Tri eller cat – en miljondollarsfråga
Den här gången ska vi ta en titt på skroven i Cupen. Utmanaren BMW Oracle Racing har satsat på en trimaran, BOR 90, även kallad USA, medan försvararen Alinghi litar på en katamaran, Alinghi 5. Tre skrov eller två, det är en radikal skillnad mellan de två cupbåtarna. Vad är bättre? Skroven bromsar bara, brukar man säga. Varför då ha tre bromsar i stället för två? Debatten mellan tri- och kattentusiasterna har pågått i årtionden, oftast dock med tanke på för AC irrelevanta oceankryssningar. Vad säger då förståsigpåarna?
Kattan gör mindre motstånd
Till en katamarans fördelar brukar räknas lägre total vikt, mindre våt yta, mindre vågbildningsmotstånd och lägre luftmotstånd. Lämnar man bort mittskrovet, sparas cirka en tredjedel av den totala skrovvikten. Då moderna flerskrovsbåtar skall seglas med bara ett skrov i vattnet, betyder det att hela farkostens deplacement skall bäras upp av lä skrov (flottör, ponton, kärt barn har många namn?). Ser man på videosnuttar av Alinghi i fart, ger båten ett intryck av lätthet och skönt flyt. Lovarts skrov lättar vid minsta vindpust. 1-0 till Alinghi. BOR verkar tyngre, stadigare. Varje kilo i mittskrovet skall hållas upp av en extra liter skrovvolym. Med en båt på AC-längden 90 fot kan volymen bara läggas i bredd och djup. Det betyder ökad våt yta, ökat vågbildningsmotstånd, mera broms…
Ett lågt luftmotstånd är viktigt på flerskrovsbåtar som kan röra sig i hastigheter på 30-40 knop. Att inte ha ett tredje skrov i mitten som luftbroms är definitivt en fördel, åtminstone på kryss där vinden träffar skrovet snett från sidan. 2-0 till Alinghi. Medges dock att Alinghi 5 har diverse stöttor (”delfinharpuner”) och vajrar under tvärbalken, men de är smäckert utformade. Inga värre skatbon där inte…
Trimaranen är starkare
Till trimaranens fördelar brukar räknas högre säkerhet, bättre beboelighet, lägre tyngdpunkt och starkare struktur. Att se läskrovet tryckas ner i vattnet ger förvarning om kapsejsning, sägs det. Inte speciellt viktigt i AC där man seglar med max tryck, nära till land. Plats för kojer och kabyss är av föga intresse på en 40 sjömils AC bana. Att en motor kan installeras lågt i mittskrovet kan däremot vara av nytta, om man tänker driva hydraulsystemet med annat än muskelkraft. Ett mittskrov ger en stadigare plattform för en reslig mast, speciellt en tung vingmast som den senaste versionen av BOR utrustats med. Mittskrovet ger också en starkare infästning av förstaget, men en å andra sidan burkar just en vingmast riggas utan försegel. Hmm, mest långfärdsfördelar för trimaranen.
I mycket lätt väder kan en trimaran ha en viss fördel då vinden inte räcker till för att lyfta lovarts skrov ur vattnet. Då flyter trimaranen på mittskrovet med flottörerna kyssande vattenytan, och har en mindre våt yta än kattan, som släpar båda skroven i vattnet. Botemedlet på kattan är att kroka upp hela besättningen i trapetser för att hänga i lä! Denna metod användes vid Lilla America’s Cup 1996. Med tanke på bleket i Valencia våren 2007, får BOR som tri ett pluspoäng. Läget 2-1 till Alinghi.
Så mycket för teorin. Hur har det gått i praktiken? Låt oss se på några benchmarks.
Kattor med klös på skyddade banor
Little America’s Cup har sedan 1961 ordnats för C-klass flerskrovsbåtar. En C-klassare får vara max 25 fot (7.62 m) lång och ha max 300 kvadratfot (27.8 m2) segel. Två skrov är det vanliga, men tre är tillåtna. De segrande båtarna i Li’l AmCup har alltid varit katamaraner. Trimaraner har deltagit i nationella uttagningar, men veterligen aldrig lyckats ta sig till finalen. Cuparna har ordnats på relativt korta banor i närhet av land. Som i Valencia för AC33, alltså. Hmm, lutar mot 3-1 åt Alinghi.
