Design av dagens cruising-båter

Page 1

Båter og utstyr Av Øyvind Bordal

Pluss og minus ved moderne turbåter Brede rumper og knekkspant. Kjempestore cockpiter og rommelige akterlugarer. Komfortable, lett håndterlige båter med elektriske hjelpemidler. Det er tidens trend, men hvilke konsekvenser får dette når forholdene til sjøs blir ubehagelige?

S

om mange vil ha lagt merke til, skjer det en hel del når det gjelder design av seilbåter. Vi opplever en tiltagende tendens til at verftene deler modellene sine i to serier som retter seg mot henholdsvis tur-orienterte og regatta-orienterte seilere. Regattabåter er for øvrig ikke et helt relevant begrep, for det er egentlig turbåter alt sammen. Noen av dem er bare designet og bygd med en høyere prioritering av gode seilegenskaper og høyt fartspotensiale enn andre. De såkalte performance-båtene er turbåter som er designet, bygd og utstyrt sånn at de også egner seg til sportslig seiling – og regatta. Lavere vekt i turbåter

I Seilas nr. 4 i år kikket vi på et litt merkelig motsetningsforhold; at de regatta-orienterte båtene designes med mer ekstreme, fartsglade linjer og effektive riggløsninger, samtidig som de er relativt tunge. Dermed lever de ikke opp til det potensialet som designet legger opp til. Det skjer nettopp fordi de samtidig skal være turbåter med all den komforten og det høye utstyrsnivået som kreves i dag. Men det er ikke bare performance-båtene som har endret seg. Også de modellene som verftene i stigende grad har

begynt å målrette mot turseilerne, har forandret seg. Den omvendte verden

De fleste som interesserer seg for emnet, vil ha lagt merke til at stort sett alle seilbåter – uansett om det er snakk om cruising- eller performance-båter – nå designes med svært brede akterskip. At performance-båtene gjerne ender opp med en høy totalvekt, er temmelig kontraproduktivt for den målsetningen de er født med. Når det gjelder turbåtene, er totalvekten ofte lavere enn den var tidligere! Og det rimer dårlig med den tradisjonelle oppfatningen av hva en god turbåt er; en tung, solid båt med rolige bevegelser. Med andre ord er de båtene som designes for fart, blitt tyngre, mens de båtene som designes til turbruk, hvor vekt ikke nødvendigvis er et problem, er blitt lettere. Det virker jo bakvendt… Annerledes fra skandinaviske

Det er viktig å poengtere at ikke alle nyere turbåter er trukket i den retningen. Skandinaviske verft som X-Yachts (med sin Xc-serie) og Orust-båtene (Hallberg-Rassy, Malö, Najad) har beholdt en høy kjølprosent, en høy totalvekt og et lavt tyngdepunkt,. Selv de nyeste modellene er designet med relativt dype, v-formede undervannsskrog.

«Båten blir både komfortabel, romslig og lett å håndtere. Det er alt hva dagens publikum etterspør. Samtidig kan prisen holdes nede, ettersom de er billigere å bygge.» 40 | Seilas nr. 7 2012

Trender 2012

TRENDSETTER: RM 1260 er et typisk eksemel på den nye trenden. Båten er nominert til Årets Båt i familieturseiler-kategorien, og vil også bli vist på messen i Sandvika.

• Stor bredde akter • Knekkspant i akterskipet • Lavere vekt • To ratt • Større vinduer og dekksluker • Stort cockpit, gjerne integrert med inneplass • Targabøyle/cockpitkalesje • Dreibart drev kombinert med baugpropell og sidepropeller • Utstyr designet til enkel håndtering med lite mannskap.

