Hydrofoil: downwind sneller dan de wind!

[Evan]

Na een jaar blijft het fenomeen Hydrofoil me nog steeds verbazen. Helemaal nu ik met Chrono's vaar en een betrouwbare GPS logger mee neem het water op.

Dat je met een hydrofoil snel kan gaan was meteen al duidelijk, maar wanneer je je eigen snelheid met de windsnelheid gaat vergelijken kom je een wel heel bijzonder feit tegen: Wanneer je downwind op snelheid vaart blijkt je VMG (velocity made good oftewel: je snelheid direct tegen of met de wind mee) ruim boven de meest harde windvlaag te liggen die je op dat moment ook maar gemeten hebt.

In mijn geval vandaag: wind 12kn gemiddeld met vlagen van maximaal 14kn blijkt de VMG stabiel te pieken op 16kn met een boardsnelheid van 23kn.
Met wind voortgedreven apparaat is het dus voor een normale sterveling mogelijk om de deze wind zelf in te halen en hoe harder je daar over nadenkt des te moeilijker het is om dat feit te bevatten.


Upwind is al bijna even bijzonder met een VMG die regelmatig boven de 10kn uit komt. Mocht het je lukken om deze snelheden over langere afstand vast te houden zou je bijvoorbeeld met ZZW vanaf de Brouwersdam in 40 minuten op de Slufter zijn en in 1,5u weer upwind terug kunnen varen (hemelsbreed 20km)

[Faxie]

Ben benieuwd wanneer de eerste hydrofoiler een 360 maakt. Met buggies kan het.

[Eltimm]

Is bijzonder, maar de fysica erachter lijkt me redelijk simpel (mijn gok, niet gebaseerd op waarheid/wetenschappelijke onderbouwing/een doctoraat ofzo).

Het gaat over behoud van energie. Energie = massa X snelheid.

Voorbeeld. Als je een gekookt uitje tussen je vinger neemt, en drukt, zit er op je vingers niet veel snelheid. Best wel veel kracht, vooral als je bedenkt dat een uitje amper iets weegt. Daarom kan een uitje met een gigantische snelheid wegspuiten.

Formule is dus simpel: energie (kracht) =  snelheid X massa. Dit moet constant blijven.  Als bij de eerste beweging een  kracht word meegegeven (gemiddelde kracht ligt op 45 kg bij handen bij een man van 30, maar je gebruikt maar een paar vingers. Maar al is het 10 kg krijpkracht vs een uitje van enkele grammetjes...)

Naar kiten vertaald: als je kite tegen en lage snelheid een hoge kracht weet te genereren, zul jij sneller varen dan de gegenereerde snelheid als de energie die nodig is om jou massa + weerstand op water te bewegen, lager is dan de energie die gegenereerd word door je kite. Dit omdat je Hydrofoil tegendruk geeft, en de totale kracht die je kite vangt dan vertaald word naar laterale snelheid.

Hou er ook rekening mee dat je dus vooral laterale snelheid haalt met een kite, als je puur downwind zou varen zou je nooit sneller kunnen gaan dan de wind omdat:

-je kite als een soort windanker werkt
-je geen druk op je hydrofoil kan zetten

Waar het breekpunt van lateraal naar puur downwind gaat ligt, weet ik niet. Wel zou je technisch gezien het snelst varen als je net onder de 90 graden blijft...

Dit is mijn gokje, compleet uit m'n duim gezogen en er een slag naar geslagen.

[Marco B.]

welke logger gebruik je?

[Faxie]

Is bijzonder, maar de fysica erachter lijkt me redelijk simpel (mijn gok, niet gebaseerd op waarheid/wetenschappelijke onderbouwing/een doctoraat ofzo).

Het gaat over behoud van energie. Energie = massa X snelheid.

Voorbeeld. Als je een gekookt uitje tussen je vinger neemt, en drukt, zit er op je vingers niet veel snelheid. Best wel veel kracht, vooral als je bedenkt dat een uitje amper iets weegt. Daarom kan een uitje met een gigantische snelheid wegspuiten.

Formule is dus simpel: energie (kracht) =  snelheid X massa. Dit moet constant blijven.  Als bij de eerste beweging een  kracht word meegegeven (gemiddelde kracht ligt op 45 kg bij handen bij een man van 30, maar je gebruikt maar een paar vingers. Maar al is het 10 kg krijpkracht vs een uitje van enkele grammetjes...)

Naar kiten vertaald: als je kite tegen en lage snelheid een hoge kracht weet te genereren, zul jij sneller varen dan de gegenereerde snelheid als de energie die nodig is om jou massa + weerstand op water te bewegen, lager is dan de energie die gegenereerd word door je kite. Dit omdat je Hydrofoil tegendruk geeft, en de totale kracht die je kite vangt dan vertaald word naar laterale snelheid.

Hou er ook rekening mee dat je dus vooral laterale snelheid haalt met een kite, als je puur downwind zou varen zou je nooit sneller kunnen gaan dan de wind omdat:

-je kite als een soort windanker werkt
-je geen druk op je hydrofoil kan zetten

Waar het breekpunt van lateraal naar puur downwind gaat ligt, weet ik niet. Wel zou je technisch gezien het snelst varen als je net onder de 90 graden blijft...

Dit is mijn gokje, compleet uit m'n duim gezogen en er een slag naar geslagen.

De snelste VMG koers ligt rond 45 graden downwind. Geldt namelijk ook voor ijs/landzeilers ed. Volgens mij zal het met een raceboard ook mogelijk moeten zijn.

