Onderwerp: Nieuw tuig Aurora?

Een heel verhaal en ik merk dat ik misschien nog wat teveel in een brainstorm zit. Ik hoop op wat sturende input en reality check.

Ik zit er voorzichtig aan te denken om op termijn een nieuw tuig op mijn Oceanis 300 te zetten om de zeilprestaties naar een hoger niveau te tillen en er een sportieve, zeiltechnisch interessantere boot ipv een "Oceanis" van de maken. Niet nú hoor - heb net nieuwe zeilen en wil eerst veel leuke dingen met de boot doen.

Wat ik al wel door heb (en al voor de aankoop verwachtte) is dat deze ondertuigde boot, vooral met lichtweer, inlevert tov haar potentieel. Nu zijn mijn kielen op dit moment een pokdalig geheel met puisten roest van soms meer dan een centimeter (zie plaatje). Dat zal een nette laminaire stroming en lage wrijving zeker niet ten goede komen. Komende winter worden deze gestraald, ows kaalgekrabd en voorzien van opgepoetste DIY coppercoat/Nautix. Ook komt er een vaanstandschroef. Van die akties verwacht ik ook nog wel wat (vooral met lichtweer). Wellicht dat ik dan wél mijn polar haal (zit er aan-de-wind bij 8 kn wind een hele knoop onder!).



Nu heb ik exact dezelfde romp, deklayout en wantputtings als de First 310 en First 310S (verhoogde Figaro I mal). Ook de inwendige versterkingen zijn hetzelfde. In feite is de Oceanis 300 een First 310 waarvan het fractionele stuk van de mast is afgezaagd en waar een zware dikke rolreefmast is opgezet. Voordriehoek is nagenoeg gelijk.

De 310S echter heeft een nog potenter tuig: mast is een ruime meter langer, heeft dubbele zalingen en standaard rodrigging. Mast is verjongd en zelfs dunner (meetbrieven) dan mijn huidige mast. Geen bakstagen trouwens (slechts een trimbaar achterstag).

Hier een vergelijking van de polars bij 6 kn ware wind (de Loper en Thomas' Spirit heb ik er ter referentie bijgezet): Je ziet Aurora (deze is ooit gemeten geweest) vlakbij de Loper, die Firsts presteren duidelijk beter. Gewichten, schroeven etc zijn natuurlijk ook niet allemaal hetzelfde, maar het geeft een idee:


Onderwater was de First 310 leverbaar met 1.30 (1050 kg) en 1.80 (890 kg) diepgang. Beide vinkielen met (relatief kleine/platte) bulb. De "S" alleen in 1.80. Mijn boot is onderwater dus anders (zie eerste link) en steekt 1.85 (1100 kg) (onder helling 2 m). Geen bulb, maar wel worden de kielen de onderste 40 cm twee keer zo dik. Ik vind het moeilijk te bepalen hoe stijf mijn boot is tov haar zusjes, kan ook geen RM30 getallen op de meetbrief vinden: wel lijkt mij dat deze rompvorm een hoge vormstabiliteit heeft (wat weer onafhankelijk is van de kielvorm).

Wat denken jullie? Hoe zou het zeildragend vermogen zijn tov haar zusjes? Wat voor tuig zou lekker zeilen op deze boot? Ik schaam me niet om met 4 bft te reven, maar heb soms het gevoel dat ik nu al met anderhalf rif vaar

Ik heb niet de kennis en durf het risico niet aan om vanaf 0 een heel nieuw tuig te gaan bedenken (zoals Beauty zo mooi gedaan heeft) maar zie twee praktische opties, waarbij het ontwerp dus al eerder gedaan is:

Optie A:
Tuig van de First 310 kopieren: genua handhaven; nieuw (eventueel fathead) grootzeil. Voordeel tov B: mast en verstaging goedkoper en waarschijnlijk robuuster/minder kritisch qua trim. Nadeel: nooit meer mogelijkheid tot grotere voordriehoek. Risico: tov nu wordt alléén meer zeil achter de mast toegevoegd. Blijft de balans OK?

Optie B:
Tuig First 310S kopiëren, nieuwe genua én nieuw grootzeil. Voordeel: uitdagend zeilen, lekker trimmen. Betere balans dan optie A? Nadeel: duurdere mast, kostbare rodrigging, kapitaalvernietiging grootzeil én genua.

Huidig gevoel op het roer is super neutraal, soms té denk ik weleens. Ik durf extra zeil achter de mast dus wel aan wat dat betreft.

Hieronder de vergelijkende data en een schetsje wat de verhoudingen weergeeft. Ik begrijp dat genoemde voorzeiloppervlak van de "S" trouwens niet, of is dit gewoon een veel sterker overlappend zeil? Verklaart die I-maat alleen al die m2?





