Onderwerp: Effecten van voorzeil op grootzeil en omgekeerd.

Over fractioneel: inderdaad iets meer twist bovenin, zeker bij extreem 7/8e. Moderne 19/20e tuigages zijn makkelijker. Met veel uitbouw geldt het laten stromen nog sterker overigens.

Bij fractioneel is een goede flow bovenin ontzettend belangrijk. Dan levert het stuk mastprofiel boven de voorstag namelijk behoorlijk wat lift op ipv dat die mast remt! Alle vortices die van onderaf in je 'separation bubbel' naar boven rollen worden door de mast omgezet in lift zodra die genua uit de weg is

Verder nog even een mooi plaatje. Let wel: het gaat om relatieve snelheden natuurlijk, geen absolute:

Geen royalty,s meer baasje ?

Bij de beoordeling staat het ook hoor,

Minpunten
Achterhaald (1)
Ingewikkeld (1)
Onduidelijk (1)
Te theoretisch (1)

Omdat het allemaal verschrikkelijk ingewikkeld is zijn er een paar "benaderingsmodellen" bedacht door de jaren heen.

Helemaal mee eens dat die leidraadpagina onzin is, maar toch vind ik dat sommige theoriën te snel neergesabeld worden omdat ze, omdat ze versimpeld zijn, soms ergens niet kloppen. Als denkmodel hebben ze veel waarde.

Zo is er de bekende "vleugelprofieltheorie" vs. de "windafbuigtheorie"

De één heeft ene theorie van drukzones over de zeilen, de andere het simpelweg afbuigen van kilo's lucht.

Beide theoriën worden aan elkaar gebreid door mr. Venturi en Bernoulli. Snelheid-kwadraat is omgekeerd evenredig met druk.

Gisteren hadden we het na de wedstrijd nog even over het grootzeil. In de simpelste benadering kun je het in het luchtombuigprincipe stellen dat de genua de lucht afbuigt , maar niet recht naar achteren. Het grootzeil kan dus erg dicht getrokken worden om de lucht nóg verder om te buigen, zodat de omgebogen lucht van de genua nóg rechter naar achteren geblazen wordt.

De tegenhanger in het vleugelprofielprincipe is de "Think as one".

Beide modellen hebben zo de voors en tegens, maar netto komt het op het zelfde neer; wij willen namelijk weten hoe dat verrekte zeil het beste staat en beide modellen geven ons de juiste trim.

En dan tot slot: wat vind ik nou zo tenenkrommend aan die leidraad? Dat het wordt geïmpleceerd dat een zeil inbolt doordat er lucht tegenaan blaast. Onzin. Het zegt alléén dat de dynamische druk (snelheid én druk) achter het zeil (een beetje) groter is dan er voor.

Wij als visueel ingestelde wezens zouden met de leidraadtheorie kunnen denken dat het een effect is dat in de inbollende zone plaatsvind. Het dynamische drukverschil is een gradiënt over het zeil. Daar waar het negatief uitpakt bolt het zeil in, daar waar het positief uitpakt staat het zeil vol, maar de scherpe grens die wij zien door de bolling is in het echt een langzaam verlopend effect over de koorde van het zeil.

Die spleet werking tussen voor- en grootzeil, is daar misschien toch iets meer dan men zo op ´t gezicht eerste denkt?

Zeilen worden vaak met vliegtuig vleugels vergeleken.
Maar de hoek voor het beoogde doel verschilt 90º.

Een landend vliegtuig doet dit graag bij lage snelheid, daartoe is veel lift nodig vanwege die lage snelheid.

Wat zie je dan wanneer je een stukje achter de vleugel voor een raampje zit?

De flaps gaan naar achter en met een hoek maar beneden. meer vleugeloppervlak en grotere kromming.
Maar óók gaat de vleugelneus naar voor en ook iets naar beneden.

Tussen flaps, vleugel en vleugel neus onstaan spleten.
Met heel specifieke vormen.

Waarom zou zo´n vliegtuig bouwer zoiets maken?
En allemaal zijn ze identiek, niet voor niets denk ik.

Er is wel degelijk een voordeel aan die spleetwerking.
Veel lift bij lage snelheid, maar wel bij een kracht die men zoveel als mogelijk haaks op de vleugel wil zien.
Die spleet is ook maar binnen heel enge grenzen werkzaam.
Niet te klein en niet te groot, want dan werkt het niet.

