Editie 3 2019/2020 Foiling

Scheepsbouwkundig Gezelschap “William Froude”

editie 3 jaargang 2019-2020

Foiling

YMR

Young Maritime Representatives duiken in de maritieme wereld

AFSTUDEREN

Twee afstudeerprojecten over foils

WINDFOILEN

Sven Grootjen over zijn zelfgemaakte foilende surfplank

FOILER

Flying in a yacht 1.5 meters above the water

MARITIEM ACHTER DE SCHERMEN

Hans Hopman over zijn dertien jaar bij Maritieme Techniek

De Boegbeeldcommissie

Redactioneel Beste lezer, Nu de kerstvakantie alweer bijna in de geschiedenisboeken opgenomen kan worden en de lente geleidelijk haar weg vindt naar Nederland, is ook het derde kwartaal ten einde gekomen.

We bevinden ons in onzekere tijden waarin aanpassingen nodig zijn, maar gelukkig is er één constante: Boegbeeld wordt gewoon bezorgd!

Deze editie staat geheel in het teken van foiling, een thema dat mij nauw aan het hart ligt en volgens velen de toekomst is van de maritieme sector.

Foils zijn wijd toepasbaar, zoals wederom blijkt uit de artikelen die in deze editie te vinden zijn. Zo vertelt DNA performance over hun foilende catamaran, ENATA over hun foilende speedboot en Hull Vane BV over hun weerstandsverminderende foil. Verder

Colofon: Boegbeeld is het vereningingsblad van de studievereniging S.G “William Froude” van de opleiding Maritieme Techniek aan de Technische Universiteit Delft. Het Boegbeeld vormt een verbinding tussen de studenten en de maritieme sector.

Editie 3 Jaargang 2019-2020 Eindredactie: Jesper van der Meij Redactie: Tycho Melles Jesper van der Meij Tjeerd Schoppink Mara Bakker Anna de Bever Casper Koopman Joseph Chin Huub Steeghs (QQ’er)

ii

Vormgeving en opmaak: Jesper van der Meij

leest u over de plannen van het SP80 team om het snelheidsrecord van de Vestas Sailrocket 2 te verbreken en over de afstudeeronderzoeken van Jacob Lotz en Michel Touw. Ten slotte heeft het TU Delft Solar Boat Team voor deze editie een extra uitgebreid artikel geschreven en vertelt eerstejaars maritiemer Sven over de foil die hij heeft gebouwd voor zijn surfplank.

Ook op onze faculteit en bij onze vereniging heeft men niet stilgezeten.

Zo leest u in deze editie over de excursie naar Amels, onze skireis Flits en de TBE naar Nijmegen.

Bovendien vindt u verhalen over minors in Noorwegen en Portugal en vertelt een sjaarsch over haar ervaringen. Verder leest u over de Young Maritime Representatives en stellen de kandidaten voor de FSR

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van de redactie van het Boegbeeld.

De redactie behoudt zich het recht ingezonden stukken in te korten, niet dan wel in een latere editie te plaatsen of te censureren.

Verschijnt vier maal per jaar Oplage: 1050 stuks Drukker: BladNL www.bladnl.nl Deadline kopij volgende editie: Juli 2020 Abonnement: Een abonnement op Boegbeeld kost jaarlijks €15,-. Voor meer informatie en aanmelding kunt u contact opnemen met de Redactie op het redactieadres of het adres van de studievereniging.

2020/2021 zich voor. Ten slotte vertelt Hans Hopman, die sinds kort erelid is van onze vereniging, over zijn tijd op onze faculteit en leest u over de PhD van Hugo Verhelst en een BEP over binnenvaartschepen.

Als laatste wil ik graag mededelen dat we vanaf deze editie een nieuw logo (het startpunt van een reeks toekomstige vernieuwingen) en maar liefst twee nieuwe commissieleden hebben: Casper Koopman en Joseph Chin. Zij stellen zich in deze editie voor.

Namens de gehele commissie: veel leesplezier!

Met immer luide plonsch, Tycho Melles Voorzitter Boegbeeld

Redactieadres: S.G. “William Froude” t.a.v. Redactie Boegbeeld Mekelweg 2, 2628 CD Delft boegbeeld@froude.nl Eerdere edities zijn te vinden op: www.froude.nl/media/boegbeeld Adres studievereniging: S.G. “William Froude” Mekelweg 2, 2628 CD Delft Tel: 015 2786562 Fax: 015 2785602 info@froude.nl www.froude.nl Cover: Front & back: ENATA FOILER - The Flying Yacht Logo: Anna de Bever

deze keer in ...

Foilende catamaran DNA Performance Sailing is een Nederlands bedrijf dat foilende catamarans maakt. De foils worden inhouse gemaakt met behulp van composiet, een erg sterk en buigzaam materiaal. Er moet goed gekeken worden naar de sterkte, stijfheid en eigenfrequenties van het materiaal om de juiste eigenschappen te verkrijgen. Lees over hoe ze dit doen op pagina 28!

Vereniging Voorzitter Commissaris Onderwijs Excursie Amels TBE Groeten uit het buitenland Sjaarsblog FLITS Nieuwe Boegbeelders Fotopagina Strip Shot

Lees over de eerste excursie van 2020 op pagina 4!

PhD

Faculteit BEP FSR PhD Maritiem achter de schermen

Amels

2 3 4 5 6 8 8 9 10 27 32

12 15 16 18

Hugo Verhelst vertelt over zijn PhD over grote flexibele structuren op pagina 22!

Bedrijven en organisaties Solarboat YMR

22 24

Foiling DNA Performance Sailing Afstuderen Windfoiling Van Oossanen Foiler: The Flying Yacht SP80: Breaking The Record

28 30 33 34 36 38

Een team uit Zwitserland probeert het snelheidsrecord op water te verbreken. Lees het op pagina 38!

