Tutkielma uudesta veneestä H:n konseptilla

Vpl · Post by **Vpl** » Sun 26.10.2008 00.52

En saa valitettavasti vielä kunnon vertailutuloksia bulbittoman ja bulbillisen veneen oikaisevasta momentista.

David Vacanti on kirjoittanut köleistä ja peräsimistä mielenkiintoisen artikkelin Professional Boatbuilder -lehteen.

David Vacanti, Professional Boatbuilder, No. 95 wrote:Do not use ballast bulbs on shallow-draft, low aspect ratio keels. 1) For a fixed draft the bulb uses critical span and reduces aspect ratio and lifting surfaces significantly. Bulb adds wetted surface and frontal area to keel. 2) Use high-area-coefficient airfoils. NACA 00XX Series. Maximize volume for given keel area and wetted surface. Moves center of gravity as low as possible.

Melges 24:ssa on 286kg:n bulbi 1,5 metrin syyvydessä. Ja köli on vain n. 30-35cm leveä.

Vpl · Post by **Vpl** » Sun 26.10.2008 10.32

H:n köliä tutkiesssa tuon David Vacantin artikkelin perusteella ilmeni mielenkiintoinen asia.

Vacanti kirjoittaa: "...the leading-edge sweepback angle is perhaps the single most critical design feature that can improve the upwind sailing characteristics of a keel."

Ja jatkaa: "The lift curve slope, or LCS, is a measure of how rapidly the lift coefficient of the keel increases with increasing angle of attack. A higher LCS represents a more efficient keel...".

Ja lopuksi kirjoittaa: "for any given aspect ratio, the maximum LCS is achieved when the sweepback angle is about 15 degrees, not 40 degrees... for every mile sailed, a 'round-a-buoys' racer would fall about one boat-length to leeward of a boat with an optimally designed keel."

H:n kölin 'leading-edge sweepback angle' on 40 astetta.

joakim · Post by **joakim** » Sun 26.10.2008 11.47

Vpl wrote: Melges 24:ssa on 286kg:n bulbi 1,5 metrin syyvydessä. Ja köli on vain n. 30-35cm leveä.

Sun pitää ensin laskea tarvittava nostovoima ja suunnitella sitten sellainen köli, joka toteuttaa sen hyvällä hyötysuhteella eli mahdollisimman pienellä vastuksella. Käytännössä sopiva sorto tuon toteuttamiseksi on yleensä suuruusluokkaa 4 astetta.

Nostovoiman voit laskea taaksepäin veneen oikaisevasta momentista miehistöineen. RM tullee olemaan n. 20 kgm/deg, joka aiheuttaa siis 400 kgm momentin 20 asteen kallistumalla. Miehistöstä voi ehkä saada 300 kgm lisää. Sittten pitää tietää lateraali- ja purjevoimakeskipisteen korkeusero. Jos se sattuu olemaan vaikkapa 7 m, olisi sivuttaisvoima "täydellä teholla" 100 kg.

Sitten tarvitset nopeuden vastaavassa tilanteessa ja voit laskea tarvittavan nostovoimakertoimen. Syväys rajoittaa AR:n, jonka kautta saat tarvittavan pinta-alan. AR jäänee alhaiseksi eli huonoksi kuten on H:ssäkin nykystandardeilla. Huomaa, että huonolla AR:llä tuo 40 asteen viistous ei ole sen huonompi kuin 15. Lisäksi tuo viistous vaikuttaa myös indusoituun vastukseen, joka on mielestäni tärkeämpi asia.

Tosin kaikki voima ei tule kölistä, vaan peräsinkin auttaa ja rungollakin on suuri merkitys, varsinkin "perinteisimmissä" veneissä. Nykyään taidetaan tehokasta syvää peräsintä kuormittaa enemmän. Senhän AR on helposti PALJON parempi kuin kölin, joten sillä saa saman nostovoiman paljon pienemmällä vastuksella.

Teeppä vastaava analyysi Melgesille, niin huomaat miksi siinä tuollainen köli toimii erinomaisesti, mutta H-tutkielmassasi uskoisin sen laskematta olevan huono.

Melges menee kryssillä paljon kovempaa (kölin sivuttaisvoima kasvaa nopeuden toisessa potenssissa), runkosyväys matalampi ja kölin syvempi joten paljon parempi AR, bulbiin tarvittava paino pienempi (ei vie niin paljon tilaa evältä).

