Een vergelijking van de prestaties van het zeiljacht Stormy met vier kielvormen en drie zeilplannen

LABORATORIUM VOOR

SCHEEPSBOUWKUNDE

TECHNISCHE HOGESCHOOL DELFT

Een vergelijking van de prestaties van het zeiljacht Stormy met vier kielvormen en

drie zeilplannen door Ir. G. Moeyes december 1970. Rapport No. 290

TH

Inleiding 1 De beproefde modellen 2 2.1. Romp 2 2.2. Kielvormen ₂ 2.3. Zeilplannen ₃ Resultaten ₄

3.1. De vaart zonder helling en drift ₄ 3.2. De vaart-aan-de-wind : vergelijking van de kielen 4

De invloed van een trimroer ₈

De invloed van wijzigingen in het zeilplan ₁₁

Konklusies 13 Verantwoording ₁₄ Bibliografie. ₁₅ Inhoud blz.

1. Inleiding

De ervaring in wedstrijden met het zeiljacht Stormy deed vermoeden dat een verbetering van de kiel mogelijk zou zijn. Vooral de hoogte die aan-de-wind gevaren kon worden en de daarbij optredende drifthoeken

vol-deden niet geheel aan de verwachtingen.

Om een gefundeerd nieuw ontwerp te kunnen maken werden sleepproeven met

drie verschillende kielontwerpen in het Laboratorium _voor

Scheepsbouw-kunde uitgevoerd volgens de in [141]beschreven methode (zie fig. 1).

Met deze ervaring werd een vierde kielvorm ontwikkeld, _{waarmee de tests} werden herhaald. Uiteindelijk is het schip uitgerust _{met laatstgenoemde} kiel en een verhoogde grote mast. Bij _{een zusterschip, deStormkaap", is} een sloeptuig toegepast.

1

2. De beproefde modellen

2.1. Romp

De rompvorm, waarvan de kromme van spantoppervlakken en de vorm van de

ontwerpwaterlijn in fig. 2 getoond wordt, is ongewijzigd gebleven. De

kromme van armen van statische stabiliteit is, tesamen met de momenten van statische stabiliteit, weergegeven in fig. 3. Deze zijn slechts gegeven met kiel I en IV, waarbij de ligging van de gewichtszwaartepunten

con-form tabel I is. Ook andere gegevens van het schip zijn in tabel I weer-gegeven.

2.2. Kielvormen

De vier beproefde kiel-roer-konfiguraties zijn aangegeven in fig.

4.

De

bijbehorende gegevens worden vermeld in tabel I. De in tabel en figuur gehanteerde nummering wordt verder in dit rapport gebruikt.

Kiel I is de oorspronkelijke vorm : een bulb bevat de ballast en dient

tevens min of meer als eindplaat van een dunne kiel. Het _{roer is niet}

gebalanceerd achter een tapse scheg gehangen, bovendien sluit _{het niet} aan de romp aan. Tussen kiel en roer bevindt zich _{een dunne, lange,}

on-diepe scheg, die door zijn _{zeer lage aspektverhouding een weinig gunstige} invloed doet verwachten.

Om het eindplaateffekt te vergroten werd kiel _{II ontworpen met een bulb}

die tot voor de voorrand _{van de kiel is doorgetrokken. De diameter van de}

bulb is verkleind waardoor bij gelijke diepgang _{de diepte van de eigenlijke}

kiel vergroot kon worden. Met _{hetzelfde doel werd de afgeronde}

overgang naar de lange scheg tussen kiel _{en roer weggelaten. Voor- en achterrand werden} evenwijdig gehouden, mede _{om toepassing van een trimroer mogelijk te}

maken. Een wat grotere dikte-koorde _{verhouding diende om het punt van}

los-lating van de stroming naar wat grotere hoeken te verschuiven. Een _nadeel

van de lange slanke bulb is het relatief _{grote natte oppervlak.}

-3

Kiel III heeft geen bulb. Om de ballast toch onder _{te kunnen brengen is de}

dikte onder groter dan boyen. Desondanks ligt _{het gewichtszwaartepunt bij deze}

kiel hoger dan bij de beide voorgaande. De _{achterrand loopt evenwijdig aan} de voorrand en gaat met een kleine afronding _{over in de lange scheg.}

De onderkant is _{( met scherpe hoeken) afgeschuind om de omstroming zoveel} mogelijk te beperken.