Van de

S.G. “William Froude”

Voorzitter

Waerde lezer, Vooraf en aan het begin van dit bestuursjaar zijn er vaak dingen tegen mij gezegd als: ‘Je maakt zoveel verschillende dingen mee’ en ‘Elke maand ben je met zulke andere dingen bezig’. Dit zijn twee quotes die de afgelopen periode wel heel goed beschrijven.

In de spiegel Toen de vorige editie van Boegbeeld bij de drukker lag, stond een grote groep Froudianen in het zonnige Le Corbier op de ski’s. In dit Franse stukje van de Alpen was het bijkomen van de tentamens van de tweede periode en frisse moed verzamelen om het tweede semester weer te gaan knallen. Voor Froude ging het tweede semester direct goed van start. Op de eerste vrijdag van het kwartaal stonden direct twee activiteiten op de planning. Deze dag was toevallig Valentijnsdag, grappend zeiden mensen dan ook tegen elkaar dat ze op deze dag nu de liefde voor de sector konden vieren. SMT had voor de masterstudenten een Case Tour georganiseerd, waarbij een bezoek werd gebracht aan Port of Rotterdam in de ochtend. De opdracht voor deze morgen was om na te denken over het herontwerp van een bestaande terminal. De achttien deelnemers werden ’s middags bij DMO aan het denken gezet over de toekomst van de marine. Tegelijkertijd bracht een

2

andere groep van 27 Froudianen een bezoek aan het prachtige Vlissingen.

Voor hen stond in de morgen een bezoek aan Amels gepland, de werf die de SeaXplorer77 bouwt, waarna we ‘s middags ook een kijkje mochten nemen bij een jacht in aanbouw. Verder hebben de studenten ook dichter bij huis weer wat bijgeleerd over de sector.

In de eerste twee weken stonden er twee lunchlezingen op het programma, de ene over het life at sea project van MARIN en de ander van Nevesbu over de moeilijkheden van een drijvende offshore transformator voor het omzetten van stroom opgewekt door windmolens naar gelijkstroom voor op het land. Tussen al deze activiteiten door, wist S-Café nog een memorabele avond neer te zetten op de Thorboot.

De laatste excursie van dit kwartaal was de TBE naar regio Nijmegen. In de week naar de TBE toe bleek de situatie rondom het coronavirus ook serieuze vormen aan te nemen in Nederland. Met wat extra voorzorgsmaatregelen konden we de eerste dag op bezoek bij Van Oossanen en Scheepswerf de Hoop. ’s Avonds zijn we nog gaan poolen met zijn allen in Nijmegen, maar helaas heeft het programma van de vrijdag geen doorgang kunnen vinden. Inmiddels zit ook ik, net als ieder ander, op mijn kamer achter mijn bureau te werken.

Voor de activiteiten en excursies die nog op de planning stonden voor in het derde kwartaal wordt gekeken of deze later nog kunnen worden ingehaald.

Voor de boeg Veel enthousiasme was er op de ALV toen we begin dit jaar aangaven dat we graag dit jaar weer een koningsvaart wilden organiseren. Helaas hebben wij deze moeten annuleren in lijn met de nieuwe richtlijnen van het RIVM. Met MBE zijn we dit jaar ook al een stuk flexibeler geweest met de planning. Initieel hadden we prachtige plannen om Noord-Italië te bezoeken

en de maritieme sector van dit land te verkennen. Begin dit kwartaal kwam de conclusie al dat we dat land helaas niet kunnen bezoeken. De handdoek direct in de ring gooien was echter geen optie, dus moest er een nieuwe plek gekozen worden. Deze bestemming werd al snel regio Hamburg. De tijd vorderde, inmiddels zitten we in het nu en hebben we moeten besluiten dat we dit jaar niet op MBE kunnen gaan.

Wat betreft de overige activiteiten dit jaar, is het afwachten hoe de situatie zich vordert. Gelukkig heb ik nog wel een positief bericht: de inschrijvingen van de Grote Reis zijn volop in gang!

Deze reis zal plaatsvinden in de zomer van 2021, onder het thema “Face the Elements” zullen Singapore, China en hoogstwaarschijnlijk Zuid-Korea worden aangedaan.

Nieuwe hoofdsponsor Een andere mooie melding die we kunnen maken is dat Froude een nieuwe hoofdsponsor gevonden heeft, namelijk Spliethoff Group! Een van de zes bedrijven in de groep is Biglift Shipping, welbekend van het eerstejaars integratieproject en de ontwerpdag. We zijn erg blij met onze nieuwe hoofdsponsor en kijken uit naar een goede samenwerking!

Graag wil ik iedereen succes wensen met het volgen van online onderwijs en het thuis werken en ik hoop iedereen weer zo snel mogelijk op de maritieme gang te mogen zien onder het genot van een bakje Froffie.

Met immer luide Plonsch, Bart van der Kroft

Voorzitter

Van de

Commissaris Onderwijs Op het moment dat ik dit stuk schrijf zit ik thuis, op mijn studentenkamer achter mijn bureau.

Zoals waarschijnlijk velen van jullie, werk ook ik vanuit huis. Voor het onderwijs zijn het dan ook bijzondere tijden. De TU Delft heeft al het contaconderwijs gestopt en we zijn volledig overgestapt op online onderwijs. Dat vraagt veel, van zowel de docenten als de studenten, zelfs voor een technische universiteit met een uitstekende reputatie op het gebied van online onderwijs. De overgang heeft op dit moment dan ook de volle aandacht van de TU Delft.