In principe moet je vaarsnelheid 1,4 keer sneller dan de werkelijke wind zijn (pythagoras, rechthoekige driehoek), dus in het geval van de 14 knopen van Evan zou je 19,6 knopen moeten varen om even snel als de wind downwind te gaan. Als je terugrekent van de 23,2 die hij vaarde, kom je uit op 16,5 knopen downwind, wat dus ook wel ongever klopt. 

De windrichting was op dat moment overigens niet 277 graden, maar meer richting 267, gezien de koers van 132 graden.

[Dobbelsteen]

Dat je sneller kan gaan dan de wind heb ik altijd logisch gevonden.
Als je gewoon recht meegaat met de wind heb je niet zo veel snelheid. Zet eenmaal weerstand op de kite, zodat er veel meer kracht ontstaat, dan kan je een pak sneller gaan.

[Evan]

Dat je boardsnelheid hoger ligt dan de windsnelheid is inderdaad niks nieuws, maar ik heb het puur over het feit dat als je een windvlaag gehad hebt en je vol downwind knalt je die vlaag weer in kunt halen om hem een 2e keer mee te maken.

[Peer]

Ben het met je eens. ..Dat is een bizarre gedachte Evan.

[Faxie]

De sleutel tot tijdreizen?

[Karel79]

Een kite is een vleugel, geen luchtballon of zeil... de lift die de kite genereerd icm de minimale weerstand van een hydrofoil zal wel de reden zijn waarom je sneller als de wind kunt varen.

[Davidov]

Goeie gegevens aan het verzamelen!


Met kite-buggy slagen we er in, om (ook met een Chrono) 2,3 tot wel 2,5 keer de windsnelheid te kunnen gaan op een downwind koers. Hierbij doen we dan een downwind bocht waarbij we het minimaal aan snelheid verliezen maar wel sneller dan de wind moeten gaan omdat anders de kite uit de lucht valt.
Zoals hier wordt gedaan => 

http://vimeo.com/104436502


Dezelfde windvlaag nemen is dus mogelijk.



Hoe minder wind, hoe beter je resultaten hier moeten zijn. Een grotere kite is meer efficiënt dan een kleinere.

De topfoilers halen upwind een VMG van 15,8 knopen. Misschien toch eens kijken naar een high performance foil-board? Als je met dit soort dingen bezig bent, zal dat enkel helpen! 

[Evan]

Een andere manier is er niet om downwind foilend een gijp of bocht te maken. Als je hem bovenlangs stuurt of achter je kite aan probeert te varen zoals met een normaal board vaar je onherroepelijk je lijnen slap (echt een aanrader,  not). Zodra het boven de 20kn waait kun je wel weer je kite op een normale manier sturen als je geen al te hoge snelheid aanhoud tenminste.

Deadmans turn zou in principe ook op een foil mogelijk moeten zijn alleen wie is de eerste gek die het gaat proberen? Op land kun je bij een fout je hoopje ellende makkelijk weer uitleggen en opnieuw starten, op het water word het een vrijwel gegarandeerde zwempartij.


Heineken blijft inspirerend om naar te kijken, die snelheden kom ik nog niet eens in de buurt.

[Pieterr]

https://nl.wikipedia.org/wiki/Schijnbare_wind

[Evan]

Kijk en huiver: levitaz aspect 3.0 chrono 12m en wind ergens ronde de 10kn

[-Martijn-]

Sick Hoe beginnersvriendelijk is die foil vergeleken met je vorige?

[Evan]

Aanvang snelheid is nagenoeg hetzelfde, misschien een knoopje meer boardsnelheid nodig voordat hij het water uit komt.  Hij stallt wel zeer agressief en dat is niet iets wat het leren makkelijker maakt. Ook zijn de trailing edges vlijmscherp, tegen de 0,1mm aan en als beginner ga je zeker een keer de vleugels raken en dan is een TE van 1mm en afgerond een stuk veiliger.

Levitaz heeft nu ook een beginners vriendelijke voorvleugel die met minder snelheid foilt en een vriedelijker stall gedrag heeft. De rest is hetzelfde dus je zou hem dan met twee vleugels kunnen bestellen mocht je bang zijn uitgekeken te raken op de beginners vleugel.

[Jelle]

Kiteforum.com had jaren geleden ook al een topic: met een gewone kite en board sneller dan de wind. De fysica erachter is over vele tientallen posts uitgebreid besproken.

[Ondabeach]

Oftewel schijnbare wind.

[Michiel.]

Ongelofelijk feit dit!
2x de windsnelheid is al mooi, maar op sneeuw, wielen of ijs kan het nog veel beter.
Kortom, nog veel te ontwikkelen.

Ik ben ook in het hydrofoil "bootje" gestapt. Ben benieuwd of ik ook zo stoned als Evan kan worden

[Faxie]

Ik zal er vroeg of laat ook wel eentje kopen. Al dan niet een van de huidige modellen over een paar jaar voor een prikkie

[Ed.]

Ik stond 500m verderop op het strand, en ik hoorde je lijnen gewoon constant fluiten, bizar!

[Evan]

Vind je het gek met 31,5kn

[Michiel.]

Kortom, nog dunnere lijnen Evan, teveel weerstand door VIV's

Cousin-Trestec in 170kg? Als ze dat leveren überhaupt?

[Evan]

Had al 170kg lijnen,  maar dat is blijkbaar te dun want die heb ik woensdag kapot getrokken.

[Evan]

Nu met de R1 17m gaan de snelheden me ook weer verbazen.

afgelopen zondag met gemiddeld 8-10kn wind en heel sporadisch een vlaagje van 11kn gewoon bijna de 30kn gehaald en een downwind VMG van 18kn!