Zeilprestaties van drie ontwerpen van een éénheidsjacht

Rapport Nr. 3h2

LABORATORIUM VOOR

SCHEEPSBOUWKUNDE

TECHNISCHE HOGESCHOOL DELFT

r

"^1

Z e i l p r e s t a t i e s van d r i e ontwerpen van een e e n h e i d s j a c h t

door

W. Beukelman

L J

I n h o u d b l z . n r . 1. S a m e n v a t t i n g 2 2. De m o d e l l e n 3 3. M e e t r e s u l t a t e n en d i s k u s s i e k 3.1. De v a a r t zonder h e l l i n g en d r i f t 1+ 3.2. De v a a r t - a a n - d e - w i n d h 3.3. De g e z e i l d e t i j d op een s t a n d a a r d b a a n 6 h. V e r a n t w o o r d i n g 7 5. B i b l i o g r a f i e 8 T a b e l l e n F i g u r e n 1

-1. S a m e n v a t t i n g

De i n h e t L a h o r a t o r i u m voor Scheepsbouwkunde u i t g e w e r k t e methode A^oor h e t meten van de z e i l p r e s t a t i e s van j a c h t e n i s t o e g e p a s t op d r i e m o d e l l e n van o n t w e r p - e e n h e i d s j a c h t e n 1 ^. Deze j a c h t e n z i j n ontworpen door Koopmans, Maas en v . d , S t a d t om t e komen t o t een keus v o o r de bouw van een e e n h e i d s j a c h t . Behalve o n d e r l i n g z i j n de p r e s t a t i e s van deze j a c h t e n ook v e r g e l e k e n met de H a l f t o n n e r [ 2 ] en de S p i r i t 28

w e l k e schepen qua a f m e t i n g e n met de een-h e i d s j a c een-h t e n overeenkomen. De z e i l p r e s t a t i e s van een-h e t e e n een-h e i d s j a c een-h t van

v.d, S t a d t b l i j k e n t o t een w i n d s n e l h e i d van Tm/sec b e t e r t e z i j n dan d i e van de b e i d e andere e e n h e i d s j a c h t e n , Voor hogere w i n d s n e l h e d e n z i j n de z e i l p r e s t a t i e s van h e t e e n h e i d s j a c h t van Koopmans b e t e r . De z e i l p r e s t a t i e s van h e t j a c h t van Maas z i j n v o o r a l o n g u n s t i g b e i n v l o e d door h e t a a n z u i g e n van l u c h t t . p . v . de

z u i g z i j d e van de k i e l b i j h e l l i n g e n van ongeveer 30 g r a d e n , t e r v / i j l ook de v o o r l i j k e l i g g i n g van h e t d r u k k i n g s p u n t mede v e r a n t w o o r d e l i j k geacht moet worden voor de r e l a t i e f hoge weerstand.De g u n s t i g e p r e s t a t i e s van h e t e e n h e i d s -j a c h t van v.d, S t a d t z i -j n v o o r a l h e t g e v o l g van de l a g e w e e r s t a n d van h e t s c h i p r e c h t o p , zonder h e l l i n g en d r i f t .

2. De m o d e l l e n

De b e l a n g r i j k s t e k a r a k t e r i s t i e k e n van de m o d e l l e n en de schepen z i j n gegeven a b

i n t a b e l I en I , de vorm van de o n t w e r p w a t e r l i j n en de kromme van s p a n t o p -p e r v l a k k e n i n f i g . 1, 2 en 3.

De k i e l - r o e r - k o n f i g u r a t i e w i j k t voor geen van de schepen a f van de gangbare : een t r a p e z i u m v o r m i g e v i n k i e l en een v e r naar a c h t e r e n g e p l a a t s t , d i e p s t e k e n d , smal r o e r a c h t e r een k o r t e ondiepe scheg.

O p v a l l e n d i s ook de g r o t e b r e e d t e d i e p g a n g v e r h o u d i n g van de romp voor h e t o n t -werp van Maas, t e r w i j l u i t de krormnen van dwarsdoorsneden ook b l i j k t d a t de w a t e r v e r p l a a t s i n g van h e t v o o r s t e g e d e e l t e van d i t j a c h t g r o t e r i s dan van de b e i d e andere j a c h t e n , wat r e s u l t e e r t i n een v o o r l i j k e r l i g g i n g van h e t d r u k k i n g s p u n t . De momenten van s t a t i s c h e s t a b i l i t e i t met b e t r e k k i n g t o t de h e l l i n g s -hoek z i j n v o o r de v e r s c h i l l e n d e j a c h t e n weergegeven i n f i g . h.

-3 . R e s u l t a t e n en d i s k u s s i e

3 . 1 . De v a a r t zonder h e l l i n g en d r i f t

De w e e r s t a n d , r e c h t o p en zonder d r i f t v a r e n d , i s gemeten en gegeven i n t a b e l 1 1 ^ , b c

I I en I I , èn i n k g a l s f u n k t i e van de s c h e e p s s n e l h e i d , èn d i m e n s i e l o o s a l s w e e r s t a n d p e r t o n w a t e r v e r p l a a t s i n g van de romp a l s f u n k t i e van h e t d i m e n s i e l o z e F r o u d e g e t a l .

