Yacht Design Project | Q380
Här har vi ett kul designprojekt från ett gäng på Chalmers.
Q380 är en performance cruiser med betoning på performance, en segelbåt designad för familjen som priorieterar segling. Designfilosofin var från början att fokusera på att designa en båt med mycket känsla i rodret som presterar mycket bra på kryssen. Designen har alltså inte styrts av handicap system utan av optimering av skrov, roder, köl, segelyta för maximal seglingsupplevelse under semestersegling.
I slutändan visade det sig att Q380 enligt VPP diagram presterar väldigt bra på både kryss och undanvind. I jämförelse med exempelvis Xp 38an så är den snabbare vid alla vindvinklar och alla vindhastigheter.
The full report on Q380 – A true sailor’s yacht
Design: Christian Arby, Filip Bergbom, Erik Hammargren, Johan Hjörne, Erik Dölerud, John Törnblom och Rosa Mühlhölzer
LOA – 11.58
LWL – 10.86
B – 3.6
Weight 5544 kg
BWL – 2.7
D – 2.1
H – 19.7
SA – 83
– Mainsail – 41
– Jib – 42
– Genoa – 46
– Spinnacker – 137
– Genacker – 123
E – 5, P – 16.5, I – 16, J – 5.24
Dec 20, 2011 @ 12:55
Kul design, men kanske inte så praktiskt, med propeller på bulben.
Dec 20, 2011 @ 15:48
Jag skulle misstänka att det är en generator. Men den sitter väldigt utsatt!
Dec 20, 2011 @ 18:55
Det är både motor och generatorer. Bra förklaring finns i rapporten, men installationen ger ca 5-15% högre seglinghastighet. Dessutom ger den ökad verkningsgrad på motorn.
Dec 20, 2011 @ 22:53
Jag tror att propeller installation är ränknad fel. Ni har använt 0.04 m2 för “propeller installation projected area”, men normalt en 38 fot segelbåt har ~0.004 m2 (SD+folding)! Och då blir skillnaden till ingen propeller alls 1-2% på kryss och klart mindre annars. Och den nya propeller installation har också motstånd.
Om 5-15% var sant, skulle utombordare vara helt oslagbara i SRS och ORC vilka ger bara ~1%.
Dec 20, 2011 @ 23:57
Det beror mycket på i vilken riktning installationen är gjord. Ofta är axeln placerad horisontellt vilket ger en area som ser liten ut men då flödet följer båtens kurvatur så måste man även räkna in delar av den fällda propellerns area i pipan. Med en annan installation så måste vi även flytta upp tyngdpunkten ett par cm vilket bidrar till en långsammare båt.
% värdena kommer från VPP beräkningar som bygger på delft serien.
Dec 21, 2011 @ 00:25
Filip: Redan 0,01 m2 är jätte mycket för en 38 fotare med folding och ni har använt 0,04 m2 som motsvarar 15″ fixed prop med ganska stora blad.
VPP räknar nog OK om ni ger OK data in!
Hur har ni räknat 0,04 m2? PIPA är för propel blad (Cd~1) och man borde inte ta med hela ytan för SD, som har Cd<0,1 för "projected area".
Dec 21, 2011 @ 09:21
Att sätta propellern på bulbens bakkant var genialt! Har ju redan blivit en snackis. Man behöver nått som gör sin design unik, så att den inte försvinner i mängden!
Och galna/inovativa ideer är ju varmt välkomna, i denna konservativa branch!
Dec 21, 2011 @ 09:24
5-15% högre seglinghastighet, är det tänkt att motorn driver på under segling ?
mvh
Svenne
Dec 21, 2011 @ 11:12
Joakim:
Vi hade en diskussion i gruppen om hur vi skulle beräkna arean. Tyvärr så var detta i slutet av projektet och vi hittade ingen bra förklaring till hur man beräknar den. 0.04 är i överkant men 0.02 kunde vi inte komma under i projicerad area, möjligtvis vid plattläns. Vi räknade det som rena areor utan omräkning för Cd. Hur som, många “missar” att ta hänsyn till propellern vid beräkningar.
Svenne:
Motorn driver inte på, men en klassisk propeller installation med rak axel och stöttor ger mycket motstånd. Därutöver så ger denna installation lägre tyngdpunkt vilket gör att man kan hålla mer segel för given krängning vilket ger högre kraft överskott till framdrivning.
Dec 21, 2011 @ 12:01
Filip: Tyvärr det är helt fel! I VPP tar man PIPA som propeller blad som är nästan tvärs i strömning och har Cd~1. Om man använder PIPA för sail drive, axel eller folding prop, kan man inte alls ta projicerad area som den är. Sail Drive är en profil och ha (nästan) samma och mycket liten motstånd med alla (normala) avdrift. Titta på sidorna 53-54 i ORC VPP Documentation: http://orc.org/rules/ORC%20VPP%20Documentation%202011.pdf
Jag tittade också lite på er jämförelse mellan diesel och el. Bara 80-100Nm med 100 liter??? Och bara 4 knop med 20 hp och 2,5 l/h. Jag kör 6,7 knop med 19 hp och 2,5 l/h med lite mindre men lite tyngre båt. 100 liter = 40 timmar = 270 Nm => 200 Nm med lite reserv.
Sen har ni räcknat att elmotor blir klart billigare än diesel att bygga. Inga underhållskostnader?? Batterier bara 8000 SEK behöver inte bytas?? Inga kostaner att installera i bulben?
Dec 21, 2011 @ 19:29
“Därutöver så ger denna installation lägre tyngdpunkt”
Möjligt att det ger lägre tyndpunkt på drivningen men det blir väl ett visst hålrum i bulben.
Var sitter motorn placerad ?
mvh
Svenne
Dec 20, 2011 @ 13:15
Riktigt fräck! Jag vill ha en!
Dec 20, 2011 @ 13:18
Otroligt “kraftig/fet” i förskeppet! Måste gå att pressa som f-n på undanvindarna…
Dec 20, 2011 @ 13:41
Jag gillar skrovformen, skulle vara kul att se en linjeritning åxå.
Dec 20, 2011 @ 19:01
Åter planer areas finns på sid 64 i rapporten, fören stämmer inte helt då det blev ett kompabilitetsfel mellan programmen som användes. Linjeritningarna vill vi inte sprida men vinkeln i skeppet är 15°.