Kosten spelen uiteraard een rol, maar dit kan een lange termijn project worden dus dan mag je iets ruimer denken vind ik. Kosten/fun verhouding is ook belangerijk - boot zeilt nu natuurlijk ook dus dit is soweizo een luxeproject

Wat zouden jullie doen en verder nog in overweging nemen? Is rodrigging eigenlijk wel noodzakelijk? Wantputtings staan 36 cm achter mast (grof gemeten uit dekplan). Bij een I maat van 12 m lijkt me dat weinig. Kan dat de reden zijn dat de werf standaard hiervoor gekozen heeft bij die S-mast om minder rek toe te laten bv?

PS: Voor de goede orde, boot staat hier niet ter discussie (déze boot met dít caravantuig is een heel bewuste keuze geweest. En tweaken is voor mij zeker deel van de hobby. Ik wil het wel het liefst in één keer goed doen)

Edit: boven de 10 knopen ware wind loopt het allemaal prima trouwens, althans het "loopt"

voor wat het waard is een paar kleine opmerkingen:

- die 36 cm is niet weinig maar veel; op de SP36S staan de wanten 15 cm achter de mast, bij een I van 14.70m . Dat is al voldoende om met de gepijlde zalingen een beetje prebend in de mast te drukken.

- rodrigging is zeker niet nodig (wel minder rek). je kan ook Dyform overwegen, zit qua rek tussen 1*19 en rod in. Zal goedkoper zijn dan rod.

- als ik het goed begrijp steek de Aurora dieper dan de S en heeft ook nog eens meer (totale) ballast? Dan kan ze meer zeil hebben dan de S, zou ik zeggen. Het zal niet gauw teveel zijn

- er zijn vast tussenvormen te verzinnen, waarbij je de voorstag zo kiest dat je je voorzeilen kan blijven gebruiken.

Waar komt die 30 cm verschil in J-maat vandaan?

Kom een keer koffie drinken dan praat ik je bij over mijn overwegingen en waar ik het nu weer anders zou doen . 1 ding kan ik je wel al aangeven maar dat weet je al. Snelheidswinst is de resultante tussen voortstuwing en weerstand. Je gaat werken aan voortstuwing maar vergeet de weerstand niet.

1 van de bepalende weerstanden is de vortex aan de achterkant van je grootzeil. Hoe kleiner je achterlijk in verhouding met het totale oppervlak van je grootzeil des te minder wervels / vortex. Anders gezegd, je moet proberen je oppervlak zo groot mogelijk te krijgen en je achterlijk zo kort mogelijk. Uitbouwen dus. Scheelt dat veel? Genoeg om te zien dat de spitfire zo'n vleugel al had en op het oog alles wat snel vaart (surfplanken etc) dat al decennia hebben. Je voorzeil kan je ook uitbouwen, zeker de genua voor weinig wind. grote kans dan echter dat deze dan niet meer rolbaar wordt.

Ik heb verder lang gezocht naar een passend mastprofiel. Deze moest veel smaller worden maar wel lichter. En dat is lastig omdat de sterkte komt uit of het profiel (wat ik dun wilde hebben) of de wanddikte (wat ook niet veel mocht zijn want het moest niet te zwaar zijn. De ontwerper heeft me geholpen aan de minimale stijfheids indicatoren dwarsscheeps en langsscheeps en toen ben ik gaan shoppen. De mast heeft nu een vorm welke maximaal bijdraagt binnen mijn mogelijkheden. Je mast namelijk is een obstakel en de veroorzaker van de seperartion bubble achter je mast, maar kan op zichzelf aan de wind ook lift opleveren. Het wordt een verlenging van je zeil aan de voorkant zeg maar. Draaibaar is nog beter maar dat was niet uitvoerbaar.

Ik heb de giek lager gezet namelijk op de hoogte waar de ontwerper hem had bedacht. Willy Dehler zag dat niet zitten met lange Duitsers dus die heeft hem hoger geplaatst. Ook is mijn mast wat langer geworden en verjongd. Loefgierigheid is geen grote zorg. Niet groter dan met een sterk overlappende genua. Daar heb je ook oppervlak achter de mast. Bij weinig wind heb je er geen last van en je zet vrij snel een rif waardoor je juist een lager zeildrukkingpunt krijgt en minder helling.

Ik blijf schrijven maar ik vergeet details die voor mij van belang waren. Wat ik nog wel wil meegeven is " trek alles in twijfel" . Daar bedoel ik mee dat ga geen signalen verzamelen die je beeld bevestigen maar zoek juist steeds naar indicatoren dat je het mis hebt. Het is makkelijk om bevestigd te krijgen dat een carbon mast sneller is. Toch? Wellicht ook niet. De meest mooie maatwerk Alu paal kan mogelijk lichter zijn dan de meest eenvoudige massa carbon paal. De zeilmaker zegt dat een bepaalde doeksoort lichter is dan wat je nu hebt? O ja, hoe zwaar wordt mijn nieuwe zeil dan? Uhhhh ... dat weten ze dan weer niet. Ik heb alles gemeten wat van boord ging en wat weer aan boord ging. Er was echter maar 1 zeilmaker die goed kon/wilde voorspellen hoe zwaar mijn nieuwe grootzeil zou worden. Hij moest wel lachen. Met al het kapitaal wat wordt uitgegeven aan sterkere en soms ook lichtere zeilen was er nog nooit 1 zeiler geweest die eerst berekend wilde zien dat het nieuwe zeil van 33% meer oppervlak ook even zwaar zou worden als het oude.