I n t a b e l I I I z i j n voor s t a n d a a r d F r o u d e g e t a l l e n de waarden van de w e e r s t a n d p e r t o n w a t e r v e r p l a a t s i n g van de romp o n d e r l i n g v e r g e l e k e n , èn v e r g e l e k e n met de H a l f t o n n e r en de S p i r i t 2 8 , d i e qua a f m e t i n g e n ongeveer overeenkomen met de een-h e i d s j a c een-h t e n , maar ook met de S t a r o n h d i e d a a r b i j v e r g e l e k e n g r o t e r e a f -m e t i n g e n h e e f t . O-mdat v o o r g e l i j k e scheepsvor-men b i j toene-mende a b s o l u t e g r o o t t e

( v e r g r o t i n g van de s c h a a l ) b i j g e l i j k F r o u d e g e t a l de w e e r s t a n d p e r t o n w a t e r v e r -p l a a t s i n g a f n e e m t , i s deze l a a t s t e v e r g e l i j k i n g n i e t s t r i k t e e r l i j k . Wordt d i t i n aanmerking genomen, dan b l i j k t u i t t a b e l I I I , d a t de waarden voor h e t e e n h e i d s -^a:cTTf van "Maas üetrekkeli j k hoog z i j n^" v e r g e l e k e n met de andere j a c h t e n .

Van meer b e t e k e n i s i s de b e r e i k b a r e s n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d , d i e t e b e r e k e n e n i s u i t de weerstandskroirane na s c h a t t i n g van h e t e f f e k t i e f z e i l o p p e r v l a k ( t a b e l l ) . F i g . 5 g e e f t v o o r de v e r s c h i l l e n d e j a c h t e n de s n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d , V , a l s d f u n k t i e van de w e r k e l i j k e w i n d s n e l h e i d , t e r w i j l i n t a b e l I V deze s c h e e p s s n e l h e i d d i m e n s i e l o o s i s weergegeven v o o r e n k e l e s t a n d a a r d - w i n d s n e l h e d e n . U i t F i g . 5 b l i j k t , d a t de h o o g s t e s n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d b e r e i k t w o r d t door h e t e e n h e i d s j a c h t van v . d . S t a d t . 3 . 2 . De v a a r t - a a n - d e - w i n d l n f i g , 6 i s de kromme van s n e l h e i d i n d e w i n d (V ) t e g e n w e r k e l i n k e w i n d s n e l -mg ^ h e i d (V^.^) v o o r de d r i e eenheids j a c h t e n gegeven.

Voor w i n d s n e l h e d e n l a g e r dan 7 m/sec b l i j k t de h o o g s t e s n e l h e i d - i n - d e - w i n d be-r e i k t t e wobe-rden doobe-r h e t j a c h t van v . d . S t a d t , daabe-rboven wobe-rden doobe-r h e t j a c h t van Koopmans de h o o g s t e snelheden-in-cte-wind b e r e i k t .

Voor s t a n d a a r d w i n d s n e l h e d e n van 3 . 5 , 7 - 0 en 1 0 . 0 m/sec z i j n de a l s F r o u d e g e t a l d i m e n s i e l o o s gemaakte s n e l h e i d - i n - d e - w i n d en de d a a r b i j behorende s c h e e p s s n e l h e i d gegeven i n t a b e l I V , tesamen met h e l l i n g en d r i f t h o e k .

-Ter v e r g e l i j k i n g z i j n ook de waarden van de H a l f t o n n e r [_2J en de S p i r i t 28 B^opgenomen. De h e l l i n g s h o e k e n van h e t j a c h t van v . d . S t a d t b l i j k e n h e t g r o o t s t t e z i j n en d i e van Koopmans h e t k l e i n s t . D i t houdt o.a. ook v e r b a n d met de s t a t i s c h e s t a b i l i t e i t , z o a l s d i e weergegeven i s i n f i g . h. De d r i f t h o e k e n b l i j k e n h e t h o o g s t t e z i j n v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t van Maas. D i t k a n , b i j hoge h e l l i n g s h o e k e n , h e t g e v o l g z i j n van h e t a a n z u i g e n van l u c h t aan de z u i g z i j d e van de k i e l , waardoor de d w a r s k r a c h t a f n e e m t . Het b o v e n w a t e r komen van de k i e l i s b i j de h o o g s t e h e l l i n g s h o e k (30°) v o o r d i t j a c h t d u i d e l i j k g e c o n s t a -t e e r d . F i g . T -t o o n -t een v e r g e l i j k i n g van de d i m e n s i e l o z e s n e l h e i d - i n - d e - w i n d met d i e van andere schepen.

De m e t i n g e n kunnen b e h a l v e met de opgegeven l i g g i n g v a n h e t g e w i c h t s z w a a r t e p u n t en h e t o n t w o r p e n z e i l p l a n ook u i t g e w e r k t worden met een a n d e r e , s y s t e -m a t i s c h g e v a r i e e r d e , l i g g i n g van g e w i c h t s z v -m a r t e p u n t , e f f e k t i e f z e i l p u n t en

z e i l o p p e r v l a k . H i e r t o e i s een computerprogranmia o n t w i k k e l d , d a t deze v a r i a t i e s s n e l b e r e k e n t en u i t w e r k t . De l i g g i n g van h e t g e v / i c h t s z w a a r t e p u n t i n h o o g t e v e r a n d e r t t e l k e n s , met 1% van de w a t e r l i j n l e n g t e .

Het z e i l p l a n w o r d t g e w i j z i g d door a l l e e n de m a s t h o o g t e t e variëren. Daarmee v a r i e e r t i n d e z e l f d e mate de h o o g t e van de v o o r d r i e h o e k ( l ) en de l e n g t e v a n h e t v o o r l i j k van h e t g r o o t z e i l ( ? ) De v a r i a t i e van de masthoogte i s zo ge-k o z e n , d a t de l-maat t e l ge-k e n s met 5^ van de ontwerpvraarde v e r a n d e r t .