Dec 20, 2011 @ 13:59
Stiller meg for si det mindt :”litt skeptisk” til verdiene på kryss. Om det skulle stemme, vil den seile fra alle 40 foterne inkl X-41 på kryss
Tror ikke det!!
Dec 20, 2011 @ 19:04
Gruppen är också skeptiska men alla parametrar som använts är korrekta, vi har inte timmat indatan på något sätt, vilket är rätt så vanligt bland tillverkare.
Dec 20, 2011 @ 14:17
Ingen VO70 kopia direkt. Ser riktigt nice ut, men jösses vilket fett förskepp…
Dec 20, 2011 @ 15:26
Kanske feta förskepp som är den nya trenden, bättre volym invändigt och bra undanvindsegenskaper.
Den har ju inte lika extrem form som den där minin, men det är ju något åt det hållet.
Dec 20, 2011 @ 17:18
Korsning mellan en J109 och en Vega..?
Dec 20, 2011 @ 17:48
Var hittade du likheten med J/109?
Dec 20, 2011 @ 17:51
Svart mast!
StefanK
Dec 20, 2011 @ 18:00
Nu har ju J/109 vanlig alumast :-)
Dec 20, 2011 @ 20:50
Visst ja, tänkte ju på din nya förståss..
När kommer den?
StefanK
Dec 21, 2011 @ 10:59
Fokuserade kanske mer på vegan…;-)
Dec 20, 2011 @ 18:09
Skrovformen blev en kompromiss mellan egenskaper traditionellt sedda hos skrov som är bra på undanvind respektive kryss. Aktern har relativt breda vattenlinjer men är grund medan förskeppet är smalare med större djup. LCB ligger tre procent akter om midskepps men maximala djupet på “kanotkroppen” ligger för om midskepps. Tvärsnittsprofilen är ovanligt cirkulär rakt igenom vilket ger minimal yta vid given volym men låg formstabilitet. Dessa egenskaper tros ge den goda prestandan “varvet runt” och har möjliggjorts av stor frihet i viktdistributionen.
I rapporten förs en diskussion kring detta samt de innovativa lösningar som gjort viktdistributionen möjlig.
VPP-analysen har genomförts i enlighet med de rutiner yacht-konstruktörer normalt använder sig av.
Dec 20, 2011 @ 20:08
Ni hänvisar till Windesign VPP software, är det denna ni kört? Det hade varit intressant att få veta hur detta funkar i praktiken.
Kommer Xp-38 från samma mjukvara eller X-yachts?
Ju mer man tittar på VPP, ju tydligare blir det att det inte är så enkelt. Segelmakarna har sina sviter, ORC har sin och de större designhusen verkar ha utvecklat sina egna som dessutom modifieras ganska rejält för olika båttyper. Att tro att samma VPP-kod skall funka för både en Vega och en TP-52 är nog att ha övertro på tekniken.
Dec 20, 2011 @ 20:35
VPP-diagram skall definitivt tas med en nypa salt. Största anledningen är nog att de i grunden baseras på empiriskt erhållna formler. WinDesign är dock en erkänd mjukvara för detta ändamål som används utbrett, om X-yachts använt just den vet vi inte. Dock verkar det tillhöra norm att “trimma siffrorna” lite vid VPP-analys, något som vi inte gjort.
Samtliga båtar som finns på Chalmers server hamnar i kölvattnet i alla fall ;)
Dec 22, 2011 @ 11:43
Är ni säkrä på att ni inte ha “trimmat siffrorna”?
CoG/VCG -0,4 m? Typiskt för GP42 men inte för C/R-båtarna, som oftast har ~0 (XP44 -0,14, X-41 -0.07, X-35 +0,05, FinnFlyer 36 -0,09, Arcona 370 0,07, Arcona 340 +0,19, Elan 350 +0,15, Elan 410 0,14, First 35 +0,12, First 40 -0,30, Salona 37 +0.09, J-109 -0,04, J-125 -0,51 och King 40 -0,38). Det är bara First 40, King 40 och J-125 som är nära -0,4 m och alla med 2,5 m kölar.
Ingen PIPA. Säkert blir det någon motsånd från bulbpropeller och kan den verkligen användas.
Mycket hög rig. Lika stora segel som X-41, större än First 40, King 40, klart större än J-125. Går det att segla effektivt med den eller bara i VPP?
Låg vikt. Båten är bara ~500 kg tyngre än FinnFlyer 36, som är mindre, har 450 kg lättare köl och är mycket lätt byggt. Går det att bygga en större båt lika lätt och på samma pris? “Vanliga” 38 fot C/R båtar är 1-2 ton tyngre.
Har ni en lista av VPP parameter? http://www.blur.se/polar/Dehler38_vpp.pdf
Dec 21, 2011 @ 00:38
Den har vi kört! Den ska vara etablerad och accepterad av branschen. Sen bygger alla VPP-program på empiriska formler baserade på försöksverksamhet och erfarenhet. Just WinDesign är dock bl.a. baserad på en klassisk försöksserie från universitetet i Delft som anses vara väl genomförd i de här kretsarna. Den gjordes väl för ett antal år sedan dock och är kanske mest lämpad för skrovformer och bihangsarrangemang som de såg ut på åttiotalet..
Hur som helst är det ingen trivial sak att bestämma vilken fart en segelbåt får. Beteendet från i princip samtliga verksamma ytor är mycket olinjärt och beror på varandra varför VPP-analys kanske främst ska ses som ett verktyg att jämföra olika båtar snarare än bestämma faktiska hastigheter. Det är det vi gör i denna rapport.
Dec 20, 2011 @ 18:33
Kul när ungdomarna blir duktiga i designprogram, men tyvärr kommer inte båten fungera till annat än just semestersegling.
Skrovformen är tyvärr för fet i förskeppet till att fungera bra på kryss, blir lätt lite plaskigt och deplacementet är för högt för att den skrovformen skall fungera på undanvind med sin feta för.
Påminner mycket i själva skrovet om nya Bavaria (fast med mycket lägre fribord) som också är en bra allround båt men inte direkt flyger fram på undanvinden.
Jag förväntar mig en storm av kritik mot mig som att vara en sur-farbror men med lite justeringar så kan det funka :-)
Dec 20, 2011 @ 19:01
Då föreslår jag att du börjar med att justera dina egna fördomar. Tex när det gäller förskepp eller deplacement.