Ik snap je drijfveer en ga je project volgen.

Gr Michel

FMJ schreef :
Die is mij niet helemaal duidelijk.

Ten eerste weet ik vrij zeker dat de mast op dezelfde plek staat: maststut beneden staat ook op hetzelfde spant en houdt meteen de tafel vast: interieuren zijn hetzelfde.

Bij mijn boot loopt het voorstag via een gleuf in het dek aan de voorkant van de ankerbak onderdeks. Daar kan dan een onderdekse rolreeftrommel geplaatst worden. Dat hebben alle Oceanissen 300 voor zover ik plaatjes en foldermateriaal heb bekeken.

Van de First 310 heb ik zowel versies gezien die de voorstag helemaal op het boegbeslag hebben (wat die 30 cm zou verklaren), maar ik heb er ook gezien die dezelfde constructie als ik hebben. De ownersmanual van de 310 spreekt over een "furler option", wellicht wordt het voorstag dan verplaatst van boegbeslag naar onderdeks?

Hier twee plaatjes uit verschillende meetbrieven met J-maat 3.3 en 3.0 m:





Zal binnenkort eens kijken of mijn boegbeslag geschikt is hiervoor of dat dit slechts als ankerbeslag bedoeld is.

Scheelt wel 2 m2 oppervlak vóór de mast natuurlijk die van invloed op de balans kunnen zijn?

O ja,

Ik heb de ontwerper gevraagd wat de snelheidswinst zou worden ten opzichte van het origineel. Zijn antwoord was gemiddeld een kwart knoop. Dat is dus niets, dacht ik. Was dat nu al het geld waard?

Dat is zo laag omdat vanaf zeg 4 bft het schip niet sneller kan dan zijn rompsnelheid. Vanaf dat moment win je dus niets meer en zit inbegrepen in dat gemiddelde. Verder was het oude tuig maximaal bijna 65 meter en dat had ik nu ook. Mijn tuig heeft dus niet meer oppervlak gekregen. Uhh .... hoe kan dat dan? Simpel, mijn D34 heeft een zeilgarderobe die oorspronkelijk vrij uitgebreid is. vaar ik tegen een Dehler 34 met inderdaad een genua 1, 2 3 etc dan zal het verschil in snelheid zelfs minder zijn dan 0,25 knoop.

Mijn uitgangspunt echter was dat ik niet al die zeilen meer aan boord wilde hebben. Ik gebruikte ze toch niet (te lui) daar waar het zou moeten in de polar. Die 0,25 gemiddeld geeft dus 1 knoop (of meer) extra in specifieke omstandigheden die voor mij belangrijk zijn daar waar ik eerder de noodzakelijk zeilvoering niet had. Namelijk het verschil tussen blijven zeilen of de motor aan. Op andere gebieden brengt het geen moer behalve dan dat het er leuk uitziet ...... en daar wordt ik nog steeds blij van.

Gr Michel

Beauty schreef :
Ik heb je eerdere posts over lichtweertrim, uitbouw en jouw project al lange tijd bij m'n favourieten staan: hartelijk dank voor je uitnodiging, zal er op terug komen als ik weer in Nl ben!
Beauty schreef :
Dat is een persoonlijke uitdaging voor mij: ik bijt me vaak te snel vast in een idee (zie de slechts 2 opties die ik zag).
Beauty schreef :
Jij hebt het echt heel fundamenteel en volledig aangepakt! Leuk! Heb in "principles of yacht design" al een en ander bestudeerd over dimensioneren traagheidsmomenten etc: taaie materie waarbij een ervaren tuiger (of iemand die het eerder heeft gedaan) vast goede input kan geven!

Dit is dé kans natuurlijk om het in één keer goed te doen en niet zomaar een standaard tuig na te bouwen

Beauty schreef :
Jij hád al een goed zeilende boot; ik kom van ver zullen we maar zeggen. SA/D is nu net 16, dat past totaal niet bij deze romp.

Ik snap dat het relatief is en dat je op een gegeven moment ook alleen maar tegen je eigen wind aan het invaren bent, al kan mijn romp wel makkelijk surfen - doet ie nu al als het een beetje waait en golft

Beauty schreef :
Plus dat je iedere keer als je overstag wilt eerst je val een meter moet vieren en na de overstag weer hijsen.. Of je moet met opblaaslatten gaan werken die je voor de overstag leeg laat lopen en na de overstag weer volblaast..


@Nachtvlinder: lijkt inderdaad het verschil tussen onderdekse trommel en voorstag op het puntje. Is de moeite waard om het verschil daartussen goed uit te zoeken. De Sun Fast 36 heeft ook die twee verschillende configuraties en blijkt na ombouw van onderdekse trommel terug naar de stag voorop plots veel beter te varen..