Op het moment van schrijven is er nog veel onduidelijk en heeft iedereen veel vragen, zoals: Gaat mijn tentamen door? Hoe zit het met het BSA? Blijft de academische kalender ongewijzigd en gelden de huidige aanmelddata nog? Is er een regeling voor financiële ondersteuning? Kan ik straks beginnen met mijn master als ik studievertraging in mijn bachelor heb? En wat als ik verder wil studeren aan een andere universiteit? Wat gebeurt er met practica die nu niet door kunnen gaan? Allemaal vragen waar de TU Delft op dit moment nog geen antwoord op heeft. Begrijpelijk, omdat we in een situatie zitten waar niemand ervaring mee heeft en het de komende tijden erg onzeker is wat de ontwikkelingen zullen zijn rondom het virus. Ik hoop dan ook dat jullie allemaal gezond uit de strijd komen.

Tijdschrijven Vorig kwartaal riep ik op om je in te schrijven voor het tijdschrijven.

Dat hebben de eerste- tot en met derde jaars studenten gelukkig in groten getale gedaan en er zijn op dit moment meer dan 30 studenten aan het tijdschrijven. Zowel ik als Kwaliteitszorg zijn daar erg blij mee,

omdat we nu goed kunnen zien of het aantal uren wat voor een vak staat ook echt het aantal uren is wat de studenten eraan besteden.

Boekenverkoop Vanaf het tweede kwartaal werden de boeken verkocht via Waltman bij IO. Helaas is Waltman aan het begin van het derde kwartaal failliet gegaan. De boeken zullen dus niet meer via hen verkocht kunnen worden. Er wordt nu gezocht naar een passende oplossing. Zodra deze bekend is zal dit zo snel mogelijk met de leden gecommuniceerd worden zodat er voor het vierde kwartaal weer boeken kunnen worden aangeschaft.

Boekenkast In het bestuurshok staat een mooie boekenkast met daarin boeken die geleend kunnen worden als je thuis een boek bent vergeten of het boek niet hebt. De bedoeling is dat je het boek voor 1 dag leent en aan het einde van de dag weer terug brengt.

Echter zijn er nu wel 8 boeken die al een bijzonder lange tijd uitgeleend zijn. Mocht je je bij het lezen van deze tekst nu bedenken dat je er nog eentje thuis hebt liggen, kom het boek dan alsjeblieft terugbrengen wanneer de TU weer open is. Dan kan iemand anders het boek ook weer gebruiken!

Bachelorplanningstool Heb je een beetje stress dat je niet al je vakken gaat halen? Loop je met je studie niet helemaal nominaal of vind je het lastig om te plannen welke vakken je wilt gaan volgen? Neem dan eens een kijkje in de vernieuwde bachelorplanningstool! Je kent vast de modulekaart die de TU aan je uitgedeeld heeft tijdens je eerste jaar (heb je hem niet meer, dan kun je er altijd nog eentje bij de studieadviseur of het servicepunt ophalen). Deze

S.G. “William Froude”

Waerde lezer,

kaart hebben we digitaal gemaakt en elk blok is apart verschuifbaar, zo kun je zelf al je vakken inplannen. Heb je een vak niet gehaald? Dan schuif je deze naar de volgende periode.

Hierdoor zie je meteen wat dat te betekenen heeft voor de studiedruk voor die periode.

Feedbacklunches Elk kwartaal worden er feedbacklunches gehouden om de kwaliteit van het onderwijs te peilen en zowel positieve als negatieve feedback te verzamelen. Bij de ouderejaars feedbacklunch van kwartaal 2 waren al twee keer meer studenten dan bij de feedbacklunch van het eerste kwartaal.

Er wordt nu ook gekeken of we de feedbacklunches in samenwerking met Kwaliteitszorg een nog betere invulling kunnen geven!

Met immer luide Plonsch, Elise Hoffmann

Commmissaris Onderwijs

3

Excursie Amels Na lang wachten was het dan eindelijk zover: de eerste excursie van Froude in 2020 werd bekend gemaakt en deze ging naar niks minder dan de SeaXplorer en Amels in Vlissingen. Vrijdag 14 februari stonden dan ook alle 27 studenten netjes om 9 uur bij het Lagerhuysch klaar voor de reis naar Vlissingen.

Door Jelle Smit

4

Verder naar voren werkende in het schip kwam midscheeps de transitie van Explorer tot superjacht, de stoere decompressie kamer en helikopter hangars werden vervangen door suites en luxe ingerichte woongelegenheden.

Maar ook hier bleef de SeaeXplorer nog trouw aan haar naam, door het hele voorschip zo in te richten dat waar mogelijk haar gasten

de SeaXplorer, Damen en Amels te laten zien in een Kahoot. Tijdens de kahoot brak een felle strijd uit om de eerste plaats die natuurlijk een mooie prijs verdiende.

altijd kunnen genieten van het te bieden uitzicht. Zo is de SeaXplorer ook een van de weinige jachten uitgerust met een kraaiennest, wat ons helaas alleen maar een heel goed zicht gaf op de witte tent waarin het schip zich verborg, maar op een echte excursie natuurlijk adembenemende uitzichten biedt.

duidelijk dat dit jacht tot een hele andere categorie behoorde dan de seaxplorer. Net aangekomen in Vlissingen was dit jacht nog in de begin fase van haar constructie, wat de mogelijkheid gaf om alle techniek te bewonderen die normaal al gauw afgedekt wordt.

Na deze laatste bezichtiging was het tijd om iedereen te bedanken voor de rondleidingen en de dag goed af te sluiten met een flesje oorlam.

Na de lunch was het dan tijd voor onze tweede bezichtiging van de dag bij Amels. Daar lag het nieuwste casco op ons te wachten. Toen we het casco opstapten, werd al gauw

MediaCo

Eindelijk aangekomen in Vlissingen werden we ontvangen door het aanzicht van de nieuwste SeaXplorer, verborgen in een grote tent maar desalniettemin een indrukwekkend gezicht.