Seilas nr. 7 2012 | 41


Båter og utstyr

Om stabilitet i seilbåter

Fordeler ved moderne skrog: Moderne skrog

CG CB

180°

GZ

GZ

Tradisjonelle skrog Krengningsvinkel

TRADISJONELL: Skandinaviske turseilere som Hallberg-Rassy er tyngre, og har et dypere skrog med mer vekt. Det gir en mer behaglig gange gjennom sjø, og slike båter er også mer sluttsive, det vil si at det rettende momentet er høyere ved ekstreme krengningsvinkler.

Svenske Arcona holder fast i performance/cruiser-kombinasjonen og har skapt modeller som har trekk fra begge tradisjoner. De bærer et stort seilareal ved hjelp av en dyp, tung kjøl og et lett skrog. Disse båtene er også betydelig dyrere enn de cruisingbåtene som typisk bygges lenger sør i Europa. Det handler nødvendigvis ikke bare om snekkerarbeid og dyre arbeidstimer. Det handler også i høy grad om at de er utstyrt med en tyngre kjøl – og en større rigg. Det koster mer.

velegnede til hardt vær og åpent hav. De er lettere, bredere og har et høyere tyngdepunkt. I nyere turbåtdesign er den tendensen blitt ytterligere forsterket. Problemene i hardt vær handler primært om stabilitet: Stabiliteten i en seilbåt kommer dels fra skrogfasongen («formstabilitet») og dels fra kjølens rettende moment. Den førstnevnte typen stabilitet er mest effektiv ved en lav krengningsvinkel, mens den sistnevnte er mest effektiv ved en høyere krengningsvinkel (se illustrasjon).

To typer stabilitet

Denne «skandinaviske» typen cruisingbåter er kjent som velegnede til å krysse åpent hav: De har en rolig, behagelig gange i sjøen, og de beholder en høy stabilitet også ved store krengningsvinkler. Cruisingbåter fra den kontinentale delen av Europa er tradisjonelt oppfattet som mindre

Redusert sluttstivhet

Nå er det slik at cruisingbåter umiddelbart ikke behøver den samme stivheten eller stabiliteten som performance-båter. Turbåter er typisk utstyrt med et mindre seilareale, og kravene til stabilitet er dermed mindre. Sidekreftene behøver simpelthen ikke å være så store.

«I en viss forstand er det kilopris for båt: Reduseres totalvekten, brukes det mindre materialer – og dermed mindre penger.» 42 | Seilas nr. 7 2012

Et veldig bredt akterskip forsyner båten med en høy skrogstabilitet, så innledningsvis, ved en lav krengningvinkel, kan den seile ganske effektivt, selv om kjølvekten og dermed kjølprosenten (andelen av båtens totale vekt som er plassert som ballast) er relativt lav. Krenger de derimot mye, mister de fort stivheten og legger seg ned. Det man kaller «sluttstivhet» og som typisk henger sammen med et relativt smalt skrog og en høy kjølprosent, vil med andre ord være dårligere i disse moderne cruisingbåtene enn den er i eldre, mer tradisjonelt designede turbåter.

De nye cruisingbåtene med brede akterskip og relativt lav totalvekt har mange komfortmessige fordeler: Trenden skaper enorme cockpiter som er gode å oppholde seg i, i hvert fall ved lave krengningsvinkler og moderate værforhold. Båtene får store akterlugarer. Den lavere vekten gir samtidig skrog som er lette å drive frem og som i moderate værforhold ikke krever et stort seilareale. Båten blir med andre ord både komfortabel, romslig og lett å håndtere. Det er alt sammen noe som dagens publikum etterspør. Samtidig kan prisen holdes nede – ettersom de er rimeligere å bygge.

Komfortmessige fordeler

Kilopris for båt

Saken er altså at mange nyere cruisingbåter har et tyngdepunkt (det som i konstruktørspråk heter «Center of Gravity», eller «CG») som er plassert relativt høyt. Det er ikke fremmende for båtens samlede stabilitet, men det er et kompromiss man har inngått for at oppnå bestemte ting.