A l l e andere maten, z o a l s de b a s i s van de v o o r d r i e h o e k ( J ) , de g i e k l e n g t e ( E ) en de p o s i t i e van de g i e k boven dek (BAD), worden k o n s t a n t gehouden, zodat de v a r i a t i e s van h e t z e i l o p p e r v l a k en de l i g g i n g van h e t e f f e k t i e f z e i l p u n t i n h o o g t e g e m a k k e l i j k t e b e r e k e n e n z i j n ( t a b e l Va, Vb, V c ) .

Voor i e d e r e c o m b i n a t i e van m a s t h o o g t e en l i g g i n g g e w i c h t s z w a a r t e p u n t ( s t a b i l i t e i t ) b e r e k e n t de computer de kromme van s n e l h e i d i n d e w i n d (V ) t e g e n w i n d

-mg

s n e l h e i d (V ) en b e p a a l t V b i j de s t a n d a a r d w i n d s n e l h e d e n 3.5, T»0 en 10.0 tw mg

m/sec. H i e r n a kunnen door i n t e r p o l a t i e v o o r i e d e r e w i n d s n e l h e i d i n êên f i g u u r l i j n e n van g e l i j k e s n e l h e i d - i n - d e - w i n d g e t e k e n d worden, met op de h o r i z o n t a l e as de l i g g i n g van h e t g e w i c h t s z w a a r t e p u n t en op de v e r t i k a l e as de I - m a a t . Voor de v e r s c h i l l e n d e j a c h t e n z i j n deze " s t a b i l i t e i t s - m a s t h o o g t e v e l d e n met l i n n e n van k o n s t a n t e V "getoond i n f i g . 8, 9 en 10. B i j v e r a n d e r i n g van

mg °

de twee genoemde b a s i s v a r i a b e l e n i s i n de f i g u u r d i r e k t t e z i e n hoe g r o o t de i n v l o e d h i e r v a n op de o p t i m a l e s n e l h e i d - i n - d e - w i n d i s .

I n de f i g u u r i s b o v e n d i e n v a n u i t h e t m i d d e n , wat h e t gegeven s c h i p v e r -t e g e n w o o r d i g -t , een p i j l g e -t r o k k e n i n de r i c h -t i n g van de s n e l s -t e v e r g r o -t i n g van de s n e l h e i d - i n - d e - w i n d .

-Aan de r i c h t i n g van deze p i j l e n i s t e z i e n , d a t v o o r a l l e d r i e de j a c h t e n en w i n d s n e l h e d e n een v e r l a g i n g van h e t g e w i c h t s z w a a r t e p u n t , d . i . een v e r h o g i n g van de s t a b i l i t e i t , een v e r b e t e r i n g van de s n e l h e i d - i n - d e - w i n d g e e f t .

B i j de l a a g s t e w i n d s n e l h e i d , 3 . 5 m/sec, waar n o r m a a l een o v e r h e e r s e n d e i n v l o e d van h e t z e i l o p p e r v l a k v e r w a c h t zou worden (de p i j l staa.t dan b i j n a v e r t i k a a l ) , i s v e r b e t e r i n g door s t a b i l i t e i t s v e r g r o t i n g v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t van v . d . S t a d t en m o g e l i j k v o o r d a t van Koopmans van b e l a n g .

B i j een w i n d s n e l h e i d van 7 . 0 m/sec i s v e r g r o t i n g van h e t z e i l o p p e r v l a k van w e i n i g b e l a n g , t e r w i j l h e t b i j een w i n d s n e l h e i d van 10 m/sec v e r k l e i n d zou moeten worden ( r e v e n ) . Hoewel een g r o t e r e m a s t h o o g t e ( I - m a a t ) een g r o t e r e s p i n n a k e r t o e l a a t i s de i n v l o e d h i e r v a n op de s n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d n i e t s p e k t a k u l a i r ( z i e t a b e l V I ) .

3 . 3 . De g e z e i l d e t i j d op een s t a n d a a r d b a a n

De krormnen van f i g . 5 en 6 kunnen g e b r u i k t vrorden om de g e z e i l d e t i j d op een eenvoudige s t a n d a a r d b a a n t e v e r g e l i j k e n met de d e s b e t r e f f e n d e t i j d e n van a n d e r e schepen, na t o e p a s s i n g van de t i j d k o r r e k t i e f a k t o r . Omdat n i e t h e t g e h e l e po-l a i r e d i a g r a m bekend i s , i s h e t n o o d z a k e po-l i j k v o o r deze baan een r e c h t e t e k i e z e n , e v e n w i j d i g aan de w i n d r i c h t i n g , d i e heen en t e r u g g e v a r e n w o r d t . A l s de l e n g t e van een r a k w o r d t 10 m i j l v a s t g e s t e l d . De op deze baan v o o r v e r -s c h i l l e n d e -schepen ( t h e o r e t i -s c h ) b e p a a l d e z e i l t i j d e n z i j n gegeven i n t a b e l V I I , ook weer v o o r s t a n d a a r d w i n d s n e l h e d e n . De m e t i n g van de d r i e e e n h e i d s j a c h t e n i s g e l i j k , zodat de b e r e k e n d e z e i l t i j d e n d i r e c t met e l k a a r v e r g e l e k e n kunnen worden, H i e r u i t b l i j k t ook weer, d a t v o o r w i n d s n e l h e d e n onder T-O m/sec de g u n s t i g s t e t i j d g e z e i l d w o r d t door h e t e e n h e i d s j a c h t van v.d. S t a d t ; daarboven g e e f t h e t j a c h t v a n Koopmans de k o r t s t e z e i l t i j d .