Dec 20, 2011 @ 23:21
Det är inte fördomar utan kunskap baserat på erfarenhet och vetenskap.
Deplacement och skrovformers möjligheter hör ihop.
Dec 21, 2011 @ 09:35
“Skrovformen är tyvärr för fet i förskeppet till att fungera bra på kryss” -Skulle detta citat vara baserat på kunskap och vetenskap? Har du sett någon linjeritning på båten? Nä, det är nog dina fördomar som talar…; )
Dec 21, 2011 @ 10:22
Kan du vidareutveckla??
Dec 22, 2011 @ 22:52
Patrik A: Utan att förstå något om båtdesign kan jag ändå bara bekräfta att min nya bavaria går som ett kanonskott på kryssen men “suger sig fast” i sjön på länsen.
Dec 20, 2011 @ 18:37
Spännande båt. Har några frågor till konstruktörerna): Hur predikterar ni seglingsegenskaperna? Med en fullständig (finns det?) CFD beräkning? Tar ni hänsyn till avdrift (skrovet går snett genom vattnet) när det gäller skrovmotstånd på kryss? Intressant med det stora kölbladet! Hur tänker ni där? Bulben verkar lite fattig som blytyngd betraktat. Är det mest en ändskiva? Vore kul om ni släppte lite tankar om designfilosofin.
Dec 20, 2011 @ 19:43
Hänsyn till avdrift verkar de gjort på ett bra sätt med det stora kölblabdet som väl motsvarar segelarean, 2,8%, finns väl beskrivet på sidan 11-12.
Betydligt bättre än många andra moderna familjeseglare som kanar i sidled innan de kommer upp i 4-5 knop.
Det fylliga förskeppet gör också att den vid 20 graders lutning får en bättre anfallsvinkel för kölen än en med spetsigt förskepp där kölen ofta får för stor anfallsvinkel om inte det sitter en massa gubbar längst bak på railen.
Appropå den feta fören, hur såg båten ut som vann Minitransat?
Dec 20, 2011 @ 20:11
Stämmer!
2,8% är dessutom inte speciellt stort (normalt bör kölens planformarea motsvara 2,75-4,5% av segelarean [Principles of Yacht Design]), vi introducerar dock en metod för att avlasta kölbladet med det stora rodret. Detta har flera fördelar där ursprungsanledningen var att försöka etablera god känsla i rodret samt goda styregenskaper vid låg fart utan överspolning från propellervaken. Det utnyttjar även den s.k. biplanseffekten som visar att då samma hydrodynamiska lyftkraft distrubueras över fler ytor blir det sammanlagda inducerade motståndet lägre.
Skrovet har även maximal vattenlinjelängd vid 20 graders lutning och minskande våt yta för ökande vinklar.
Dec 21, 2011 @ 00:11
2,5 m2 köl blad är jättestor jämfört med tex X-41 som är ~1,5 m2 (1,8-1.6 m lång vs. 0.8 m!).
Dec 21, 2011 @ 00:51
Se där ja, det verkar som de båtarna har en segelarea på drygt 90 kvm också vilket leder till ett fraktionsvärde på ca 1.6%. Det verkar väldigt rejsigt, enligt vår litteratur återfinns värden på “så lite som 2%” hos extrema kappseglingsbåtar. Risken är väl stor avdrift i låg fart och stallbeteende vid hög ytbelastning (högt mot stark vind). X-yachts har väl en del erfarenhet dock så de vet säkert vad de gör ;)
Dec 21, 2011 @ 12:14
Vilken annan R/C (eller C/R) båt har 1,8-1,6 m lång kölblad? 0.8-1,3 m är normala för nyare båtar i den här storleken. Extrema kappseglinsbåtarna har 0,6-0,8 m men då är kölen djupare.
Dec 21, 2011 @ 12:28
Att använda även roderarean till lateralplan har Håkan Södergren jobbat med många år.
Att använda en längre korda än på många andra nya konstruktioner tror jag kan vara bra. Visst blir det aningen större våt yta men det finns också fördelar i lågfart och snabba manövrer där man inte plötsligt tappar greppet totalt…
Dec 21, 2011 @ 12:42
Jag tror Joakim har rätt.
Rolf Eliasson (POYD) måste ju vara helt ute och snurra när det gäller kölarea kontra segelarea ;-).
Dec 20, 2011 @ 20:47
I ordning:
Med ett VPP-program (WinDesign) http://en.wikipedia.org/wiki/Velocity_prediction_program
Som beräknar båtens fart mha empiriskt bestämda analytiska funktioner, detta är standardmetoden för att utvärdera egenskaperna hos en ny design.
CFD-analys har gjorts relativt utförligt. Det har varit ett stort stöd vid framtagande av skrovformen då vi kunnat minimera vågmåtståndet och iterera fram ett bra förskepp. Även en CFD-optimering har utförts där ett (avancerat) program varierar skrovformen, bestämmer motståndet för varje instans och mha genetiska algoritmer hittar den form med lägst motstånd.
CFD-analys har även genomförts för kryss-förhållanden med avdriftsvinkel och lutning.
Detta är dock betydligt svårare att få till än det upprätta läget varför det endast använts för att verifiera att den valda skrovformen fungerar acceptabelt även under kryssförhållanden.
Kölfenan har lämplig planformarea för segelarean, att den ser stor ut beror mest på det begränsade djupgåendet (2.1m). Kölen har utvecklats tidigare på Chalmers som ett examensarbete och vi har modifierat den för att passa vår design.
Bulben väger 2500kg vilket motsvarar ca 45% av deplacementet. Det är i sammanhanget relativt tungt vilket behövs då formstabiliteten hos skrovet är låg.
Kölen är för övrigt ett trekomponentsarrangemang med en glasfiberfena kring en stålbalk som håller fast bulben vilket ger låg tyngdpunkt.
Dec 20, 2011 @ 19:04
Riktig bra! Nice one guys
Dec 20, 2011 @ 20:48
Cheers mate! We stole alot of your scantlings-spreadsheet ;)
Dec 20, 2011 @ 19:45
Sorry, ful och är tveksam till att den skulle segla speciellt bra.