Går man ned i kjølprosent, sparer man mange penger. Bly er dyrt. Dessuten kan hele riggen og alt dekksutstyret dimensjoneres ned, og det gjør også båten billigere å produsere. I en viss forstand er det kilopris for båt: Reduseres totalvekten, brukes det mindre materialer, og dermed mindre penger. I hvert fall er dette sant inntil det punk-

En seilbåt som flyter, har et tyngdeCG punkt (CG, Center of Gravity) og et oppdriftssenter (CB, Center of CB Buoyancy). Så lenge båten ikke krenger, befinner de to punktene seg i loddrett linje over hverandre. CG er senteret for en kraft som trekker nedover, CB er senteret for en kraft som trekker oppover. Når båten krenger, forblir CG samme sted – tyngdepunktet flytter seg ikke. Det gjør derimot oppdriftssenteret, CB. I en seilbåt som krenger, forskyves CB ut til le side, og det oppstår en horisontal avstand mellom CG og CB. Denne avstanden virker som et rettende moment, og dette momentet kalles GZ. Jo lenger denne armen er, jo større rettende moment har båten. Etter hvert som båten krenger mer, blir GZ-armen lenger – båtens rettende moment øker. Men på et tidspunkt når båten sin maksimale stabilitet (AMS, Angle of Maximum Stability). Hvis båten fortsetter å krenge enda mer, blir GZ-armen kortere, og stabiliteten mindre. Til slutt når den et punkt hvor stabiliteten blir negativ – CB skifter side, og kraften virker i stedet mot en tilstand hvor båten ligger med bunnen i været. Skillelinjen mellom disse tilstandene kalles AVS, Angle of Vanishing Stability. Denne krengningsvinkelen er selvfølgelig kritisk for sikkerheten. Det er lett å se at den er avhengig av båtens skrogfasong.

GZ

En GZ-kurve viser båtens rettende moment i forskjellige krengningsvinkler, og viser også hvilken krengningsvinkel som skal til, før båten mister sin positive stabilitet, og dermed velter. Som du ser på illustrasjonen, har båter med et lavt tyngdepunkt og moderat bredde (la oss for enkelhets skyld kalle dem tradisjonelle skrog) en litt annen GZ-kurve enn båter med et høyere tyngdepunkt og stor bredde (la oss si moderne skrog). I moderne skrog oppnår de AMS, maksimal stabilitet, ved en lavere krengning enn båter med tradisjonelle skrog. Samtidig når moderne skrog AVS (det punkt hvor de mister sin positive stabilitet) ved en lavere krengning enn tradisjonelle skrog. For å si det enkelt: Moderne skrog har en bedre begynnerstivhet, men en dårligere sluttstivhet enn mer tradisjonelt designede skrogene. Og de velter ved en lavere krengningsvinkel.

«En svært bred seilbåt med en lav kjølprosent mister sin positive stabilitet ved en lavere krengningsvinkel enn en smalere båt med en høyere kjølprosent» tet hvor man må introdusere eksotiske, dyre materialer og kompliserte byggeteknikker for å bringe vekten ytterligere ned. Berettiget konservatisme

Seilere med mange års erfaring og en prinsipiell forkjærlighet for det tradisjonelle, kritiserer gjerne moderne båter for å mangle evne til at tåle ordentlig stormvær, og for ikke å være så velegnede til å seile på åpent hav, slik seilbåter fra 1970- og 1980-tallet var det. Selv om årsaken til kritikken for noen kan bunne i en nærmest automatisk motstand mot alt nytt, er kritikken akkurat her knyttet til faktiske forhold: Det er en kjensgjerning at en veldig

GZ

bred seilbåt med en lav kjølprosent mister sin positive stabilitet ved en lavere krengningsvinkel enn en smalere båt med en høyere kjølprosent (se illustrasjon). Den brede båten er kort og godt lettere å tippe rundt, når den krenger mye. Performance-båter bedre i hardt vær?