Bij de uiteindelijke konfiguratie IV is _{de lange scheg weggelaten. Het roer}

is met een kortere scheg uitgerust en sluit aan aan de romp. Voor- en

achter-rand zijn evenwijdig, evenals bij de kiel. _{De dikte van de kiel is aan de}

onderzUde nog meer vergroot, de afschuining _{is gehandhaafd. Een trimroer} met een koordelengte van ongeveer 25% van de totale kielkoorde strekt zich

over de gehele achterkant uit. Op het hoe _{en waarom van dit laatste,} uit-eindelijk geadviseerde, _{ontwerp zal in §3.2 en §4}

nader ingegaan worden.

2.3. Zeilplannen

Het schip is aanvankelijk uitgerust _{met een kitstuig (fig. 5). Tegelijk}

met de verbouwing van het onderwaterschip, _{waarbij kiel IV gemonteerd werd, werd} de grote mast verlengd en daardoor het zeiloppervlak _{vergroot (fig. 5). De}

effektieve zeiloppervlakken van het oorspronkelijke kitstuig _{en het}

sloep-tuig van het zusterschip (fig.

6),

_{berekend volgens}

_[1

par. 5, zijn vrijwel gelijk.

3. Resultaten en diskussie

3.1. De vaart zonder helling en drift.

De weerstand van schip I en II, en van schip III en IV, zonder helling en

drift, is gegeven in fig. 7 resp.

8.

_{De geringe verschillen tussen de vier}

schepen zijn moeilijk te verklaren. Een verschil _{in nat oppervlak is zeker} niet de oorzaak. Misschien heeft _{de kiel, vooral als een bulb toegevoegd} is, een geringe invloed op de restweerstand.

In fig. 9 is de weerstand per ton waterverplaatsing _{van de romp voor schip}

I en IV gegeven ter vergelijking _{met desbetreffende krommes van}

andere jachten [2].

Een betere beoordelingsmaatstaf is _{de snelheid-voor-de-wind, berekend} uit bovengenoemde _{weerstandskrommen en het effektief zeiloppervlak}

voor-de-wind volgens de methode uit 6.1. _{Voor schip I en IV is de}

snelheid-voor-de-wind getoond in fig. _{10, waarbij schip IV zowel met het lage en hoge} kitstuig als met het sloeptuig is _uitgerust.

Bij het sloeptuig wordt de _{zeilvoering geacht te bestaan uit}

spinnaker en grootzeil, bij het kitstuig _{worden hier een bezaan en een kleinere spinnaker} tussen bezaans- en grote mast _{aan toegevoegd. Hoewel het verschil in} zeil-oppervlak bij het lage kitstuig _{en het sloeptuig groot is (ong. 10%)}

geeft het kitstuig slechts een 1.5 tot 25 grotere snelheid-voor-de-wind.

Het verhoogde kitstuig geeft de grootste snelheid-voor-de-wind.

3.2 De vaart aan-de-wind _{vergelijking van de kielen.}

De metingen onder helling _{en drift zijn volgens [1]}

par. 7.2 uitgewerkt tot krommes van maximale

snelheid-in-devind bij windsnelheid.

Vanwege de grote vormstabiliteit

van het model en de beperkingen _{die het} in dwarsrichting

verplaatsbare gewicht oplegde aan de korrigerende hellende

momenten (zie [1] par. 2 _{en 3) konden bij de berekeningen}

niet de situaties gesimuleerd worden die _{behoren bij de werkelijke}

ligging van de gewichts-zwaartepunten (babel I.)Alle

berekeningen zijn daarom _{uitgevoerd met een} vpothetische 'kleinere) _{stabiliteit, door de}

gewichtszwaartepunten alle over dezelfde afstand van 0.41 _{m (ware grootte)}

naar boyen te verplaatsen. Onder-ling blijven de resultaten dan goed vergelijkbaar,

ten opzichte van de werke-lijkheid zijn zowel de snelheid-in _{- de-wind als de drifthoek iets te}

klein.

-5

Vanaf hier zal de integrale verschuiving van zwaartepunten verder onvermeld blijven en wordt, als over de (werkelijke) ligging van het zwaartepunt

ge-sproken wordt, de situatie na de verschuiving bedoeld. Tenzij anders vermeld

zijn de modellen met het oorspronkelijke kitstuig uitgerust.