Joakim

Vpl · Post by **Vpl** » Sun 26.10.2008 13.48

joakim wrote:Huomaa, että huonolla AR:llä tuo 40 asteen viistous ei ole sen huonompi kuin 15.

David Vacanti wrote:Notice in Figure 1 that the keel lift-curve slope (lift coefficient per degree of leeway) increases along the vertical axis with increasing aspect ratio. The lift-curve slope is reduced significantly, however, when the leading edge of a high-aspect-ratio keel is swept back. Note that a keel of aspect ratio 2.5 loses more than 5.0 percent of its lift when swept back 30 degrees, but when a keel with an aspect ratio of 0.5 is swept even 60 degrees, there is virtually no loss of lift. High-aspect ratio keels are less forgiving of design compromise and of sailing inefficiency.http://www.vacantisw.com/keel%20design.htm

Ja kun H:n köllin geometrinen AR on 0,52, niin oikeassa olet. Ehdin jo innostua...

FIN931 · Post by **FIN931** » Sun 26.10.2008 15.08

Melgesin köli taitaa vain edellyttää vauhtia toimiakseen kunnolla. Olen seurannut Meges - kisoja lähinnä Jurun veneestä käsin. Havaintojeni mukaan Melgesin kölin toiminnassa on ratakisojen osalta samat ongelmat kuin on ILC 30, Mean Marin kölissä (joita venettä olen purjehtinut enemmänkin). Veneessä täytyy pitää koko ajan vauhti päällä, muutoin se alkaa kryssillä rekamaan. Tämä vaikuttaa erityisesti starttitekniikkaan, vastakäännöstekniikkaan, viimeisen käännöksen tekemiseen ylämerkille. Jos vene pääsee pysähtymään ja sitä aletaan kiihdyttämään täysin purjein, suunta on alkuun enempi sivuttain. Lisäksi keulaa täytyy pitää vedessä koko ajan, mikäli vene pääsee hyppäämään allossa, se rekaa heti, ilmeisestikin veneen alle pääsevä ilma nostaa venettä niin, että köi ei taaskaan pidä.

H:n perinteisemmällä köliratkaisulla ei edellä kuvattuja ongelmia ole, mikä antaa, varsinkin isojen lähtöjen kryssiosuuksille, vapaammat kädet taktiikan suunnittelemiseen

Vpl · Post by **Vpl** » Sun 26.10.2008 17.53

Seuraa hieman foilivertailua 5 solmun vauhdissa 4 asteen sorrolla.

Melges 24 NACA66-15, pituus 150cm, leveys 35cm. Noste kiloissa: 57kg.

Tutkielman suora lyhyt foili ilman bulbia, NACA63-15, pituus 75cm, leveys 40cm. Noste kiloissa: 29kg.

Tutkielman perinteinen ilman bulbia, NACA63-9 ja NACA63-15, pituus 95cm, leveys huipusta 60cm, leveys pohjasta 35cm, etuosan kulma 20 astetta. Noste kiloissa: 42kg.

Vpl · Post by **Vpl** » Sun 26.10.2008 20.52

Yksi tämän tutkielman esikuvista on Etchells.

Sattumoisin, Etchellsin LWL on 6,7m (tutkielmassa 6,71m). Purjepinta-alaa Etchellsissä on 28,8m2. H:ssa pinta-alaa on 24,5m2.

Kaksi videota Etchellsistä. Ensimmäisessä videossa näkyy hyvin miten kantava perä muuttaa lenssin hieman erilaiseksi kuin mitä H:ssa tavataan.

http://www.youtube.com/watch?v=2CXaXIeq-Oc
http://www.youtube.com/watch?v=2fuxM8f4vQk

Onko Etchells jollekin erityisen tuttu? Ajatuksia?