For de fleste er det neppe et problem at turbåten deres ikke er optimalt designet til å møte stormvær på åpent hav. Bruksområdet er som regel kystseilas i relativt beskyttede farvann, og en redusert sluttstivhet vil neppe oppleves som et stort problem. CE-merking og internasjonale standarder sør-

ger for at ingen kjølbåter som selges i dag, kan velte, annet enn i helt ekstreme, brytende bølger. Selv om man presser mastetoppen helt ned i vannet, retter båten seg opp igjen. Men ønsker man en båt som prinsipielt kan seile jorden rundt, vil det være gode grunner til enten å velge en eldre, solid bygd turbåt – eller, hvis finansene tåler det, en moderne, skandinavisk bygd cruisingbåt med lavt tyngdepunkt og en moderat bredde. Og kanskje er det overraskende for mange, men det vil faktisk også være slik at en nyere performancebåt (på tross av sitt flate undervannsskrog og store seilareal) vil være bedre egnet til å møte stormvær på åpent hav enn de cruisingbåtene som er designet etter tidens trend, de båtene der produsenten har hatt fokus på formstabilitet og lavere kjølprosent.

• Brede akterskip, eventuelt med knekkspant, gir høyere formstabilitet. Andelen av båtens stabilitet som kommer fra skrogets fasong, er med andre ord større i en bred båt. Stivheten er god ved små krengningsvinkler. • Båtene er bygd forholdsvis lette. Kravene til seilareale blir dermed mindre. Det gir mindre og lettere håndterbare seil, og ikke minst lavere byggeomkostninger. • Store cockpiter er nok en av de fordelene som blir mest verdsatt. Moderne båter har mye større komfort og plass i cockpit under normale forhold, og det er jo her man oppholder seg mest. • Adgangen til sjøen gjennom åpne hekker og badeplattformer er en komfortmessig forbedring. • Under dekk er akterlugarene blitt til dobbeltkøyer, selv på båter helt ned til under 35 fot. Plassforholdene under dekk er i det hele tatt forbedret, og det gir større bo-komfort under ferieseiling.

Ulemper ved moderne skrog: • Sluttstivheten er redusert. Tyngdepunktet i båten er plassert høyere, og den andelen av båtens samlede stabilitet som kommer fra kjølens rettende moment, er lavere. • Åpne, brede hekker kombinert med lave terskler og store nedganger er sårbare i veldig grov sjø: Det øker risikoen for å få en sjø rullende inn aktenifra – hele veien ned i salongen. • Store bølger aktenifra vil også presse akterskipet opp, og dermed øke risikoen for å dykke med baugen i bølgedalene. • Bred hekk skaper en cockpit med en stor fallhøyde ved krengning – det er langt ned fra lo til le side. Det stiller store krav til griperekker og fotstøtter, som ikke alltid er montert i tilstrekkelig grad. • Cockpit i moderne båter er ikke særlig dype eller godt beskyttet mot været. • Moderne skrog gir et bevegelsesmønster i sjøgang som er mer preget av brå, krappe bevegelser. • Smale, dype profiler i kjøl og ror øker punktbelastninger i undervannsskroget og gjør båtene mer sårbare ved grunnstøtning. Omvendt er bunnkonstruksjonen forbedret, med rammer og annet som opptar belastningene. • Bredt akterskip gir stor våt flate når båten ikke krenger. Det reduserer farten i helt lett vind. • Høye fribord og overbygg øker vindfang og avdrift – og reduserer stabilitet.

