Onderwerp: Technische aspecten van een IMOCA

Peter84 schreef : Dit schreef ik eerder in het draadje:
De klasse regels voor de IMOCA worden telkens voor 4 jaar vast gesteld, dus deze regels zijn er nu tot 2024 en daar worden geen veranderingen in aangebracht. De enige uitzondering daarop is als er een zeer ernstig ongeluk gebeurt gedurende deze Vendee en men denkt de veiligheid te kunnen vergroten door een aanpassing aan de regels, of als er een ersntig gebrek in de regels naar voren is gekomen. Overigens is dit nog maar de tweede Vendee waar eenheidsklasse onderdelen zijn toegepast. Dat zijn de kielfin, het kantelmechanisme en de mast met dek zalingen.

Het is alweer enkele jaren geleden dat de VOR heeft aangekondigd dat ze IMOCA rompen willen gebruiken om op die manier betaalbaardere boten te genereren die multi functioneel inzetbaar zijn en waar ingezet word op een hogere verkoopwaarde na deelname aan de VOR. Ze willen echter een zwaardere en diepere kiel gebruiken, meer waterballast, en een groter tuig. De boten moeten dien ten gevolgen ook zwaarder (lees: sterker) gebouwd worden. Als een Vendee zeiler zo'n boot wil gebruiken dan moet hij/zij weer terug naar de eenheidsklasse mast, eenheidsklasse kiel en nu ook roer en foil cassette. De boot moet dus terug gebracht worden naar IMOCA standaard. Een kiel kost een paar ton, een tuigage kost een paar ton, foils kosten bijna een miljoen. Er blijft dan niet veel meer over voor het rompje. Om eerlijk te zijn is de romp van de boot het struikelblok ook niet om een nieuwe boot aan de start te krijgen, het zijn alle zaken er omheen, en juist die wil de VOR organisatie aanpassen en het overblijvende rompje is bijna 20% zwaarder om de hoeveelheid extra power die ze willen hebben aan te kunnen. Het achterliggende probleem is het imago van de VOR. In 2000/2001 vonden de VOR en de Vendee tegelijkertijd plaats. Toen voer de VOR nog in hun boxrule 60 voeters. Gedurende een van de etappes in de zuidelijke oceaan voer de VOR tegelijk op met de koplopers van de Vendee en de solozeilers op een 60 voeter klokten gemakkelijk 60,70,80 mijl per dag meer als de volledig bemande boten in de VOR welke ook 60 voet waren en op hetzelfde traject voeren. Dat was een beetje een blamage en die reputatieschade is er nu, 20 jaar later, nog steeds voor de VOR organisatie. De VOR heeft toen radicale 70 voeters ingevoerd, maar die bleken veel te kostbaar en het deelnemersaantal liep opeens heel erg sterk terug, de Eenheidsklasse VOR65 heeft daar maar weinig verandering in gebracht. Nu willen ze het dus proberen met opgevoerde IMOCA's omdat dit zo'n populaire klasse is. Of dat successvol is weet ik niet en durf ik niet te beoordelen. Wat ik vooral zie is dat ze de dure onderdelen van een campagne gaan modificeren en hopen dat de boten na deelname aan de VOR makkelijk geschikt te maken zijn voor deelname aan de Vendee. Opzich is de modifcatie naar IMOCA wel redelijk makkelijk, maar tegelijk ook erg kostbaar, hoeveel meerwaarde de te zware IMOCA romp dus te bieden heeft voor de VOR organisatie heb ik dus zo mijn twijfels bij. 11th hour racing heeft momenteel een IMOCA in de vaart (ik was zo dichtbij een sponsorcontract met ze voor de 2020 race ) welke niet meedoet aan de Vendee, maar welke als test case word gebruikt voor de volgende VOR.