FIN931 · Post by **FIN931** » Sun 26.10.2008 21.46

Mun käsittääksenin Etchell on maailmalal hyvinkin suosittu ja kovatasoinen luokka. Veneitä on ainakin Jenkeissä, Kanadassa, Australiassa ja Uudessa- Seelannissa. MM- kisat järjestetään vuosittain

Vpl · Post by **Vpl** » Mon 27.10.2008 18.05

Vpl · Post by **Vpl** » Tue 28.10.2008 11.01

Ensimmäinen konseptikuva purjeista valmistui eilen. Millaisia mielipiteitä kuva herättää?

harald · Post by **harald** » Tue 28.10.2008 12.06

FE83:nen on sisäkoneella 2,4tn, kuten myös LYS-taulukossa. Sillä ollaan
jo melkein melgesin ballast ratiossa

Onko tuo listasi samalla lista
leveimmästä veneestä kapeimpaan?

Rikikuvasta sellainen että oletko siis suunnitellut tuplahekin, nk. top runners?
Vai millä saat topin kulkemaan hekin alta? On nimittäin joskus haaveiltu
fathead isosta FEneeseenkin, mutta tuo hekin toiminta on arvoitus. Helpoiten
siitä pääsee ottamalla hekki pois, mutta ei mielestäni ole järkevää.

Vpl · Post by **Vpl** » Tue 28.10.2008 14.07

pikapäivitys reissusta.

Kyllä, helppokäyttöinen tuplahekkijärjestelmä pienellä lisävirityksellä on piirustuspöydällä. Saalingit/vantit tullee olemaan norm. H:n mukaisesti asetettu, joten hekillä ei tarvitse pitää mastoa pystyssä.

Vpl · Post by **Vpl** » Thu 30.10.2008 21.47

Raken pikseligrafiikkalinja jatkuu. Ohessa purjesuunnitelma yhdistettynä runkokuvaan. Purjeiden väritys on ainakin aika villi. Herättääkö ajatuksia?

harald · Post by **harald** » Thu 30.10.2008 22.31

Onks toi nyt sit sellainen genaaaakkkerivene?

Vpl · Post by **Vpl** » Thu 30.10.2008 22.50

harald wrote:Onks toi nyt sit sellainen genaaaakkkerivene?

Piirtely senkuin jatkuu. Tässä hieman ajatusta tuplahekki-/barduuna-ajatuksesta sekä assymmetrisestä mastonhuippu spinaakkerista. Genaakkerin sijasta matalalle laskettu pitkä spinnupuomi olisi mielestäni mielenkiintoisempi. Ajatuksia?

harald · Post by **harald** » Thu 30.10.2008 22.57

Alx (tai joku muu keulagasti) kiroaisi sinut maan rakoon

Joko saa arvailla LYS-lukuja veneelle?

Vpl · Post by **Vpl** » Thu 30.10.2008 23.06

Taitaa olla tosiaan hieman liioittelua tuossa spinnupuomin pituudessa.

Hyvä vaan, että keulagasteilla riittää tekemistä. Ties vaikka homma näyttäisi tältä...

http://www.latitude38.com/LectronicLat/ ... pnzBIG.jpg

edit: linkityksen muutos

harald · Post by **harald** » Thu 30.10.2008 23.55

Amatöörejä, minä katos ottaisin tosta vaan ja veivaisin jiipin kautta

Oikeasti, ei kai spinnupuomi voi olla 0,5m korkeudella kannesta. Mitä sitten
jos halutaan vähän leikata ja pitäisi kiristää etuliikkiä vähän? Platussa se
on jo kohtuumatallla, mutta ei nyt noin matalalla.

Vpl · Post by **Vpl** » Fri 31.10.2008 00.16

Tuo mun nopea töherrys tuon spinaakkerin ääriviivoista hieman vääristää ajatusta. Idea olisi tietysti kiskottaa spinnupuomin mastokiinnike ja silloin kun puomi on ala-asennossa, niin spinnun etuliikki olisi suht suorana.

joakim · Post by **joakim** » Fri 31.10.2008 12.24

harald wrote: Oikeasti, ei kai spinnupuomi voi olla 0,5m korkeudella kannesta. Mitä sitten
jos halutaan vähän leikata ja pitäisi kiristää etuliikkiä vähän? Platussa se
on jo kohtuumatallla, mutta ei nyt noin matalalla.

Mulla on spinnupuomin hela samalla korkeudella kuin ison puomi, joka taas on 1,3 m varalaidasta maston kohdalla. Tiukoilla kulmilla puomi on alaviistossa (keulakaiteen alapuolella) ja lenssillä yli 1 m korkeammalla. Jos 3 m puomin pää heiluu +- 0.6 m ei suora etäisyys lyhyne vielä kuin max 6 cm, josta en vielä jaksaisi ottaa säätökiskon arvoista stressiä.

