Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Grunnkurs seiling 2K seiljoller Fluiddynamikk, krefter og grunnleggende båthåndtering av Torgrim Log / Prof. T.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Grunnkurs seiling 2K seiljoller Fluiddynamikk, krefter og grunnleggende båthåndtering av Torgrim Log / Prof. T."— Utskrift av presentasjonen:

1 Grunnkurs seiling 2K seiljoller Fluiddynamikk, krefter og grunnleggende båthåndtering av Torgrim Log / Prof. T. Log

2 Som professor i Branndynamikk (fysikk, matte and kjemi) vet jeg at seilteori kan være vanskelig å forstå for dem som ikke har bakgrunn i fluidmekanikk. Vi kan jo ikke direkte se vinden. Det er derfor ikke helt enkelt å forstå hvordan den påvirker seilene og hvordan båten responderer. Jeg håper at denne introduksjonen i seilteori gjør det enklere for deg å forstå kreftene som er involvert. Torgrim Log Haugesund

3 Vind og vinkler Prof. T. Log

4 Det er vindstille Du jogger mot øst: - Hastighet 2 m/s - Hva føler du da? - En motvind på 2 m/s - Apparent Wind = 2 m/s La oss studere det samme i vind fra nord

5 Prof. T. Log 3 m/s vind fra nord Du jogger som før mot øst, 90º på vinden: - Hastighet 2 m/s - Hva følte du nå da? - En vind på skrå forfra, ikke sant ? - Følbar vind (Apparent Wind) er vektorsummen av vinden fra nord (3 m/s) + den ”motvind” du selv laget pga jogging mot øst (2 m/s) Dermed ble følbar vind 3,6 m/s og ca 60º på skrå forfra AW = 3,6 m/s 3 m/s 2 m/s 60º 3 m/s

6 Prof. T. Log 3 m/s vind fra nord Vi jogger mot øst med 2 m/s

7 Prof. T. Log 3 m/s vind fra nord Vi jogger mot vest i 2 m/s

8 Prof. T. Log 3 m/s vind fra nord Vi seiler mot øst, fart 2 m/s (4 knop)

9 Prof. T. Log 3 m/s vind fra nord Vi seiler mot vest, fart 2 m/s (4 knop)

10 Prof. T. Log 3 m/s vind fra nord Men, vinden var jo fra nord, ikke sant? (Vi beveger oss hele tiden relativt til vinden og tar hensyn til det ved seiling.) 3 m/s

11 True Wind (TW) Boat Speed Wind (BSW) To prinsippielle former for vind True Wind Angle (TWA) Prof. T. Log

12 BSW TW Apparent Wind (AW) (”Seilevind” / følbar vind) Slør Seilevinden (AW) er summen av TW-pilen og BSW-pilen satt etter hverandre (i.e. vektorsummen av TW og BSW). Lengden på pilen angir styrken. BSW TW Prof. T. Log

13 BSW TW Slør Apparent Wind Angle (AWA) Vi justerer alltid seilene etter AW (AWS og AWA). (Det er denne ”seilevinden” (hastighet og vinkel) båten, seilene og vi utsettes for ved seiling.) AW Prof. T. Log

14 BSW TW Slør Apparent Wind Angle (AWA) AW På slør kommer seilevinden (AW) alltid mer forfra (mindre vinkel) og er sterkere enn True Wind. Dette gir meget god båtfart  Prof. T. Log

15 BSW TW AW Apparent Wind Angle (AWA) På skarp kryss (TWA = 45°) har vi AWA ~ 30°. Apparent Wind Speed er da mye sterkere enn True Wind Speed, og som vi ser, mer forfra. Skarp kryss Prof. T. Log

16 BSW TWS AWS Apparent Wind Angle (AWA) Seiler vi på skrå med vinden er Apparent Wind svakere enn True Wind Speed, og mer forfra. Rom slør Prof. T. Log

17 BSW TWS AWS Apparent Wind Angle (AWA) Platt lens er Apparent Wind vesentlig lavere enn True Wind. (Ved svak bris er seilevinden (AWS) så beskjeden at båtfarten blir temmelig skuffende  ) Platt lens Prof. T. Log

