Hvilken vindretning får en sejlbåd til at sejle hurtigst?

Ask Holmsgaard har indgået et væddemål med en flok sejlere omkring den ideelle vindretning for en sejlbåd:

"Et spørgsmål om aerodynamik: I en gruppe af sejlere har dette simple spørgsmål skabt så stor uenighed, at 4 kasser øl er sat på højkant, mens bølgerne gik højest: Hvilken retning skal en båd sejle i forhold til den absolutte vindretning for potentielt at kunne få den største fart?

Med min fysiske tilgang til spørgsmålet mener jeg kun, at den ideelle retning kan være omkring vinkelret, altså: vinden kommer fra vest, og jeg mener, at man potentielt vil kunne få størst fart med retning mod Nord (evt. i praksis en smule mod øst). Mine sejlerkammerater er derimod af en helt anden opfattelse: Den ideelle sejlretning vil være omkring nordvest, så vinden kommer "for for tværs" - det er et spørgsmål om aerodynamik, belæres jeg.

Tillægsinfo: Vores store vædemål afgøres af, hvad der gør sig gældende for den ideelle båd, altså hvor vandmodstanden er ubetydeligt lille. Vi forestiller os at forholdene for en isbåd kommer tæt på."

Jens Nørkær Sørensen er professor i fagområdet Fluid Mekanik på DTU og arbejder bl.a. med aerodynamik og vindenergi:

"For nu at svare (meget) kort vil den maximale hastighed opnås med vinden 90 grader i sejlretningen, dvs. vinkelret på sejlretningen, hvor en 'tabsfri' isbåd vil bevæge sig med farten V=Vo*(CL/CD), hvor Vo er vindhastigheden og CL/CD er sejlets 'glidetal'.

For et sejl vil CL/CD typisk ligge på omkring 10, dvs. at man teoretisk kan opnå en hastighed på omkring 10 gange vindhastigheden. Hvis vinden kommer agten for tværs vil bådens fart være større, end hvis den kommer for for tværs; men i alle tilfælde vil farten være maximal ved en ren tværvind."

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Er det den resulterende eller den absolutte vind der skal være 90 grader på sejlretningen. Hvis den absolutte vind er 90 grader på sejlretningen og man sejler 10 gange vind hastigheden bliver den resulterende vind agten for tværs. Det lyder ikke effektivt.

  • 1
  • 0

Så sejler er sejlbåd hurtigst når man har vinden agten for tværs.

Nu blev der godt nok sagt både isbåd og sejlbåd, men hvis vi taler om en kølbåd skal man heller ikke glemme at huske på at den smider væsentlig mere til når man sejler rent tværs end agten for tværs, hvorfor det effektive seljareal formindskes og der lukkes luft ud.

/Christian

  • 0
  • 0

Ja - i min praktiske sejlerverden er det faktisk sådan at båden i svag vind sejler hurtigst i bidevind (foran for tværs) da bådens relative vindhastighed derved øges. Ved meget vind sejler den hurtigst på en plat læns (agten for tværs), da bådens vindmodstand stiger meget ved større vindstyrker. Simpelt: svag vind = bidevind og mere vind = mere agten for tværs. Dette gælder for min spækhugger, som er en alm. kølbåd.

  • 0
  • 0

Der blev udtrykkeligt sagt ideelle båd, så der falder en spækhugger helt uden for kategori - sorry. Svaret fra Jens Nørkær Sørensen er helt korrekt, hvilket alle, der har sejlet isbåd eller hurtigere katamaraner også har mærket på egen krop. Hvis man kigger på de projekter, der kører rundt omkring i verden med forsøg på at slå eksisterende rekorder på såvel vand, land og is, er alle fartøjerne bygget til ren halvvindssejlads.

  • 0
  • 0

Det virker da som et underligt vædemål at snakke om hurtigste vinkel til vinden med idealskrog og la la. Hvorfor ikke bare lave vædemålet med en isbåd, da den er nærmest et ideal-"skrog" samt ingen bølger skal igennem. Desuden er der vel her tale om at have samme sejlføring ved alle vinkler til vinden. En fok/genoa har ikke megen effekt ved store vinkler til vinden (agten for tværs/plat lens)

Mine egne erfaringer fra stort set alt fra Laser-jolle til X99 er agten for tværs i praksis det hurtigste, flerskrogede både undtaget, da man her forlænger afstanden mellem bølgetoppe og båden ligger forholdsvis stabilt med lille risiko for at kæntre til både luv og læ. Desuden kan spiler benyttes.