De vergelijking van de optimale snelheid-in-de-wind voor kiel I _{en II (fig.11)}

laat weinig verschil zien. Opgemerkt moet worden dat het trimroer bij

kiel II uitgeslagen had van

4°, 6°

en

8°

bij respektievelijk 100, 20° en

300 helling.

De oorspronkelijke kiel I is met kiel III vergeleken in fig. 12 . Voor kiel

III zijn hierbij twee situaties weergegeven : één waarbij het schip(hypothetisch) dezelfde ligging van het gewichtszwaartepunt heeft als kiel _{I en II en één}

waarbij het schip de gewichtszwaartepuntligging _{heeft zoals die bij kiel III} konstruktief te verwezenlijken is. De grote invloed van de stabiliteit blijkt

duidelijk uit deze twee laatste situaties. _{Als het schip dezelfde stabiliteit}

behoudt is voor kiel III bij windsnelheden tot 11m/sec, de snelheid-in-de-wind

1.5 á 2% hoger dan bij kiel I. Wordt de stabiliteit _{verminderd omdat een even} lage ligging van het gewichtszwaartepunt niet _{konstruktief mogelijk is, dan}

geeft kiel III aanvankelijk een iets hogere _{snelheid-in-de-wind, maar boyen}

een windsnelheid van ongeveer 6m/sec. (Beaufort

₄₎

_{een veel lagere waarde.} Bij het advies voor de uiteindelijke _{kiel IV is dan ook uitgegaan van de vorm} van kiel III, waarna de stabiliteit vergroot is _{door de dikte van de onderste} kielhelft te vergroten. Meer ballast kan dan meegevoerd worden met een lager gewichtszwaartepunt. Om de drifthoeken te _{verkleinen is een trimroer}

aange-bracht over ongeveer 25% _{van de koordelengte van de kiel (zie par.4). Kiel}

IV is in fig. _{13 vergeleken met de oorspronkelijke kiel I. De ligging van de}

gewichtszwaartepunten is bij beide gelijk gehouden, terwijl beide hetzelfde kitstuig hebben. De trimroerhoeken _{bedroegen 4}°, _{6o en}

_8°

bij respektievelijk

100, 20° en 30° helling. Fig. 13 laat zien, dat bij _{gebruik van de nieuwe kiel} IV met _{het lage kitstuig over het belangrijkste}

gebied van windsnelheden tot maximaal _{grotere snelheden-in-de-wind te bereiken}

zijn dan bij de oorspronke-lijke kiel I. Omdat de stabiliteit _{van het schip door wijziging}

van de kielen slechts in zeer geringe mate veranderd is moet deze winst geheel _{en al} toege-schreven worden aan de effektiviteit _{van de kiel-roerkonfiguratie zelf.}

-6

Het kwaliteitsverschil van de kielen is wel _{zeer duidelijk waar te nemen}

in de getoonde kracht-weerstand verhoudingen kiel IV vertoont inderdaad de hoogste

FH/RT verhouding.

Het nevenkriterium voor de vaart-aan-de-wind, _{de drifthoek in de optimale} toestand, is voor alle kielen getoond in tabel _{III. Ook hier zijn de} gewichtszwaartepunten op gelijke hoogte gehandhaafd.

Een aanwijzing hierover wordt verkregen door de totale weerstand bij gelijke dwarskracht en snelheid te vergelijken. In tabel II is dit bij een helling

van

200,

een dwarskracht van

696

kg en een snelheid van

3.83

m/sec. gebeurd.

De gewichtszwaartepunten liggen, terwille van de vergelijking, alle op de

zelfde hoogte. Ook zijn gegeven de bij deze situatie optredende

drift-hoeken en de drift-hoeken tussen de baan van het schip en de richting van

schijn-bare en werkelijke wind.

tabel II

Weerstand en drifthoek bij cp=

20°,

vs = 3.83

m/sec. en FH

cosct, = 696

kg.

kiel I kiel II kiel III kiel IV

Rr I)

252

kg

254

kg

244

kg

237

kg

FH//RT

(I)

2.76

2.74

2.85

2.94

S

5.6 °

5.3o

_5.6°

_3.10

Is+

isaw

28.1

°

28.2o

27.5°

27.1o

Is

+ istw

o

Kiel IV blijkt de voordelen van _{een hoge aan-de-windse snelheid en kleine}

drifthoeken te koppelen. Dat de kleine drifthoeken te _{danken zijn aan de} uitslag van het trimroer zal in par. 4 aangetoond worden.