18 Platt lens innover Hetlandsvågen Prof. T. Log Platt lens er Apparent Wind vesentlig lavere enn True Wind. (Ved svak bris er seilevinden (AWS) så beskjeden at båtfarten blir temmelig skuffende  )

19 Aerodynamikk og krefter Prof. T. Log

20 På utsiden av seilet er det mest endring av strømningsretningen, dvs. mest krefter involvert. Seilet medfører at luftstrømmen bøyes av. Det virker derfor en kraft fra seilet på luftstrømmen. En like stor motsatt rettet kraft må, i følge vår kjære Isac Newton, nødvendigvis virke på seilet. ”Kraft = Motkraft” Prof. T. Log

21 Undertrykket gir det vi kaller løft på seil / flyvinge (eng. lift), og suger seilet mot le. (Deler av løftet skapes i forkant, dvs før vinden når fram til seilet.) Prof. T. Log

22 Løft Drag Total kraft Den totale kraften er gitt ved summen av disse små kraftvektorene og kan prinsippielt deles opp i løft vinkelrett på AW og drag med AW. Mot vinden optimaliseres trim for maks løft og minimum drag Prof. T. Log

23 Total kraft Framoverrettet kraftkomponent Sideveis kraft- komponent Kjøl og ror hindrer sideveis avdrift. (Ved sideveis avdrift dannes undertrykk (løft) på motsatt side av kjøl og ror. God båtfart gir bra ”kjøl-løft” og lite avdrift samt gir roret løft når vi styrer.) AW Prof. T. Log

24 Den lille ”dyttingen” vinden gjør på lo side betyr kun 20-30% av framdriftskraften Trykk = Kraft / Areal  Kraft = Trykk • Areal Total kraft Undertrykk på le side (tilsvarende det vi får oppå ei flyvinge) står for 70-80% av framdriftskraften Prof. T. Log

25 For stram skjøting av seil er vanlig. Seilene står fint og alt ser OK ut. Men luftstrømmen på baksiden er turbulent med lite løft. Prof. T. Log

26 Innerlusa står bra Ytterlusa er kaotisk Svært viktig å ha laminær luft- strøm på utsiden av seilet ! For stramt skjøte (forts.) Prof. T. Log

27 Innerlusa står bra Ytterlusa står bra På slør og kryss skal begge lusene vise laminær strøm Prof. T. Log

28 Seiltrim på kryss Prof. T. Log

29 To seil må ”samarbeide” Prof. T. Log

30 Omtrentlige tall for 2K: Ved TWS = 5 m/s og TWA = 45° trekker: - et enslig forseil 15 N - et enslig storseil 45 N - SUM: 60 N Setter vi dem sammen får vi om lag: - forseil 30 N (!) - storseil 40 N (-) - SUM: 70 N (!), dvs mer enn 60 N !!!  Magi, eller fluiddynamikk ??? Storseil & genua: Et komplisert samspill Prof. T. Log

31 Storseil Bøyde strømnings- linjer i forkant av stor- seilet (”oppvind”). Prof. T. Log

32 Storseilet gir meget gunstig AWA for forseilet: - Øket virkningsgrad for forseilet - Kan gå skarpere opp på kryss - Gir balanse i styring av båten AW ved forseilet kommer mer bak- fra grunnet stor- seilets oppvind (svært gunstig !) Forseilet blir langt mer effektivt. Vi kan få mer fart eller krysse høyere opp mot vinden. Prof. T. Log

33 Godt samspill mellom forseil og storseil er  og  for god båtfart og god høyde mot vinden. Storseilet skjøtes mhp: - Eventuelt innslag ved masten - Lusen(e) i akterliket skal strømme fritt bakover - Skal se / føles riktig - Iterasjonsprosess - Krengning i sterk vind Forseilet skjøtes mhp: - Lusene ved forliket - Strømme fritt bakover - Unngå turbulens Prof. T. Log

34 Problem nå ? - For stramt storseilskjøte - Slakk ut cm ? - Prøv deg fram Prof. T. Log

35 Problem nå ? - For slakt storseilskjøte - Stram inn cm ? - Prøv deg fram - Eller var dette bevisst for å redusere krengning? Prof. T. Log

36 Problem nå ? - Forseilet skjøtet på feil side (bakk) - Tenk fluiddynamikk og løft - Ikke lag en unødvendig brems som fanger masse vind (krengning) Prof. T. Log