Dec 20, 2011 @ 20:39
Carl Beyer berättade om den 30 fots båt han ritade på 70-talet. Som varvet inte ville bygga för att den hade för bred akter – alla visste ju att sjövärdiga, snabba och vackra båtar skulle ha smal (IOR-)akter. CB ritade om och varvet byggde. Sens moral – om en båt är bra, eller snabb, eller har djärv formgivning: vem bryr sig. Det handlar bara om att den ska gå att sälja till en kundkrets med mycket konservativ uppfattning om allt.
Dec 20, 2011 @ 22:14
Tja överbyggnaden är ju rätt 70-tal. På kryss med lite sjö så tror jag det blir en pråm. Undanvind så tror jag det blir en pråm där med. Hehe men jag kan ju ha fel.
Dec 20, 2011 @ 19:54
Om den inte skulle segla bra i verkligheten så är det inte designernas fel utan VPP-programmet…
Dec 20, 2011 @ 21:01
41m2 stor med E – 5, P – 16.5,
Verkar finnas möjlighet att maxa den ytan…
Dec 20, 2011 @ 21:17
Borde vara 51 utan fathead…
Dec 20, 2011 @ 21:36
Beräkningarna görs på triangelaran då blir det 41. Själva seglet kommer att bli större.
Dec 21, 2011 @ 13:24
Shit…med triangelyta på seglen den kryssfarten…detta är …da shit!!!!
Säkert 0,5 knop ytterligare potential på fartökning…fasligt nära riktiga racers i kryssfart…å inte långt borta från var en AC12 kryssar.
8 knop är bannemig imponerande
Dec 20, 2011 @ 21:50
fattar inte hur unga konstruktörer kan ta fram nåt så fult och gammalmodigt….framför masten och ovan däck ska inte en millimeters överbyggnad finnas….undervattenskroppen skall vara plan…centerbord..och smidigt fyllad /tömda barlasttankar är vad som gäller på morgondagens båtar…alla vill viktoptimera….så ett kraftigt feltänk är att gömma blyet längre o längre ner under ytan……
Dec 20, 2011 @ 22:02
Det är enkelt, vi är konstruktörer inte esteter. Gällande centerbord och vatten ballast så var det inget vi fick använda. Uppgiften var att skapa en snabb båt som inte kräver flera personer att segla. Semester med familjen i en båt med centerbord och en massa pumpande blir nog inte en trevlig semester.
Dec 20, 2011 @ 23:17
+1
Dec 20, 2011 @ 22:27
Gunnar, hade varit kul med några som helst argument för det du säger:
framför masten och ovan däck ska inte en millimeters överbyggnad finnas, du vill uppenbarligen inte bo i båten?
undervattenskroppen skall vara plan, för att du bara vill segla undanvind?
centerbord..och smidigt fyllad /tömda barlasttankar är vad som gäller på morgondagens båtar, för att det är jätteroligt att hissa upp och fälla ner centerbord, pumpa barlast efter varje slag?
Dec 20, 2011 @ 23:05
Verkar ha varit ett roligt projekt. Visar väl egentligen att en snabb båt kan se ut på många olika sätt. Det blir kul att följa framtida projekt.
Dec 20, 2011 @ 23:26
Kul och snyggt jobbat!
En hel del innovativa detaljer. Det går inta att rita räcer jolle, när projektet stipulerar att det ska gå att semestra med familjen. Bortsett från några “estetiska” detaljer. Så tycker jag fönstren borde kanske göras mindre.
Mer styrka som minskar skrovrörelser. Samt högre sjövärdighet mot överslående sjö. (Som kan knäcka stora rutor)
El-drift i kölmotorn!!
Dec 20, 2011 @ 23:26
saab var oxå en bil för framtiden enligt vissa….har man inga ekonomiska kravspec på sej så ska man kunna ta fram nåt som inte liknar en first från 90-talet. att rita öppen häck och ett flertal rattar är inget som imponerar längre, kära nytänkare….gräv lite längre…varför pumpar till vattenbarlast…trodde ni läste lite aquadynamik oxå…..bättre kan ni…och lycka till .ni behövs….
Dec 21, 2011 @ 04:35
Intressant diskussion om köl/roder. Framförallt i ljuset av andra moderna designer:
Generellt verkar det ju vara så att snabbare skrov kräver mindre yta på köl och roder. Så om VPP stämmer så känns det som att köl & roder har väldigt mycket yta?
Dec 21, 2011 @ 08:55
Ja köl och roder har relativt mycket yta tillsammans. Kölens area i sig är ganska normalstor i förhållande till segelarean. När köl och roder designats har målet varit att skapa så mycket lyft som möjligt, alltså så lite avdrift som möjligt. Det ej mätbara värdet “känsla” är också något som lett till ett stort roder. Som tidigare sagt har biplanseffekten varit något som också påverkat dimensioneringen. Dock tar inte VPP-programmet hänsyn till någon biplanseffekt utan när det kommer till motståndkrafter så straffas båten för det stora rodret.
Något som står i rapporten men inte i den här diskussionen är att det röda strecket som följer 12 knops linjen representerar en begränsning i VPP programmet. Delft serien som beräkningarna baserades på kan inte hantera hastigheter som motsvarar ett Froude tal på över 0.6, 12 knop i detta fall. Man kan alltså inte med säkerhet säga att polar plotten visar korrekta värden utanför denna linje.
Dec 22, 2011 @ 16:08
Det är riktigt att dagenslättdrivna skrov gör att lateralplanet kan vara något mindre än Rolf Eliassons rekommendationer och fungera bra att kryssa med ändå.
1,2% fungerade inte på min båt, men 1,4% lateralyta på kölen av kryssplanet fungerar bra. Men då skall vi ha i beaktande att kölen sitter långt fram och rodret är en viktig del av lateralplanet och utgör ca: 0,9% ytterligare.
Det är ungefär som en CB 66a och den fungerar ju den med.
Dec 21, 2011 @ 07:51
Tycker den ser fin ut. Kul projekt, kan tänka mig att det är otroligt givande och kul att sitta och diskutera alla avvägningar mellan vikt/ segelyta etc etc när ni har designat denna. Också kul att ni har nått ett resultat som många tar på allvar ( annars hade ni ju inte fått alla kritiska kommentarer).
fina grafiska bilder har ni också, hoppas ni hittar ett varv och kunder.
