Bo Hasseriis: Drop gennakeren i America's Cup

Kære Thomas,

Dejligt der langt om længe er nogen der skriver om vingerne. For de er uden tvivl vejen frem! Men når det så er sagt, så er der et par ting, jeg gerne vil kommentere.

For det første skal man gøre sig helt klart, hvor man skal bruge vingen. ER det på en Acat, hvor håndtering, hastighed og ændringer i den relative vindhastighed er store, eller er det på en stor, og forholdsvis stabil platform med mindre relativ varians i hastigheden, som de både der skal sejles Americas Cup på. De to både kan ikke sammenlignes, alene da håndtering er så forskellig.

Jeg mener helt man kan se bort fra det efterhånden meget gamle mellemstadie som vingemast med almindeligt blødt sejl jo er.

Det er et stadie sejlsporten har hængt i længe, og som meget længe har været enerådende, når det drejer sig om aerodynamisk korrekte sejl. Men ærligt, det eneste gode ved den kombination er at det er til at håndtere.

Det er på alle måder et kompromis, masten får man ikke meget ud af, sejlet er som alle bløde sejl et kompromis uden særligt megen kontrol over de aerodynamiske faktorer som lift og drag.

Du skriver man kan tilsætte en gennaker, til de mere åbne vinkler, men aerodynamisk er det altså et af de største kompromisser man kan lave.

Man får meget højere aerodynamsik modstand, kun tilsat en lille smule mere trækkraft. Og det med at slottet mellem sejlene skulle være effektivt, det er en sejlmager skrøne så gammel som metusalem. Jeg har aldrig set en svæveflyver med gennaker! Eller 3 vinger...

Ren vinge er optimal løsning

Igen, gennakeren har man opfundet, fordi det er til at håndtere. Den optimale løsning, er, og vil altid være en ren vinge.

Anyway, som vi så sidste år til AC, så er rene vinger vejen frem. Man får meget højere effektivitet, altså fremdrift (lift) for meget mindre modstand (drag).
Du skriver at, en vinge får et større anvendeligt område, hvis profilet er længere (eller bredere, som det jo retteligt er)

Men det er bare ikke relevant, hvis du har en båd, der sejler meget hurtigt, og som kan holde en forholdsvis jævn gennemsnitshastighed.

Det kan man på en 45 fods katamaran og på en BOR90. Her vil forskellen i relativ vindhastighed fra kryds til læns være forholdsvis meget mindre end for en mindre båd, fordi den sejler hurtigere, hvorfor vindens egen-hastighed udgør en forholdsvis mindre del af den samlede vindhastighed.

Bådens egen fartvind udgør en meget stor del af den samlede vindhastighed. Når man ved det, så ved man også at vindhastigheden over foilet vil være rimeligt ens, og derfor vil indgangsvinkel og dybde på profilet også være rimeligt ens.

Og pludselig er man så i en situation, hvor man ikke længere behøver beskæftige sig med bløde, fleksible sejl, men kan bevæge sig over i et af de mest vidensbaserede områder menneskeheden har, nemlig design af vinger til fly.

Du beskriver i din artikel, at der er mange måder at lave de her vinger på, og ja, det er der. Men der er et forhold, som efter min mening er altafgørende for effektiviteten, nemlig sideforholdet. Altså, hvor langt (eller højt) er profilet, i forhold til hvor bredt det er. Og her er der utroligt meget at hente.

Et højt og meget smalt profil vil være meget meget mere effektivt end et lavt bredt.

At profilet kommer højere op er åbenlyst. At profilet får en længere forkant, og dermed en længere flade med "flow" er også åbenlyst.

Men hovedårsagen er nok ikke så kendt. Når man ser på en flyvinge, så er det nok de færreste bekendt, at omkring 1/3 del af vingen er omgivet af massiv turbulens. Kig på en flyvinge, og de færreste ved at god tog vel hele den yderste tredjedel af vingen er omgivet af turbulens, forårsaget af tip-tab.

Altså, det forhold at trykforskellen mellem over og underside forsøger at udligne sig over enden af vingen.

Jo længere og smallere en vinge er, jo mindre andel af den samlede modstand udgør den her "inducerede modstand". Den her modstand har et kæmpeproblem, nemlig at den er størst ved lave hastigheder, og som den eneste aerodynamiske modstand falder med hastigheden.

Men den udgør så vigtig en del af modstanden, at vingedesignere i årevis har brugt tid på at få den væk eller reducere den. Derfor har man i dag winglets på vingetipperne, men har smalle vingespidser osv osv.

Men når jeg ser på den vinge BOR (BMW Oracle Racing, red.) brugte sidste år, så er den faktisk ret lav - og meget bred!

Der var heller brugt radikale tiltag for at formindske effekten af tip-tabet på vingen. Og selvom det altså var et imponerende stykke håndværk, så var den stadig præget af at være påvirket af klassiske sejlmagere, og meget meget langt fra de superkomplekse vinger moderne svæveflyvere bruger.

Jeg er overbevist om, at man i det næste par år vil se en rivende udvikling her. Og i modsætning til dig, så tror jeg altså ikke at man vil bruge særligt meget energi på at gøre vingen håndterlig. Det er bare ikke et issue, når det handler om store projekter og megen prestige.

AC 45 vinge

Fremtidige vinger

Til gengæld vil man se vinger, hvor det markante vil være:

- De vil være meget, meget højere, og meget, meget smallere! Og når jeg siger smallere, så mener jeg vinger med sideforhold på 1:50 eller vildere. Altså 50 meter høje, en meter brede profiler.

- Profillængden og dermed profildybnden vil kunne styres i højere grad end hidtil set. Afgørende for accelaration, og startsituationer.

- Vinger vil komme til at bestå af mange flere lodrette elementer, for at kunne tage hensyn til vindens øgede hastighed i højden, twist, shear osv.

- Slats - altså elementer, der kan skydes fremad, gøre profilet længere, og ændre indgangsvinkel vil holde deres indtog. Særligt på de nederste 2/3 del af vingen.

- Flaps vil blive udviklet. Og ikke banale vinkelændringer som vi ser nu, men fowler-flaps, der skyder bagud, forlænger profilet og gør det dybere.

- Devices. Winglets på toppen af masten til at styre tiptabet, og gøre andelen af vinge med induceret modstand mindre. Her er der rigtigt meget at hente!

- Og den sidste egenskab: MOD! De, der tager et massivt og radikalt skridt i den her retning, de vinder mere her, end på 10 års båddesign!

I mine øjne er der ikke tvivl! Vinger er vejen frem, også selvom vi ikke vil se dem på almindelige både i årevis. Og de er et stort skridt i retning af meget mere effektive sejl!

Bo Hasseriis

Info om AC 72 katamaran:

Hull Length 22.00 m (72 feet)
Length Overall 26.20 m (85 feet)
Beam 14.00 m (46 feet)
Weight (w/o crew) 5900 kg (13,000 pounds)
Crew 11
Maximum Draft 4.40 m (14 feet)
Wingsail Height 40.00 m (131 feet)
Tall Wingsail Area 260.0 m2 (2,800 square feet)
Short Wingsail Area 230.0 m2 (2,475 square feet)
Projected Top Speed 32 knots
On board cameramen 2 maximum
Cameramen positions 3 (1 aft, 1 forward in each hull)
Remote TV cameras 7
High quality audio microphones 18 (including 11 crew)
Easy assembly/disassembly Under 48 hours