Overigens wordt opgemerkt dat een kleinere drifthoek _{een gunstige invloed}

op de zeilcoëfficiënten heeft, die niet in rekening gebracht is. Bij _een

kleinere drifthoek zijn de instelmogelijkheden _{van het zeil namelijk groter,} waardoor de zeilkracht per m2 oppervlak toe kan _{nemen en de optimale}

in-valshoek af zal nemen. Een uitgewerkt voorbeeld _{van deze verandering in de}

zeilcoëfficiënten is te vinden in

_[3]

_par.

_4,

_{waaruit blijkt dat "verbetering"}

van de zeilcoëfficiënten vooral bij lage windsnelheden de snelheid-in-de-wind

doet toenemen.

windsnelheid kiel I kiel II kiel III kiel IV

3.5

m/sec. 7.0 m/sec. 10.0 m/sec. 3.6

4.8

6.9

3.3

4.4

6.7

3.4

5.1

1.8

2.8

_...

Î _

tabel III

4.

De invloed van een trimroer.

Zowel in tabel II als III blijken de kielen met een trimroer, kiel II en kiel IV in meer of mindere mate een vermindering van de drifthoek te geven. Dit kan

ver-klaard worden aan de hand van de resultaten van in Japan uitgevoerde proeven

met roeren, aan de achterzijde voorzien van flappen. Bij deze experimenten bleek dat het verband tussen invalshoek en liftcoëfficiënt _aanzienlijk ge-wijzigd wordt door een flap aan de achterrand _{aan te brengen en deze een}

uit-slag te geven (fig.

14).

_{Bij konstante invalshoek werd de maximale winst in}

liftcoëfficiënt verkregen bij een flapbreedte die ongeveer 25% van de

koorde-lengte van het gehele roer (inklusief flap) bedroeg _{en bij flapuitslagen ter} grootte van de dubbele invalshoek. Onder deze voorwaarden _{kan de liftcoëfficiënt}

ongeveer het dubbele van de oorspronkelijke waarde zonder flap bereiken.

De trimroeren van kiel II en IV voldoen _{aan de voorwaarde met betrekking tot}

de optimale flapbreedte. De trimroerhoeken,

4°, 6°

_en

_8°

_{bij respektievelijk} 100, 20o en

30o

_{helling, voldoen in het geval van kiel IV redelijk aan de}

voorwaarde voor een optimale uitslag, als tenminste _{de invalshoeken bij} be-nadering gelijk gesteld worden _{aan de drifthoeken(zie tabel IV). Voor kiel II}

zouden de trimroeruitslagen iets groter kunnen zijn, _{vooral bij de kleinere} hellingshoeken.

tabel IV

Drifthoeken (in graden) bij optimale _{vaart-aan-de-wind.}

8-helling _{kiel I kiel II kiel III}

kiel IV

10o

_3.8

_3.5

_3.9

_2.1

20o

_5.4

_4.9

_5.7

_3.2

300

_8.3

-9

Het effekt van een trimroer is uitgebreider gedemonstreerd in fig. 15, waar

voor kiel II bij een snelheid van

vs = 3.83 m/sec. en een helling (p= 200 de

uitslag van het trimvlak is gevarieerd en de gemeten waarden van de dwarskracht, weerstand, drifthoek en het moment Mz rondom een vertikale as zijn aangegeven.

Duidelijk blijkt dat de drifthoek vermindert bij toenemende trimroerhoek. Het optimale verband tussen drifthoek (lees : invalshoek) en de uitslag van het trimvlak wordt in deze toestand bereikt bij waarden van

9 à

10° voor

laatstgenoemde grootheid. Omdat door de vermindering in drifthoek de gelnduceerde weerstand van romp en roer waarschijnlijk iets af zullen nemen vertoont de

totale weerstand dezelfde (lichte) tendens.

Daar de stabiliteit van het schip onder bovenstaande kondities gelijk blijft moet de totale dwarskracht op het schip gelijk blijven (evenwicht tussen

hellend en oprichtend moment).

Het aandeel wat de kiel in dit totaal levert moet volgens de vermelde Japanse experimenten toenemen, wat op zich een verschuiving van het lateraalpunt naar

voren betekent. Door gebruik van een flap schuift het zwaartepunt van de druk-verdeling over de koordelengte evenwel naar achteren, waardoor het lateraalpunt ook weer naar achteren zou verplaatsen. Hoe het uiteindelijk effekt met

be-trekking tot het aangrijpingspunt van de totale dwarskracht is, _{hangt sterk af}

van de gegeven roeruitslag, dus van de bijdrage van het roer in de totale

dwarskracht. Bij de experimenten, waar het roer in de middenstand is vastgezet, bleek het moment

Mz bij toenemende trimroeruitslag ook toe te nemen, wat in een

verschuiving van het effektieve lateraalpunt in voorwaartse richting "vertaald"

kan worden.