Vol verwachting stonden de 27 studenten te glunderen naar de grote witte tent die we na een korte briefing eindelijk mochten betreden.

Daar binnengekomen werden we begroet door de heerlijke geuren die hand in hand gaan met de scheepsbouw en ook zeker wel bekend zijn bij alle Froudianen die wel eens mee zijn geweest op een werfexcusie. Toen begon de rondleiding over de SeaXplorer dan echt. Beginnend op het zwemplateau werd duidelijk dat de seaxplorer geen normaal superjacht is zoals deze bij velen bekend is. Uitgerust om van Antarctica tot de North pasage te varen, beschikt de SeaXplorer over de benodigde ijsklasse en uitrusting om comfortabel de polen te verkennen.

Deze uitrusting viel direct op toen we het zwemplateau verlieten en een decompressiekamer aantroffen, ingebouwd om duikongevallen te behandelen (of om een kater te behandelen). Aangezien de bewoonde wereld op expeditie naar de polen te ver weg kan zijn, is de seaxplorer uitgerust om zoveel mogelijk zelfvoorzienend te zijn voor het geval er een ongeluk plaats zou vinden aan boord. Dit feit werd nog eens benadrukt toen we in de helikopterhangar aankwamen die uitgerust was om twee ACH125 heliski helikopters te beschermen tegen de elementen. Waar bij een normaal superjacht ĂŠĂŠn helikopter meer dan toereikend is, heeft de SeaXplorer behoefte aan twee helikopters.

Na alle details van de SeaXplorer te hebben bewonderd, was het tijd geworden voor de lunch, die klaar stond op het kantoor van Damen in Vlissingen. Tijdens de lunch kregen we de kans om onze kennis van

Vereniging

TBE II: Oost Best, Thuis West Op 12 en 13 maart zijn 27 Froudianen op TBE II geweest. De groep vertrok naar het zuiden van het land: Nijmegen en omstreken. Hier hebben wij Van Oossanen Naval Architects en De Hoop Shipyards bezocht. Door de chaos die vooral donderdag rondom het coronavirus was ontstaan, waren de bezoeken van vrijdag aan Ravestein Trading B.V. en Van Oord tot ons groot verdriet afgelast. Om 7:45 werd de groep achter Lagerhuysch verwacht om met de Frus en 2 gehuurde busjes te vertrekken naar de mooiste kant van ons land: onder de rivieren natuurlijk. Zoals verwacht zijn er natuurlijk altijd een paar Froudianen die wat meer moeite hadden om uit bed te komen. Hier had onze al ervaren Commex rekening mee gehouden zodat wij fris en fruitig op tijd zouden aankomen bij het eerste bedrijf, namelijk Van Oossanen Naval Architects in het pittoreske Wageningen. Tijdens de busreis naar dit bedrijf konden de Froudianen genieten van muziek en gezelligheid en natuurlijk het deelnemersboekje ”TBE II: Oost Best, Thuis West” alvast doorlezen. Deze keer voor het eerst digitaal in het teken van milieuvriendelijkheid!

Door Eloi Liger en Eleana Vallianatos

De Hoop Shipyards Na de lunch bij van Oossanen zijn de bussen vertrokken naar De Hoop Shipyards in Tolkamer. Het bedrijf is nu eigendom van dhr. Patrick Janssens en is begonnen als een samenwerking van

meerdere scheepswerven. Met al meer dan 125 jaar ervaring in scheepsbouw focussen ze zich op custom-made schepen voor zowel de binnen- als zeevaart. De Hoop bouwt bijna alle type schepen en offshore structuren, van ondersteunende schepen voor diepzeeduiken tot semi-submersibles en inland cruiseschepen. De laatste projecten waar over is verteld in een presentatie waren voornamelijk riviercruiseschepen, sleepboten en ook expeditie cruiseschepen. Na de interessante algemene presentatie over het bedrijf, waarbij tussendoor is

Aan het eind van de dag was het tijd om naar Nijmegen te gaan, de stad waar onze Commex opgegroeid is. Hier hebben de Froudianen genoten van het avondeten met traditiegetrouw de 3 speeches, een poolavond en gezelligheid tot in de late uurtjes.

bevestigd dat we allemaal geen koorts hadden en dus coronavrij waren, zijn we in groepen rondgeleid op een van hun lopende projecten. Dit is een expeditie cruiser voor Silversea die in afbouw ligt op de werf. We zijn in alle hoeken en gaten geweest van het schip en hebben uitgebreide uitleg gekregen over de complexiteit van zo’n schip en alle eisen die het nog een tikkeltje ingewikkelder maken om het comfort van de klanten maar optimaal te maken.

waarbij wij onder andere door het Kronenburgerpark gelopen zijn en hebben genoten van het uitzicht vanaf de Kruittoren. Daarna zijn wij langs de Waal gelopen om ons vervolgens terug te begeven naar de bussen, waarbij het laatste deel van de excursie alweer was aangebroken: de terugreis naar Delft. Terug in Delft zijn we naar het Froudehok gegaan om traditiegetrouw na de afsluitende speech van de Commex te genieten van een shotje Oorlam. Ondanks de onverwachte omstandigheden was ook deze TBE weer goed geslaagd.

Bezoek aan Nijmegen Omdat de Commex uit Nijmegen komt, konden wij ondanks de annulering van de bedrijven, genieten van een stadswandeling met ervaren gids. Na het late ontbijt begonnen de Froudianen de stadswandeling,

MediaCo

Van Oossanen Het eerste bedrijf van de dag was Van Oossanen, een onafhankelijk scheepsarchitectenbureau, dat sinds 1992 al veel ervaring op heeft gedaan met alles van zeil- en motorjachten, commerciële schepen en hightech marineschepen. Hun expertise ligt voornamelijk in de hydrodynamica en performance. Met CFD (Computational Fluid Dynamics) optimaliseren ze bijvoorbeeld rompen van allerlei soorten schepen met hun optimalisatieroutine: Fast Displacement Hull Form (FDHF).