De vinnarländerna har varit Australien, England, och USA. Danmark lyckades vinna 1969, hurra. Den sista matchen om originalpokalen gick år 1996 i Melbourne, där min fru Marianne var domare och jag reporter. Enligt mina anteckningar vägde den amerikanska vinnarkattan Cogito endast 175 kg (!) inklusive sin 13 meter höga vingmast.
Men kan man skala upp resultaten från 25 fots C-kattor till 90 fots flerskrovare? BMW Oracles 57 meter höga vingmast har en segelyta på 630 m2 och väger 3.5 ton. Med sådana enorma belastningar på mittlinjen kan ett mittskrov ha sina fördelar. Det gäller att undvika att skota ihop sig till en ”vikt banan”, ett öde som drabbade några tidigare AC-kölbåtar. Hmm, kanske BOR 2 – Alinghi 3? Riggarna tittar vi närmare på i en kommande artikel.
Formula 40 är den regel som mest liknar AC 33 situationen. Fritt val mellan två eller tre skrov. Max längd och max bredd 12.2 m, max kryss area 90 m2. I den klassen verkar kata- och trimaraner ha klarat sig ungefär lika bra.
1988 vanns America’s Cup som känt av Dennis Conner med Stars and Stripes, en 18.3 m lång katamaran med vridbar mast och minimal fock, ett slags maxi-Tornado. Motståndaren var en 27.4 m lång enskrovsbåt som inte hade en chans. Hur en trimaran skulle ha klarat sig kommer vi aldrig att få veta.
Trimaranen är kung på havet
Havskappseglingarna för flerskrovsbåtar, från OSTAR och Round Britain till Route de Rhum, har oftast vunnits med trimaraner. Apricot, Colt Cars, Elf Aquitaine, Fleury Michon, Manureva, Royale och Three Cheers är namnen på några legendariska treskrovsbåtar. Katamaraner som gjort väl ifrån sig inkluderar British Oxygen, Orange II och Seabird. Avgörande faktorer till trimaranernas fördel tycks har varit sjövärdighet, strukturell styrka, samt bättre skydd för rorsman i en central arbetsplats.
Kanske den upplevt mindre risken att ”flippa på taket” i en nattlig by gör att tri-seglaren vågar fräsa på med större dukar. I America’s Cup 33 är ju vinden begränsad till 15 knop och våghöjden till 1 meter (!), så dessa högsjöargument spelar inte något större piano. Hmm, låt oss i rättvisans namn ge en pinne åt BOR. Poängläget 3-3.
Några smygtittar på BOR90 och Alinghi5
En titt på foton visar att flottörerna på både Alinghi5 och BOR90 ser konstiga ut framtill. De har ju negativ lutning på förstäven, som en gammal pansarkryssare eller romerskt roddfartyg. Varför det? Här kommer en förklaring. Ett riskmoment för flerskrovsbåtar på undanvind är att lä skrovspets på undanvind trycks ner i vågen och tvärnitar, varefter hela paketet ”pitch-polar” omkull, hals över huvud. Man skall därför undvika att ha platta däcksytor eller stänklister i förskeppen, som dynamiskt kan trycka ner fören. En flottör med avrundat valdäck har lättare att komma upp till ytan, då farten stannat av och flytkraften börjat verka. Så åtminstone i teorin. Kanske får vi höra mer teorier i denna spalt.
En annan skillnad mellan Alinghi5 och BOR90 är ”personalens” positionering ombord. På Alinghi sitter besättningen inne i pontonerna, som i en schweizisk bobsleigh, väl skyddade och aerodynamiskt ur vägen. Visst kan det bli en del kutande över trampolindäcket vid stagvändning. ”Cabin crew, prepare for tacking!” Men på AC banan med ett slag per 10 sjömil är maximal båtfart viktigare än kvicka svängar. På BOR verkar besättningen jobba stående på den grova tvärbalken, med max bromsande frontalyta. Man väntar sig nästan att se Marlon Brando trampa omkring som kapten Bligh på HMS Bounty, strax före myteriet… Rorsman och navigatör i aktern av mittskrovet verkar dock väl placerade.
I nästa avsnitt av vår AC33 serie tar vi en titt på riggarna. Senare kollar vi upp bärplan, roder, hjälpmotorer och vattenballast.