Door de mogelijkheid de drifthoek en de ligging _{van het effektieve} lateraal-punt met een uitslag van het trimvlak te beinvloeden wordt _{de waarde van een}

dergelijk trimroer duidelijk gedemonstreerd.

Omdat dwarskracht en weerstand volgens fig. 15 _{slechts zeer weinig veranderen}

zal een trimroeruitslag ook een zeer kleine invloed _{hebben op de optimale}

snel-heid-in-de-wind (zie [1] par. 7.2). Wel kan in fig. 7 en 9 bij windsnelheden boyen 10m/sec. een terugbuigen waargenomen worden van de kromme van optimale

snelheid-in-de-wind voor de kielen met trimroer, _{II en IV. Volgens de al eerder}

genoemde experimenten wordt loslating van de stroming niet beInvloed door

- 10

-Misschien is echter deze konklusie niet meer geldig voor de omstroming van een jachtkiel, vanwege de helling en de stroming rondom de romp.Aanbevolen _wordt

daarom de trimroerhoeken te beperken tot

6 á 8°

_{bij hellingen van 25 á 30°.} Zoals gezegd is het voordeel van de kleine drifthoek _{op de zeilkracht niet} in rekening gebracht. Voor praktische doeleinden _{kan de instelling van het}

trimroer bepaald worden aan de hand _{van de helling van het schip. Deze is}

immers een maat voor de dwarskracht, die op zijn beurt weer een funktie is

van de drifthoek. Aanbevolen trimroerhoeken zijn bij 10° helling :

4° á 6°

bij 20° helling :

6° á 8°

bij 30° helling : ongeveer

8°.

5.

De invloed van wijzigingen in het zeilplan.

In fig. 16 is de snelheid-in-de-wind aangegeven die bepaald wordt door de kombinaties van kiel IV met het oorspronkelijke kitstuig, het verhoogde

kitstuig en het sloeptuig (fig. 5 en

6).

De effektieve oppervlakken van eerst- en laatstgenoemd tuig verschillen slechts weinig, het verhoogde kitstuig heeft een ongeveer 14% groter oppervlak. De

afstand van effektief zeilpunt tot waterlijn is ten opzichte van het oor-spronkelijk zeilplan bij het verhoogde kitstuig ongeveer 8% grater, bij het sloeptuig 12%.

Vergelijking van de beide kitstuigen laat het volgende zien. Door vergroting van het zeiloppervlak neemt de snelheid-in-de-wind bij windsnelheden beneden

ongeveer 8 m/sec. met 3 'a 4% toe. Bij hogere windsnelheden veroorzaakt zowel

het grotere zeiloppervlak als de grotere arm echter een grotere helling,

waar-door de effektiviteit van het zeil afneemt en de snelheid-in-de-wind

aan-zienlijk kleiner wordt dan bij het oorspronkelijke, lagere kitstuig. Op het snijpunt van de krommes (fig.

₁₆₎

_{is de hellingshoek ruim 200, zodat het} verhoogde kitstuig gereefd zal moeten worden als de helling groter wordt.

Bij vergelijking van het oorspronkelijke kitstuig _{met het sloeptuig blijkt}

dat de effektieve zeiloppervlakken vrijwel gelijk zijn, zodat bij konstante

windsnelheid ook de zeilkracht bij beide schepen bijna gelijk _{zal zijn.} Omdat de arm van het hellend moment bij het sloeptuig _{groter is zal een}

gelijke dwarskracht (lees : zeilkracht) het schip met sloeptuig een grotere

helling geven, of bij gelijke helling zal de _{dwarskracht bij dit schip kleiner}

zijn. Kennelijk is dit effekt voldoende om, bij bijna hetzelfde effektieve zeiloppervlak, de snelheid-in-de-wind te _{verlagen.Bij een windsnelheid van} 10 m/sec. (windkracht ruim Beaufort