Ook de Hull Vane®, een project dat sinds 2014 als onafhankelijke B.V. is gestart, is een uitstekend voorbeeld van de expertise die het bedrijf heeft met betrekking tot fluid dynamics en performance. Om meer over de Hull Vane® te lezen, zie het artikel van Van Oossanen op pagina 34! Dit laat ook weer het streven naar innovatie zien van het bedrijf en hoe belangrijk zij het vinden om klimaatverandering tegen te gaan door altijd de mogelijkheid tot verbetering open te laten. Als bezoekers waren wij allen zeer onder de indruk van de presentatie van zo’n gezellig, klein bedrijf. Aan het eind van het bezoek is er nog een kleine case gedaan, waarbij wij in groepen een creatieve naam mochten bedenken voor hun optimalisatieroutine FDHF.

5

Groeten uit... Noorwegen Door Gerard Wiegersma

Door virusachtige omstandigheden zit ik momenteel opgesloten in mijn kleine studentenkamertje te Delft. Echter, het afgelopen halfjaar zag er voor mij heel anders uit. Voor mijn minor heb ik namelijk een tijdje mogen studeren in het mooiste land op deze planeet: Noorwegen. In het stadje Trondheim, gelegen op 63.43 noorderbreedte, heb ik mij uitermate vermaakt aan de NTNU. Op de studie heb ik veel civiele vakken gekozen. Ik heb veel geleerd over ijs, ijsbrekers, haven-design en windmolens.

Waar de vakken over ijs en haven-design heel theoretisch waren maar super interessant, was Design of a Windturbine erg praktisch. Samen met een stel Noren hebben we na het ontwerp de

windmolen echt gebouwd en getest in een windtunnel.

Noorwegen is een schitterend land en zeker aan te raden wanneer de eerste sneeuw begint te vallen. Wereldschoon zoals het noorderlicht, gletsjers en de fjorden is hier allemaal te vinden. Dit gaf mij ook de motivatie om veel te reizen.

Van Jostedalsbreen in het zuiden tot en met Tromsø in het hoge noorden, niks was te ver om te bezoeken. Maar ook sporten. zwemmen, hiken, moutainbiken, klimmen, schaatsen, langlaufen, skiÍn en niet te vergeten de sauna pakken! Verder heb ik veel mensen ontmoet tijdens de vele hiketrips maar ook in de meest afgelegen cabins. Met de discipline van een TU student is er genoeg tijd om veel activiteiten te ondernemen en in de weekenden grote reizen te maken. Als

nuchtere Fries is het hoge noorden prima bevallen. Ook heb ik veel geleerd. Zo zijn we in Nederland veel te druk met elkaar.

De typische Noor kent geen stress, maar ook niet die gezelligheid zoals in de plaatselijke kroeg. Ik heb geleerd om een balans te vinden tussen studie, feesten en reizen. Geniet eens van de natuur om je heen, trek er eens op uit! Het kan veel meer voor je betekenen dan de bodem van je glas.

Oant sjen, Gerrie

Gerard Wiegersma

Lieve bootjesbouwers,

Groeten uit... Portugal Door Jorran Blaauw cruciale kennis vergaard heb; van de globale drijfveren achter de maritieme economie, het managen van een scheepswerf, het maken van Offshore Platforms, tot de praktische zaken rondom schepen, havens en platforms. Naar mijn mening onmisbare kennis voor een maritiemer.

Tijdens deze maanden in Portugal, die op verschillende aspecten anders waren dan mijn voorgaande twee jaar studeren in Delft, heb ik me op vele gebieden ontwikkeld en heb ik kennis vergaard die ik naar mijn idee nooit in Delft opgedaan zou kunnen hebben. De range van

De inhoud van de studie is anders, maar er zijn nog veel meer verschillen die als zowel positief als negatief ervaren kunnen worden. Zo staat de Portugese cultuur erom bekend dat alles traag en ongeorganiseerd is, wat voor ons Nederlanders vaak even wennen is.

Over het algemeen went dit snel en kon er dan ook vrijwel direct optimaal

verschillende vakken binnen de master Ocean Engineering die ik volgde hadden een veel bredere en minder technische scope dan in Delft. Dit is de reden dat ik daar zoveel nieuwe, naar mijn idee

genoten worden van het mooie weer, goede golven, de stad, maar vooral van de vele nieuwe vriendschappen. Als exchangestudent arriveer je als toerist en vertrek je als local, en dit heb ik ook zo

6

ervaren. Lissabon is een mooie stad met veel historie, goede sfeer, vriendelijke mensen en voor ons maritiemers misschien niet onbelangrijk; het heeft veel maritieme kennis mede door het Portugese koloniale verleden en de vele havens, terminals en scheepsbouwers die aanwezig zijn rondom de rivier die langs Lissabon loopt en is zeker een aanrader voor iedereen!

Groetjes, Jorran

Jorran Blaauw

De Maritieme sector is groter dan alleen Nederland, en zo geldt hetzelfde voor de studie Maritieme Techniek, die niet alleen gegeven wordt in Delft. Om mijn visie te verbreden, culturen en een andere manier van leven te ervaren, en daarmee verder te kijken dan de Delftse kennis en Nederlandse grenzen, ben ik afgereisd naar Lissabon om daar vijf maanden te studeren.

