Hi,
Zoals sommigen hier wel weten ben ik al jaren actief in de
Javelin. In 2011/2012 hebben we de stap genomen om een hele nieuwe romp aan te schaffen en naar eigen inzicht in te richten. In grote lijnen zat dat zo degelijk in elkaar dat er eigenlijk weinig aan is veranderd, maar er zijn vanaf het begin een paar dingen geweest die beter konden. Afgelopen seizoen heb ik de moed gevonden om die aan te pakken en de boot hier en daar écht anders te maken. Spannend, maar noodzakelijk. En leuk om weer eens te doen.
Voor deze winter staat het zwaard op mijn lijstje. Destijds hebben we, om verschillende, ons moverende redenen gekozen voor een glas-epoxy zwaard. In de jaren daarna hebben vergelijkbare boten met koolstof zwaarden het altijd ietsje beter gedaan, dus ik heb eigenlijk altijd spijt van die keuze gehad, maar je koopt niet zo maar even een ander zwaard...
Deze winter heb ik me voorgenomen om iets helemaal nieuws te bedenken en te maken. Ik heb een oud, houten zwaard gekregen om mee te experimenteren en te rommelen, dus als alles misloopt, gaan we gewoon door als vanouds.
Een zwaard ontwerpen is best ingewikkeld. Dat is een van de redenen om dit voor me uit te schuiven. Ik ben ook niet zo'n held met wis- en natuurkunde, en vroeg of laat moet je daar toch een beetje mee aan de slag om tot het beste resultaat te komen.
Het grootste probleem is de dikte: Bij een roerblad maakt de dikte niet zoveel uit. In de praktijk kies je een bewezen, werkend profiel (NACA00.. bv) en afhankelijk van de vorm van je blad, rolt daar een dikte uit. Niks aan de hand.
Een zwaard moet in de kast passen. In de Javelin is de max. dikte zelfs vastgelegd in de klasseregels. Meer dan 27mm is niet toegestaan en dat is dun als je met de bekende NACA00.. profielen wilt werken.
Alternatief zou een laminair profiel (NACA63..) zijn, maar die zijn bewezen slecht bij lage snelheden en relatief hoge aanstroomhoeken. Verschillende experts op het internet komen tot dezelfde conclusie: Niet doen.
Het werd dus even helemaal terug naar af:
- Bepalen van het oprichtend moment
Dat kan hier
- Berekenen van de lift die tegenover dit oprichtend moment staat.
- Berekenen van de benodigde oppervlakte om die lift te genereren.
Voor die laatste twee stappen heb ik vertrouwd op anderen om te bepalen hoe dit wordt berekend, hierover is op het net een heleboel zinnigs te vinden. Ik heb de formule om het oppervlak te berekenen in Excel gezet en gevarieerd met een aantal variabelen, nl het oprichtend moment en de snelheid van de boot. Dit levert een heleboel data op (voor wie mee wil denken; ik zal de hele sheet bijvoegen), maar wat moet je daar mee?
De grote truuk is dit: Voor alle bekende vleugelprofielen is empirische data waarbij oa de relatie tussen de aanstroomhoek en liftcoëfficient wordt uitgewerkt. Die Cl is een beetje magisch; een constante die aangeeft hoe goed een profiel presteert bij gegeven omstandigheden. Ik heb er even over gedaan om het te snappen. Voor een zwaard zoek je een profiel met een zo groot mogelijke Cl, bij een hoek van ongeveer 5 graden.
Een ander magisch getal: Het Reynolds getal. Een dimensieloos getal, afhankelijk van snelheid, lengte van het profiel en dichtheid van het medium (water dus). Een Javelinzwaard werkt in de praktijk in Re van maximaal 1.000.000 (neem dit maar van mij aan

)
Uiteindelijk komt dit allemaal bij elkaar: er is een bepaald, relatief optimaal, oppervlak. Er is een aantal profielen mogelijk die goed presteren bij de gevraagde aanstroomhoek, Cl en Re. Op
deze site vond ik uiteindelijk een profiel dat aan mijn eisen voldoet. Voordeel is ook nog, dat de grootste dikte op 22,9% van de koorde ligt. Zonder hier al te diep op in te gaan, was al gebleken dat dat de voorkeur heeft, dus dat gaat goed.
Ik ben dus gaan ontwerpen met
S9027-il. Bij een koorde van 325mm blijf ik binnen de 27mm en is het oppervlak nog acceptabel. Als ik het draaipunt van het zwaard nog wat verplaats, komt het iets dieper uit en compenseren we ook nog wat.
Het resultaat ziet er op het scherm als volgt uit:
Omdat dit toch wel wezenlijk anders is geworden dan wat er nu is, ben ik nog met wat mensen in conclaaf, of mijn ideeën wel helemaal kloppen. Zelf ben ik redelijk zeker dat ik dit zou willen proberen.
Als de kogel door de kerk is, dan zal ik hier mijn werk in de praktijk posten...
Gr, Arent