₅₎

_{bedraagt de verlaging zelfs meer dan} 2%. Wel moeten deze beduidende _{verschillen gerelativeerd worden door}

op te

merken dat de methode waarmee effektieve _{zeiloppervlakken en de ligging van} het effektieve zeilpunt berekend worden niet _{absoluut juist is (zie ook [1]}

12

-Cok de zeilcoëfficiënten zouden voor een sloep- en kitstuig kunnen

af-wijken. Aan de krommes uit fig. 16 moet daarom eerder een kwalitatieve

dan een kwantitatieve waarde gehecht worden. Met betrekking tot de

snelheid-voor-de-wind is in par. 3.1 al aangestipt dat deze bij het lage kitstuig 1.5 á 2% hoger is dan bij het sloeptuig, ondanks het veel grotere

zeiloppervlak van de kits. Waarschijnlijk is echter dat bij halve- tot

ruime-windse koersen meer profijt van de zwaardere zeilvoering getrokken

13

-6.

Konklusies

Uit het gerapporteerde onderzoek kunnen de volgende algemeen geldige

konklusies getrokken worden

Vergroting van de stabiliteit verhoogt de snelheid-in-de-wind.

Het gebruik van een trimroer verkleint de drifthoek en veroorzaakt een

verschuiving van het effektieve lateraalpunt in lengterichting.

Bij gelijke effektieve zeiloppervlakken brengt een verlaging van het effektieve zeilpunt (b.v. door gebruik van een kitstuig) een verhoging

-7. Verantwoording.

Het onderhavige onderzoek werd uitgevoerd binnen het kader van het algemene

jachtonderzoek door de Werkgroep Jachten.

Het model werd ter beschikking gesteld door de N.V. Scheepswerf E.G. van de

15

-8. Bibliografie

G. Moeyes

Het meten van de zeilprestaties van jachten door middel van modelproeven.

Laboratorium voor Scheepsbouwkunde T.H. Delft rapport nr. 286.dec. 1970.

G. Moeyes

Een vergelijkend onderzoek naar de zeilprestaties van drie 10m- WL IOR-jachten. Laboratorium voor Scheepsbouwkunde T.H. Delft rapport nr. 287. dec. 1970.

G. Moeyes

De zeilprestaties van een halftons jacht.

tabel I

Belangrijkste afmetingen en verhoudingen

De grootheden bij deze kiel gelden in kombinatie met het hoge kitstuig. De grootheden bij deze kiel gelden in kombinatie met een sloeptuig.

I.v.m. het eindplaateffekt van de bulb is het onzeker hoe groot de verhouding van effektieve tot geometrische aspektverhouding is.

symbool omschrijving eenheid

I II kiel III IV 1) IV2) LDWL waterlijnlengte m 12.91 12.91 12.91 12.85 12.85 BDWL waterlijnbreedte m 3.69 3.69 3.69 3.67 3.67 B

MAX maximum breedte m 4.16 4.16 4.16 4.16 4.16

TH diepgang romp m 0.73 0.73 0.73 0.72 0.72 T _{diepgang totaal}

_m

_{2.51 2.51 2.68 2.65 2.65} A _{deplacement totaal 1000 kg 11.390 11.390 11.390 11.390 11.390} AH 1/3 deplacement romp 1000 kg 10.814 10.537 10.537 5.86

LDWL/AH lengte deplacement verhouding 5.84 5.86

BDWL/TH breedte-diepgang verhouding

spant)

5.05 5.05 5.05 5.10 5.10

LCB/LDWL _{drukkingspunt van de romp in lengte (achter}

groot-% 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

C

P prismatische coëfficiënt romp 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53

zG gewichtszwaartepunt onder DWL m 0.41 0.41 0.25 0.43 0.43

BRs _{ballastverhouding 0.41 0.41 0.41 0.41 0.41}

S _{totaal nat oppervlak m2 47.60 48.05 46.80 48.11 48.11}

I _{hoogte voordriehoek m 16.65 16.65 16.65 18.29 18.29}

J basis voordriehoek

_m

6.40 6.40 6.40 6.40 6.40

SA

gb geometrisch zeilopp. (totaal aan-de-wind) m2 132.37 132.37 132.37 154.83 115.23

SAeb effektief zeilopp. (totaal aan-de-wind) m2 91.07 91.07 91.07 103.88 91.12

zCEe effektief zeilpunt boyen DWL

m

6.98 6.98 6.98 7.53 7.83

SAed effektief zeilopp. (voor-de-wind) m2 259.68 259.68 259.68 281.79 232.83

17 _{kielhoogte (span) m 1.50 1.54 1.95 1.93 1.93}

c _{gemiddelde koorde kiel m 1.28 1.18 1.83 1.95 1.95}

fig. 1 : Het model van de "Stormy", varend

onder helling en met drift

100

50

DWL

CSA

_CSA

DWL

waterlijnzwaartepunt in tengte

1 drukkingspunt in lengte

il

i I I 1

₂

₃

1.