37 Hvor kommer vinden fra? Tenk krefter Tenk seiltrim Ikke glem at båten har 2 seil … Ikke trim for stramt Hold fart i båten Optimaliser hele tiden Det er som med sikkerhetsarbeid: Alltid noe som kan forbedres ! Prof. T. Log

38 Dybde (bus) i seilene Prof. T. Log

39 Setting av storseil Storseilfall Halshjørne (innhal) Uthal Cunningham Halshjørne (innhal) + Cunningham ved revet storseil (å feste dette hals- hjørnet riktig ved revet seil gjøres kun av halvparten av seilerne så langt, på tross av opplæringskurs…) Uthal ved revet storseil Kick NOR 1030 Prof. T. Log

40 Dybde i storseilet Stram kick* (trekker bommen ned og mastens topp bakover)  Flater ut øvre 2/3 storseilet (mest aktuelt i sterk vind) - Når vi ønsker høyde mer enn kraft og fart - Ved for stor krengning (uten å reve) - (Busen går da noe bakover) Stramt storseilfall / Cunningham - Får busen framover igjen Bomuthal (påvirker nedre 1/3 storseilet): - Svak vind: Slakt bomuthal (stor dybde) - Middels vind:Middels bomuthal (middels dybde) - Sterk vind:Stramt bomuthal (liten dybde) *) Meget effektivt på brøkdelsriggede båter (der forstag/genua ikke går til toppen av masten) (På store seilbåter kan vi i tillegg stramme akterstaget.) Prof. T. Log

41 Storseilets bus ~ 40%~ 60% ~ 15% ~ 10% ~ 5% Svak vind Normal vind Sterk vind* ~ 35%~ 65% ~ 30% ~ 70% UthalMastebøy *) For stor bus (dybde) i sterk vind gir (med få unntak) helt uregjerlig båt ! Prof. T. Log

42 Forenklet modell for krefter/båtfart Seilkraft : F s = C dl A ps  l (AWS) = = = = = 64 osv - Øker vinden fra 5 m/s til 7 m/s dobles kreftene ! - Sterk vind er mer turbulent - Vindrossene kommer vesentlig raskere - Du har mindre tid til å korrigere - En liten feil  tap av kontroll eller bading ! - 7 m/s er derfor mye vanskeligere enn 5 m/s - For ikke å snakke om vindrossen på 10 m/s - Seiling i sterk vind med 2K er avansert og krever solid erfaring (+ er veldig gøy) ! Prof. T. Log

43 Problemstilling i sterk vind (NB! Begynnerkurset kvalifiserer ikke for vind > 5(6) m/s.) Prof. T. Log

44 Det er mye vind. Tenk at båten står i ro. Går dette bra ? For hard skjøting: - Sideveis krefter - Minimal framdrift - Umulig å slå - Båten driver sidelengs - Lystrer ikke roret - Krenger svært mye ! Prof. T. Log

45 Instinktivt slipper man ut storseilet for å lette sideveis press. Hvordan går det da? Vel, noe blir bedre: - Bedre framdrift, men - Baugen presses mot le (ikke balanse i kreftene) - Må ha mye rorutslag for å skape balanse (= brems) - Sakte fart, ”steady state” - F.eks. ikke mulig å slå ! Forslag til løsning for å få kontroll igjen ? Forseilets kraft virker langt foran kjølen og presser baugen fra vinden Prof. T. Log

46 Få kreftene til å virke framover! Skjøt seilene slik at de er på nippet til å blafre. Riktig skjøting: - Kreftene går framover - Båten skyter fart - Kjøl og ror fungerer - Lett å holde retningen - Begrenset krengning - Kontrollen gjenvinnes Prof. T. Log

47 Hva skjer når farten øker ? Prof. T. Log

48 Må da trimme seilene på nytt: - Kreftene gjenopprettes - Båten skyter mer fart - Blir lettere å holde retningen - Kan slå om man vil Men, hva bør man gjøre før man slår ? Prof. T. Log

