Por Lynn Fitzpatrick e Gino Morrelli

Provavelmente, se você tem passado a maior parte de sua vida de cruzeiro em torno de um veleiro, você sabe um pouco sobre o que torna o trabalho de velas. Foils, canards e as asas, entretanto, pode iludir você.

Tentamos simplificar os diretores para aqueles de vocês que têm uma fobia de matemática, física e ciências aplicadas. O que segue é o suficiente para torná-lo perigoso. Deixe a aplicação destes princípios a especialistas como Morrelli e Melvin, cientistas que têm foguetes, arquitetos e engenheiros navais com o pessoal.

Power Lifting com o Teorema de Bernouilli
Teorema de Bernouilli também é conhecida como a explicação mais longo caminho. A vela é um aerofólio. Exibido na seção transversal, um lado da folha / vela é mais do que o outro. À medida que a folha através do ar, o ar divide a ponta ( mastro ou headstay) do aerofólio curvas.O ar tendo um longo caminho, passando ao longo das costas / lado de sotavento se move mais rápido do que o ar que passa pela frente / lado de tempo. As partículas que se deslocam em toda a parte traseira / lado de sotavento da vela estão viajando mais longe na mesma quantidade de tempo e eles têm uma maior velocidade, ou velocidade, que as partículas na parte da frente / lado do tempo da vela. Eles também têm mais espaço para espalhar-se, formando uma área de baixa pressão.

Na parte da frente / lado do tempo para a vela, as partículas mais lento do ar são embalados de forma mais densa, criando uma zona de maior pressão. Esta diferença na pressão de ambos os lados da vela cria uma força de sucção, produzindo elevação / energia que faz mover o barco para a frente ... portanto vela sucks!

Lemes, quilhas ou Bolinas Criar Side Force
Todos os barcos têm quilhas ou lemes e bolinas que são aerofólios essencialmente vertical debaixo d'água.O leme simétrica cria elevador ligando ligeiramente em relação ao fluxo, também chamado de "ângulo de ataque". Esta rotação cria ligeira diferença apenas o suficiente na distância a água tem de percorrer um lado da folha, em comparação com o outro que ele cria o mesmo efeito que a passagem de ar em torno de uma vela. Quanto mais se virar o leme, ou aumentar o ângulo de ataque, o maior diferencial na distância que a água tem de viajar de um lado contra o outro, mais poder chegarmos o mais rápido e voltamos.

O trabalho principal de uma bolina ou quilha é criar força suficiente lado igual e oposta ou elevador para neutralizar as forças criadas pelas velas no alto. Velas empurrar um caminho e as quilhas / Bolinas empurrar para o outro lado e, essencialmente, cuspindo o barco para a frente como uma semente de melancia pinçada entre os dedos!

Em um monocasco tradicionais da quilha tem que fazer o trabalho de outros igualmente importantes de proporcionar estabilidade ao suspender um lastro lá em baixo, para contrariar a inclinação / depósito forças causadas pelo velas no alto. Ao invés de confiar em profundidade e / ou quilhas pesado, gatos e estabilidade tris "vem colocando a casca de longe.

Lifting Hydrofoils Barcos Push Up
Os mesmos princípios básicos que se aplicam a aerofólios / velas, aplicável a todos os hydrofoils subaquática. Lemes são simétricas hydrofoils vertical que virar o barco. Hydrofoils Lifting são montados horizontalmente e tentar levantar o barco. A elevação hidrodinâmica típica assimétrica em um barco está posicionado similar a uma asa de um avião com o lado menor / plana para baixo e as laterais curvadas para cima. Hydrofoils porque são muito mais espessa do que as velas ea densidade da água é de cerca de 800 vezes a densidade do ar, eles são muito mais poderosas para a mesma superfície.

Hydrofoil assistida barcos flutuam na água, enquanto em repouso. A baixas velocidades, não são necessariamente mais rápido do que os barcos sem hydrofoils. Conforme aumenta a velocidade, o hydrofoils gerar mais e mais elevador e empurre a casca mais e mais para fora da água. O casco às vezes é completamente suportada acima da superfície da água por um suporte. livres do arrasto causado pelo casco de um barco hidrodinâmica pode roçar sobre a superfície da água em mais de duas vezes a velocidade dos barcos sem hydrofoils.

Curved Lifting Hydrofoils fazer as duas coisas
Tanto o trimarã BMW Oracle e Alinghi uso catamaran curvo Bolinas (hydrofoils) para fornecer elevador lateral necessária / resistência e também levantar o casco de sotavento. O mesmo conselho é utilizado para reduzir a sotavento ou deslizamento e também proporcionar uma margem de manobra de elevação vertical. As variações atuais que estão sendo experimentadas por ambas as equipas, elevador tradeoff mais vertical para elevação inferior lateral ou vice-versa.Upwind esses barcos ainda precisam de uma quantidade justa de elevador lateral / resistência para impedir a liberdade em excesso devido a seus planos de enorme pano eo fato de que eles são, essencialmente, indo sempre contra o vento! Estes barcos a vela ângulos vento aparente a favor do vento que são apenas cerca de 10 graus mais contra o vento! Downwind as velas nunca são realmente aliviou eo vento aparente nunca vai muito longe ré ... o vento está sempre em seu rosto sobre esses barcos! O vento aparente é medida em frente a estes barcos que se sinta como se você está indo contra o vento .

Combinando ambos os trabalhos, a resistência lateral e elevação do barco em um simplifica a bordo do barco, mas complica as partes. Ambas as equipes estão jogando com as variações de "J" ou "L" placas, placas de arco constante ou mesmo louco procurando "S" tábuas. Cada formato tem suas vantagens e desvantagens ligeiro.Eles também estão brincando com formas diferentes folha de ponto, que pode produzir melhores resultados em diferentes velocidades.

Racing marinheiros estão sempre procurando a melhor combinação de elevação máxima de resistência mínima. Tanto a America's Cup equipes pode aumentar e diminuir os conselhos para variar a área de superfície. Eles podem buscar mais vantagem por jibing-los (mudando o ângulo de ataque em relação ao barco) e também de balanço los frente e para trás. Fazendo isso, porém, exige construção complexa e placa de revestimento de construção.

A formação para a America's Cup é um tempo de investigação e desenvolvimento, design e testes. Cada equipe terá uma matriz de combinações folha otimizado para previsão de vento e de mar. Seu arsenal de corrida é muito maior do que o necessário para cruzar e performance / cruzeiro multicasco para velejar rápido, confortável e segura através de uma série de condições.

O Morrelli & Melvin equipe está incluindo hydrofoils elevação curva na nossa Nacra F20 novo projeto de carbono e hydrofoils elevação curva será exibido em breve sobre outros brinquedos novos e emocionantes que estamos a trabalhar. Estamos participando evolução BMW ORACLE America's Cup e consciência incorporando melhorias de projeto em nosso poder de recreio e comerciais e desenhos veleiro.

(Fonte: www.morrellimelvin.com)