Jeg ved ovenstående er udenfor vædemålets rammer.

mvh

  • 0
  • 0

Jeg synes da netop, væddemålet er helt interessant. Den ultimative hastighed har jo altid interesseret os konkurrencemennesker - og det er dermed rart at vide, hvilket design, man egentlig skal sigte efter for at opnå højest mulig hastighed. At flertallet af "normale" sejlbåde så falder uden for disse regler er egentlig uinteressant. Det er jo umuligt at generalisere på diverse køkkenkrydsere da den optimale vinkel til vinden er afhægig af et utal af parametre såsom skibets udformning, sejlenes facon, vindens styrke og havets overflade.

Spørgsmålet gik jo netop på den højeste teoretiske hastighed i forhold til vindens vinkel - og ligeså snart man bevæger sig væk fra skibe, der "hænger fast" i vandet, vil det være en ren halv vind.

mvh Flemming

  • 0
  • 0

En fok/genoa har ikke megen effekt ved store vinkler til vinden (agten for tværs/plat lens)

Hmm! Man kan jo spile forsejlet, så 'storen' leder vinden ind i forsejlet! - Det kan faktisk skabe et godt 'træk'!

  • 0
  • 0

[quote]En fok/genoa har ikke megen effekt ved store vinkler til vinden (agten for tværs/plat lens)

Hmm! Man kan jo spile forsejlet, så 'storen' leder vinden ind i forsejlet! - Det kan faktisk skabe et godt 'træk'![/quote]

Hvis man vil sejle STÆRKT, "spiler man" ikke noget, for når man sejler stærkt kommer vinden næsten lige forfra. Derfor har hurtige både ikke spilere eller traditionelle spilerstager.

I fjerner jer fra emnet ;o)

  • 0
  • 0

90 grader til sejlretning - især hvis modstanden på båden og sejlcentrum virker i samme punkt.

På min båd ligger sejlcentrum ude til læ.

Jeg har logget data fra log, gps og vindgiver for at udarbejde bedst mulige polardiagram for min båd.

Både i let og mellemluft er vinklen større for at ramme max, hastighed gennem vandet - øgende med vindstyrke.

Med skæringsspiler på stage øges hastigheden gennem vandet ved at trække den til lu.

Niels Ole

  • 0
  • 0

Mht. ikke-idelle både: Vindsurfere pt. de hurtigste sejlfartøjer på vand (i flydende fase). Hastighedsrekorden på 48,7 knob (ca. 90,2 km/t) over 500 m er sat med vinden agten for tværs i en vinkel på 126 grader og det betragtes som tæt på det ideelle for at sejle så hurtigt som muligt (på en vindsurfer).

Peter

  • 0
  • 0

[quote]En fok/genoa har ikke megen effekt ved store vinkler til vinden (agten for tværs/plat lens)

Hmm! Man kan jo spile forsejlet, så 'storen' leder vinden ind i forsejlet! - Det kan faktisk skabe et godt 'træk'![/quote]

Jo jo, bevares. Men "må" man det indenfor vædemålets rammer? Spiler lader jo til at være forbudt. Det var det jeg mente med min formulering tilladt sejlføring.

Venligst

  • 0
  • 0

Ja - i min praktiske sejlerverden er det faktisk sådan at båden i svag vind sejler hurtigst i bidevind (foran for tværs) da bådens relative vindhastighed derved øges. Ved meget vind sejler den hurtigst på en plat læns (agten for tværs), da bådens vindmodstand stiger meget ved større vindstyrker. Simpelt: svag vind = bidevind og mere vind = mere agten for tværs. Dette gælder for min spækhugger, som er en alm. kølbåd.