Platussa ilmeisesti kutakuinkin sama kuin mulla?

Pitkä puomi ja siitä seuraava "ylileveä" spinnu tuskin toimii hyvin muutenkaan tiukoilla kulmilla.

Joakim

Petri · Post by **Petri** » Fri 31.10.2008 15.22

harald wrote: Oikeasti, ei kai spinnupuomi voi olla 0,5m korkeudella kannesta. Mitä sitten
jos halutaan vähän leikata ja pitäisi kiristää etuliikkiä vähän? Platussa se
on jo kohtuumatallla, mutta ei nyt noin matalalla.

Platussa spinnupuomi on tosin normaalisti käytännössä 45 asteen kulmassa ylöspäin, joten käytännössä skuuttikulma on korkeammalla tai ainakin samalla korkeudella kuin esim. FE:ssä.

Vpl · Post by **Vpl** » Thu 6.11.2008 23.58

Tietoisuuteeni saatettiin pari linkkiä mielenkiintoiseen veneeseen. Veneen suunnittelijalla riittää mainetta l. Juan Kouyoumdjian.

~45t€ ja ylöspäin lienee tosin hintahaarukka, mutta kaikin puolin upea teos.

http://www.k-yachting.com/english/locat ... hnique.htm

http://www.seglermagazin.de/KOD-33-Amer ... 233.0.html

Vpl · Post by **Vpl** » Fri 7.11.2008 08.07

Tutkielmaan ja käytyyn keskusteluun liittyen Juan K:n veneessä mielenkiintoista ovat:

- keskeltä kiinnitetty bulb-köli 1.86m syväyksellä
- ison ahvenselän ongelman ratkaisu kokonaan ilman hekkiä tai barduunoita
- iso mastonhuippu genaakkeri myös ilman hekkiä/barduunoita

306 · Post by **306** » Fri 7.11.2008 11.28

Vpl wrote: ~45t€ ja ylöspäin lienee tosin hintahaarukka, mutta kaikin puolin upea teos.

Eli yhtä halpa kun uudet H-veneet!

Näissä vehkeissä aletaan olla jo hiukka rajoilla puhutaanko enää H:n konseptin helppokäyttöisestä "kilpailijan perheveneistä" jota pystyisi hallitsemaan yksinkin saati sitten yöpymään... Useimmissä esikuvissa kun mainitaan että hallinta on vaikeaa ja herkkää vaikka kompromissien kautta ruffin saisikin mukaan ympättyä.

Puhtaiden kisaveneiden vs. H-veneiden suosion yksi kulmakivi taitaa kuitenkin olla se, että H:lla on jälleenmyyntiarvoa lopulta myös retkiveneinä kun on aika vaihtaa uudempaan veneeseen. Puhtaita kisaveneitä myydään näin vähemmän, ne ovat paikallisesti keskittyneitä ja kunnon fliittejä ei saada aikaan kun pelkkää vauhtia haettaessa uusia venetyyppejä tulee vuosittain.

Toki ajat oli toiset mutta Hans taktikoi aikanaan hyvin uhraamalla osan huippusuorituskyvystä asumismukavuuteen. Toki H:n aika skandinavian tiukimpana kisaveneenä voi olla nyt suvantovaiheessa mutta legenda elää vahvana, 41v and running. Tämä varmasti isolta osalta myös siksi, että se on hinnaltaan ja saatavuudeltaan turvallinen ja nopea ensivene jolla voi myös kisata niin ettei se tunnu pelkältä laahaamiselta.

Eli jos tämmöistä kokonaisvaltaista menestystä lähdetään hakemaan niin täytyy muistaa että tasapaino kisailun ja matkaveneilyn välillä on tärkeä.

Lauri · Post by **Lauri** » Sat 8.11.2008 00.54

306 wrote: Näissä vehkeissä aletaan olla jo hiukka rajoilla puhutaanko enää H:n konseptin helppokäyttöisestä "kilpailijan perheveneistä" jota pystyisi hallitsemaan yksinkin saati sitten yöpymään...

....

