Av Lynn Fitzpatrick og Gino Morrelli

Sjansen er hvis du har brukt mesteparten av livet ditt cruiser rundt på en seilbåt, du vet litt om hva som gjør seilene arbeid. Folier, Canards og vinger, men kan mystifisere deg.

Vi har prøvd å forenkle prinsipper for de av dere som har en fobi for matematikk, fysikk og anvendt vitenskap. Det som følger er nok til å gjøre deg farlig. La anvendelser av disse prinsippene til eksperter som Morrelli & Melvin, som har rocket forskere, maritim arkitekter og ingeniører i staben.

Power Lifting med Bernouilli's Theorem
Bernouilli teorem er også kjent som lenger banen forklaring. Seil er en airfoil. Vist i tverrsnitt, den ene siden av folien / seil er lengre enn den andre. Som folien beveger seg gjennom luft, deler luften i forkant ( mast eller headstay) av buede airfoil.Luften tar en lengre sti ved å passere langs baksiden / lesiden beveger seg raskere enn luften passerer over fronten / vær side. Partiklene beveger seg over baksiden / lesiden av seilet er på reise lenger på samme tid og de har høyere hastighet, eller hastighet, enn partikler på fremsiden / vær side av seilet. De har også mer plass til å spre seg, danner et lavtrykk-området.

På forsiden / vær side av seilet er, jo tregere luften partiklene pakkes sammen så tett, skape et høyere trykk området. Denne forskjellen i presset på hver side av seil skaper et sug kraft, produserer lift / kraft som gjør båten gå videre ... derfor seiler sucks!

Ror, kjøl eller Daggerboards Lag Side Force
Alle båter har ror og kjøl eller daggerboards som er essensielt vertikale airfoils under vann.Den symmetriske ror skaper løft ved å slå litt i forhold til strømmen, også kalt "vinkel i angrep". Denne liten rotasjon skaper akkurat nok forskjell i det fjerne vannet er å reise rundt den ene siden av folien i forhold til de andre at det skaper samme virkning som luften passerer rundt et seil. Jo mer vi slå ror, eller øke vinkelen angrep, jo større differanse i avstand at vann er å reise rundt den ene siden mot den andre, jo mer makt får vi og jo raskere vi snur.

Den primære oppgaven til en kjøl eller daggerboard er å skape nok lik og motsatt side makt eller heis for å motvirke de krefter skapt av seilene aloft. Sails skyve en vei og kjøl / daggerboards skyve den andre veien, og hovedsakelig spyttet båten frem som en vannmelon ætt klemmes mellom fingrene!

I en tradisjonell monohull kjølen har å gjøre de andre like viktig jobb med å sørge for stabilitet ved å stenge en ballast ned lav for å motvirke krenging / tipping krefter forårsaket av seilene aloft. Heller enn å stole på dype og / eller tung kjøl, katter "og tris 'stabilitet kommer fra plassere skrogene langt fra hverandre.

Lifting Hydrofoiler Push Boats Up
Den samme grunnleggende prinsippene som gjelder for airfoils / seil, gjelder for alle under vann hydrofoiler. Ror er symmetrisk vertikale hydrofoiler som gjør båten. Lifting hydrofoiler er montert horisontalt og prøver å løfte båten. En typisk asymmetrisk løft hydrofoil på en båt er plassert ligner på en vinge på et fly med kortere / flatere ned og buet opp. Fordi hydrofoiler er mye tykkere enn seil og tettheten av vann er omtrent 800 ganger tettheten av luft, de er måten kraftigere for samme areal.

Hydrofoil assisterte båter flyter på vannet mens resten. Ved lave hastigheter de er ikke nødvendigvis noe raskere enn båter uten hydrofoiler. Hvert som hastigheten øker, hydrofoiler genererer mer og mer løft og skyv skrog høyere og høyere ut av vannet. Skroget Noen ganger er det helt støttes over vannflaten med en strut. fri av dra forårsaket av skroget, en hydrofoil båt kan skumlese over vannflaten på over to ganger hastigheten av båter uten hydrofoiler.

Buet Lifting Hydrofoiler gjøre Begge
Både BMW Oracle trimaran og Alinghi katamaran bruke buet daggerboards (hydrofoiler) for å gi nødvendig lateral løft / motstand, og de også løfter le skroget opp. Samme forumet blir brukt til å redusere skyve å le eller spillerom, og gir også vertikale løft. Den nåværende varianter som blir eksperimentert med av begge lagene, hestekreftene mer vertikalt løft for mindre sideveis heis eller omvendt.Kryssen disse båtene fremdeles trenger en god del lateral løft / motstand for å hindre at overflødig spillerom på grunn av sitt enorme seile planer og det faktum at de i hovedsak er alltid å gå mot vinden! Disse båtene seile tilsynelatende vinden vinkler vindretningen som kun er ca 10 grader mer enn kryssen! Downwind seilene blir aldri virkelig lettet og tilsynelatende vinden aldri går svært langt akterut ... vinden er alltid i ansiktet på disse båtene! Tilsynelatende Vinden er så langt frem på disse båtene som du alltid føler deg som om du går mot vinden .

Ved å kombinere både arbeidsplasser, lateral motstand og løfte båten i ett bord forenkler båten, men kompliserer delene. Begge lag spiller med varianter av "J" eller "L" boards, konstant bue styrene eller gal ser "S" boards. Hver figur har sine små fordeler og ulemper.De er også leker med ulike folie delen former, som kan gi bedre resultater ved ulike hastigheter.

Racing sjømenn er alltid på jakt etter den optimale kombinasjonen av maks løft for minimal luftmotstand. Både America's Cup lagene kan heve og senke styrene å variere overflaten. De kan søke mer nytte av jibing dem (endre vinkelen angrep i forhold til båten) og også rocking dem forut og akter. gjør dette krever imidlertid komplekse skrog og styret casing konstruksjon.

The buildup for America's Cup er en tid for forskning og utvikling, design og testing. Hvert lag vil ha en matrise med folie kombinasjoner optimalisert for prognosen vind og sjøforhold. Deres racing arsenal er mye større enn det som trengs for cruising og ytelse / cruising multihulls å seile raskt, komfortabelt og sikkert gjennom en rekke forhold.

Den Morrelli & Melvin teamet er inkludert buet løfte hydrofoiler på vårt nye Nacra F20 Carbon design og buede løft hydrofoiler skal vises kort tid på andre nye og spennende leker vi jobber med. Vi deltar i BMW Oracle's America's Cup utviklingen og samvittighetsfullt innlemmer design forbedringer i våre rekreasjon og kommersiell makt og seilbåt design.

(Kilde: www.morrellimelvin.com)