4E1402, Marindesign och 4E1132, Lättviktsdesign
Projektdokument, grupp Styrbord
Fredrik Nylin & Joel Nielsen
Utvärderingsdokument
17-07-15
1(2)
Version 1.1
1. Optimal kurs
För att maximera den framåtdrivande kraften genererad av ett segel/vinge skall vinkeln
mellan båtkurs och relativ vindriktning maximeras. Då kommer den kraft som seglet ger vara
maximalt framåtriktad, så stor framåtdrivande kraft som möjligt. För att maximera denna
vinkel skall båtkursen väljas sådan att vinkeln mellan sann och relativ vindriktning blir 90.
Se figur 1 nedan.
Figur 1
Från bilden ses att endast kan ökas genom att sanna vindhastigheten u0 ökar eller att
båtfarten V minskar.
Om båtens hastighet som ger fartvinden V antas vara 30 knop och den sanna vindhastigheten
är 15 knop fås att båtens anfallsvinkel mot den relativa vindriktningen blir 30 och den
relativa vindhastigheten u = 26 knop. Mätbar storhet för vilken riktning man ska segla är
vinkeln , alltså vinkeln mellan båtkurs och sann vindriktning den blir i detta fall 60.
2. Kraftberäkningar för en vinge/segel
För att uppskatta den genererade lyftkraften (vid den optimala båtkursen enligt tidigare
resonemang) se figur 2 för en vinge används följande ekvation:
1
Vrel 2 S
2
Där ett rimligt antagande för lyftkraftskoefficienten CL = 1,5 och segelarea S = 4 m2.
L CL
4E1402, Marindesign och 4E1132, Lättviktsdesign
Projektdokument, grupp Styrbord
Fredrik Nylin & Joel Nielsen
Utvärderingsdokument
17-07-15
2(2)
Version 1.1
Figur 2
Med en båtfart av 30 knop (cirka 15 m/s) och en vindhastighet på 15 knop (cirka 8 m/s) fås en
relativ vindhastighet på 26 knop (cirka 13 m/s). Dessa data ger en lyftkraft L på cirka 600 N.
Motståndet uppskattas med:
D C D 0 kCL
2
12 V
2
rel
S
Med CD0 = k = 0,05 erhålls ett motstånd D på cirka 65 N.
Med = 30 får man en framdrivande kraft på cirka 245 N och en krängande kraft på cirka
550 N.