Mvh,
Dec 21, 2011 @ 09:28
Grabbar…
Framför allt… lyssna inte så mycket på alla förstå-sig-påare.
Alla har egna ideér om hur den “optimala båten” ser ut. Den finns för övrigt inte. Det är alltid en uppsättning förutsättningar kopplade till varje design.
Är ni seriöst intresserade att ge er in i den här branschen så gör vad ni kan för att realisera projektet och visa vad den går för! Först då kan ni knäppa alla på näsan!
Hoppas ni väljer den vägen!
Lycka till!
Fredrik Södergren
Dec 21, 2011 @ 10:24
+100!!!!!!!!!!!!!!!!
Dec 21, 2011 @ 10:36
Man kan undra hur många som egentligen kan kontra tycker?
Dec 21, 2011 @ 10:45
Att realisera ett projekt för att “visa vad den går för” är kanske inte ett råd man skall ge till nybakade ingenjörer? Om inte någon av dem ärver en förmögenhet som de har bråttom att göra slut på :-)
Steg ett borde att ta lite hjälp för att göra en “reality check” på prestandan. Antingen så har man hittat något unikt som Juan K, J/V eller Farr har missat (och det vore ju superkul), eller så har man en mer normal båt. Och det kan ju vara helt OK det också, men bra att veta innan man satsar för fullt.
Dec 21, 2011 @ 10:58
Det är ju några hyfsat framstående båtkonstruktörer som har varit med i projektet, de tycker också att prestanda verkar vara lite i överkant. Detta kan bero på att VPP inte behärskar den skrovform som vi valt eller den stora mängd segel på en så “liten” båt. Man skulle egentligen behövt göra beräkningar i fler program men den möjligheten hade vi inte.
Dec 21, 2011 @ 10:59
Peter,
Varför är det ett dåligt råd att försöka? Man måste ju inte pröjsa allt själv. Många projekt startar ju som bekant med en idé som man försöker sälja in, inte sant? Det kanske inte går men att säga att det är ett dåligt råd att försöka tycker JAG är ett dåligt råd till någon som vill in i branschen.
Fredrik
Dec 21, 2011 @ 11:16
För att förtydliga innan det blir känslor.
Jag håller med dig Peter om ditt första steg. Jag tycker dock att det ingår i att försöka realisera tillsammans med säljarbete. Även en sådan check kostar pengar. Realisering innebär inte att man kastar sig in och bygger form som första steg. Det är en rätt lång väg innan dess….
DOCK tycker jag man ska pusha alla unga förmågor med ett driv att faktiskt ta steget!
Dec 21, 2011 @ 21:28
+1
Men, det finns några bra synpunkter och infallsvinklar från diverse blogg kryssare! =)
Spännande!!
Dec 21, 2011 @ 13:57
Roligt att se! Grymt jobbat faktiskt. Svårt projekt dessutom eftersom produkten är väldigt styrd av ingenjörskonst, men är hårt hårt kopplad till värderingar och känslor.
Självklart finns där ju saker man kan snygga till efter tycke och smak, men det är viktigt att tänka på syftet och grundförutsättningarna för ett projekt. De ramarna kan bara man själv (eller en kund) sätta upp, och sen eftersträva att pricka eller nå ännu högre.
Det kommer säkert trilla ner en massa roliga mail i er låda, det är jag övertygad om.
Har ni byggt någon skalmodell? Det brukar vara en dealmaker när man ska sälja in det ;)
Dec 21, 2011 @ 14:54
Snabbare än en X 38?
Intressant projekt, men vad ligger till grund för uppnådda teoretiska prestanda. Det enskilt viktigaste parametrarna i ett VPP program är vikt,segelyta och vattenlinjelängd, om man bortser från handikappregler blir det ganska enkelt att rita en båt med bra prestanda. Data för x38 verkar inte finnas publicerade men om vi utgår från typiska nyckeltal för x-båtarna har Q 380 troligen 15 % mer segelyta och väger 1 ton mindre, dessutom längre vattenlinjelängd. Hur det påverkar mätetalet är lätt att föreställa sig . Håller en slant på att X38 är en klart snabbare båt när det handlar om kappsegling!
Dec 21, 2011 @ 15:26
Kul projekt. Snyggt genomfört och presenterat.
Dec 21, 2011 @ 16:56
En av mina käpphästar är att båtar med bred akter seglar snett gm vattnet. Fig 39 i rapporten (klicka på rapportrubriken under presentationsbilden i början på denna tråd) visar undervattenskroppen vid 25 graders lutning (optimal krängningsvinkel är ca 23 grader vid vindstyrkor över 15 knop enligt figur 33). En uppskattad mittlinje genom den effektiva undervattenskroppen är riktad ca 5 grader i förhållande till skrovets centerlinje. Om skrovet släpas i den effektiva undervattenskroppens riktning kommer kölen att snedanströmmas 5 grader från “fel håll”. Till detta kommer avdrfiten 3 – 5 grader för att få krafter som motverkar segelkrafterna. Totalt släpas måste alltså skrovet nästan 10 grader snett gm vattnet. Är det vettigt?
Dec 21, 2011 @ 18:19
Ska kanske inte skriva något, du kanske är båtkonstruktör. Men.
Håller med helt om att breda häckar skapar ett allför stor båtvinkel genom vattnet. För att kompensera detta måste det finnas många på relingen ända längst bak för att väga upp båten rätt. Syns tydligt på TP52.
I min värld, om hur det funkar, så kompenserar man det du pratar om snedströmning genom att skota båten lovgirig. Seglen tvingar upp båten mot lovart och en riktig anfallsvinkel på kölen skapas. Även rodret kommer i det fallet att ge båten lyft tillsammans med avdriften. Konsten att kryssa den där lilla extra tiondelen hänger på att ha rätt lovgirighet och därigenom skapa rätt anfallsvinkel och max lyft.
Dec 21, 2011 @ 19:14
Hur du än skotar, hur du än styr, så måste du ha avdrift på kryssen. Jag tycker att diskussionen om skrovformer och förväntade seglingsegenskaper är intressant. I det här fallet med ett gäng Chalmerister som gör ett spännande inlägg i en sån diskussion genom att för det första presentera sitt projekt i “rätt” forum och dessutom ge sig in i debatten och både diskutera och försvara sitt projekt. Detta kan bara leda utvecklingen framåt.