– Henry Ericsson
jkm75
Dec 21, 2009 @ 14:15
Hmm, rätta mig om jag har fel, men egenvikten på en vinga a´la BOR är inte den dimensionerande faktorn. 3,5 ton ståendes på frambalken är inga bekymmer jämfört med den skotlast som behövs vid hantering av mjuka segel.
Jämför en A-catta med vingsegel kontra mjuka segel där storskotet är utväxlat 1:3 på vingen respektive 1:8 för vanliga segel… Och då tyckte man att 1:3 var lite för mkt…
Heffe
Dec 21, 2009 @ 16:27
bra synpunkt, jkm. kul att nån läser grejerna med eftertanke. det är nog riktigt som du säger.
den tunga masten ger en nedåtriktad kraft som trycker till mittbalken speciellt i vågorna. BOR tar den med en grov mittbalk, medan Alinghis klenare balk biffas upp med wire från tryckstöttan ut till skroven.
kraften som “viker bananen” är just spänningen i storskotet, som via akterliket och masttoppen drar i fockens förstag och bänder upp skrovändorna mot varann. något som lär hända även på gamla träbåtar – ju mer man vinschar desto kortare blir båten.
tack för bra kommentar. vi lär oss tillsammans. henry, civilingenjör för länge sedan.
Kristian
Dec 21, 2009 @ 19:49
Spännande tänket ang förar skiljer säg här jmf med VOR (tänk Team Russia med sina enorma “chines” i fören.
ang. försegel och laster
BMWO körde sista passen (innan båten packades för att skeppas till Valencia, än har ingen av de två sjunkit…) med en STOR code0 tillsammans med vingen.
Undra om detta innebär att de inte har modifierat båten (lättat) så att de bara kan köra vinge utan att den även kan ta upp de laster som en vanlig mast skapar?
Att bara köra fock borde väl innebära en stor last i och med att förliket måste sträckas? Detta innebär säkerligen inte en lika stor last som skotning av stor etc men den blir väl ändå betydande?
xx
Dec 21, 2009 @ 21:39
Många ord, svepande uttalanden och antaganden som anges som fakta. Total brist på självkritik.
Sam V
Dec 21, 2009 @ 21:55
?
Sebastian
Dec 21, 2009 @ 22:57
Till xx
Vilken tråkig kommentar du lämnat. Om du verkligen tycker som du skriver, kan du då inte själv precisera vad det är du tycker är fel med texten. Då kan ju vi på forumet diskutera saken? eller gillar du bara att klaga. Tråkig inställning på ett gratis-forum för seglare.
Tack Henry för en trevlig läsning, försöker samla på mig så mycket “input” som möjligt inför ac33. God Jul
Kristian
Dec 21, 2009 @ 23:18
+1
Sam V
Dec 22, 2009 @ 00:17
+2
Freddy
Dec 22, 2009 @ 01:05
Mycket bra artikel Henry, Tack
Undrar om dom har roligt när dom seglar?
Troligen en svinlande upplevelse. (Jag skulle gärna testa)
Frågan är om själva tävlingen kommer bli lika rolig som resan dit?
JV
Dec 22, 2009 @ 07:15
Kul artikel och riktigt spännande båtar. Men jag tror att själva tävlingen kommer att bli helt ointressant. Sannolikheten för att två så olika båtar skall segla lika fort är väl minimal ? En av dem kommer att vara minst 1/2 knop snabbare än den andra och sedan blir det spel mot ett mål, antingen det blir 3, 5 eller 7 matcher.
Peter Gustafsson
Dec 22, 2009 @ 07:33
Det som är spännande är väl att ingen på förhand kan säga vilken av dem som kommer att dominera.
Jag undrar hur bra koll de har på varandra. Med alla experter man har i teamen så borde man med ganska stor exakthet kunna modellera motståndarens båt och “torrköra” båtarna mot varandra?
Eivind
Dec 22, 2009 @ 08:53
Et viktig tema i valget mellom trimaran og katamaran er båtenes egenskaper under manøvre som slag, jibber og rundinger. Her er det vel liten tvil om at trimaraner er raskere enn katamaraner (for når så vi sist en konkeransedyktig katamaran blant ORMA 60 båtene i inshore seilaser som Nokia Oops cup eller andre steder).