Eli jos tämmöistä kokonaisvaltaista menestystä lähdetään hakemaan niin täytyy muistaa että tasapaino kisailun ja matkaveneilyn välillä on tärkeä.

Ihan samanlaisia ajatuksia on tullut minullekin mieleen tästä keskustelusta. Täytyy toki antaa tunnustusta sille, miten hienosti tässä ketjussa on taas nostettu esille paljon sellaisia juttuja joista ollaan opittu uutta, paljonkin.

Mutta minustakin tuntuu, että H:n "konseptin" mukaisesta venetutkielmasta ei oikein ole kyse tässä. Taitaa myös olla niin, että kaikilla meillä on hyvin subjektiivinen käsitys siitä mitä "H:n konsepti" oikein tarkoittaa (piti oikein käydä tarkistamassa Vpl:n ensimmäinen viesti aiheesta ja kyllähän siinä painottuvat vain kisaamisen kannalta oleelliset asiat). H:n monipuolisuus tietysti tekee vastaavan veneen suunnittelemisesta todella haastavaa, pitäisi onnistua hyvin täyttämään monen erilaisen kohderyhmän tarpeet...lieneekö se edes mahdollista nykyään.

Vpl · Post by **Vpl** » Sat 8.11.2008 10.25

Vaikka en alkuperäiseen kriteeristöön matkapurjehdusominaisuuksia kirjoittanutkaan, niin se ei tarkoita etten pitäisi niitä olennaisina. Tutkielmassa olennaisia matkapurjehdusominaisuuksia ovat:

- 3 hengen nukkumiseen sopiva kajuutta
- matala ruffi
- mukavat istumapaikat sitloodassa
- istuma-asennossa pään ylitse kulkeva puomi
- kölin iskukestävyys
- sitloodasta veden poistuminen ilman pumppausta
- illanviettoon sopivat sitloodan istumapaikat

Ja vielä yksi pohdinnan alla oleva kriittinen asia:

- rungon epoksilaminointi tai jo valmistuksen yhteydessä maalattu kaksikomponenttipohjamaali

Pitäisikö listalla olla teidän mielestä jotain muuta oleellista matkapurjehdusta silmälläpitäen?

Vpl · Post by **Vpl** » Sat 8.11.2008 10.59

Vielä lisää kommentointia tuosta KOD 33 -veneestä.

1000kg:n lyijy-bulb ja metallifoili on tuettu veneen runkoon pitkällä pitkittäisillä "ruodolla". Piirretty näkyviin Seglermagazinen kuvaan. Olisi mielenkiintoista tietää millainen tukiruoto FT10:ssä on, kun 8knts vauhdissa kiville ajaminen repi rungon halki.

Toinen mielenkiintoinen asia on tuon kölifoilin trim-tabi eli pitkittäisessä suunnassa viimeisen ~5cm "säätölaippa". Suht yksinkertainen asia teknisesti, mutta varmasti äärettömän mielenkiintoinen trimmauksen osalta. Onkohan trim-tabit yleensä erillissäädettäviä vai onko ne yhdistetty peräsinkulmaan?

Ja sitten tietysti tuo riki. Kolmet parit saalinkeja. Vaikea nähdä tuollaista himmeliä säädettävän vain yksiä vanttiruuveja kiristämällä/löysäämällä. Osaako joku valoittaa kokemuspohjan kautta miten monisaalinkirikiä trimmataan? Kosketaanko rikitrimmauksessa tällöin ollenkaan diagonaalisiin välivantteihin?

Vpl · Post by **Vpl** » Sat 8.11.2008 13.51

Ja vielä linkki KOD 33:n suunnittelijan sivuille, jossa sarja kuvia veneestä.

http://www.juanyachtdesign.com/projects-kod33.html

Vpl · Post by **Vpl** » Mon 10.11.2008 01.03

Lukemisen arvoinen artikkeli AC-veneen suunnittelusta CAD & CFD -ohjelmilla.

http://www.cadinfo.net/editorial/Prada.htm

Vpl · Post by **Vpl** » Mon 10.11.2008 22.08

Jälleen uusi linkki CFD:n hyödyntämisestä AC-veneiden suunnittelussa. Mukana myös diagrammi maston vaikutuksesta sail driveen. Hienoja kuvia...

http://www.appliedfluidtech.com/publica ... _Jones.pdf