Dec 22, 2011 @ 10:44
En fråga, till konstruktörerna från en som inte är så teoretiskt lagd; när man beräknar de teoretiska prestanda som presenteras här (och alla andra för den delen); hur säkra är ni på andra båtars prestanda (de teoretiska)?
Dec 23, 2011 @ 09:24
Helt enkelt: inte alls. Det är ingen.. Vi har haft möjlighet att jämföra med andra designs på Chalmers VPP-server men helt andra aktörer har inte för vana att släppa sina VPP-indata/beräkningsmetoder.
Dec 22, 2011 @ 16:44
Mycket läcker båt! Kricke du har mitt ord på att jag kommer vända mig till dig/er den dagen jag får råd att köpa något för att åka ifrån alla andra!
Dec 28, 2011 @ 18:40
Jag reserverar en åt dig Jacob ;)
Dec 22, 2011 @ 17:28
Snyggt jobbat.
Gillar out-of the box tänket med det fylliga förskeppet.
Detta funkade ju utmärkt för David Raison senast i Mini-transat som han vann med
båten i länken (och som Peter redan visat på Blur). Dock: denna hade betydligt fylligare förskepp:
http://www.youtube.com/watch?v=AgBxZDaKnQ4
I övrigt: Överbyggnaden luktar lite 80-tal och aktern kunde kanske kunnat få lite skarpare slag.
Skulle även velat haft en lite djupare, smalare köl.
Dec 22, 2011 @ 18:13
en bradhäckad båt får “fel” rake på kryssen, eftersom fören “sjunker ner” och aktern “stiger”…? En “fetförad” båt har inte detta problem…?
David Raison på Mini 747 MAGNUM lär ska ha måstat sakta ned vid vissa tilfällen i senaste transat, för båten gick helt enkelt för fort i ca 60grader true… (började “hoppa” som en motorbåt)
Så om man gör samma design på en större båt kanske den blir omöjligt eftersom allting måste vara rejält byggt för att hålla… på en mini är detta ett mindre problem.
Jag har sett FRA 747 live och jag kan intyga att detta är nånting vi kommer att se mer av i mini klassen… Det är spännande och se om det också kommer att fungera i större konstruktioner (Class 40, Imoca, VOR etc…)
Dec 22, 2011 @ 21:58
Termen “box” regel kanske kommer få en helt ny innebörd i framtiden. Kanske funkar med en helt fyrkantig låda hehe.
En tanke på designen. Om nu båten är så snabb så borde den ju kunna ha mindre kölblad och roderarea istället för ovanligt stort? För det är väl så att ju högre fart desto mindre area behövs på rodret för att ge samma effekt?
Dec 23, 2011 @ 09:35
Vi ville uppnå en del motstridiga krav med den här båten där t.ex. bra känsla i rodret och goda lågfartsegenskaper rimmar illa med minimal våt yta. Dessutom är segelarean relativt stor för storleken av båt varför bihangsarrangemangen blev “stora”.
Det ska dock sägas att en köl-planformsarea på 1,5m2 istället hade gett ca 1,5m2 vinst i våt yta vilket är ca 5% av den totala våta ytan. Friktionsmotståndet står för (väldigt grovt räknat) 50% av motståndet vid skrovfart varför vi hade kunnat vinna ca 2,5% med en betydligt mindre köl.
Vi var dock villiga att offra den farten för att garantera ett “solitt beteende” med god känsla i låg fart och vid hög belastning på de hydrodynamiska ytorna.
Dec 23, 2011 @ 10:12
Sunt. Bra även i trånga hamnar med sidvind.
Dec 23, 2011 @ 10:37
2,5% i mindre motstånd blir väl drygt 1% högre fart (eller)? Men hur mycket vinner du i fart på kryssen pga mindre avdrift?
Dec 23, 2011 @ 11:36
Om man tar bort 80 cm från kordan, minskar våt yta 2,2 m2 och båten blir 1-2% snabbare (VMG) på kryss (och annars också). Med kortare köl kör man snabbare och högre.
Man vill ha ~4 grad avdrift för att kölen ska vara effektiv och då kör man högre i verkligheten och även om avdriften kan vara mindre på grund av bättre fart.
Tror ni att alla moderna C/R båtar har korta köl utan att det skulle vara klart bättre?
Och samma gäller rodret också!
Dec 24, 2011 @ 21:49
Det är väl precis detta jag ifrågasätter, dvs att smalare kölblad är klart bättre.
Lite räkneövningar: 2% högre fart ger ca 4% högre lyftkraft på kölen, dvs anfallsvinkeln (=avdriften) kan (med bibehållen kölarea) minskas med ca 2*2%=4% av 4 grader = 0,16grader (lyftkraften ökar med kvadraten på hastigheten). Minskad kölarea med tex 30% kräver drygt 40% större anfallsvinkel (0,3/0,7 för att vara exakt). Summa summarum ökar avdriften (i detta exempel) från 4 grader till 1,4*(4-0,16) = ca 5,5 grader. Jag är övertygad om att en sådan ökning av avdriften ökar skrovmotståndet (skrovet släpas alltså snett gm vattnet) mer än den vinst man gör med en mindre kölarea. Kölarean ska förstås inte vara hur stor som helst, nånstans finns en optimal storlek, som i sin tur också är beroende på hur snett skrovet går genom vattnet vid krängning och hur känsligt skrovformen är för snedöverströmningen. Jag sväljer inte argumentet att allt nytt är bättre. Jag vill ha ordentliga argument och helst också skarpa undersökningar!
Dec 25, 2011 @ 14:08
Anders B. Du har inte beaktat att AR (aspect ratio) ökar när man minskar kordan. Q380 har bara 1,66 ARe (dubbelt AR för köl eftersom skrovet “speglar”). Om man minskar kordan 30% blir ARe 2,37 och då blir Cl på samma avdrift 20% större och lyftkraften minskar bara 13% (med 2% högre fart). Altså om hela lyftkraften skulle komma från kölen, skulle avdriften öka 4->4,6 (inte till 5,5!). Och ökningen blir ännu mindre när man beaktar att också rudret och skrovet ger lyftkraft.
