De vliegende Hollander

Aerodynamische ontwikkeling van een hogesnelheidscatamaran met CFD

FlowMotion was in 1996 betrokken bij de ontwikkeling van een experimentele hogesnelheidscatamaran. Het bijzondere concept maakte gebruik van een schuin geplaatst semi-rigide vleugelzeil waarmee niet alleen voortstuwing, maar ook een gunstige verticale krachtcomponent kon worden opgewekt.


De aerodynamische ontwerpuitdaging was groter dan alleen het minimaliseren van weerstand. De vleugel moest een hoge voortstuwende kracht leveren en tegelijkertijd zodanige krachten en momenten genereren dat de catamaran voldoende rolstabiliteit behield.


Wanneer de resulterende aerodynamische kracht niet door een gunstig punt ten opzichte van het zwaartepunt en de hydrodynamische reactiekrachten loopt, ontstaat een rolmoment. Bij een ongunstige aerodynamische karakteristiek kan een kleine hellingsverandering dit moment verder vergroten en daarmee tot instabiel gedrag leiden.


FlowMotion optimaliseerde de vleugel met verschillende twee- en driedimensionale CFD-methoden. Daarbij werd rekening gehouden met de schijnbare wind: de snelheid en richting van de luchtstroming die de bewegende boot daadwerkelijk ervaart als combinatie van ware wind en vaarsnelheid.


De uiteindelijke vleugelvorm verminderde de ongewenste instabiliteit aanzienlijk. Samen met optimalisaties aan andere onderdelen van de catamaran resulteerde dit in een zeer snelle boot die tijdens Speedweek 1997 in Weymouth de eerste plaats behaalde.

FlowMotion was in 1996 betrokken bij de ontwikkeling van een experimentele hogesnelheidscatamaran. Het bijzondere concept maakte gebruik van een schuin geplaatst semi-rigide vleugelzeil waarmee niet alleen voortstuwing, maar ook een gunstige verticale krachtcomponent kon worden opgewekt.


De aerodynamische ontwerpuitdaging was groter dan alleen het minimaliseren van weerstand. De vleugel moest een hoge voortstuwende kracht leveren en tegelijkertijd zodanige krachten en momenten genereren dat de catamaran voldoende rolstabiliteit behield.


Wanneer de resulterende aerodynamische kracht niet door een gunstig punt ten opzichte van het zwaartepunt en de hydrodynamische reactiekrachten loopt, ontstaat een rolmoment. Bij een ongunstige aerodynamische karakteristiek kan een kleine hellingsverandering dit moment verder vergroten en daarmee tot instabiel gedrag leiden.


FlowMotion optimaliseerde de vleugel met verschillende twee- en driedimensionale CFD-methoden. Daarbij werd rekening gehouden met de schijnbare wind: de snelheid en richting van de luchtstroming die de bewegende boot daadwerkelijk ervaart als combinatie van ware wind en vaarsnelheid.


De uiteindelijke vleugelvorm verminderde de ongewenste instabiliteit aanzienlijk. Samen met optimalisaties aan andere onderdelen van de catamaran resulteerde dit in een zeer snelle boot die tijdens Speedweek 1997 in Weymouth de eerste plaats behaalde.

Aeroskimmer
Aeroskimmer_2
sail-pressure