Tak, Hans Erik Tjelum, for den alternative betragtning. Jeg er glad for at have vundet mit store vædemål, men bestemt også glad for at forstå hvad der har skabt de forskellige opfattelser. Jeg kunne rigtig godt tænke mig at komme nærmere en forståelse af hvilke særlige principper der gør at nogle både i svag vind sejler hurtigst med den absolutte vindretning "for for tværs". Men så må jeg vel læse nogle tykke bøger(?)

  • 0
  • 0

synkronisering af det komplekse antal variationer-noget i den "retning". Den mekaniske stivhed er følgelig en væsenlig komponent.

  • 0
  • 0

Mht. ikke-idelle både: Vindsurfere pt. de hurtigste sejlfartøjer på vand (i flydende fase). Hastighedsrekorden på 48,7 knob (ca. 90,2 km/t) over 500 m er sat med vinden agten for tværs i en vinkel på 126 grader og det betragtes som tæt på det ideelle for at sejle så hurtigt som muligt (på en vindsurfer).

Peter

Det er klart, at forskellige fartøjer har en forskellig absolut vindvinkel for at opnå den højeste maksimale hastighed i en given vindstyrke. Det den teotetiske beregning går på, viser jo netop, at jo mere "ideel" en båd bliver, jo tættere kommer vi på de 90 grader.

Hvis du under de samme forhold ville finde maks hastigheden for en spækhugger, er der nok ingen tvivl om, at den optimale vindvinkel ville være meget tæt på 180 grader ;o)

Men det er nok kun et spørgsmål om relativt kort tid, inden at Finan Maynards rekord bliver slået af et af de mange lovende projekter, der arbejder på sagen i øjeblikket, Sailrocket, Maquire Innovation, Hypdroptere, Trampofoil, Windjet eller lignende. Fælles for disse er, at de alle arbejder på at sætte rekorderne i betydeligt lavere vindstyrker end vindsurferne og dermed er nødt til at være mere "ideelle" - altså nærmere de 90 graders vindvinkel.

Men det oprindelige spørgsmål gik vel stadig på den teoristisk højest opnåelige hastighed i forhold til EN GIVEN VINDSTYRKE - og mon ikke også den ligger på 90 grader for en vindsurfer - med mindre der er så kraftig vind, at det er umuligt at holde fuld power ved denne vinkel ?

mvh Flemming

  • 0
  • 0

Rekorder med windurfing er jo sat i store vindhastigheder. Den slags vindhastigheder gør at surferen vil blive nødt til at lukke en masse luft ud af sejlet ved halv vind, hvorimod alene længden af brættet giver en meget større stabilitet på læns eller agten for tværs.

Jeg tror at i forhold hvor en surfer kan holde sejlet fra alle vindretninger, da vil halv vind være mest effektivt.

  • 0
  • 0

Windsurfere er dårlige til at sejle op mod vinden, så man vil ofte se sejleren gøre sig umage for ikke at tabe højde. Der er dog en typisk situation, hvor man alligevel falder lidt af til vinkler over 90 grader, og det er når man kortvarigt skal bruge større hastighed for at komme op at plane. Når man udfører manøvren mærker man tydeligt kraften i sejlet vokse samtidigt, og der er ved sådanne vinkler grænsen for hvor meget sejl man kan holde bestemmes. I øvrigt kunne jeg godt tænke mig at vide hvorfor windsurfere er så dårlige til at vinde højde. Er der nogle bud?

  • 0
  • 0

Windsurfere er dårlige til bidevind fordi de har meget små finner og dermed har svært ved at "hænge fast" i vandet, så jo nærmere, du kommer bidevind, jo større afdrift får du.

  • 0
  • 0

Som erfaren sejler, der bl.a. også har sejlet både spækhugger, windsurfer og isbåd er svaret enkelt: Det, det drejer sig om, er ikke den absolutte vindretning, men den relative vindretning. Sejler man isbåd er fænomenet klarest. Her opnår man den største hastighed på en agten for tværs, d.v.s. vinden ca. 30-45 grader agterfra. Man starter med delvis udfiret sejl og accellererer derved båden. Efterhånden som hastigheden øges, kommer den relative vind mere og mere forfra, og den relative vindhastighed øges. Til sidst sejlet båden foran for tværs/bidevind med en meget kraftig relativ vind, og derfor meget hurtigt, faktisk meget hurtigere end den absolutte vindhastighed. Begrænsningen opstår, når den relative vind kommer så meget forfra, at båden er ved at 'pines' på bidevind, så hastigheden falder. Samme fænomen kan man opleve med alle sejlbåde, som kan plane, og jeg har også oplevet det med en ikke-planende kølbåd som en spækhugger i let vind, hvor bølgedannelsen er svag indtil ca. 5-6 knob.