Det är inte något nytt längre att en 38 fotare med 2,1 m köl borde ha max 1,3 m kordan. Redan IMX-38 från 1992 hade sådant. Längre kordan ger (har alltid gett) klart bättre (högre) GPH. Om den skulle även om vara snabbare, har man varit jätte dåliga med optimation sen IMX-38 med ännu kortare kordor.
Jag undrar om den 2,75-4,35% i PoYD borde ha bulben med också. I Q380 har man använt 2,8% utan bulb.
Dec 24, 2011 @ 22:13
Med tanke på hur mycket båtar det finns, och vad folk är beredda att göra för att segla lite fortare, så vore det väl konstigt om ingen hade provat med större köl & roder!?
När världens bästa designers, med massor av CFD och tid i testrännor kommer fram till att mindre är snabbare, då måste man kanske anta att det stämmer?
Sedan är det en balans. En del TP52 gick till (marginellt) bredare profiler för att öka manövrerbarheten på startlinjen, då man bedömde att det var värt att förlora lite “straight-line-speed” om man vann starten. Men alla var överens om att det var långsammare.
En riktigt snabb 38 fotare skulle antagligen ha ett 40 cm brett centerbord som skulle ge tillräcklig lyftkraft (med svängköl eller annat sätt att lösa stabiliteten).
Dec 25, 2011 @ 22:36
Enligt Anders resonemang borde de gamla långkölade båtarna ha överlägsna kryssegenskaper. Man får inte bortse ifrån att med ett ökande Aspect Ratio (Längd/Bredd) ökar också lyftkraften per ytenhet.
Kolla på segelflygplanen hur deras vingar ser ut. Långa och smala (kort korda).
Dec 25, 2011 @ 23:00
Björn N: Jag diskuterar skillnad mellan Q380 kölbladet och samma båt med ett 30-40% mindre kölblad. Och speciellt samspelet mellan skrovformen (bred akter) och kölens effektivitet. Typ skärgårdskryssarkölar är en helt annan (men fortfarande väldigt intressant) fråga.
Dec 25, 2011 @ 14:51
Jag tror att många missat vad projektet syftat till. Den här båten:
“en segelbåt designad för familjen som priorieterar segling. …för maximal seglingsupplevelse under semestersegling”
Alltså är det minst lika viktigt med god hanterbarhet i alla situationer som maximal fart.
Dec 25, 2011 @ 15:46
Är nog inte att båten ska vara manöverduglig i låga farter som missats. Är väl mer uttalandet:
” I slutändan visade det sig att Q380 enligt VPP diagram presterar väldigt bra på både kryss och undanvind. I jämförelse med exempelvis Xp 38an så är den snabbare vid alla vindvinklar och alla vindhastigheter.”
Jag tror inte riktigt på att man kan få både god manöver i låga farter och hög fart…. ingen annan har ju i princip lyckats med det tidigare. Måste vara något fel i formler/uträkningar som inte fungerar för tex extrema värden.
Dec 25, 2011 @ 21:52
Joakim: Du har alldeles rätt när det gäller avdriftsberäkningen, julaftonskvällen var jag inte så skarp. Men jag är fortfarande inte övertygad om att påståendet att man med kortare köl självklart seglar snabbare och högre är korrekt. Q380 diskussionen om köllängd och avdrift hade (för mig iallafall) sitt ursprung i att den optimala krängningsvinkeln är angiven till 23 grader och att skrovet då seglar ca 5 grader snett gm vattnet. Med tillägg för avdriften (antag 4 grader) blir den totala anströmningsvinkeln 9 grader. Skrovet lägger ner ett ganska skarp slag i aktern och vatten ska strömma tvärs under det. Detta kostar kraft (energi) som tas från framdrivningen (segelkraften). Båtarkölar har idag smalare blad än för säg 10 -20 år sedan. Effektivast är assymetriska daggerboard, som vinklats så att snedanströmningen på skrovet elimineras helt (typ VOR båtar). Ludde Ingvalls senaste båt (Yuuzoo) har roterande köl för att kunna eliminera snedanströmningen. Shipman 28 (ursprungligen en 60-tals design) hade trimklaff i bakkant köl, med samma syfte. Om man har fast köl och gör undervattenskroppen väldigt platt, så kan man segla med vilken snedanströmning man vill, vattenströmningen tvärs båten har då väldigt liten bromsande inverkan.
Men om man – som Q380 – har ett brett akterskepp med ganska skarpt slag som blidar den effektiva undervattenskroppens avslutning, då tror jag snedanströmning innebär broms. Det finns många liknande båtar på marknaden idag som jag faktiskt tror skulle vinna på ett större kölblad (i ett annat sammanhang har jag räknat upp några). Man behöver inte offra så mycket sidoförhållande, ett sätt är att göra kölen längre upptill än nedtill.
Men ange gärna båtar med bred akter som provat både smala och lite bredare kölar (kan man optimera på något annat sätt?). Och som kommit fram till att smalt är bäst. Isåfall har jag fel! Att bara titta på förändringar i köldesign genom åren utan att också ta hänsyn till alla andra faktorer som påverkar båtfart är knappast en rättvisande köloptimering.
Ett visst bidrag till sidkraften kommer förstås också från skrovet. Men det kostar verkligen mer än det smakar. Skrovet har förskräckligt lågt sidoförhållande (sådär 0,05) och en väldigt ineffektivt profil för att skapa sidkraft. Ger bara en massa förluster, som man ska minimera så mycket det går (platt botten utan slag eller med minimal snedanströmning – IMX38 är väl exempel på det senare).
Varför håller jag på och argumenterar på det här sättet? Det gäller inte dom vassaste nya kappseglingsmaskinerna med massor med folk i lovart och flata undervattenskroppar. Det handlar om alla nya C/R båtar som kommer ut på markanden och som får attribut från rena racers. Jag ifrågasätter alltså att dom är optimalt designade för det dom ska användas till. Q380 har ett relativt stort kölblad, i många inlägg ifrågasätts detta. Det gör inte jag. Jag försöker vidga diskussionen till samspelet mellan skrovform och köl.