TRAINEESHIP

DAMEN GENERAL TRAINEESHIP

GROWING A BETTER YOU TOGETHER! Are you almost graduated and looking for a kickstart to your career? Then the Damen Traineeship might be interesting for you! It is an excellent way to start a challenging and exciting career within the Damen Shipyards Group. During the course of this two-year journey you will explore your own potential and further identify your talents.

ADV-6-003

Curious? Check career.damen.com/traineeships/ for more info!

Sjaarsblog Het leven van een sjaarsch, hoe ziet dat er na een half jaar studeren ongeveer uit? Is het leven van elke sjaarsch hetzelfde? Nou, nee gelukkig niet. Eén ding dat zeker is: elke sjaarsch lijdt aan tijdsgebrek maar verder is het leven van elke sjaarsch anders.

Door Femke Mossinkoff en studeren combineer, zelf heb ik daar eigenlijk niet een heel duidelijk antwoord op. Studeren gaat meestal tussen de trainingen, de colleges en het treinen door. Wanneer er even tijd is pak ik mijn studeermoment en tijdens de colleges probeer ik al zoveel mogelijk af te hebben. Af en toe studeer ik thuis om wat extra te trainen en af toe sla ik een training over door colleges die tot laat duren. Waar de witte week in Q2 voor vele sjaarschen een inhaalmoment was voor statica en/of wiskunde of waar velen nog wat tentamens oefenden voor sterkteleer, was ik afgereisd naar Oostenrijk om daar wedstrijden te rijden op de Weissensee. Een wedstrijd van

zestig en een wedstrijd van honderd kilometer stonden op het programma voor mij. Eigenlijk zouden er nog twee andere wedstrijden zijn, waaronder de alternatieve Elfstedentocht, maar toen deze wedstrijd plaatsvond was ik samen met de andere sjaarschen in Nederland het sterkteleertentamen aan het beunen.

Femke Mossinkoff

De een is lid van een studentenvereniging, de ander woont nog thuis. De een houdt van veel uitgaan en de ander is juist weer meer van het sporten. Ikzelf ben niet lid van een studentenvereniging, ik woon nog thuis in het mooie Akersloot en ben fanatiek aan het schaatsen.

En dan heb ik het niet over het langebaanschaatsen dat je altijd op tv ziet, maar over marathonschaatsen, een sport waarbij er met een peloton van ongeveer zeventig schaatssters gereden wordt en waarbij degene die als eerste na tachtig rondjes over de finish komt gewonnen heeft. Soms krijg ik de vraag hoe ik dat schaatsen

Flits 2020 Het wintersportseizoen stond in het teken van een dreigend virus dat loerde achter de bergen.

Skigebieden werden gesloten. Tirolers mochten niet meer jodelen. De sfeer werd grimmig. Ook voor de student waren dit onzekere tijden. Mochten ze nog wel afreizen naar het witte poeder? Was dit wel veilig? Begin februari waagden 44 dappere maritiemers zich naar het hooggebergte van Les Sybelles om de proef op de som te nemen. Benieuwd wat zij hebben beleefd? Lees dan verder!

Door Martijn Witvoet Bij aankomst in het postcommunistische Le Corbier, was de angst voor het virus voelbaar. Er was namelijk geen student te bekennen. Helemaal geen probleem, want we waren met z’n 44en! Op de piste was de sfeer gelukkig goed. De omstandigheden waren perfect en zo roetsjte menig Sjaarschmans/vrouwke al snel de berg af. De oude lullen deden het wat rustiger aan. Eerst even de ski’s laten waxen bij de plaatselijke rental, nog even een koffietje en dan rustig de langste lift

virus, maar omdat er maar 1 club was. Le Club Purple, vrij vertaald naar De Paarse Tempel, bleek echter een waar walhalla voor de maritiemers te zijn. Kwam dit door de gratis goodies, de studentikoze vipruimtes of het continue paarse licht?

Wie zal het zeggen. Wat we wel weten is dat hier intens genoten is tot in de vroege uurtjes.

nemen zodat er goed geacclimatiseerd kon worden aan de ijle lucht van de Alpen.

niet uitgevonden was, werd er, uiteraard, een pisteborrel gehouden. Op een geheime plek, verschuild achter de bomen, werd een epische bar opgebouwd om alle maritiemers te voorzien van wat

8

Al met al was het een enerverende week waarin vooral veel kilometers gemaakt zijn en ook de extracurriculaire activiteiten off-piste zeer goed zijn volbracht. Alle deelnemers bedankt, en tot volgend jaar!

Omdat het dus toch wel gezellig bleek te zijn én omdat social distancing toen nog

Flits

Dat er geen studenten te bekennen waren bleek uiteindelijk niet te komen door het

welverdiende gele rakkers. De sfeer was goed en de moral was high, en na afloop sjeesde iedereen snel naar beneden, want die tempel wacht niet!

Vereniging

Nieuwe Boegbeelder: Joseph Chin Mijn naam is Joseph en samen met Casper begin ik vanaf deze editie mee te werken aan het mooie tijdschrift genaamd Boegbeeld. Dit is mijn eerste commissiewerk voor Froude dus ben ik benieuwd hoe het allemaal uit gaat pakken.

Ik ben tweedejaars maritiemer en het bevalt me reuzegoed. Vorig jaar ben ik meegegaan op enkele excursies met Froude, maar erg actief was ik niet. In vergelijking met andere Froudianen heb ik ook amper ervaring met zeilen. Maritiem trok me echter enorm aan omdat het overkwam als een uitdagende sector met veel complexe projecten, gaaf om in zo’n sector te werken dus! Ik houd van alles binnen de sector, van heavy industries tot snelle zeiljachten.