Ellers så tror jeg at fartsforskjellene kommer til å være mye større en 0,5 knop, men det kan fort skifte i forskjellige vindtyrker. Det har jo blitt nevnt at BOR med vingmasten kan seile med en AWA som er mye mindre enn tradisjonelle master. Vi får håpe båtene holder og at det faktisk blir seilaser i Valencia.
Large
Dec 22, 2009 @ 09:04
Alinghi vinner!
KISS
jkm75
Dec 22, 2009 @ 11:35
Mer läsning om vinge och hur den funkar. Skrivet av danmarks främsta A-cat seglare:
Richard
Dec 22, 2009 @ 19:30
Trimaraner kan i allmänhet slå snabbare än cattor men jag tror det beror på att dom har roder och fena på mittenskrovet. Dessa har man ju nyligen tagit bort på BOR så vem vet.
fills
Dec 22, 2009 @ 22:21
Intressant artikel! Stars’n’stripes 88’a körde med vingmast. De negativa förskeppen är även för att maximera den “våta längden”, men gör också så att stäv vågen/motståndet minskar. Tror att teamen har relativt bra intel på hur snabba respektive båtar är.. Trots allt inte så komplicerat med vindsensorer (ultraljuds anemometer), radar/gps plotting osv. Ser fram emot nästa analys!
///fills
Staffan
Dec 23, 2009 @ 00:19
Hej
Läste just en artikel i Yachting World om de tva båtarna och en intressant sak som Heffe verkar ha missat och jag med fram tills att jag läste artikeln är att det är vattenlinjeländen som är begränsad till 90 fot, inte totallangden.
Alhingis skrov mäter 101 fot med en totalländ inklusive peke på 113 fot. Vattenlinjen mäts i stillaliggande läge och som man kan se på många bilder på båten sticker de första metrarna av skrovet ofta upp ur vattnet, detta för att vattenlinjen ska hålla sig inom de 90 foten, men att man med lite tryck under segling lagger ned den extra vattenlinjen som då mäter hela 101 fot.
BOR har i och med att det en trimaran kunnat utnyttja detta ännu bättre, eftersom den till stor del kan flyta på mittskrovet (som är exakt 90 fot) och sidoskroven då kan flyta högre. Sidoskroven är totalt 121 fot och detta ligger förstås i vattnet så fort båten seglar. Totallängden inklusive peke (bogspröt till sidoskrovets bakdel) ligger på 135 fot.
Ovan innebär alltså att BOR har en 20% längre seglande vattenlinje, vilket definitivt måste ses som en stor fördel.
Vad som är normalt flytläge har det tydligen processats om, eftersom båtarna kan lastas olika, till och med med barlast om jag har förstått det rätt, och det påverkar ju så klart vattenlinjeländen stillaliggande. Jag vet inte resultatet, eller ens om man har kommit överens om vad som gäller.
Gällande de låga fallande förskeppen på båda båtarna har jag förstått det som att det inte i så stor utsträckning handlar om att inte tippa framåt, utan snarare beror på att man vill minska vindmotståndet så mycket det går. De ska som Fills säger också minska vågbildningen.
Själv har jag varit mycket nära att sätta en Seaon 96 på näsan med full stor, gennacker och fock i full fart, min upplevelse var inte att läskrovet (som i och for sig inte är platt upptill, utan ganska vasst) fortsatte nedåt för att det skopade ner sig, utan snarare för att när det väl är nere under ytan tillkommer inget mer rätande moment, eftersom ingen mer volym trycks ned i vattnet, medan kraften i seglen på grund av en vindby och ökad hastighet fortsatte att öka. Det krävs att lätta ordentligt på trycket i seglen för att få tillbaka den. Jag tycker att det kan jämföras när man går ut på en vanlig bom som man förtöjer båtar vid, en sån med en eller ett par flytelement i längst ut. Många av er har säkert gått ut på en bom och märkt hur den sakta sjunker, ända tills flytelementet är helt under ytan,
då det plötsligt sjunker mycket fortare, eftersom nästan ingen extra flytkraft tillkommer.
Gällande vad som slår snabbast tror jag att det är fördel trimaranen. Detta för att den i huvudsak flyter på mittskrovet, så det är mindre våt yta som bromsar stagvändingen på sidoskroven.
Staffan
DS
Dec 23, 2009 @ 16:25
Nån som har koll på hur det blev med diskussionerna ifall BOR’s utanpåliggande roder räknades in i vattenlinjen eller inte? – och om det gör någon skillnad i fart?
Mauritz