Zeker als je gewoon met leuvers werkt lijkt een stag op het puntje en een dicht voordek mij het meest logisch en praktisch.

Verder zou je het oprichtend moment aardig moeten kunnen schatten aan de hand van je huidige reefmoment. Je weet dan redelijk hoeveel zeil je bij hoeveel wind kunt hebben. Dat zal ietsje meer worden door gewichtsbesparing tov de zware rolmast die je nu hebt, maar geen heel groot verschil, want heel veel zal er ook weer niet te besparen zijn.

Dank voor alle inhoudelijke reacties zover!

Na de meeste eerdere stukken van Michel, het topic over een fathead/squarehead op de Rev en Erik's visie daarop te hebben gelezen, neig ik steeds meer richting een zo'n ver uitgebouwd grootzeil. Dus ook werken om de effectiviteit te verhogen, samen met extra vierkantemeters op een hogere mast.

Dan volgt meteen de disussie over hoe de nodige stabiliteit van dit tuig in lengterchting te verkrijgen, gecombineerd met trimpunten daar waar nuttig. Ik heb nu een vast achterstag, wat precies op de plek zit waar straks evt runners zouden komen (voorstaghoogte)
Baasklusje schreef :
Jij hebt een toptuigage waarbij je achterstag altijd onder enige spanning staat en hiermee voor extra stabiliteit en ontlasting van je topwanten zorgt toch? Zou je ook zonder achterstag en zonder bakstagen voor-de-wind durven te varen?
Als het een flinke fathead wordt dan zal een eventueel achterstag tijdelijk ontspannen moeten worden tijdens gijpen. Ik probeer er wat meer zicht op te krijgen of dit verantwoord kan, aangezien de ownersmanual stelt het achterstag altijd op spanning te houden. Vuistregel daar is dat prebend zonder achterstag 3 cm moet zijn en de minimale spanning in het achterstag een prebend van 4 cm moet geven. Bij het standaard grootzeil van dat tuig hoeft het achterstag ook nooit helemaal los natuurlijk.

Zou die mast zo snel overboord kukelen zonder achterlijke steun? Als ik de hoek tussen topwant en mast uitreken kom ik op atan(12/0.36), minder dan 2 graden. POYD heeft het over 5 graden minimum. Maar de hoek van de zalingen lijkt veel groter! Wat gaat hier mis?


In Michel's situatie doet ie het (het gijpen) in lichtweer zonder enige achterwaardse ondersteuning en als het meer waait vaart ie met rif en gaat z'n fathead onder de runners door, dat kan natuurlijk ook een gedachte zijn.

Michel, jij gebruikt dus bakstagen/runners om je voorstagdoorhang te regelen? Of heb je ook een achterstag om het uitwaaien van de top (twist) te regelen? Ik heb elders gelezen dat (afhankelijk van stijfheid masttop) dit zelfinstellend kan zijn; dat de top in vlagen automatisch open waait. Dat lijkt me ook wel wat, maar zal lastig dimensioneren zijn?
Hoe trim jij in de praktijk de twist in het grootzeil en voorstagdoorhang? Je overloop is er ook nog natuurlijk

Omdat dit topic een kick verdient: Michel heeft runners EN toprunners. Met de runners trim je de voorstagdoorhang, met de toprunners de mastbuiging. Maar een fathead en met name een squarehead doet dat ook al uit zichzelf inderdaad, al komt die ruimte ergens vandaan dan, bijvoorbeeld het buigen van de giek..

Hoewel het hier voorlopig nog over het zeilplan zal gaan (en dat is goed want dat is het beginpunt!), hebben zaken als het wel of niet toevoegen van achterstag, runners, checkstays, 3/4, 7/8 of 9/10 een grote invloed op de te kiezen mastsectie.

Heb de afgelopen avonden het hoofdstuk "Rig Design" uit "Principles of Yacht Design" bestudeerd door dit na te bouwen in Excel. Dit boek leek ingewikkeld maar is eigenlijk heel toegankelijk geschreven: door de hoofdstukken heen wordt daar een jacht ontworpen én gedimensioneerd. Het boek neemt je mee door alle fases en je mag meerekenen. "Elements of Boat Strength" gaat weliswaar veel dieper op constructiedetails in, maar ik gebruik de sheet slechts om inzicht te krijgen in hoe dingen samenwerken.

Zowel wanneer ik het huidige tuig van Aurora invoer als de demoboot uit het boek dan kom ik op exact dezelfde stagdiktes en mastprofiel uit als gebruikt zijn. Dit geeft mij voldoende vertrouwen om dat model te gebruiken bij gedachte-experimenten. Een tuiger mag (moet!) dat in een later stadium dan nauwkeuriger doen.