D i r e c t e v e r g e l i j k i n g met de z e i l t i j d e n v a n de andere j a c h t e n i n t a b e l V I I i s m o e i l i j k e r daar de m e t i n g n i e t bekend i s .

Nogmaals moet opgemerkt worden d a t de g e z e i l d e t i j d e n v o l g e n s t a b e l V I I v e r -k r e g e n z i j n aan de hand van m o d e l p r o e v e n i n v l a -k w a t e r , na g e b r u i -k van

g e s c h a t t e e f f e k t i e v e z e i l o p p e r v l a k k e n ( a l i s deze s c h a t t i n g ook s t e e d s v o l g e n s d e z e l f d e methode u i t g e v o e r d ) , I n w e r k e l i j k h e i d kunnen een b e t e r e bemanning de k w a l i t e i t v a n de z e i l e n , o f de zeegang b e l a n g r i j k e i n v l o e d u i t o e f e n e n .

-k. V e r a n t w o o r d i n g

De e x p e r i m e n t e n werden u i t g e v o e r d b i n n e n h e t k a d e r van de a . k t i v i t e i t e n en a f s p r a k e n i n de Werkgroep J a c h t e n ,

De t e k e n i n g e n voor h e t e e n h e i d s j a c h t van Koopmans z i j n v e r v a a r d i g d door

D. Koopmans t e L e l y s t a d en h e t model ( l 2 l ) door de j a c h t w e r f V i c t o r i a t e Alkmaar. De t e k e n i n g e n en h e t model ( 1 2 2 ) v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t van Maas werden v e r -v a a r d i g d door de j a c h t w e r f Frans Maas N.V. t e B r e s k e n s .

De t e k e n i n g e n en h e t model ( 1 2 3 ) v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t van v . d . S t a d t werden v e r v a a r d i g d door E.G. v . d , S t a d t , scheepswerf N.V. t e Zaandam.

-5 . B i b l i o g r a f i e

1. G, Moeyes

Het meten van de z e i l p r e s t a t i e s van j a c h t e n door m i d d e l van modelproeven. L a b o r a t o r i u m voor Scheepsbouwkunde. T.H. D e l f t , r a p p o r t no. 2 8 6 , dec. 1970.

2 . G. Moeyes

De z e i l p r e s t a t i e s van een h a l f - t o n s - j a c h t .

L a b o r a t o r i u m v o o r Scheepsbouwkunde. T.H. D e l f t , r a p p o r t no. 2 9 1 , dec. 1970.

3. G. Moeyes

Z e i l p r e s t a t i e s van de S p i r i t 2 8 ,

L a b o r a t o r i u m v o o r Scheepsbouwkunde. T.H. D e l f t , r a p p o r t no. 3 1 5 , j u l i 1971.

ho G. Moeyes

Z e i l p r e s t a t i e s van de S t a r o n .

L a b o r a t o r i u m voor Scheepsbouwkunde. T.H, D e l f t , r a p p o r t no. 3 2 6 , aug. 1971.

-TABEL :

B e l a n g r i j k s t e gegevens van de schepen

Symbool O m s c h r i j v i n g e e n h e i d Koopmans Maas v . d . S t a d t ^OA l e n g t e o v e r a l l e s m 9 , 0 0 0 9 , 0 5 0 9 . 0 5 0 "^DWL l e n g t e op o n t w e r p w a t e r l i j n m 7 , 2 0 0 7 - 3 1 0 7.1 00 B max ^DWL maximum b r e e d t e max. b r e e d t e op o n t w e r p w a t e r l i j n m m 2 , 8 0 0 2 . ^ ^ 8 3 . 0 0 0 2.H7O 2 . 9 3 0 2.3HO T H

diepgang van de romp m _{0 , 5 5 7} 0.1+50 0 . 5 2 0

T diepgang t o t o n d e r k a n t k i e l m 1,73 0^ 1 . 7 0 0 1 . 7 0 0

\

deplacement v a n de romp 1000 kg 3.661 2.9I+9 3 . 2 3 7

A deplacement t o t a a l 1000 kg 3 , 8 9 0 3.2it1 3 . ^ 5 7 LCB l i g g i n g d r u k k i n g s p u n t romp i n l e n g t e a c h t e r midden w a t e r l i j n l e n g t e m 0.311 0 , 0 1 9 O.2I19 ^DWL/^HV3 ^DWL/^H l e n g t e - d e p l a c e m e n t v e r h o u d i n g b r e e d t e - d i e p g a n g v e r h o u d i n g H. 6 7 i i. 3 9 5 , 1 0 5.H9 1+.80 U. 5 0 ^'^^/^WL r e l a t i e v e l i g g i n g d r u k k i n g s p u n t t U.32 0 , 2 6 3.51 c p p r i s m a t i s c h e c o e f f i c i e n t van de romp 2 m 0 0 . 5 5 1 0 . 5 3 8 0 . 5 5 6 s t o t a a l n a t o p p e r v l a k 2 m 18.16 1 7 . 7 2 1 7 . 5 0 ^GS BR l i g g i n g g e w i c h t s z w a a i ' t e p u n t onder w a t e r l i j n b a l l a s t v e r h o u d i n g m _{0 . 1 3 5} o . U ^ ( ^ ) 0 . 0 8 0 0 . 3 7 ^ ^ ) 0 . 0 5 5 0 . 3 9 ^ ^ ' 1 h o o g t e v o o r d r i e h o e k m 1 0 .H o 1 1 .00 11 . 2 5 J b a s i s v o o r d r i e h o e k m 3 . 6 8 3 . 3 5 3 . 7 0 SA , eb SA , ed e f f e k t i e f z e i l o p p e r v l a k aan-de-wind e f f e k t i e f z e i l o p p e r v l a k v o o r - d e - w i n d 2 m 2 m 3 0 . 5 2 7 6 . 2 5 2 9 . 7 6 7 0 , 8 0 31.^1+ 8 1 . 1 8 ^CEe e f f e k t i e f z e i l p u n t boven o n t w e r p -w a t e r l i j n m H. 6 8 5 . 0 5 5 . 0 6 b k i e l h o o g t e ( s p a n ) m 1 .2\ 1 , 2 5 1 . 2 0 c gemiddelde k o o r d e k i e l m 1 . 3 8 1 . 3 3 1 . 3 0 AR g g e o m e t r i s c h a s p e k t v e r h o u d i n g k i e l 0 . 9 0 0,91+ 0 . 9 3 A p i j l s t e l l i n g k i e l gr 3 7 . 2 3 0 . 2 1+0. 1