Nu met de ontmasting van CORUM/Nicolas Troussel eerder vandaag gaat er overigens een enorme schok door het IMOCA veld heen. De eenheidsklasse mast waar het merendeel van de vloot nu mee vaart was ontworpen zodat ontmasting eigenlijk niet meer zou gebeuren, en nu blijkt dat dus wel het geval. Ik heb een email treintje voorbij zien komen van oud-Vendee zeilers en IMOCA ontwerpers met speculaties daarin (meer is het op het moment nog niet) en de algemene consensus is toch dat het dynamische richtendmoment van de huidige foilers te groot is geworden voor deze mast.
De moeilijkheid zit hem daarbij in het feit dat je twee vormen van richtend moment hebt, statisch en dynamisch. Het statische is vrij makkelijk uit te werken en is eigenlijk het enige wat van toepassing is op ons soort bootjes, maar IMOCA's hebben vleugels en die genereren een hele berg extra richtendmoment wat veel moeilijker te quantificeren is. De angst is nu (en dat liet Alex Thomson vandaag ook doorschemeren in zijn dagelijkse interview) dat de boten te veel energie opwekken om aan te kunnen voor de tuigage. De walteams zijn dus ook hard bezig om nieuwe limieten vast te stellen voor alle load sensoren aanboord om maar in ieder geval de mast overeind te houden. Analyse van de mast van de CORUM is helaas niet mogelijk, die ligt op de bodem van de Atlantic en zal niet geborgen kunnen worden. Het zou me daarom niet verbazen als er toch wat aanpassingen zouden komen aan de eenheidsklasse regels voor de masten, en dan waarschijnlijk aanpassingen die ook aan bestaande masten kunnen worden aangebracht.

Hoewel dit heel logisch klinkt op zich Erik (mast), zit er ook een kant aan die mij toch een beetje verbaasd: de (super)trimarans hebben al langer foils; veel mensen die aan die projecten werken, werken ook aan IMOCA's. Dan had ik verwacht dat daar die kennis is zou zijn gebruikt. Hoe kijk jij daar tegenaan?

De imoca klasse is geheel zelfstandig, de ocean race heeft er (gelukkig) niets in in te brengen.
De VO65's zijn inderdaad goedkoper, maar waren voorheen niet in eigendom van de teams. Die wilden ze vervangen met wat nu Thomas Ruyant's boot is, maar dan met een iets andere dek lay-out en ook elevator foils op de roeren. En dan inderdaad weer one design. Die boten zouden niet lang superieur blijven aan de imoca's, waarschijnlijk amper een generatie. Dat is het probleem van one design boten, tegenover box rules, na de bouw van de eerste serie gebeurt er niets interessants meer. Waarbij elke nieuwe imoca die uit de schuur komt weer een golf aan aandacht in de diverse media teweeg brengt, ook leuk voor de sponsors.

Het aantal one design aspecten zal dus ook echt vanuit de klasse zelf gaan komen, en dat gebeurt ook. Vooral op onderdelen waar weinig te winnen valt, of die belangrijk zijn voor de veiligheid, en vooral beide.

Wat wel in de geruchtenmolen zit zijn teams die een 2ehands imoca willen kopen, en dan de zaag er in zetten voor een nieuw dek/kuip, en algehele refit on de boot geschikter te maken voor het varen met een crew. Het een en ander zal ook aan budget liggen of we veel nieuwe boten gaan zien voor de ocean race, aangepaste of standaard imoca's met kleine aanpassingen.

En ja, we gaan zeker nog verbeteringen zien in de volgende generatie imoca's, gebaseerd op data uit deze race, en vernieuwde inzichten van de ontwerpers. Die cyclus stopt niet.

Over die mast is nog niet veel bekend denk ik, maar bij 9 van de 10 keer mast overboord is de verstaging de oorzaak. Valt de verstaging ook onder de eenheids voorschriften??

Nog even over de ontmasting en het dynamisch richtend moment. Kun je dan niet beter dat richtend moment aan een Max binden? Anders weet je nooit hoe zwaar het tuig en de mast moet zijn.

EarlyMorningSunrise schreef : De foils op een trimaran hebben maar 1 doel, en dat is om de boot uit het water te krijgen om weerstand te verminderen. Op een IMOCA hebben ze twee doelen; de boot uit het water te krijgen om de weerstand te verminderen, maar ook om zoveel mogelijk richtend moment te creeren zodat je met minder bootgewicht een groter zeildragend vermogen kan krijgen.

rooiedirk schreef : Verstaging valt daar maar beperkt onder. Teams zijn gelimiteerd hoeveel stagen ze mogen plaatsen, in welke richtingen en onder wat voor hoeken. Ze moeten wel zelf uitvogelen hoe sterk die verstaging moet zijn.

markjoostveen schreef : Ja en nee. Momenteel is er een maximum statisch richtend moment vastgesteld van 25.5tm bij 25 graden. Voor het tuig word er binnen de eenheidsklasse vanuit gegaan dat de vluegels niet meer als 4.5tm toevoegen bij 25 graden. Het dynamische deel is eigenlijk maar op 1 manier te begrenzen, en dat is de lengte van de foil maximaliseren. En dat is precies wat ze gedaan hebben voor de klasse regels tot 2024. Een maximale waarde aan het dynamisch opgewekte richtend moment is vanuit een natuurkundig oogpunt vrijwl onmogelijk.