Ik wil alvast enkele inzichten met jullie delen die ik opvallend vond:

1) Enkele of dubbele zalingen
Dit verschil is een meer dan 2.5X lager benodigd traagheidsmoment in breedterichting van de mast! Vereist traagheidsmoment in lengterichting verandert nauwelijks.
Dit betekent dat een veel smaller profiel volstaat, wat weer positief is qua gewicht, maar vooral om de separation bubble achter de mast te verkleinen. Ik kon on-line alleen secties van Sparcraft, Seldén en VMG vinden, maar deze zijn allemaal veel dikker dan nodig omdat het traagheidsmoment in lengterichting bepaalt bij deze profielen.

Wie kent andere mastfabrieken die meer racy (slankere) secties extruderen?

2) Compressie bij mastvoet
Deze wordt grotendeels bepaald door het maximaal richtend moment van de boot. Dat wist ik al, maar niet dat die bijna 3 ton kan zijn bij mijn boot (statisch zonder veiligheidsfactor), designkracht ligt op bijna 4 ton! Arm bootje

3) Waarom het hoofdwant het hoofdwant heet!
Bepalend voor de dimensionering D2 is aan-de-wind varend op alleen voorzeil. Er staat dan 200 kgf dwars op de D2 te trekken. Dit geeft dan weer meer dan een ton trekkracht op D2!
Echter dubbelgereefd met alleen grootzeil komt er juist veel kracht dwars op de zalingen (headboard zit daar dan vlakbij en het lummelbeslag doet ook nog een beetje mee): dit geeft een trekkracht op D1 van 1.5 ton!
Daarom is bij mij D1 zwaarder uitgevoerd dan V1/D2 en heet dit het hoofdwant denk ik

(zal die termen nooit meer gebruiken: D en V is veel duidelijker eigenlijk!)

3) 1x19 / Dyform / Rod / PBO
Voor mij niet zo interessant als ik dacht om modern te gaan doen: huidige verstaging (alleen draad excl terminals) weegt nu 19 kg. Dyform geeft 16 kg en Rod geeft 14 kg. PBO is wel heel veel lichter maar vooral hééél veel duurder. Ik blijf dus bij 1x19 gezien het mastprofiel zelf al veel zwaarder is, de meeste verstaging onderin zit en er op zalinghoogte bv al een radarreflector van 3 kg zit.
Qua rek zijn de stalen alternatieven wel beter dan 1x19, echter een té stijf tuig is moeilijk onder voorspanning te brengen en geeft meer impulsbelasting op de romp lijkt mij. Ik heb het gevoel dat dat meer iets is voor superstijve racerompen met ditto budget.

@Michel: hoe heb jij jezelf overtuigd om voor PBO te gaan?
@Sunday: ben jij al verder gekomen met je onderzoek naar PBO alternatieven?

4) Veilihgeidsfactoren
Tsja, dan denk je nauwkeurig en juist te hebben gerekend en dan komen overal nog eens veiligheidsfactoren tussen 2.5 en 3.2 overheen Al deze berekeningen waren statisch van aard natuurlijk en de dynamische componenten op een stampend schip zullen groot kunnen zijn. Maar een factor tweeeneenhalf??

Wie kent methoden die kwantitatief een dynamische component meenemen? Hoe precies rekent de gemiddelde mastenbouwer? Zit daar nog verschil tussen een hi-end bedrijf als bv "Tuned Rigs en Ropes" en lower-budget Sparcraft?

Bénéteau heeft in ieder geval niet ondergedimensioneerd

Ik laat het hier maar even bij: is ook wel het vak van de tuiger natuurlijk, terug naar stap 1: Het zeilplan!

Een afstudeerder bij Finot...

...die ingaat op mogelijke achterlijk vormen.

Hier wordt de circulatietheorie aangehangen, net als in het door Erik gelinkte boek "Maximum Sail Power". Wat vinden jullie van die theorie?

Nachtvlinder schreef : Deze theorie staat ook al in het boek "the art and science of sails(1990)" van tom whidden(northsails) vanaf pagina 83 staat een mooi experiment van Arvel Gentry beschreven : laat een badkuip vol met water stromen strooi zaagsel of talk poeder op het gehele oppervlak , ga met een voorwerp in de vorm van een zeil(gebogen plaatje) door de badkuip (met een kleine hoek in de bewegings richting) en je zult tot je verbasing de starting vortex zien de upwash en last but not least de circulation flow.hier een mooi filmpje

ald

PBO leverancier was toen ook duur maar verry new. In het hele project verdween het een beetje in alle kosten gezien de aanbieding die ik kreeg. Het was nog steeds wel tig keer duurder dan draad. Voorstag is echter al rod omdat PBO niet tegen torderen kan. De top en fractionele runners zijn van dyneema dus dat scheelt ook.

Als ik nogmaals zou mogen kiezen met mijn huidige budget ga ik weer terug naar een draad. Puur omdat PBO ook 1 nadeel heeft (in mijn uitvoering) en dat is luchtweerstand. Het is inclusief de beschermlagen op de D1/V1 dikker dan draad.

