America's Cup-knowhow benut voor snelheidspoging over land

Emirates Team New Zealand zegt altijd externe contracten te hebben aangevraagd om het ontwerpteam scherp te houden. Dus toen een onafhankelijk gefinancierd project ontstond om te proberen het wereldrecord windaangedreven landsnelheid te verslaan, vond ETNZ bereidwillige ontwerpers, ingenieurs en walpersoneel om hun talenten op de proef te stellen, van de snelste op het water in de America's Cup tot de snelste op het water. land.

In samenwerking met Glenn Ashby, wiens doel het is om: "Het is duidelijk dat het ontwerp van een vaartuig het snelste windaangedreven landjacht ooit wordt", is het vaartuig al in aanbouw in de bouwfaciliteit van Emirates Team New Zealand aan de noordkust van Auckland.

"De bouw is gepland voor eind maart, voor montage en inbedrijfstelling en daarna voor testen in Auckland", zegt constructiemanager Sean Regan, ETNZ. “Het plan is om het vaartuig en de uitrusting vervolgens in containers te verpakken en het allemaal naar Zuidwest-Australië te verschepen en naar de recordpoginglocatie te rijden waar een klein team vanaf juli zal worden gestationeerd om te testen en dan uiteindelijk een kans te maken op het wereldrecord snelheidsrun. .”

“Het snelheidsrecord op land door windkracht is iets waar ik altijd in geïnteresseerd ben geweest, dus toen ik een ontwerpuitdaging als deze naar ETNZ bracht, wist ik dat het op een aantal fronten gunstig zou zijn om de technici en de vernieuwers van de organisatie betrokken te houden tijdens een downtime met nieuwe, complexe technische problemen om op te lossen met een cool project”, zegt Grant Dalton ETNZ CEO.

"Vanaf het moment dat Dalts zei 'laten we er eens naar kijken' na de finish van AC36, zijn we allemaal vertrokken", zegt Ashby. “De eerste taak was een diepgaande haalbaarheidsstudie van twee weken om ervoor te zorgen dat er wereldwijd voldoende begrip was dat dit iets was dat op een positieve manier voor ETNZ kon worden gedaan en dat het het team en de doelstellingen van de America's Cup financieel of qua middelen niet zou beïnvloeden. ”

Sindsdien heeft de kerngroep gewerkt aan de nieuwe ontwerp- en engineeringuitdagingen die volledig gericht waren op het verbeteren van het bestaande record van 202.9 km/u (126.1 m/u) dat in 2009 door Richard Jenkins in Greenbird werd neergezet.

"Als team hebben we een aantal behoorlijk creatieve en innovatieve conceptuele ideeën verkend in de zoektocht naar meer snelheid", zegt Ashby, "maar uiteindelijk evolueerden onze ontwerp- en prestatieprincipes naar een concept dat qua basislay-out redelijk vergelijkbaar is met de bestaande recordhouder, die benadrukte ons echt wat een enorme uitdaging dit zal zijn.”

Zonder een revolutionair ontwerp, en zeer vergelijkbaar met wat wordt voorspeld in de 37e America's Cup met de volgende generatie AC75's, zal de winst neerkomen op de kleine verbeteringen en verfijningen die samen zorgen voor algemene vooruitgang en succes.

"Net als de America's Cup moeten we het gewoon over de hele linie beter doen door gebruik te maken van onze ervaring, vaardigheden en tools die we tot nu toe als team hebben opgedaan", zegt Ashby. “En dan, net als bij het zeilen, zijn er altijd de weergoden en doen we er alles aan om klaar te staan ​​als de juiste omstandigheden op de locatie worden gepresenteerd.”