₅

₆

₇

₈

₉

10

ordinaat

F.P.P.

kgm .105

1

G5Nsin4)

.

A

m

I

GsNsin4)

0.4

0.3

0.2

0.1

0

Fig. 3

_{Armen en momenten}

_{van statische stabiliteit}

kiel I

kiel. 12

---momenten

/

/

/

/

/

/

..-/

/

..

/

/

/

/

l

/

/

armen

/

0

10

20

30

40

50

60

70

gr.

1.95

oorspronkelijke

\

zeitplan

\

nieuwe zeil.plan

\

\

\

\

\

\

\

\

400

350

300

kg

250

R-rs

200

150

100

50

Fig.7

Weerstand Stormy : kiel I en IL

o timale vaart

/

/

/

kielI: 4)=30

/

/

/

kiel I: 4)=20°

/

/

/

rest->weerstand

/

kiel I :

4)=100

n

4)=0"

/

rkiel

kiel

It

---I

wrijvings

weer stand

-2.5

3.0

3.5

_vs

4.0

_m/sec

4.5

400

350

300

kg

250

R-rs

200

150

100

50

Fig.8

Weerstand Stormy: kiel 111

en ISL

optimale vaart

oude kitstuigl

I 1

L

i

i

sloeptuig-4

4)=30°

oude kitstuig

1 1 1 1

II

i

i

stoeptuig

Ì///

0=2e

oude kitstuig

/

sloeptuig

7/

/

rest-/

weerstand

/

/

oude kitstuig

_.

kiel. la

i-s

oeptuig

_kiel.L7

/

>

wrijvings-4)=0°-C

weerstand

/

LA

2.5

3.0

3.5

vs

4.0

m/sec

4.5

35

30

25

kg

ton

20

RTs

6+4

15

10

5

kiel I

kiel 1It

model I

uit

model III uit

[2 ]

[21

0.3

0.4

Fn

Fig. 9

Weerstand per ton waterverplaatsing van de romp

9

8

m/sec

vI

7

tw

6

5

4

3

2

0

1

Fig.10

_{Snelheid-voor-de-wind}

m/sec5.

kiel I

:kitstuig

kiel. EiLsioeptuig

kiel. EiLkitstuig

kiel. EZ:verhoogd kitstuig

/

/

/

/

-'

/4

/

/

i

----/

/

,

,

,

'

,

,'

2

3

4

Vs

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1 1

2

₃

vmg

m/sec

Fig. 11

Optimale snelheid-in-de-wind: kiel. I en IC

kiel I

4=300

1

1

_

_{_-- kiel}

..._

_I[

1 1

m /sec

t

_=2O0

(

WO°

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

kiel I

4)

=300

--- kielDI

kielM

(zwaartepunt

(zwaartepunt

hoger dan kiel I

op hoogte van

m /sec

kiel. I )

L

I

I

4)=20°

-/

4).

0°

1

2

3

vmg

m/sec

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

o

1

2

vmg

Fig.13

Optimale snelheid-in-de-wind : kiel I en IV

3

m/sec

kie I

4)=30°

kie DZ (met gebruik trimroer)

m/sec

vtw

_4)=200-4

/

/

4)=10°

/

N

/

/

/

z

V

met flap

zonder flap

Fig.14

_{Liftcoéfficiënt van roer met}

_{en zonder}

flap aan achterrand

10

1000 kgm

9

I

₈

Mz

100 kg

I

R(05

FFicos 4)

7

6

5

4

3

2

1

0

Stormy kiet 11

vs =3.83 m/sec

4) =20°

FHcos 4)

P

R5

0

5

6trimroer

Fig.15

Effekt van trimroeruitslagen

gr.

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

kielISE : kitstuig

₄₎₌₃₀₀

kielIZ

kiel.DZ

: sloeptuig

: verhoogd kitstuig

I 1 1 I

m/sec

vtw

4)=20°

/

/

/

/

/

/

0,49/4=10

/

z

1

2

3

vmg

m/sec