49 Gå opp til skarp krysskurs og skjøt inn seilene. (Reguler presset med storseilet, balanser med kroppen, dvs heng i ristroppene med kroppen på utsiden.) Riktig skjøting: - Båten holder farten - Lett å holde retningen - Nå er det enkelt å slå - kun 45º opp til vindøyet - 30º rorutslag i s er alt som nå skal til for å slå til ny krysskurs Prof. T. Log

50 Hvordan komme i gang i sterk vind ? (NB! Begynnerkurset kvalifiserer ikke for vind > 5(6) m/s.) Prof. T. Log

51 Rev storseilet og ta det ned før sjøsetting. Bind ned forseilet med en strikk el. liknende (fra boks inne). Sett kun revet storseil i starten: - Mye krefter virker da bak kjølen - Klarer å styre opp mot vinden - Lett å kontrollere båten i slag - Kan seiles av en seilkyndig - Ikke sett forseil før man er trygg - 100% trygg på forseilgasten? - OK, opp med forseilet ! - Bruk rorkultforlengeren* - Ri ned båten og ha en riktig frisk seiltur ! *) Kan du ikke bruke rorkultforlenger? Da må du i sterk vind la forseilet forbli under strikken ! Prof. T. Log

52 Rorkultforlengeren Vend deg til å styre med den - I lite vind går makkeren i le (som motvekt) - I mye vind, heng ut i ristroppene og balansér båten - Plasser rorkultforlengeren foran deg på lår eller kne - Da er det mye lettere å styre presist - Fremre arm skjøter storseilet - Unntak: Ved lensing fra vinden, trekk litt inn i båten Prof. T. Log

53 Gjennomføre et slag Prof. T. Log

54 La oss studere et slag fra BB halser til STB halser. (Utgangspunktet er BB halser slørekurs.) Prof. T. Log

55

56

57

58

59

60 Mister litt fart i slaget: - Da kommer følbar vind mer bakfra - Slakket derfor litt ut på skjøtene - Dette lettet presset sideveis - Får kreftene til å gå mer framover - Båten krenger mindre - Akselererer kjappere - Når fart = OK, skjøt inn og gå opp i skarp kryss (eller slakk skjøtene og fall av om dere vil sløre STB halser) Prof. T. Log Mistet du all styrefart i slaget og begynner å gå baklengs? Slakk seilene, styr baklengs, og stram rolig inn skjøtet og bygg fart igjen !

61 Slag (rormann) - Vri knærne framover - Hold godt på storseilskjøtet - Gi rorutslag (fra deg) (båten går opp i vinden) - Vipp opp rorkultforlengeren - Før bakre fot fram og over til den andre siden - Gå etter med hele kroppen - Sett deg på ripa - Bytt hånd for skjøte og rorkult - Slipp gjerne litt ut på storseilet sånn ”just in case” - Gå noen grader lavt og bygg fart igjen og så inn på krysskurs - Ved utgangen av slaget skal du ha en kursendring på º Prof. T. Log

62 Problemstilling i svak vind Prof. T. Log

63 Du seiler en skarp krysskurs, men farten er lav og de andre drar fra deg. Riktig skjøting: - Storseilet må få mer dybde - Da får du mer kraft i seilet - Seil deretter litt lavere og mye raskere - Forseilskjøtet må slakkes - Gir mer kraft i forseilet - Når fart = OK, trim inn litt og gå litt høyere ? Prof. T. Log

64 Vektfordeling Prof. T. Log

65 Hvorfor går dette sakte ? Prof. T. Log

66

67 Tema som ikke behandles i begynnerkurs •Separasjon og Gentry tufts •Mulighet for rulleslag •Spinnakerkjøring •Polardiagram (optimal VMG kurs, …) •Wally (ved forutsigbare vindskift) •Meteorologi og vindstabilitet (ventede skift, etc.) •Vindprofiler og ”Wind shear” •Justere twist i seilene (topplus vs. bunnlus, etc.) •Vindfelt rundt båten •Regattaregler utover RRS •Taktikk og strategi •Dybde og fasong av forseilet •Løgang, skjøtevogn, etc på større båter, … •Strømfelt, vindfelt ved obstruksjoner, etc Prof. T. Log

68 God tur ! mvh Torgrim /


Laste ned ppt "Grunnkurs seiling 2K seiljoller Fluiddynamikk, krefter og grunnleggende båthåndtering av Torgrim Log / Prof. T."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google