Så svaret er: En båd sejler principielt hurtigst ved absolut vindretning agten for tværs, der medfører kraftig relativ vind, der kommer foran for tvære/bidevind.

  • 0
  • 0

Som erfaren sejler, der bl.a. også har sejlet både spækhugger, windsurfer og isbåd er svaret enkelt: Det, det drejer sig om, er ikke den absolutte vindretning, men den relative vindretning. Sejler man isbåd er fænomenet klarest. Her opnår man den største hastighed på en agten for tværs, d.v.s. vinden ca. 30-45 grader agterfra. Man starter med delvis udfiret sejl og accellererer derved båden. Efterhånden som hastigheden øges, kommer den relative vind mere og mere forfra, og den relative vindhastighed øges. Til sidst sejlet båden foran for tværs/bidevind med en meget kraftig relativ vind, og derfor meget hurtigt, faktisk meget hurtigere end den absolutte vindhastighed. Begrænsningen opstår, når den relative vind kommer så meget forfra, at båden er ved at 'pines' på bidevind, så hastigheden falder. Samme fænomen kan man opleve med alle sejlbåde, som kan plane, og jeg har også oplevet det med en ikke-planende kølbåd som en spækhugger i let vind, hvor bølgedannelsen er svag indtil ca. 5-6 knob.

Så svaret er: En båd sejler principielt hurtigst ved absolut vindretning agten for tværs, der medfører kraftig relativ vind, der kommer foran for tvære/bidevind.

Dette er IKKE korrekt ! - Hvis du læser Jens Nørkærs forklaring, vil du netop se, at han tager glidetallet med i sin beregning og derfor arbejder med den absolutte vindretning.

Nu er spørgsmålet jo formuleret hypotetisk (ideel sejlbåd) - og derfor vil svaret selvf. også være teoretisk funderet. At en isbåd sejler hurtigst på en dyb agten for tværs, er ikke rigtigt - den sejler netop hurtigst MEGET tæt på halv vind.

mvh Flemming -der har sejlet ALT, der bevæger sig både hurtigere og langsommere end vinden - fra langsomme kølbåde over meget hurtige flerskrogsbåde til isbåde og strandsejlere - såvel sejl som dragetrukne ;o)))

  • 0
  • 0

Prøv at tegne vektordiagrammet for vindretningerne tværs (90°) og agten for tværs (135°). Vektoren for bådens fart skal tegnes modsat bådens sejlretning, da det er modvind p.g.a. farten). Så vil du opdage, at dmarkant en kraftigste vind på relativ bidevind er ved agten for tværs.

  • 0
  • 0

Prøv at tegne vektordiagrammet for vindretningerne tværs (90°) og agten for tværs (135°). Vektoren for bådens fart skal tegnes modsat bådens sejlretning, da det er modvind p.g.a. farten). Så vil du opdage, at dmarkant en kraftigste vind på relativ bidevind er ved agten for tværs.

-Nu har jeg (også) kigget på vektorer (det var ikke helt let, når man skulle have glidetallet som konstant) - og det ser ud som om, den kære professor har overset en detalje ;o))

Den højeste hastighed ser ud til at opnås ved glidetalsvinklen agten for tværs - d.v.s. for vores teoretiske isbåd vil være ca 5.7° ~ atan(0.1) agten for tværs, men da en rigtig isbåd ikke er ideel, vil det nok glide endnu mere agterud ;o))

Det kunne være interessant at få Jens Nørkær Sørensen's kommentar til dette - eller evt. en uddybning af hans beregning.

mvh Flemming

  • 0
  • 0

På en normal sejlbåd vil sejlenes facon og dermed effektivitet ændres dramatisk ved rummende vind. En traditionel genoa vil miste meget effektivitet, et ditto storsejl muligvis knapt så meget. Et windsurfersejl (og muligvis et isbådssejl) er helt anderledes udformet og kan dreje frit og vil derfor kunne være effektivt ved langt større relative vindindfaldsvinkler i forhold til surferen.