M De d i e p g a n g t o t o n d e r k a n t k i e l was v o o r d i t o n t w e r p ook I.7OO m; de k i e l van h e t model b l e e k door de v / i j z e v a n b e v e s t i g i n g overeen t e komen met een t o t a l e d i e p g a n g van 1.730 m.

TABEL I : B e l a n g r i j k s t e gegevens van de m o d e l l e n ( 2 ) : Symbool O m s c h r i j v i n g E e n h e i d Koopmans model 121 Maas model 122 v . d . s t a d t model 123 ^OA l e n g t e o v e r a l l e s m 2 . 0 0 0 2 . 0 1 1 2.011 ^DWL l e n g t e op o n t w e r p w a t e r -l i j n m 1 . 6 0 0 1.621+ 1.578 B max maximum b r e e d t e m 0 . 6 2 2 0 . 6 6 7 0.651 ^DWL maximum b r e e d t e op o n t w e r p w a t e r l i j n m O.'^kh O.5H9 0 . 5 2 0 T H

d i e p g a n g van de romp m o.^2k 0. 100 0. 1 16

T d i e p g a n g t o t o n d e r k a n t k i e l m _{0.38h 0 . 3 7 8 0 . 3 7 8} A deplacement t o t a a l k g _{1+2.691+ 35.561+ 3 7 . 9 3 6} ( 1 ) : a l s f r a k t i e van h e t t o t a a l deplacement ( 2 ) : m o d e l s c h a a l 1:1+. 5

TABEL 1 1 ^

Weerstand r e c h t o p en zonder d r i f t v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t van Koopmans.

V s m/sec V s k n ^Ts kg F „ < " R / TS AH k g / t o n 1 . 2 7 3 2.1+7 6.1+ 0.151 1 . 7 6 1 .^85 2 . 8 9 9 . 1 0 , 1 7 7 2 . 5 0 1 . 6 9 7 3 . 3 0 12,1+ 0 . 2 0 2 3 . 3 8 1 .909 3.71 1 6 . 3 0 . 2 2 7 k.hk 2 . 1 2 1 1+. 12 2 1 . 3 0 . 2 5 2 5 . 8 2 2 . 2 2 7 1+.33 2I+.8 0 . 2 6 5 6 . 7 6 2 . 3 3 3 I1.53 2 8 . 2 0 . 2 7 8 7 . 7 0 2.1+140 h.lh 31 .1+ 0 , 2 9 0 8 . 5 8 2.5I+6 I+.95 3 5 . 1 0 . 3 0 3 9 . 5 8 2 . 6 5 2 5 . 1 6 3 9 . 3 0 , 3 1 6 1 0 . 7 5 '. 2 . 7 5 8 5.36 1+1+,1+ 0 . 3 2 8 1 2 , 13 2.861+ 5 . 5 7 5 0 . 6 O.3I+I 1 3 . 8 3 2 . 9 7 0 5 . 7 7 5 9 . 3 0 . 3 5 3 1 6 . 2 0 3 . 0 7 6 5 . 9 8 7 1 . 6 0 . 3 6 6 1 9 . 5 6 3 . 182 6 . 1 9 8 7 . 8 0 . 3 7 9 2 3 . 9 9 3 . 2 8 8 6 . 3 9 109. 1 0.391 2 9 . 8 0 3.39I1 6 . 6 0 1 3 5 . 3 0.1+01+ 3 6 . 9 5 3 . 5 0 0 6 , 8 0 165.6 0.1+16 1+5.2I+ 3 . 6 0 6 7 . 0 1 198.6 0.1+29 5I+.25 3 . 7 1 2 7 . 2 2 2 3 I 1 . 6 0.1+1+2 61+.07 3 . 8 1 8 7.1+2 2 7 3 . 2 0.1+51+ 7 ^ . 6 3

TABEL 1 1 ^

Weerstand r e c h t o p en zonder d r i f t v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t v a n Maas.