Ik ben geboren in Gouda en woon daar nog steeds, Dat maakt me dus een rasechte spoorknor, maar dat blijf ik niet lang!! Hoop ik... Thuis in Gouda heb ik

namelijk wat hobby’s die ik eigenlijk wel in Delft zou willen doen. Zo ben ik fan van zwemmen, deed ik heel mijn jeugd aan waterpolo én heb ik een alt-saxofoon die ligt te verstoffen op mijn kamer. Ik ben kort lid geweest van Groover (de jazzvereniging), maar het spelen en reizen gingen niet goed samen. Wat ik ook tof zou vinden om te doen is roeien, wat mijn studentenleven wel heel wat maritiemer maken dan het nu is. Wat ik wel in Gouda zal blijven doen is scouting, ik zit bij een scoutingvereniging waar ik ieder weekend leiding geef over een groep kids. Als teamleider kan ik niet zomaar het team in de steek laten en natuurlijk blijf ik ook omdat deze scouting een en al gezelligheid is!

Joseph Chin

Door Joseph Chin

Volgend jaar ben ik van plan mijn minor te doen in Parijs. Ik ben half Frans en spreek de taal vloeiend, ik ga proberen de techniek in het Frans onder de knie te krijgen zodat ik misschien later kan gaan werken aan de Mediterraanse zee. Daar droom ik stiekem wel van, sinds ik daar een aantal vakanties zeilend heb doorgebracht met mijn familie.

Nieuwe Boegbeelder: Casper Koopman Mijn naam is Casper Koopman, ik ben 20 jaar oud en ik ben nu tweedejaars student Maritieme Techniek. Ik zal vanaf dit kwartaal een steentje bijdragen aan de Boegbeeldcommissie, ik heb er zin in!

Door Casper Koopman Nu in Delft heb ik absoluut geen spijt van deze keuze. Daarnaast is er in Delft heel veel anders te doen dan studeren. Toen ik in Delft aankwam ben ik dan ook lid geworden bij Virgiel en ik heb het daar erg naar mijn zin. Zo’n eerste jaar studie en

studentenvereniging is best wel druk. Nu in het tweede jaar is dat iets minder, dus leek het mij leuk om een steentje bij te dragen aan Boegbeeld. Ik heb er erg veel zin in en ik hoop dat ik voor jullie veel leesplezier kan betekenen!

Casper Koopman

Hoe ik bij maritiem terecht ben gekomen is een klassieker: de liefde voor het zeilen, echter is het soort boot misschien niet een heel gebruikelijke.

Mijn liefde voor zeilen komt namelijk van de oude platbodems. Vanaf mijn geboorte ben ik met mijn gezin elke zomervakantie de waddenzee op gegaan met de ‘Vrouwe Francina’, een 14 meter lang skutsje uit 1898. Vanuit de passie voor het platbodemzeilen heb ik ook mijn ideale zomervakantiebaantje gevonden: matroos op de grotere platbodems, ook wel de bruine vloot.

Als je dan op dat soort schepen de zomervakantie doorbrengt, wordt de techniek en historie die erachter zit steeds interessanter. Waarom dat dan niet gaan studeren?

9

Geen brug te laag De maritieme sector is goed in het vinden van optimalisaties. Er wordt het liefst zoveel mogelijk lading meegenomen op een schip dat zo min mogelijk weerstand heeft en zo min mogelijk brandstof gebruikt.

Elke optimalisatie heeft een optimum, waar de maximale doorvaarthoogte onder een brug er één van is.

Binnenvaartschepen worden zo gebouwd dat deze precies onder de laagste brug op een route kunnen varen en op deze manier de meeste lading mee kunnen nemen. Om toch nog voldoende zicht te hebben zijn binnenvaartschepen uitgerust met beweegbare stuurhutten. Een economisch ideale oplossing, maar als de stuurhut te laat zakt resulteert dit in een enorm veiligheidsrisico.

Meer dan 400 keer per jaar vaart een binnenvaartschip met een beweegbare stuurhut tegen een vaste brug in West-Europa. Naast dat dit veel schade oplevert zit hier nog een grotere consequentie aan; er kunnen gewonden of zelfs doden vallen.

Vanuit Platform Zero Incidents en Stolt Tankers is de vraag neergelegd bij deze Bachelor Eindprojectgroep om voor dit probleem een oplossing te vinden.

Het hoofddoel van dit onderzoek luidt als volgt: “De kans op een aanvaring tussen een beweegbare stuurhut van een binnenvaartschip en een statische brug verkleinen.”

zelf een goed beeld te kunnen vormen over de praktijk en te zien hoe de bemanning omgaat met het passeren van lage bruggen is er een stuk over een Duits kanaal meegevaren. Hierbij zijn er op zeven kilometer varen in totaal veertien bruggen gepasseerd waar de stuurhut voor moest zakken.

Verder is er gekeken naar de huidige bestaande technieken en oplossingen die aanvaringen met stuurhutten proberen tegen te gaan. De grootste

Binnenvaartonderzoek

Om de binnenvaartsector te leren kennen en op zoek te gaan naar de oorzaak van dit probleem zijn er kwalitatieve interviews gehouden met verschillende bemanningsleden en experts uit de sector. Daarnaast is er een enquête verzonden naar bemanningsleden om van een grote groep informatie te winnen. Met 275 reacties bleek dit een succes te zijn. Om

Binnenvaartonderzoek

Door Egbert Kooij, Jacob van Ooijen, Mick van der Velden en Léjon Zorn

12

conclusie die uit het onderzoek naar voren kwamen was de bevestiging dat de meeste ongelukken een menselijke fout als aard hebben. Daarnaast kwam naar voren dat de bemanning die zelf een aanvaring heeft meegemaakt vaker aangaf ondersteuning bij het heffen en zakken van de stuurhut wenst.

Bemanningsleden die geen aanvaring hebben meegemaakt gaven aan dit niet nodig te hebben, maar zeiden dat de opleiding of alertheid van de bemanning verbeterd moet worden.