Als je gaat voor een dubbele zaling (en daarmee een minder stijve mast) zou je er ook voor kunnen kiezen om de diagonalen 1 en 2 van PBO te maken en de rest van draad. Dat zou nog een idee zijn waar ik zelf aan denk.

Die circulatie theorie is voor mij geen theorie maar een wetenschappelijk feit ...... tot het tegendeel bewezen wordt natuurlijk. Het is de viscositeit die ervoor zorgt dat er überhaupt lift ontstaat. Een vleugel profiel in super cooled helium (geen viscositeit) heeft geen lift, lees daarvoor de stukken van Gentry. Indien er echter wel sprake is van viscositeit ontstaat er die training edge vortex welke weer verantwoordelijk is voor de circulation flow. Die flow is weer de oorzaak van de verschillen in druk aan loef en lij.

Er zit wel een misleiding in het tekeningetje. Je kan het niet anders tekenen maar de Intrados is in de praktijk geen stromingsrichting die kant op (hier van rechts naar links) maar een kracht die de stroming de andere kant op vermindert. De stroming van links naar rechts ter hoogte van de Intrados zal vertragen daar waar die bij de sxtrados zal toenemen.

Gr Michel

Dank voor de reacties. Er moet nog heel veel uitkristalliseren en die verstaging parkeer ik even voorlopig. De dimensionering ook; die sheet komt later wel weer van pas.

Duidelijk experiment met dat zaagsel en credit card! Ik had eerder in mijn hoofd dat het om microwervels ging die zich op een of andere manier langs het zeidoek voorplantten tegen de luchtstroom in (aan loef). Maar het is dus één draaiende krachtcomponent om beide zeilen heen; aan loef remt ie af, aan lei versnelt die de luchtstroom. Klopt dit ongeveer?

Upwash vanuit het grootzeil versterkt de werking van het voorzeil dus, en andersom ook. 1+1=3 dus! Ik begrijp dat je het voor- en grootzeil als één profiel moet zien; het grootzeil vormt dan de trimtab van de totale vleugel. En de fok als totaal is meer de leading edge van het geheel: net zoals bij een vliegtuig dat voorste stuk naar voren wordt gekanteld om meer power te krijgen tijdens take-off.

Hoe meer ik lees, hoe minder ik begrijp, althans het is qua te maken keuzes geen simpel vraagstuk. Ik probeer wat dingen op een rijtje te krijgen, liefst onderbouwd.

Willen jullie een meedenken?

Top versus fractioneel
Veel gelezen op het boatdesign forum waar na 70(!) pagina's nog steeds veel meningen door elkaar liepen. Interessante materie dus! Het totale tuig (incl mast) vormt dus één profiel. Ik heb geen sterke argumenten gehoord dat een fractioneel tuig efficienter zou zijn dan een toptuig (andersom ook niet). De grootste verschillen lijken te zitten in trimbaarheid, handelbaarheid en het al of niet afgedekt worden van voorzeilen bij ruime koersen. Bij een toptuig doet je overlappende genua dan weinig, bij een fractioneel tuig wordt de top van de spinnaker verstoord door het grootzeil.

Maar los daarvan: als je puur naar de planform en camber van de combinatie kijkt, zijn er dan efficiency voordelen aan top vs fractioneel bij hetzelfde totaaloppervlak? Wat doet die upwash in het bovenste stuk van een fractioneel tuig?

Fathead vs. squarehead vs. driehoek
De driehoeksvorm is aerodynamisch de meest ongunstige vorm. Hoewel enige roach de efficiency vergroot, blijken fathead en squarehead zeilen flink efficienter. Beauty en Erik hebben daar hier al veel over geschreven, maar met verschillende onderbouwingen. Volgens Erik is het elliptisch planform achterhaald door nieuwe inzichten. De spitfire vleugel zie je ook niet meer tenslotte.

NB: voor het "nieuwe" roer onder Nachtvlinder heb ik destijd ook gekozen voor half-elliptisch, wat heel goed bevalt (al heb ik geen vergelijkingsmateriaal behalve het originele vierkante roer zonder mooi profiel)

Het parabolisch gevormde achterlijk van een fatheid resulteert in een gelijkmatig drukprofiel aan de trailing edge, waardoor de induced drag wordt geminimaliseerd. Stall treedt gelijkmatig op maar wel plotseling. Een squarehead tracht juist de weerstand als gevolg van tipwervels te minimaliseren (daar is de fathead weer niet zo goed in). Stall treedt gelijkmatiger op (bouwt zich langzaam op via het achterlijk). Dit zou een meer vergevingsgezinde handling kunnen geven.

@Beauty: je schreef in een ander draadje dat jij niet de bovenste streamer gebruikt als indicator voor de juise twist (af en toe lokaal overtekken). Zou dat hiermee temaken kunnen hebben?

Beide zeilen vereissen een kostbaar karrensysteem.

Auto-twist
Dit lijkt mij een erg handige eigenschap. Wat ik me wel afvraag: dit is heel erg afhankelijk van de stijfheid van het ongestaagde stuk. Met een toprunner kun je dit versterken, maar nooit verminderen. Hoe die je hier mee om te gaan? De mastenmaker moet dan eigenlijk al weten wat voor zeil er op komt?