V s m/sec V s kn ^Ts kg ^Ts/AH k g / t o n 1 .061 2 . 06 _{k.9 0 . 1 2 5 1 .61+} 1 . 2 7 3 2.1+7 7 . 0 0 , 1 5 0 2 . 3 8 1 .H85 2 . 8 9 9 . 7 0 . 1 7 5 3 . 2 7 1.697 3.30 13.0 0. 200 k.k^ 1 .909 _{3.71 16.9 0 . 2 2 5 5 . 7 3} 2.121 1+. 12 2 1 . 8 0 . 2 5 0 _{7 . 3 9} 2 . 2 2 7 1+.33 2I+. 5 _{0.263 8.31} 2 . 3 3 3 I+.53 . 2 7 . 5 0.275 9 . 3 3 2.UI1O k.lk _{3 0 . 9 0.288 10.1+8} 2.5H6 _{I+.95 3 U . 6 0.301 11.73} 2 . 6 5 2 5 . 1 6 _{3 8 . 7 0.313 13.12} 2 . 7 5 8 5 . 3 6 _{1+3.9 0.326 , 11+.89} 2.86H _{5 . 5 7} 5 0 . 2 0 . 3 3 8 17. 02 2 . 9 7 0 _{5 . 7 7 58. 0 0.351 19.67} 3 . 0 7 6 5 . 9 8 6 7 . 8 _{0.363 2 2 . 9 9} 3. 182 6 . 1 9 8 0 . u 0 . 3 7 6 2 7 . 2 6 3 . 2 8 8 _{6 . 3 9 9 5 . 7 0 . 3 8 8 32.1+5} 3.39I1 6 . 6 0 _{113.1 0}.1+01 _{3 8 . 3 5} 3 . 5 0 0 6 . 8 0 _{135.1 0.1+13 H 5 . 8 I} 3 . 6 0 6 7 . 01 _{159.1 0}.1+26 _{5 3 . 9 5} 3 . 7 1 2 7 . 2 2 1 8 5 . 8 0.1+38 6 3 . 0 0 3 . 8 1 8 7.1+2 21I+. 5 0.1+51 7 2 . 7 ^

TABEL 1 1 ^ Weerstand r e c h t o p en zonder d r i f t v o o r h e t e e n h e i d s j a c h t v a n v . d . S t a d t . V s m/sec V s kn \ s kg Rm / A H Ts k g / t o n 1.697 3.30 _{1 2 . 5 0 . 2 0 3 3 . 8 7} 1 . 9 0 9 3.71 16.2 0.229 5.01 2.121 i + . 12 2 0 .U O.25I+ 6.30 2 . 2 2 7 h.33 2 2 . 7 _{0.267 7 . 0 0} 2 . 3 3 3 i+.53 2 5 . 1 0 . 2 8 0 _{7 . 7 5} 2.1+i+O _{h.lh 2 8 . 2 0 . 2 9 2} 8 . 7 2 2.5I16 _{H. 9 5 3 1. 2 0.305} 9 . 6 3 2 . 6 5 2 5 . 1 6 3 ^ . 8 0 . 3 1 8 _10.75 2 . 7 5 8 5 . 3 6 39. h 0.330 1 2 . 1 8 2.86)+ _{5 . 5 7 H5.9 O.3I+3 1I+. 17} 2 . 9 7 0 _{5 . 7 7 5 ^ . 3 0.356} 16.77 3 . 0 7 6 5 . 9 8 _{6k.9 0 . 3 6 9 2 0 . 03} 3 . 182 6, 19 _{7 7 .H 0.381 2 3 . 9 1} 3 . 2 8 8 _{6 . 3 9 9 2 . 6} O.39I+ 28.61 3.39H 6 . 6 0 1 12. 1 0.1+07 3I+.6I+ 3 . 5 0 0 6 . 8 0 1 3 6 . 0 ₀.1+19 1*2. 02 3 . 6 0 6 7.01 _{163.7 0.1+32 5 0 . 5 8} 3 . 7 1 2 7 . 22 _{1 9 5 . 9 0}.1+1+5 6 0 . 5 2 3 . 8 1 8 7. Ii2 232.1+ _{O.H58 7 1 . 7 9} ( 1 ): V m/sec

TABEL I I I V e r g e l i j k i n g van de w e e r s t a n d p e r t o n w a t e r v e r p l a a t s i n g v a n de romp / H Ts k g / t o n Fn ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ih) ( 5 ) ( 6 ) 0 . 1 0 0 . 1 5 1 . 7 3 2 . 3 8 1.99 2 . 1 6 1 97 0 . 2 0 3 .28 h.h^ _3.7^1 3 . 6 o i+ . o o 3 l+U 0 . 2 5 5 .72 7 . 3 9 6 . 0 5 6.01 6 . 3 6 5 72 0 . 3 0 9 h^ 11 . 7 3 9 . 2 2 9 . 5 8 9 . 8 2 8 83 0 . 3 5 .15 66 1 9 . 5 7 15.1+2 1 5 . 2 3 1 5 . 7 0 11+ 1+3 O.llO _{35 11} 3 8 . 0 8 31.1+0 _{3 3 . 5 5} 3 1 . 3 3 29 7^ ( 1 ) : Koopmans : model 121 ^DWL 7 20 m ( 2 ) : Maas : model 122 ^DWL 7 31 m ( 3 ) v . d . S t a d t : model 123 ^DWL 7 10 m ih) H a l f t o n n e r ^DWL 7 00 m (5) S p i r i t 28 ^DWL 6. 90 m ( 6 ) S t a r o n ^DWL 9 . 05 rn