Eigenwijs schreef : Hier nog 1

Erikdejong schreef :
Nog even over die voorstagen.
Als alle voorstagen op een structural furler zitten met anti torsi stag. Heeft de mast dan ook nog een vaste voorstag? En hoe zit het met het effect van de verschillende aangrijpingspunten van de voorstagen op de mast ten opzichte van de mastbuiging?

Als je laten we zeggen 4 voorstagen hebt, zijn er dan ook 4 checkstays? En blijft er altijd een  "vaste" voorstag die in combinatie met top runners de mastbuiging bepaalt?
Ik vind dat lastig om te zien uit de beelden van de diverse boten.



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Bij een vleugelmast trek je je mast niet krom met een stagje!

boarderbas schreef :
Dat wist ik niet. Mijn referentiekader zijn gewone masten. Ik heb slechts één keer met een boot met vleugelmast gezeild, een dragonfly 25 dus dat is niet echt te vergelijken. Heb je bij een vleugelmast helemaal geen mastbuiging?
En heb je helemaal geen bakstagen anders dan 2 top runners?



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

boarderbas schreef :
Dat zal best, maar er moet toch een soort balans zijn in the krachten op de mast? Is er 1 principiële voorstag?

De vleugel masten buigen maar een paar milimeter in de lengte richting en ongeveer een halve meter in de dwars richting. Ze hebben een dubbele set bakstagen die op een set met blokken aangetrokken word. De onderste bakstag zit een meter of 4 onder de top en de andere gaat helemaal naar de top. Met bindsels kun je de kracht verdeling over de twee bakstagen verdelen. Dit is geen makkelijke verstelling en doe je dus niet makkelijk onderweg. De topbakstagen is om de masttop gennakers te ondersteunen. De onderste bakstag zet spanning op de bovenste voorstag. Theoretisch zou je kunnen zeggen dat de bovenste voorstag de primaire voorstag is. Op de meeste boten is deze voorstag ook niet in lengte verstelbaar (zoals op de foto die ik plaatste). De binnenvoorstagen zijn echter wel verstelbaar en je trekt de mast ietsjes voorover met het stag verstel mechanisme waardoor de primaire voorstag iets los komt te hangen. De bakstagen trekken te zeer stijve mast naar achteren zodat de binnenvoorstag op spanning komt. Hiermee komt het hele tuig echter een centimeter of 4-5 naar voren.

De ontwikkeling van de ophaalbare roeren staat ook niet stil. Hier een voorbeeld van een oud concept:


Dit is de oude Hugo Boss van Alex Thompson van 3(?) generaties terug.
De roerbladen zitten in in een cassette welke aan vingeringen aan de spiegel hangt. Via stangen die uit de spiegel komen worden de roeren bestuurd. De roeren zitten onderling ook met een stang aan elkaar verbonden.

De Cassettes zijn U-vormige profielen waar het roer in omhoog en omlaag kan klappen. op de bovenkant zit een arm welke uit twee stukken bestaat en scharnierend is opgesteld. Als je goedkijkt op de foto dan zie je een gasveer zitten welke de arm(en) omhoog duwd. Met behulp van een touwtje aan een takel trek je het roer (vanuit de kuip) naar beneden. De klem waar het touwtje inzit is scharnierend opgesteld, als de kracht te hoog word dan schiet de fudnatie van de klem omhoog en laat het toutje los, de gasveer zorgt er dan voor dat het roer vanzelf omhoog komt. Dit is om schae ana het roer te voorkomen als er een drijvend object geraakt word.

Dit is een redelijk complex (en duur) geheel wat geen invloed heeft op de snelheid van de boot. In het verleden zijn er veel roer problemen geweest. Nu heeft de oragnisatie dus besloten dat een kostbaar product wat gevoelig is voor schade en de veiligheid in gevaar brengt, maar geen effect heeft op de performance van de boot dus in de eenheidsklasse 'boxrule' opgenomen gaat worden.

Dat ziet er meer uit als deze:


Dit is de Bureau Vallee van de 2016 race, de voormalige Macif waarmee Gabart de 2012 Vendee gewonnen heeft.
De roeren zitten nu met een traditonele roerkoning in een driehoekige beugel waarvan de bovenste horizontale 'balk' met zijn twee uiteinden in een scharnierend stuk zitten. Ze klappen omhoog en omlaag in een nis in de open spiegel en een stukje van het vlak is weggesneden. Met het roer naar beneden valt de casette met de roerkonign daarin, in de nis in de spiegel waarmee het vlak weer hersteld is. Op deze manier heeft het roer een eindplaat waardoor deze efficienter is en kleiner kan worden uitgevoerd. Ook deze is weer vanuit de kuip bedienbaar.

In beide constructies scharniert het omhoog geklapte roer ook mee als je de helmstok beweegt, het blijft dus volledig functioneel.

Deze constructie met roer koning in een opklabare opstelling blijkt in de praktijk minder storingsgevoelig, robuuster en goedkoper te bouwen.

Er zijn vele verschillende uitvoeringen bedacht ove rde jaren, de een nog ingenieuzer als de ander, maar deze laatste blijkt toch een van de betere oplossingen te zijn.

Hier een (slecht leesbaar) plaatje wat geplaatst is door het team van Alex Thomson.

i.dailymail.co.uk/1s/2020/11/2...74_1605918245979.jpg

Via sailinganarchy:
www.bailii.org/ew/cases/EWHC/Comm/2020/3334.html

Geeft in interessant inkijkje in de productie van een foil. Ik snap wel dat het team denkt dat het een productiefout is. Dat de foil is gaan falen op een plek waar ook een secondaire hechting zit is twijfelachtig. In zulke hoogbelastte delen hebben zelfs kleine foutjes gevolgen, en het blijkt wel weer dat het een complex samenspel is van materialen, engineering, en fabricage

Leuk leeswerk. Ik had eigenlijk verwacht dat er meer gedocumenteerd zou worden tijdens het productieprocess. Uiteindelijk is de uitspraak dat het falen van de foil in ieder geval niet de schuld is van slechte constructie.

Deze foils hadden wel een schuimkern, normaal gesproken niet?

Wat ook opvalt is dat er een bonus verbonden zit bij een podiumplaats. Gebeurt dat vaker?

Ligt er aan, soms hebben ze een massieve ligger en is de trailing edge van schuim, soms zijn de shearwebs hol, zonder schuimkern. In welke mate gedocumenteerd is weet ik niet, maar ik haal uit de tekst dat er zeker lamineer lijsten waren. Daarop word de hele bouw gedocumenteerd, inclusief (onbedoelde) afwijkingen en fouten, soms in combinatie met camerabeelden, vaak met fotomateriaal, en zeker met data uit de ndt tests. Dat is vrij standaard, en ook zeker bedoeld om zulke claims te kunnen weerleggen. Fouten en hun reparaties, aanpassingen in materialen en bouwmethode, etc worden tijdens het bouwproces aan de klant voorgelegd en moeten goedgekeurd worden. De klant is dus altijd op de hoogte van eventuele zaken die niet met het ontwerp overeen komen, en het wordt vrijwel onmogelijk om de bouwer de schuld te geven van slechte kwaliteit.

Ja, soms zit er een prestatie clausule in de contracten, ik geloof dat het ook voor de zeilers zelf zit maar daar weet ik verder niet zo veel van.

Ik weet er opzich niet veel van. De bouw van de G4 en foils heb ik destijds in Lelystad van redelijk dichtbij kunnen volgen. De productie foils werden getest tot 120% van hun max safe workload na productie. redelijk wat trail and error in het begin.

Het produtieproces van Thomsons foils wordt hier door de rechter niet als schuldige aangewezen. Toch was er iets mis, als de eerste foil het na drie dagen op de solent al begaf, drie ton onder de limiet.

Ah leuk, ik werkte destijds aan de G4. Die kwamen inderdaad ontzettend precies bij hun voorspelde buiging uit. Staat nog wel een filmpje van op YouTube. Dat waren echter wel lompe dingen vergeleken met de foils op wedstrijdboten. Helaas hebben we in Nederland geen bedrijven die dat soort dingen kunnen. Zelfs de Franse boten varen veel met foils uit Italië.

Het is natuurlijk ook een heel kleine niche. Probeer maar eens voldoende ervaring en massa op te bouwen om een positie in de markt te kunnen claimen en niet bankroet te gaan...

En dan nog de investeringen persico marine bijvoorbeeld is maar een heel klein deel van een groot bedrijf, er zit een gigantische industriële en financiële basis achter. Ik werk niet vaak voor bedrijven die daadwerkelijk winst maken en een duurzame bedrijfsvoering hebben...