Het verschil met onze bootjes;
De kracht die we willen verschilt 90º van richting.
Een vliegtuigvleugel heeft een vaste vorm met volume.
Een zeil mist die vaste vorm en het volume.
De windsnelheid is bij vliegen een vast gegeven, bij zeilen moeten we maar afwachten hoe sterk die snelheid is.

Hij "trimt" zijn vleugel op de windsnelheid, net als wij doen met ons tuig.

Ja dat klopt wel, om langzamer te kunnen vliegen moet nog steeds dezelfde hoeveelheid gewicht in de lucht gehouden worden.

Door slats (voorkant vleugel) en flaps (achterkant vleugel) wordt de vleugel van vorm veranderd. De sleuven die ontstaan helpen om de stroming van de lucht aan de vleugel te laten plakken, zo heb ik geleerd.

De prijs die je daarvoor betaald is een flinke toename van de weerstand en er is dan ook meer vermogen nodig om te blijven vliegen. Wat je vaak ziet (en hoort) is dat er flink gas staat als er laag en langzaam gevlogen moet worden en er gaat dan nog een keer extra gas op als je een bocht moet maken.

Snelheid is trouwens géén gegeven maar zeer belangrijk om in de lucht te blijven!

Ik ben niet echt thuis in de aerodynamica maar volgens mij kun je betogen dat de stroming die van het voorzeil komt helpt om de stroming over het grootzeil langer langs het zeil te laten lopen..

Saeftinghe schreef :
Zou je niet kunnen vliegen met een zeilprofiel dan? Als je er een motortje aanhangt en je de AoA iets vergroot ga je volgens mij net zo goed omhoog.



Wat verschilt er dan in de benadering? Of is de vliegtuigvleugel gewoon verder geoptimaliseerd voor de daar altijd asymmetrische belasting? Met een asymmetrisch zeil kruist het natuurlijk ook niet...

PS: onze zeilboten hebben idd geen externe power om apparent wind te genereren, maar wij hebben wél een tweede profiel onderwater, de kiel. Heel soms gemotorsailed, wat me dan wel opvalt is dat je met heel weinig extern opgelegd vermogen enorm harder gaat (veel harder dan zonder zeil). Lijkt díe situatie op "het vliegtuig" wellicht?

Nachtvlinder,

De kracht die van nature ontstaat heeft de grootste ontbondene ongeveer haaks op de koorde.
Dus vliegen met een enkel zeiltje is helemaal geen probleem.
Een vleugel met volume vliegt wel een stuk beter.
Het is juist bij onze bootjes dat we de kleinste van de ontbonden krachten willen gebruiken om vooruit te gaan.
De kracht haaks op de koorde, die het schip laat hellen is vele malen groter.

Ik heb ooit met zowel trike als 3 assig (volume vleugel) gevlogen en dat was een behoorlijk merkbaar verschil.

Het ging om die al dan niet bestaande spleet werking.
Die ligt tussen enge grenzen en is vooral van belang bij grote/zware vliegtuigen waar om een haaks op de koorde staande kracht gewenst is.

Bij zeilen moeten we het hebben van de meer voorwaarts gerichte ontbondene van de kracht op het zeil. Daar zit niemand te wacht op meer helling en minder voorstuwing.

Baasklusje schreef :
Je kunt natuurlijk wel huilen of lachen om zo'n boekwerkje, maar er waren toch mensen die waarschijnlijk, als eersten in Nederland, iets op dit gebied publiceerden.
Zelfs in de de grote zeilbijbel Zeilsport van die tijd durfden ze amper wat over die theorieen te publiceren.
Balkenende:"Met de kennis van nu". En dat geldt ook voor veel zaken op zeilgebied.

Eigenlijk off-topic omdat dit niet op het gedeelde-vleugel concept meer in gaat...

Interessante punten noem je Saeftinge.
Saeftinghe schreef :
Zou dat kunnen komen omdat een 3D vleugel een extra lift component ondervindt vanwege het Benoulli principe - wat onze zeilen niet hebben? Dus dat buiten het Newton principe (afbuiging luchtmassa) een extra onderdruk aan bovenzijde vliegtuigvleugel ontstaat icm langere weglengte=hogere gemiddelde snelheid=lagere druk?

Hieronder zie je een 3D zeil - heeft dus ook voordelen voor ons, alleen lastig te realiseren.


Saeftinghe schreef :
Helemaal mee eens: indien "lift" gedefinieerd is als de kracht haaks op de koorde en drag als kracht in lengterichting daarvan, dan willen wij eigenlijk niet de lift maximaliseren, maar vooral de richting van die lift. De meeste lift veroorzaakt inderdaad alleen helling. Drag minimalisatie willen we zowel in de vliegerij als zeilerij. Of de verhouding tussen nuttige lift, helling en drag...