Overlappend of niet
Ik zou het liefs naar een tuig willen wat een niet of nauwelijks overlappend voorzeil heeft. Makkelijk overstag, lichte bediening van lieren en een groot windbereik. Met een rolreef of voorzeil met bindrif zou ik dan een enorm windbereik hebben met één voorzeil. Grootzeil dient dan een soepel reefsysteem te krijgen.

Hieronder wat eerste schetsjes. Die optie van fathead op toptuig verliest uiteraart de auto-twist eigenschap. Ik heb de zeilpunten ingetekend (pijlen) door het zwaartepunt van het tuig te construeren (dat kan Visio heel mooi, net als oppervlakten berekenen . Weet iemand een betere methode? Een NACA vleugelprofiel heeft het drukkingspunt in ieder geval niet in het midden; wat zou een best-guess zijn hier?
Je ziet in ieder geval dat bij de fatheads de zwaartepunten wel 30 cm naar achteren schuiven tov het originele zeilplan. Dat vind ik wel eng. Zou ik dan niet heel snel teveel roerdruk krijgen (als er helling bijkomt) of kom ik hier wel mee weg? Als ik zie wat een paar graden mastverstelling al doet dat lijkt 30 cm me wel veel!

Mogelijkheden om het zeilpunt verder naar voren te krijgen: kortere E of P maat (dus ook minder m2) of een voorzeil op een boom (vind ik geen gezicht voor niet-lichtweerzeilen)

Wat vinden jullie van deze opties? Nog andere ideeën? Squarehead heb ik nog niet getekend, maar dat zal ongetwijfeld betekenen dat de E maar véél kleiner moet, ook weer vanwege het zeilpunt. Of overschat ik dat/werkt het anders?

FMJ schreef :
Zou dit iets met de grootte (bereik) van de upwash temaken kunnen hebben? Wat ik gelezen heb is dat de upwash zich niet direct na een overstag instelt, maar zich echt op moet bouwen. Misschien is de afstand tussen achterlijk grootzeil en voorstag wel bepalend voor de tijd dat dit kost? Dus de tijd die het kost voor een boot "aanspringt"?

Qua (kleine overlap of niet): (alweer) Beauty heeft in een ander draadje [Keerfok] een duidelijk verhaal geschreven over de gunstige invloed van overlap op de resulterende upwash. Ik quote hier een paar volgens mij relevante zaken uit:
Beauty schreef :
Wel overlap dus! Maar hoeveel overlap zou nu optimaal zijn? Zou dit kritisch kunnen zijn? Wat mij betreft zo weinig als nodig. Qua zeilpunt kan ik het achterlijk tot net voor het zeilpunt naar achteren trekken, dan schuift dit netto naar voren, wat me ook gunstig lijkt (zie post hierboven).

Interessante link "How sails work" van de North site. Wat opmerkingen daar over de verschillende effecten van upwash bij fractioneel vs. topgetuigd.

Verschillen voorzeiltrim
-Upwash veroorzaakt door het grootzeil gezien door het voorzeil wordt dichter naar de mast toe groter (sterker effect in afbuiging streamlines naar loef)

-Idem bij langere koordes van het grootzeil: naar boven toe wordt dit effect kleiner (zeil wordt smaller)

-Bij een topgetuigde boot komt het voorstag pas in de buurt van de mast waar het grootzeil al erg smal is > weinig upwash > weinig twist.

-Andersom komt bij een fractioneel getuigde boot het voorstag eerder (lager) bij de mast, waar het grootzeil nog relatief lange koorden heeft > sterkere upwash > veel twist toegestaan in het voorzeil.

Verschillen grootzeiltrim
-Bij een fractioneel getuigde boot neemt het downwash effect van het voorzeil op het grootzeil naar boven toe eerder en sneller af dan bij topgetuigd. Naar boven toe hoeft het grootzeil dus minder ver naar binnen te worden getrokken > meer twist

Wat klopt er dan wel of niet aan deze stelling:
1) De verder laar lei getwiste top van het grootzeil van een fractioneel tuig geeft een gunstigere richting van de liftcomponent (meer in de vaarrichting)

2) Het ontbreken van de voor deze grootzeiltop negatieve downwash uit het voorzeil geeft een hogere luchtsnelheid aan lei van het zeil dus lagere druk dus meer lift

3) Idem voor het voorzeil: positieve upwash vanuit het grootzeil is over de volle hoogte daarvan sterker aanwezig. Dus meer vermogen in de goede richting bovenin.

1+2+3: Een fractioneel tuig is aan-de-wind efficienter dan een toptuig van gelijk totaal oppervlak.

Wie schopt?

Fathead vs. Squarehead grootzeil

Wie heeft met beide ervaring op en fractionele mast of kan er anderzins iets over zeggen? Ik weet dat een squarehead nog een stukje efficienter is, maar wellicht meer praktische bezwaren heeft.

