo niet durven zeggen.
Grote voorzeilen (VOR) is vooral op ruimere koersen erg snel.
Het nadeel van een Genua 1 aan de wind is dat de hoek met de boot-hartlijn een stuk groter is dan de hoek die een HA met de boot maakt.
Met een HA kan je dus hoger aan de wind, niet minder hoog.
Wel kleiner, dus minder kracht....

voorbeeldje van een HA, dat doe je niet na met een genua1...

Ik snap dit niet :
met een grootzeil erbij wordt de wind vóór de fok meer afgebogen (upwash, ruimer inkomend)

De afbuiging van de wind begint toch bij het voorlijk van het voorzeil?
De hoek kan dus pas wat verderop dat voorzeil beïnvloed worden door t al of niet aanwezige grootzeil, of mis ik iets?

Anjo schreef :
een flink stuk eerder, een halve tot hele bootlengte vóór de boot.

Twee plaatjes uit het artikel:
In deze zijn de zwarte stippellijnen de wind (banen van een luchtdeeltje) zoals dat met alleen grootzeil zou gaan, de rode (heb ik rood gemaakt) met zwarte streepjes is de baan van de lucht met 2 zeilen.
Duidelijk dat de afbuiging (upwash) al erg vroeg begint.
En dat moet ook wel: alle lucht die door de voordriehoek erin past kan nooit door de spleet er weer uit, dat vraagt veel te veel drukverhoging, en dat gaat zomaar niet.
Dus de aanstromende lucht loopt tegen het 'luchtkussen' in de voordriehoek aan en gaat dan met een bocht toch maar achter de fok langs.



Tweede plaatje: stroming met 2 zeilen, in een 10 kts wind.
Nu staat er ook de vertraging en versnelling van de wind bij, en de hoek van upwash of downwash.

Leuk, zo'n stukje theorie gebeuren!
Hierop aansluitend: tijdens de lezing van Imhoff tijdens de laatste winterbijeenkomst werd er nogal geheimzinnig gedaan over de stand van het grootzeil aan de wind - en dan met name het punt dat het grootzeil soms terugbolt voor aan de mast doordat de genua een kleine spleet maakt ter hoogte van het voorlijk van het grootzeil en daar door overdruk creëert.
Als ik de theorie hierboven lees kun je (en moet je) het grootzeil veel dichter trekken dan je op basis van de twa zou denken doordat de genua de 'header' geeft. Een terugslag in je voorlijk moet je als ik dus goed begrijp te allen tijde vermijden?

Hoe ik het meestal doe op mijn (niet race-bak) langkieler met toptuig:
Eerst trim ik de fok zodat de telltales aan beide kanten netjes naar achteren wapperen.
Dan vier ik het grootzeil tot het voorlijk kilt en trek ik hem weer iets aan tot hij net niet meer kilt
Daarbij let ik op de telltales in het achterlijk. Die moeten idealiter allemaal naar achteren wapperen en alleen de bovenste mag af en toe eens achter het zeil verdwijnen. Als dat te vaak gebeurt geef ik wat meer twist in het grootzeil.

@moonriver: lijkt me prima wat je doet, alleen .... als je (heel) hoog aan de wind vaart zie je bij veel schepen dat het beter is een kleine tegenbolling te accepteren dan verder dichttrekken.
Te ver dicht trekken leidt tot te weinig voortstuwing en dus te veel dwarskracht met helling en verlijeren als gevolg.
Dus let dan op je bootsnelheid en verlijering!

MoonRiver schreef :
Klinkt goed, zo gaat het bij ons ook. Met licht weer staat de overloop dan wel iets aan loef en de giek ook. Dus idd terugslag zoveel mogelijk vermijden. Twee redenen: terugslag levert geen voortstuwing (wel remmen) en de lift van een zeil is het grootst vlak voor het overtrekken. Dus (zolang de helling het toelaat) de giek naar loef!
Twist natuurlijk afhankelijk van de windsnelheid en evt windshear (Coriolis!).

Bij een fractioneel tuig is het beter, schijnt het, om de bovenste streamer niet te laten stallen. Je hebt daarboven dan geen fok, dus het grootzeil is het enige zeil op masttophoogte. Dat moet dan wel blijven werken!

Baasklusje schreef : Thanks. Vroeg ik me al af...

Helder samengevat BK!

Eerder heb ik geprobeerd een discussie te starten over de optimale mate van overlap en de invloed van topgetuigd vs. fractioneel op die upwash.

Ben je wat dát betreft nog op nieuwe inzichten gekomen?