Dec 26, 2011 @ 13:42
Din argumentation uppskattas varmt! Från en färsking med 5 års teknisk utbildnings perspektiv kan man konstatera att jag påträffat få saker i utbildningen som varit så luddigt beskrivna som köl kontra skrovformsoptimering. Generell segelbåtsteori är avsevärt mindre backad av solida forskningsresultat än dess kommersiella motsvarighet, utan tvekan ett resultat av skillnader i efterfrågan och volym men sannolikt också av att segelbåtar är tämligen unika manicker med väldigt komplicerade funktioner. Just köldesign är dessutom extra “magiskt” verkar det som. Det finns oerhört uttömmande forskning genomfört för vingsektioner [Theory of Wing Sections, skriven av Amerikanska flygvapnet under/före WW2] vilket ger möjlighet att välja horisontalplansprofil på din köl precis efter de egenskaper du vill ha. Det finns också väldigt solid teori om areabelastning av hydrodynamiska profiler samt hur olika ändar/svepningar/kantprofiler bör se ut varför planformsareans utformning också kan genomföras rättframt. Men, placera sedan din köl på en dubbelkrökt yta, luta den i två frihetsgrader och kräv hanterbara egenskaper över ett brett flödeshastighetsspektrum och du kommer finna att du mer eller mindre famlar i mörkret ;)
Naturligtvis är det här erfarenhet och/eller modellförsök kommer in i bilden. Något som ett halvårs halvtidsprojekt på ett universitet har begränsad tillgång till. Men det var även en del av syftet med projektet att se vad en grupp “blanka” teknologer skulle göra med teorin givet stor utvecklingsfrihet. I den aspekten har vi definitivt lyckats, diskussionerna här (liksom livliga diskussioner bl.a. vid presentationen) visar väl på svårigheten med denna typ av utveckling och vanskligheten i att konstatera att man är “fel” eller “rätt” ute..
Kul har det varit hur som helst, både att designa och “försvara” båten!
Dec 26, 2011 @ 22:37
Jag var i samma sits för drygt 40 år sen. Den här frågeställningen (snedanströmingen) har följt mig i många år. Det började med att vi ritade en drygt 8 m ganska flatbottnad träbåt. Som sen IOR konverterades (8½) med Kjaerulf inspirerad V-botten akterut för att utnyttja mätregeln. Den konverterade varianten seglade inget vidare. När scow-konceptet dök upp som nån slags felande länk insåg jag att nu kan man göra nåt riktigt bra. Nu vilar jag från den här tråden!
Dec 25, 2011 @ 23:22
Många inlägg och synpunkter.
Vad menas med kölarea?
Är det den del mellan bulben och skrovet eller är det hela den projiserade ytan?
Hänsyn till skrovet måste också tas, kölytan måste förstoras upp till vattenlinjen.
Kölarean är (toppbredd+ bottenbredd)/2* djupgåendet. Kölens area blir då närmare 4kvm.
Förhållandet 82 kvm segel och 4 kvm köl ger 4,8% detta är högt, väldigt högt.
Om det skulle varit 2,8% som anses vara optimalt för denna båt så borde arean vara 2,3 kvm. 2,3/djupgåendet ger 1,1 meter lång korda.
Aspect ratio, sidoförhållandet, djup/medelkorda ger 2,1/1,9=1,1 inget bra om man vill ha lågt inducerat motstånd. Med en mindre köl med 1,1 m korda så ökar det till 1,9, klart bättre, fast inget bra.
Referens, E.G. van de Stadt.
Dec 26, 2011 @ 09:06
Ni kanske ska anmäla er till samma kurs?
Dec 26, 2011 @ 21:06
Om vi lämnar köl och roder och tittar högre upp på båten. Hur har ni resonerat angående placering av vinchar, speciellt genua vinchar.
Seglar man båten med liten besättning/själv så skulle jag tycka det var trevligt att kunna sitta och styra och lätt nå vinscharna för att kunna justera seglen.
En mer akterlig placering av genuavincharna skulle tillåta detta. Kan man sen lägga över genuaskot/gennakerskot till lovartssidan och sitta och vinscha där så är det betydligt smidigare att sitta och segla båten själv i ett par timmar i sträck. :)
Sun Fast 3200 tex har en snygg och smidig installation som funkar bra med liten besättning. Och seglar man med familjen kanske det i många sammanhang bara finns en som kan segla båten medan den andra vuxna ombord är upptagen med att laga mat eller se till barn. Speciellt som båten är utrustad med elmotordrift vilket gör att man seglar i alla lägen i princip. Då kanske även fall och trimlinor borde dras bak till rorsman alternativt ha en riktigt bra autopilot installerad som klarar att styra båten även vid hård undanvindssegling.
Dec 28, 2011 @ 19:21
Vincharnas placering är optimerade för en racing-besättning på 5 personer, den öppna sittbrunnen tillåter dock rorsman att kontrollera roder, storskot och genoa samtidigt. Vid ensam segling håller jag med om att genoa skotningen kan bli problematisk (dock genomförbar). Frågan är vad som väger tyngst, en extra vinch nära rorsman för att underlätta ensamsegling, eller en bekvämare sittbrunn som även underlättar för en racing besättning. Med autopilot på rodret bör det dock inte vara några problem att hantera fall och andra trimlinor (baserat mycket på egen erfarenhet utan autopilot : ).
Dec 28, 2011 @ 23:27
Ett annat problem med för akterligt placerat genoawinschar är att storskotet har en tendens att alltid vara ivägen för winschandet så tänk efter noga om ni seglar mest ensamma eller med besättning.
Apr 10, 2017 @ 08:00
Kan ni undersöka effekt av horisontella centerbord för Stabilitet?
Vore kul om ni skrev i gruppen segelbåts konstruktion på FB
Apr 10, 2017 @ 08:45
Du tänker på det som kallas DSS eller “dynamic stability system”?
http://www.blur.se/tag/dss/
I så fall kan man nog konstatera att det funkar bra ibland. Och ibland inte alls. Kräver en lätt och snabb båt för att ge effekt, men i många fall så verkar motståndet bli högt. Alltså inget för vanliga båtar…
En intressant jämförelse är helt nya Infiniti 46R – http://www.blur.se/2017/02/05/sweet-infinity-46/ med DSS och 10 år gamla Mach 45 http://www.blur.se/2007/12/16/sweet-mach-45/ med dubbla centerbord.
Bägge har presterat helt ok de senaste åren, men Infiniti 46R mäter bara 4% högre (IRC 1.414 vs 1.357)