Ben benieuwd naar de ervaringen van de mate van "auto-twist", trimmogelijkheden en handelbaarheid (verwijderen diagonale toplatten bij strijken, kosten benodigde karren, grotere krachten op schoot/neerhouder etc).

Jammer dat de reacties wat schaars zijn waardoor het topic meer op een blog gaat lijken Ben benieuwd of ik op de goede weg ben en wat jullie anders zouden doen of anders mee om zouden gaan. Maar goed, ik schrijf vrolijk verder, al is het maar om zelf een naslag te hebben...

Zeilplan, balans en designwind
Beauty zei eerder dat ik me niet teveel zorgen moest maken hierover en wellicht is dat ook zo: bij lichtweer vaart de boot bijna rechtop waarbij de balans dan niet zo'n issue zal zijn.

De meeste ontwerpers blijken de "lead" te baseren op de designwind en de zeilvoering die daarbij hoort. Designwind is dan de wind waarbij nog net niet gereefd hoeft te worden, de boot rompsnelheid loopt en rond 25 graden helling zeilt met beperkte roeruitslag (plm 5 gr probeert men te bereiken).

Nu zijn die lead-vuistregels erg groffe schattingen, waarbij het "the art of engineering" is om ergens binnen dat interval te gaan zitten gebaseerd op rompvorm en vertrimming. Een ranke boot met smal achterschip (Loper, Grinde) heeft een kleinere lead nodig dan een racebak met plat achterschip. Tsja...

Gelukkig hoef ik niet vanaf scratch te beginnen vanwege de twee goed zeilende voorbeelden die bekend zijn. Ik ben van plan deze te backengineeren richting de eerder genoemde vuistregels en concentreren naar de verschillen in lead die ik krijg bij een ander zeilplan.

Als ik naar het reefplan van het standaard First 310 tuig kijk ligt die designwind rond 15 knopen - op dat moment komt het "werk tuig" er op.


Onzekerheden
Heeft dit zin zo of zouden jullie er gewoon iets opzetten en reven als dat nodig blijkt Ik vraag me af hoe een "Tuned Rigs & Ropes" dit zou aanpakken. Er is daar vast veel ervaring, maar wordt er ook nauwkeurig gerekend? Wellicht ga ik er eens langs als ik wat verder ben...

Nachtvlinder schreef :
Ik vind je verhaal heel interessant om te lezen, maar kan je helaas niet heel veel verder helpen. Ten aanzien van fathead vs squarehead zag ik gisteren bij de Antwerprace diverse boten met squarehead en dat lijkt toch wel bewerkelijker. Bovenste zeillat eruit of een hele grote huik nodig. Daarnaast lijkt de spanning op de bovenste zeillat kritisch, want ik zag diverse mensen daaraan schroeven.

Ik stop er hier mee en ga verder op www.boatdesign.net

Dank voor jullie input!

Jammer! Kan je niet iedere keer dat je daar zo'n lang verhaal post even linken? Dan kunnen we hier in het Nederlands zo af en toe nog eens wat input spuien en houd je een mooi archiefdraadje over..

Als er echt nieuw ontwikkelingen zijn dan horen jullie het hoor!

Voorlopig loop ik tegen een muur in mijn "leercurve" (jeukwoord) op omdat ik bij back-engineering (een groot woord daar het slechts om vuistregels gaat) van huidige tuig op zero-lead uitkom, terwijl de Firsts bij hun standaard tuig een lead hebben van rond 4%, wat wel klopt met de vuistregels.
Als die vuistregels kloppen voor mijn dubbele kielen/roeren, dan zou mijn boot nu extreem loefgierig moeten zijn, wat juist niet het geval is! Daar gaat dus ergens iets mis/werkt er een ander mechanisme. Daar probeer ik achter te komen.

Wellicht is het nu tijd om een professionele consultant in te schakelen; ik vraag me dan wel weer af wat hij anders zou benaderen. Er is niets te vinden over deze diepe profielen met erg grote "swept-back", zelfs over de typisch engelse "low aspect ratio" kimkielen lijkt weinig bekend over invloed vertrimming op CLR.

Misschien maak ik het wel ingewikkelder dan nodig, maar ik wil graag begrijpen hoe het werkt en het moet in 1x goed uiteraard...

Mijn common-sense zegt dat die zo ver naar achteren gepijlde kielen hun 'center of effort' verder naar achteren hebben liggen dan jij het nu getekend hebt. Maar ik ben geen specialist, misschien is Erik het wel totaal niet met mij eens

Verder werken twee roeren natuurlijk anders dan eentje waardoor het roergevoel langer neutraal blijft. Denk dan ook dat een aanpassing van dat punt op grond van je gevoel / ervaring je al een heel stuk verder gaat brengen.

Eigenlijk zou je eens moeten gaan proefzeilen met een RM, kijken hoe dat voelt met dubbele kiel en twee roeren en dat dan ook vergelijken met de waardes die je aan de hand van een tekening uitrekent.