Wat mij al eerder opviel: in de owners manual van de First 310 staat als remark bij het zeilvoeringstabelletje o.a:

Dit strookt hiermee, maar ook met het verhaal wat Beauty eens vertelde dat de dikte van een mastprofiel helemaal niet zo nadelig is (qua drag niet gewicht) als eerder werd aangenomen: dit profiel bevindt zich immers in de wind-luwe zone...

Baasklusje schreef : Het bovenste stuk van een grootzeil van een fractioneel tuig bevind zich niet in de header van het voorzeil. Hierdoor heeft zo'n grootzeil bovenin meer twist nodig (dat stuk ziet immers een ruimter invallende wind).

De relatie met de tell-tale zie ik zo echter niet. In principe zou het m.i. beter moeten zijn dat een grootzeil nergens overtrokken is toch? Of wordt verondersteld dat het bovenste stukje grootzeil bij een toptuig tóch niets doet zodat het als indicatie "één grote tell-tale voor de rest van het zeil" gebruikt wordt?

Na jarenlang met een masttoptuigage gevaren te hebben en nu fractioneel is ook mijn conclusie dat fractioneel de bovenste telltale meer/bijna altijd stroomt. Op vlak water als we hoogte proberen te lopen is de verhouding weleens ca. 75/25 (25% wegvallen). Op golven en/of met een stevige wind 90/10 of inderdaad 100%.

Nachtvlinder schreef :
ik weet zeker dat bij mijn toptuig het harder gaat als de bovenste (van 4) streamer 50% stallt.
Zou wel eens kunnen komen omdat op die manier de invloed van grootzeil op de fok groter is, waardoor de fok meer kracht levert (meer erbij dan dat het grootzeil kwijtraakt).

Als je het in 3D bekijkt (alle tekeningen boven zijn 2D) dan zou bij helling (bijna altijd, aan de wind) de invloed van dat topje grootzeil wel eens flink kunnen zijn, omdat de wind van de fok niet alleen naar lij maar ook naar boven wegstroomt. Zo heeft het grootzeil wellicht invloed op de genua over een grotere hoogte dan alleen het topje van de genua. Zoiets?

Een controversieel stukje uit een niet nader te noemen boekje

nou, informatief, er staat allerlei onzin in die in 1971 al aangetoond onjuist was.
En er staan allemaal dingen NIET in die toen al wel aangetoond waren.

'een goede spleetwerking kan alleen bereikt worden met een doorgelat grootzeil'

Ook puntje f is hilarisch.

wat een baarlijke nonsense. Heeft die man Hoefnagels aandelen in een zeillattenwinkel?

Niet meer in lezen hoor, je leert de verkeerde dingen.

@Captain Koek: graag verwijderen of de tekst aanpassen: dit is juist een heel goed voorbeeld van een foutieve uitleg waartegen Gentry juist zo hevig ageert in zijn destijds prikkeldende publikatie!

Ja dat puntje f vond ik ook een beetje vreemd.

ah, je hebt informatief vervangen door controversieel.

Helaas is het dat ook niet, het is gewoon héél érg fout.
Dat boekje van Hoefnagels is de recentste versie van de aloude Leidraad, afkomstig van de Eerste Friese Zeilschool, en vermoedelijk ergens rond 1940 geschreven.
Een vreselijk saai boek was dat, maar tegenwoordig is het dus om te lachen (of huilen).

Wel droevig gesteld met de Nederlandse lesboeken, die Leidraad (of hoe hij nu heet) is heel oud en fout, en het alternatief, Zeilen van beginner tot gevorderde www.bol.com/nl/p/zeilen-van-be...evorderde/666778288/ waarvan ik nog een aantal hoofdstukken geschreven heb is inmiddels ook zo'n 35 jaar oud en nooit aangepast. Dat boek hebben we met een aantal Vinea-instructeurs gemaakt omdat die Leidraad zo vreselijk saai was......
De uitgevers van beide boeken verdienen er kennelijk nog genoeg aan en gaan geen geld uitgeven aan aanpassingen. Jammer.....

Heb je nog een goede boeken tip mbt zeiltrim?

www.store.northu.com/aspdotnet...rsebook/default.aspx

zelfde boek online:
www.cncphotoalbum.com/other/racetrim/racetrim.htm

Over de samenwerking tussen groot- en voorzeil:

ThinkOne

De pagina uit Het Zeilboek (De nieuwe leidraad voor zeilers) is uit de 2e editie van 1998.
Zal komend weekend op de zeilschool even de laatste editie checken.
In de Leidraad voor kajuitjachtzeilers staat deze onzin niet (meer).