Seilas nr. 7 2012 | 43


Båter og utstyr

«Balanse skaper bra båter» S

tefan Qviberg er en av Sveriges ledende båtkonstruktører, og han er mannen bak linjene til blant annnet Arcona-båtene. Hvordan ser han på fordeler og ulemper ved moderne skrog? – Overordnet sett, sier Stefan Qviberg, – er situasjonen på markedet i dag slik at det ikke gir samme mening som tidligere å skille mellom regattabåter og turbåter – i hvert fall så lenge vi ser bort fra ekstreme racingbåter. Det er i høy grad de samme parameterne som gjør seg gjeldende for båter til både tur og regatta. Ofte er de faktisk konstruert til allround-bruk. De seneste årene har vi sett at utviklingen av moderne skrog til turbåter henter inspirasjon fra ekstreme regattabåter som for eksempel VO70-båtene, som nettopp har seilt Volvo Ocean Race. Høyere fart og større cockpit etterspørres også av turseilere. Bevegelser reduserer fart

– Men det vil være slik at disse moderne skrogene gir mer uharmoniske bevegelser. Årsaken er dels at de smale forskipene har lav oppdrift, og dels at de brede akterskipene med stor flytekraft, påvirkes kraftig av bølgene. Båtene har en tendens til å trimmes på nesen, noe som må kompenseres med mannskapsvekt. – Den aller seneste generasjonen regatta-båter har faktisk 44 | Seilas nr. 7 2012

Arcona 410: Båten henter inspirasjon fra moderne racingbåter, men beholder tradisjonelle trekk som matcher turseilernes behov – også hva angår sikkerhet i hardt vær.

fått litt mer oppdrift forut, ettersom altfor voldsomme bevegelser reduserer farten. Vann over dekk

– Ett av de store problemene under det seneste Volvo Ocean Racet var nettopp båtenes bevegelsesmønster. Dessuten tar de mye vann over dekk, og det gjør mannskapets jobb vanskeligere. Disse båtenes performance er i dag slik at man må holde igjen for å unngå skader på skrog og rigg, og for å skåne mannskapet for båtens voldsomme bevegelser og de store vannmassene som skyller over dekk. Disse forholdene kan naturligvis også overføres til cruisingbåter som er uhensiktsmessig utformet. Høyt fribord krever tilpasning

–Når det gjelder brede akterskip, utgjør de en potensiell fare ved krengning, ettersom fallhøyden fra lo til le blir stor. For tiden gjøres det ikke mye for å forbedre sikkerheten, noe jeg har sett bemerket ved båttester. Det er nok behov for å gjøre dette bedre i fremtiden. På neste generasjon Volvo Ocean Race-båter har man faktisk forsøkt å skape bedre beskyttelse for mannskapet. Høye fribord kan i seg selv være bra for å minske vannmengden over dekk, men øker man bare høyden uten å tilpasse skrog og kjøl, vil tyngdepunktet flyttes høyere, og man får en båt med dårligere stabilitet.

Stefan Qviberg: Den svenske konstruktøren er mest kjent for sitt arbeid med Arcona-båtene. Qviberg har også tegnet Cenit-båtene og en rekke one off-båter til regattaseiling.

Fart bra for tur og regatta

– Opp til fem knops fart er friksjonsmotstanden helt avgjørende for båtens ytelse. Ved fem knop utgjør den 95 prosent av motstanden på en 40 fots båt. Det betyr at båter med stor våt flate – som for eksempel en moderne båt med bredt akterskip som ikke krenger – vil være langsom i lett vind. Noen produsenter forsøker å balansere denne utviklingen og skape båter som er en miks av racing- og cruisingbåter, og dermed egnet til allround-bruk. – Man senker blant annet skrogvekten med mer avanserte

byggemetoder. Sandwichpaneler med rettede fibre, eventuelt karbonfiber i skrog og innredning, er byggestener som brukes av de mer kvalitetsorienterte verftene. Bra fartpotensiale er viktig selv for en cruisingseiler, ettersom det muliggjør raskere passasjer og mulighet for å seile vekk fra uvær. Som jeg ser det, er det en balanse mellom performance, stabilitet og sjødyktighet som skaper bra båter, uansett om vi snakker om cruising eller racing, sier Stefan Qviberg