Vanuit een ontwerp- en engineeringperspectief zegt Guillaume Verdier (teamlid): “Dit project is echt boeiend voor ons allemaal. Er zijn veel overeenkomsten met wat we doen met snelle zeilboten op het gebied van aerodynamica en structurele krachten, constructiemethoden, materialen enz., dus we zijn in veel opzichten goed geplaatst. Maar zonder twijfel zal geen enkele boot die we ooit hebben ontworpen zo snel gaan als we met ons landjacht nodig hebben. Dus met de toename van de snelheid komen ook meer complexiteiten, maar we zijn er zeker van dat dit complexiteiten zijn waar we van kunnen leren, zodat we onze volgende AC75 sneller kunnen laten gaan.”

Het voor de hand liggende element van onzekerheid en verschilpunt voor alle ontwerpers van het Emirates Team New Zealand is de bandentechnologie en de dynamische krachten die met banden op de grond worden geassocieerd, in tegenstelling tot hydrodynamische krachten op folies in het water.

“Dit is de grote onbekende voor ons”, zegt werktuigbouwkundig ingenieur Tim Meldrum van ETNZ.

“Banden op een vlak, zout oppervlak met een snelheid van meer dan 200 km/u zijn heel wat anders dan folies in het water met een snelheid van meer dan 50 knopen. De regels bepalen dat we op een vlakke, natuurlijke ondergrond moeten rennen. De beste die we kennen waar het winderig kan zijn, zijn droge zoutmeren. Omdat de banden het enige contactpunt met het zout zijn, is het een vrij belangrijke factor bij het vinden van de goede plek om voldoende grip te behouden - met de minste hoeveelheid rolweerstand.

“Ons ambacht heeft veel verschillen in vergelijking met een snelheidsrecord gemotoriseerde auto. Ten eerste onze "motor" - een vleugel in ons geval levert echt een kleine stuwkracht in vergelijking met een race-verbrandingsmotor. Dus alles wat die stuwkracht tegenwerkt - de rolweerstand van het wiel en de aerodynamische weerstand, heeft een hoge prioriteit gehad om te verminderen als we hoge snelheden willen halen.

“Ten tweede zorgt onze vleugel voor veel zijwaartse belasting op de achterwielen, dus we moeten grip bieden om hem recht te houden. Een aerodynamische vleugel met neerwaartse kracht zoals die in de F1 wordt gebruikt om de grip in bochten te ondersteunen, zou ons te veel snelheid beroven, dus hebben we ervoor gekozen om een ​​variabel ballastgewicht toe te voegen om ons gripniveau te kunnen afstemmen. Extra gewicht heeft vooral invloed op onze acceleratietijd, maar doet geen afbreuk aan de aerodynamische weerstand. De wisselwerking is dat we sneller kunnen gaan, maar dat we uiteindelijk meer landingsbaan gebruiken om onze topsnelheid te bereiken. Gelukkig is ons circuit 8 km breed.”

Een ander tegenstrijdig probleem met de norm in de America's Cup is het gewicht. In de AC75's, hoe minder gewicht in de boot, hoe gemakkelijker het zal zijn om te vliegen en sneller zal het zijn. Bij een landjacht is het gewicht in bepaalde opzichten positief.

"Bij landsnelheid zal het gewicht onze vriend zijn als het op de juiste locatie wordt gebruikt", zegt Regan. "Dus we kunnen onze constructietechnieken verfijnen die in bepaalde aspecten voor extra gewicht zorgen, en niet zo gefocust zijn op gewichtsbesparing. Op de stempelpoot voegen we actief gewicht of ballast toe om de windkracht op het vleugelzeil tegen te gaan, zonder welke het vaartuig gewoon zou omvallen. Niet iets dat we willen voor Glenn die zulke hoge snelheden nadert.”

Te weinig gewicht en de buitenboordband zal van de grond komen en het contact verliezen, te veel zal onnodige weerstand toevoegen en waardevolle klikken aan snelheid verliezen.

Elk wereldrecord moet streng worden geverifieerd en vereist dat functionarissen van de North America Land Speed ​​Association de run meten en registreren met een specifieke reeks regels waaraan moet worden voldaan om in aanmerking te komen voor het wereldrecord.