Maar mijn punt: volgens mij is een zeil als 3D wingsectie niets meer dan een verbetering van onze doeken. Ook daarmee kun je een naar voren gerichte liftcomponent realiseren. Richting van de lift is een functie van aanstroomsnelheid, AoA en profiel. Dáárin verschilt een klassiek bootzeil wel van een luchtvaart versie. Onze trimdoelen zijn verschillend. Wij hebben de schootstand om de AoA te beinvloeden, een vliegtuig z'n hoogteroer.

Maar ik denk niet dat er andere wetmatigheden optreden eigenlijk. De NACA formules zijn ook universeel wat dat betreft: ons doeken bootzeil is tenslotte een 3D vleugel met extreem camber...

douwe schreef :
Maar de kennis van Arvel Gentry is van 1971. Die kennis had inmiddels toch wel in dat boekje mogen staan?

Nachtvlinder schreef :
In de vliegerij zetten ze gewoon de gashendel wat verder open als de drag teveel wordt (slats en flaps uit). Die luxe hebben wij zeilers niet....

@Saeftinghe, je hebt het over spleetwerking, in relatie die vleugels, slats en flaps. Waar het om gaat in de artikelen van Gentry is dat de ouderwetse verklaring van spleetwerking (er gaat veel lucht de voordriekhoek in, die lucht moet er allemaal weer uit door de smalle spleet tussen fok en grootzeil, dan komt Bernoulli, met versnelling, verdunning, onderdruk) overboord gegooid wordt als totaal onjuist.

De slats en flaps bij een vliegtuig zijn te vergelijken met met boller maken van een zeil: mast recht, voorstag doorhangen, vallen los, onderlijken los, alles voor de bolling, want bolling geeft lift.
En ook meer weerstand, zoals Stadjer terecht meldt.
Volgens mij staat dat allemaal los van of een vleugel dun en plat is of dik met vleugelvorm. Bolling werkt bij alle typen vleugels, meer bolling = meer lift en meer drag.

Alles heeft z´n prijs, is het lonend om 3D zeilen toe te passen?
het brengt gewicht op een ongewenste plaats, is lastiger te maken (voor variabel snelheden). Lastiger op te bergen.
In geld mogelijk wel 4 keer zo duur.
En we gebruiken in de zeilerij de verkeerde ontbondene van de kracht op het zeil.

En bréngt het wel winst in snelheid? meer gewicht in de mast vraagt ook om een zwaardere kiel.

Er ligt altijd wel ergens een kantelpunt waar de eigenschappen omslaan ten gunste van het één of het ander.

Baasklusje,

Die vleugel wordt in feite in drie aparte smallere stukken verdeelt.
Een smal en lang geeft meer lift in relatie tot het oppervlak.
Bij 3D profielen speelt de snelheid een belangrijke rol, hoe sneller, des te dunner de vleugel is.
Voor lagere snelheden is de vleugel dikker en minder scherp aan de neus.
vergelijk maar eens de vleugels van F16 en die van een cesna b.v.

Het gaat om het aangepast zijn aan de al dan niet te regelen snelheid van langsstromende lucht, het gewicht wat omhoog gehouden, of voortgestuwd moet worden moet worden.

Stuntvliegtuigen hebben een hierop toegepast vleugelprofiel. Ze moeten ook onderste boven, één meter boven de landingsbaan goed te besturen zijn. En wanneer een tailslide gemaakt wordt is het ook fijn dat op tijd de besturing weer doet wat de bedoeling is.

Gaat het om gewoon boven te blijven dan denk ik dat dik profiel het werk doet bij lagere snelheden. En hoe hoger de snelheid wordt, dan moet het profiel dunner.
Bij het zeilen een bol of vlak zeil.

Het aantal kilo´s lucht dat door de vleugel/zeil in meer of mindere mate omgebogen wordt is de energie die je hebt.

Bij het verlaten van vleugel of zeil moet het verschil in snelheid van boven en onder langsstromende lucht weer zo klein mogelijk zijn. Dan heb je het maximale er uit gehaald.

Saeftinghe schreef :
wie zei daar ook weer iets verstandigs over.....

Baasklusje schreef :
Ik doelde op de originele versie van 1940 of daar omtrent.
De EFZ is in 1941 opgericht.

douwe schreef :
In 1940 mocht Heppie Stam dat idd wel fout opschrijven