TABEL I V P r e s t a t i e s L i j s t a n d a a r d w i n d s n e l h e d e n . wi nd-s n e l h e i d g r o o t h e i d Koopmans Maas v . d . S t a d t H a l f t o n n e r S p i r i t 28 m/sec 3 . 5 0 . 2 2 2 0 . 2 1 6 0 . 2 2 6 0.221+ 0 . 2 3 0 %g/^g^DWL 0 . 1 7 8 0 . 1 8 6 0 . 1 9 2 0.176 0.191 V //gL

s' ^ DWL 0.2ii3 0.21+8 O.26I+ 0 . 2 3 5 O.26I+ V //gL s' ^ DWL 6 . 8 7 . 6 9.2 8.7 9 . 6 2.9 3 . 5 3 . 0 2 . 6 3 . 6 7 . 0 0 . 3 7 6 0 . 3 7 6 0 . 3 8 9 0 . 3 8 3 0 . 3 9 6 V /gL mg ^ DWL 0 . 2 6 8 0.261 0 . 2 6 8 0 . 2 6 0 O.27I+ V //gL ^ DWL <i> 0 . 3 2 8 1 8 . 0 0.321 1 8 . 8 0.331 2 1 . 8 0 . 3 2 6 2 2 . 1 0.31+0 2 2 . 3 T e 1+.2 5 . 6 h.ö l+.O 5 . 3 1 0 . 0 V //gL d' ^ DWL O.U39 0.1+50 0.^58 -0 . 2 9 3 0 . 2 7 3 0 . 2 7 8 0 . 2 7 6 0 . 2 7 8 V //gL s ' ^ DWL 0 . 3 5 5 0 . 3 3 8 0 . 3 3 3 0 . 3 3 6 0.351 <!> 2 6 . 7 2 7 . 5 _30.3 3 1 . 9 3 1 . 2 3 5 . 8 8 . 9 7 . 7 6.1+ 8 . 7 V : s n e l h e i d ^ v o o r - d e - w i n d i n m/sec d V : s n e l h e i d - i n - d e - w i n d i n m/sec mg V^ : s c h e e p s s n e l h e i d i n m/sec b i j z e i l e n aan-de-wind (j) : h e l l i n g s h o e k i n graden 3 ; d r i f t h o e k i n g r a d e n 2 g : v e r s n e l l i n g v a n de z w a a r t e k r a c h t i n m/sec L : w a t e r l i j n l e n g t e i n m.

TABEL V :

Z e i l o p p e r v l a k b i j s y s t e m a t i s c h g e v a r i e e r d e h o o g t e van de v o o r d r i e h o e k . TABEL V^': E e n h e i d s j a c h t van Koopmans

I e f f e k t i e f z e i l o p p e r v l a k h o o g t e e f f e k t i e f aan-de-wind v o o r - d e - w i n d z e i l p u n t boven w a t e r l i j n m 2 m 2 m m 9 . 3 6 0 2 7 . 3 1 68.1+8 1+. 32 9 . 8 8 0 2 8 . 9 1 7 2 . 3 6 1+. 50 10.1+00 3 0 . 5 0 76.2H H. 6 7 1 0 . 9 2 0 32. 09 8 0 . 12 H. 8 5 11.1+1+0 _{3 3 . 6 9} 81+.00 5 . 0 2

TABEL V^; E e n h e i d s j a c h t van Maas

I _{e f f e k t i e f z e i l o p p e r v l a k} h o o g t e e f f e k t i e f aan-de-wind v o o r - d e - w i n d z e i l p u n t boven w a t e r l i j n m 2 m 2 m m 9 . 9 0 0 _{2 6 . 7 7} 66.1+0 k.6) 10.1+50 2 8 . 3 8 7 0 . 2 1 _h.l9 1 1 . 0 0 0 _{2 9 . 9 9} 7I+.O2 I+.98 11 . 5 5 0 3 1 . 5 9 7 7 . 8 3 5 . 1 6 1 2. 1 0 0 3 3 . 2 0 81.6h _{5 . 3 5} TABEL : E e n h e i d s j a c h t v a n v . d . S t a d t 1 e f f e k t i e f z e i l o p p e r v l a k h o o g t e e f f e k t i e f aan-de-wind v o o r - d e - w i n d z e i l p u n t boven w a t e r l i j n m 2 m 2 m m 1 0 . 1 2 5 28.1+3 7 3 . 19 1+.61+ 1 0 . 6 8 8 30. 09 77.31+ h.82 1 1 . 2 5 0 31 .71+ 81.1+9 5. 01 1 1 . 8 1 3 33.1+0 8 5 . 6 3 5 . 2 0 1 2 . 3 7 5 3 5 . 0 6 8 9 . 7 8 _{5 . 3 9}

TABEL V I : S n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d b i j v a r i a b e l e m a s t h o o g t e . TABEL V I : E e n h e i d s j a c h t v a n Koopmans. I m S n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d V i n m/sec d

V =3.5m/sec V =7-Om/sec V^ =10,Om/sec t w t w t\-r 9. 3 6 0 9. 8 8 0 1 0,1+00 1 0 . 9 2 0 11.1+1+0 1.82 3 . 1 2 3.61+ 1.81+ 3.1I+ 3 . 6 6 1.86 3 . 1 6 3 . 6 9 1.88 3 . 1 8 3 . 7 2 1.90 3 . 2 0 3 . 7 5 TABEL V I ^ : E e n h e i d s j a c h t v a n Maas I m S n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d V^ i n m/sec d

V^ =3.5m/sec V^ =7,Om/sec V =10.Om/sec tw t w t w 9 . 9 0 0 1 0.1+50 1 1 . 0 0 0 1 1 , 5 5 0 1 2 . 1 0 0 1.79 3.11+ 3 . 7 5 1.81 3 . 1 6 3 . 7 8 1.83 3 . 1 9 3,81 1.85 3.21 1.87 3 . 2 3 TABEL V I ^ : E e n h e i d s j a c h t v a n v . d , S t a d t 1 m S n e l h e i d - v o o r - d e - w i n d V, i n m/sec d