Noget helt andet er så at i praksis er det ikke så interessant hvor god en sejlbåd er til at sejle medvinds, det kan de fleste, det er meget mere spændende hvor god den er til at sejle bidevind !

Per

  • 0
  • 0

Hej Per

Hele debatten går jo på teoratisk maks hastighed for en ideel sejlbåd, og da den netop opnås med maks glidetal (relativ bidevind), er er hele "rumme" problematikken egentlig ikke interessant.

mvh Flemming

  • 0
  • 0

En windsurfer sejler hurtigst i vind ind 30-45 grader agten for tværs!!, Den har rekorden som verdens hurtigste sejlfartøj på vand, det er fakta. I Dansk Brædt Sejler org. har vi op gennem 90erne sejler speedsurfing her i DK, vi har målt masser af sejlede tider. også hastigheden i forhold til vindhastigheden, husker at vi har målt op til ~2 gange vindenshastighed som det hurtigste sejlede i omkring 10m/s vind. Når vindhastigheden øges, kommer den sejlede hastighed tæter og tætere på vindens hastighed. Ved vinden ind 90 grader = tværs, føles hastigheden størst, men det er bestemt ikke tilfældet ! den største hastighed ligger i området 30-45 agten for tværs, her kan man næsten ikke mærke "trykket" i/bag sejlet, En windsurfer sejler jo i planings fart og på et undertryk foran sejlet. Det samme lyder jo til at være tilfældet for en isbåd :-) at højeste hastighed er ved vinden ind 30-45 grader agten for tværs!!! Nu var spørgsmålet jo også om hastigheden for en sejlbåd, det kommer vel utrolig meget an på båd typen og kontruktion....

Mvh, Steen

  • 0
  • 0

Det er svært at udtale sig om en teorietisk ideal tilstand da den ikke findes i virkeligheden.

Sejlet af bøjer vinden inden at den rammer sejlet. Det vil sige at luften ænder retning inden at den rammer sejlet, på grund af den bovbølge som sejlet skaber i luften. Svaret er derfor forkert. Den teorietisk ideal sejlbåd vil derfor sejle hurtigst omkring 88' grader til vinden, da den så kommer lidt fri af sin egen afbøjning af vinden. Svaret afhænger om man tager hensyn til sejlets bovbølge i luften eller ej.

  • 0
  • 0

Jeg synes at dette er en fantastisk diskussion. Ikke en eneste nævner, at et sejl har 2 sider, og at det oven i købet er læsiden, der traditionelt generere mest trækkraft. Og at trækkraften fra læsiden er overordentlig følsom for vindretningen dvs. den resulterende vindretning.

Læsidens evne til at generere trækkraft går fra 0 til max. inden for et forbavsende lille vinkelinterval for den resulterende vindretning . Sådan er det i alt fald ved vingerne på en flyvemaskine.

Når og hvis det er således ville det da underligt, at det ikke ville have kraftig indflydelse på kraft og vektor analysen vedr. maks. hastighed. Jeg kan under alle omstændigheder lynhurtigt udlede, at der må være store forskelle på resultatet mellem svage og kraftige vinde. Fordi hvis du vil sejle stærkest ved svage vindforhold, skal begge sider af sejlet trække. Ellers sejler du kun med ”halv vind” eller mindre. Derfor skal den resulterende vindretning være spidsende ved svagere vinde.. Derfor må jeg mene, at problemstillingen og sikkert også resultatet er forkert formuleret.

I øvrigt synes jeg, at spørgsmål (væddemål) og svar ikke er kongruente. Svaret går på den absolut maximale hastighed og hvilken vindretning hertil. Spørgsmålet (væddemål) er egentlig bredere, således at der heri sagtens kan indgå ved forskellige vindhastigheder.

  • 0
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten