Het helium verhaal moest onderbouwen dat het ombuigen van een luchtstroom niet noodzakelijk is om lift te genereren. Anders gezegd, het ombuigen zelfs ook niet eens de veroorzaker van lift is. In bijna elke vloeistof waar je zo'n proppeler doorheen trekt (of een vleugelprofiel) zal deze gaan draaien en lift genereren. De gedachte is dan ook lang geweest dat het ombuigen van de luchtstroom de oorzaak was van het ontstaan van lift. Dit is niet het geval. Dat merkte men toen men deze sleeptest deed met Super cooled helium.
Dus:
- Als er geen viscositeit is in een vloeistof wordt de stroming nog steeds afgebogen maar draait het propellertje niet. Hier zijn de krachtvelden dus in evenwicht. Geen viscositeit = geen lift
- Ook bij vlakke voorwerpen in wel viscose vloestoffen/gassen is het leveren van lift mogelijk. Afbuigen door middel van de vorm is dus geheel niet noodzakelijk. (Het helpt wel enorm). Zelfs met een platte voordeur kan lift gecreeerd worden.
Waarom is het zeil bovenin effectiever? Eerst weer een eigenwijze vraag .... Is dat wel zo? Nee nee, niet .... daar gaan we weer maar even een nuance.
In onze reguliere standaard grootzeilen is de top in het geheel niet effectief. Met een voorlijk van 12 meter is er de laatste 10% eigenlijk alleen een last en geen lust. De mast is vaak alleen langer dan voorheen vanwege het overstappen naar een fractioneel tuig en het staat zo dom om er dan geen zeil aan te hangen.
Waarom de uiterste top (bovenste 10%) niet snel effectief is:
Ten eerste moet de luchtstroom eerst om de mast heen (aan de wind zeilend) en dan weer aansluiting vinden bij het zeiloppervlak. Tussen de mast en de plaats van aansluiting vormt zich een "seperation buble" aan lijzijde. Niets aan te doen. Hoe dikker de paal, hoe groter de buble! In het hoogste topje vindt er niet eens meer aansluiting plaats en is het alleen maar een boel wind zonder resultaat. Verder is er bij een fractioneel tuig en een helling van 10 graden of meer het grotere effect van dat de downwash van het voorzeil meer naar boven is gericht richting de top van de mast en niet eens meer in de stromingsrichting van de rest. Dat stuk van het grootzeil daarboven profiteerd pas maximaal als het en uitgebouwd is en het schip rechtop wordt gevaren.
Zonder het hebben van een eindplaat (zoals de romp bij een kiel) ontsnapt er ook nog eens langs het achterlijk lucht van hoge druk naar lage druk wat een verhoging van de factor "induced drag" geeft. En juist bij een verhoging van de snelheid van de luchtdeeltjes neemt de factor induced drag met een exponentiele hoeveelheid toe. Deze drag factor kan vergroot worden bovenin door eerder benoemde werking van het voorzeil bij grotere helling. Daarom is bij veel wind/helling de bovenste tell tale niet makkelijk in toom te houden.
Wil je dus de echte top effectief maken zit er maar 1 ding op ..... uitbouwen dat ding zoals op cats, surfplanken, Volvo Ocean racers en alles meer. De potentie zit inderdaad bovenin echter heb niet de illusie dat die er makkelijk is uit te halen met het laatste stukje dacron welke eindigd in een zakdoek formaat. Enuh ...... kijk eens naar foto's van willekeurig welk tuig ..... de top is per eenheid lengte bijna altijd vlakker (minder camber)dan in het midden van het grootzeil. De camber neemt duidelijk af naarmate je verder bij het puntje komt. De afbuiging daarmee per definitie ook. Als de top dan zo effectief kan zijn is het niet de afbuiging die hier voor zorgt.
OK, de echte top vergeten we en stellen we de vraag anders. Hoe komt het dat het zo lastig is om met het onderste deel van het zeil evenveel lift per eenheid te genereren als met een hoger gelegen deel?
- Over dek stroomt toch al turbelente lucht, dat helpt niet echt in het onderste deel van het grootzeil. Ook is in het echte onderste deel ook weer geen eindplaat aanwezig waardoor er ook hier weer induced drag ontstaat. Vergeet die makkelijke lazy bag niet. Killing!
- Hoe verder je naar boven komt, hoe harder het gaat waaien dus hoe meer potentie. Hoe haal je die eruit? Dat gaat deels vanzelf omdat bij de lage en mindere windsnelheden een grote mate van twist noodzakelijk is om het verschil in AWA en TWA op te vangen. Hierdoor zal de voortstuwende vector bovenin de mast groter zijn bij een minder zeil oppervlak ter plaatse. Anders gezegd, hoe verder een zeil gevierd kan worden (zoals bovenin met twist) hoe minder krachten zich ontwikkelen welke bijdragen aan helling maar wel daarvoor in de plaats meer bijdrage wordt geleverd aan de voortstuwende vector. Een te dicht ingehaald zeil leverd zelfs een remmende kracht en helemaal geen voortstuwing meer. Hoe groot je zeil ook is en hoe hard het ook waait en met weet ik hoeveel bolling.
Zo zijn er meer voorbeelden maar wat ik zelf denk is dat het niet de camber bovenin een grootzeil is die er voor zorgt dat ik met dat topje (bovenste 10%) van het zeil de extra potentie in lift ga pakken. Absoluut niet. Daarvaar zal je fors moeten uitbouwen. Voor de rest is het natuurlijk waar dat het onderste deel van het grootzeil de grootste uitdaging geeft om met de juiste trim een goede bijdrage te geven in een aan de winds rak. Hoe verder van dek hoe makkelijker het wordt.
Wel ga ik direct met iemand mee die zegt dat de juiste mate van camber op de juiste plek helpt in het verhogen van de lift. Het veroorzaakt het echter niet.
Ik heb een PDFje klaar maar weet niet hoe deze in een antwoord te voegen. Wie helpt?
Michel