V^ =3.5m/sec V^ =7.Om/sec V =10.Om/sec tw t w t w 10.125 1 0 . 6 8 8 1 1 . 2 5 0 1 1 . 8 1 3 12.375 1.81( 3 . 2 0 3 . 7 6 1.87 3 . 2 2 3 . 7 9 1.89 3 . 2 5 3 . 8 2 1.91 3 . 2 7 1.93 3 . 2 9

TABEL V I I : G e z e i l d e t i j d e n op een s t a n d a a r d b a a n ( l ) s c h i p _{g e z e i l d e t i j d ih)} V^ =3.5m/sec tw V^^^=7 = Om/sec V^t w =10.Om/sec Stormy, k i e l I V , t u i g ( 2 ) v e r h o o g d k i t s - - 3 / 0 0 / 3 ) + -Stormy, k i e l I V , l a a g k i t s t u i g - 3 / 0 2 / 0 5

-Stormy, k i e l I V , s l o e p t u i g i+ / 5 3 / 2 0 3/OI+/I 1 -Stormy, k i e l I , l a a g k i t s t u i g( 3 ) 5 / 0 2 / 0 1 3 / 0 3 / 5 8 -l O R - r a c e r , mode-l I _{5 / 1 6 / 1 8 3 / 1 8 / 3 7} -l O R - r a c e r , mode-l I I I 5 / 1 7 / 5 8 3 / 2 0 / 2 5 -l O R - r a c e r , mode-l I I _{5 / 2 0 / 2 5 3/ 1 3/ ^ 3}

-S t a r o n _{5 / 5 V U 2 3 / 3 6/ l H} -ALC'llO, k i e l I _{5 / 3 7 / 5 I + 3 / 3 5/ 1 2} -ALC'ilO, k i e l I I _{5 / H 0 / 2 7 3 / 3 ) + / 5 0}

-E e n h e i d s j a c h t v . d . S t a d t , mod.123 _{5 / 5 6 / 1 9 3 / 5 2 / ) + 7 3 / 3 3 / 3 I +} E e n h e i d s j a c h t Koopmans, model 121 6 / 1 1 / 2 8 3 / 5 H / 5 O 3 / 2 8 / H 9 E e n h e i d s j a c h t Maas, model 122 _{6 / 0 I + / 2 2 3/56/1+2 3 / 3 ) + / 3 7} H a l f t o n n e r _{6 / 1 6 / 3 2 3 / 5 9 / 2 I 1} -S p i r i t 28 _{6 / 2 9 / 1 0 3 / 3 9 / 1 8}

-( 1 ) : De baan i s 10 m i j l l a n g en vrordt heen en t e r u g g e v a r e n . De w i n d r i c h t i n g i s e v e m / i j d i g aan de baan,

( 2 ) : K i e l I V i s de nieuw a a n g e b r a c h t e k i e l .

( 3 ) : K i e l 1 i s de o o r s p r o n k e l i j k e k i e l met r o e r .

a = w a t e r l i j n z w a a r t e p u n t i n l e n g t e b = d r u k k i n g s p u n t i n l e n g t e

0

1

2

3

A

5

6

7

8

9 10

A.PP ordinaat R P P

a = w a t e r l i j n z w a a r t e p u n t i n l e n g t e

b-= d r u k k i n g s p u n t i n l e n g t e

0

1

2

3

/

.

5

6

7

8

9

A . P P ordinaat

a - v a t e r l i j n z w a a r t e p u n t i n l e n g t e b = d r u k k i n g s p u n t i n l e n g t e

2800

2 ^ 0 0

if

Q m/sec. G V^ w =3-5 m / s e c . _{© KOOPMANS} M A A S (§) VD.STADT O 10 15 DWL - > m Fig. 7 V e r g e l i j k i n g d i m e n s i e l o z e s n e l h e i d - i n - d e - w i n d .

V b i j v a r i a b e l e masthoogte en s t a b i l i t e i t v o o r h e t o n t v / e r p - e e n h e i c l s j a c h t van Koopmans

\ g v a r i a b e l e masthoogte en s t a b i l i t e i t v o o r h e t o n t w e r p - e e n h e i d s j a c h t van Koopmans

Vtw = 3.5 -ysec.

- 0 . 2 2 6 -0.153 - 0 . 0 8 0 - 0 . 0 0 7 0.066

F i g .9 ^ : ^ m

\ i g ^^"^ v a r i a b e l e masthoogte en s t a b i l i t e i t v o o r h e t o n t w e r p - e e n h e i d s j a c h t van Maas

F i g . 9 ^

\g b i j v a r i a b e l e masthoogte en s t a b i l i t e i t v o o r h e t o n t w e r p - e e n h e i d s j a c h t van Maas

sec. 12.375 11.813 + rn i 11.250 4 10.688 4 10.125 -0.126 0.016 -0.197 _0.055

# 7

1 / / / ~

/

/ ƒ

— 1

#^

1 / 1 0.087

V t w

=7.0

m/

/ s e c , rn 12.375 11.813 11.25 10.688+ 10.125 -0.126 0.016 _ 0.197 .0.055 1 0 ^ _GS

m

0.087 b i j v a r i a b e l e masthoogte en s t a b i l i t e i t van d e r S t a d t voor h e t o n t w e r p - e e n h e i d s j a c h t

b i j v a r i a b e l e masthoogte en s t a b i l i t e i t v o o r h e t o n t v / e r p - e e n h e i d s j a c h t v.d. S t a d t