Vanuit de verkregen informatie is een Programma van Eisen opgesteld om af te kaderen waar de oplossing aan moet voldoen. Het Programma van Eisen is opgedeeld in vier onderwerpen, waarvan de eerste de randvoorwaarden zijn. Deze benoemen waar het project zich aan moet houden, bijvoorbeeld de wettelijke eisen, de haalbaarheid en het waarborgen van de veiligheid.

Een ander domein is de functionele eisen, welke veel overeenkomst heeft met het oorspronkelijke doel van dit onderzoek; het gewenste

Faculteit

Binnenvaartonderzoek

resultaat moet een oplossing bieden voor de vele aanvaringen tussen de binnenvaartschepen en bruggen.

Omdat de schipper uiteindelijk met de oplossing aan de slag moet, zijn er een aantal gebruikseisen opgesteld. Het laatste domein zijn de ontwerpbeperkingen, want een oplossing moet wel binnen de huidige wereld van de binnenvaart goed kunnen opereren. Denk hierbij aan dat er meerdere nationaliteiten mee moeten werken en dat een oplossing niet op een live internetverbinding kan opereren, omdat er niet overal goede dekking is. concepten met elkaar vergeleken op kosten en vanuit daar is de uiteindelijke aanbeveling gemaakt.

Vervolgens zijn vijftien concepten bedacht die binnen het Programma van Eisen vallen en zijn deze kort toegelicht. Wij hebben ervoor gekozen om verschillende conceptoplossingen te creëren met de grote hoeveelheid informatie die we hebben opgedaan, zodat er bij een vervolgonderzoek dieper ingegaan kan worden op de haalbaarheid en kosten van een oplossing. Dit is namelijk een onderzoek op zich en hiervoor was niet genoeg tijd beschikbaar tijdens het Bachelor Eindproject. Om deze concepten te toetsen is een Multi-Criteria Analyse (MCA) opgesteld, welke deels volgens de AHP methode is uitgevoerd. Voor deze MCA zijn vier criteria opgesteld; doeltreffendheid, hoe makkelijk het te implementeren is (praktisch), hoe snel is het te implementeren (tijd) en het gebruiksgemak. De AHP-methode is gebruikt om een weging tussen deze vier criteria vast te stellen. Om alle concepten met elkaar te vergelijken bleek te tijdrovend. Hierdoor heeft elk concept van elke categorie een cijfer gekregen gebaseerd op de opgedane kennis. Nadat de concepten op de MCA zijn getoetst zijn de top vijf

Uit de MCA kwam als beste concept de stuurhut voorop het schip plaatsen, gevolgd door een volledig automatische zak van de stuurhut met daarna een oplossing voor het bepalen van de marge onder de brug aan de hand van de kielspeling.

Als vierde en vijfde zijn respectievelijk een hoogtemeter die aangeeft in de stuurhut hoe hoog het hoogste punt van het schip is en een hoogtemeter aan wal die meet of het schip onder de brug door past en een alarm op de brug geeft wanneer dit niet zo is. De score van de top vijf oplossingen zijn terug te vinden in tabel 1.

Als conclusie is uit het onderzoek gekomen dat er op korte termijn gekeken moet worden naar snelle, goedkope oplossingen die de schipper ondersteunen. Ook moet er een plan komen om over meerdere jaren ervoor te zorgen dat de schipper in grote mate ondersteund wordt of volledig ontlast van de taak om de stuurhut op en neer te bewegen. De oplossingen op korte

Tabel 1: De top vijf oplossingen na de multi-criteria analyse en beoordeling van de kosten.

Oplossingen

Doeltreffendheid (0,523)

Praktijk (0,290)

Tijd (0,066)

Gebruiksgemak (0,121)

Score

Kosten €

Stuurhut op boeg

10

5

5

7

7,86

€€ (nieuw) €€€€ (oud)

Automatische zak

10

4

4

8

7,62

€€€

Doorvaarthoogte kielspeling

7

7

7

8

7,12

€€

Hoogste punt schip

5

9

9

6

6,55

€

Hoogtemeting vanaf wal

7

6

3

7

6,45

€€€(los)

termijn moeten wel bijdragen aan een stap in de richting van deze (volledige) ondersteuning. De automatisering of het volledig weghalen van beweegbare stuurhutten door deze op de boeg te plaatsen, heeft de hoogste succesfactor.

Het onderzoek is in een beperkte tijd uitgevoerd, waardoor er enkele concessies gedaan moesten worden.

De eerste aanbeveling is dan ook dat er een tweede en eventueel een derde enquête gehouden kan worden. Daarnaast kunnen meerdere interviews plaatsvinden. Dit om meer informatie te winnen en meerdere kanten van verschillende betrokken partijen te belichten en te kijken hoe deze samen kunnen werken. Naast het voorkomen van aanvaringen kan het onderzoek ook breder getrokken worden door te kijken naar de arbeidsvoorwaarden en het werkritme van de bemanning. Omdat dit geen natuurlijk ritme is kunnen hier problemen uit voortkomen.

Wij vonden het als groep een interessant onderzoek om te doen.

Naast dat het een enorme impact en veel letsel kan voorkomen, was het voor ons ook een goede kennismaking met de binnenvaartsector. Onze studie haalt de meeste voorbeelden uit de zeevaart en dit project verruimde onze blik ook naar de binnenvaart. Voor de begeleiding willen we graag Carmen, Robert en René bedanken, waar we altijd terecht konden voor onze vragen.

13

Faculteit

Verkiezingen Facultaire Studentenraad 2020/2021 Op 13 en 14 mei zijn de verkiezingen voor de nieuwe Facultaire Studentenraad (FSR) van 3mE, die zoals elk jaar online plaats zullen vinden. Even vergeten wat de FSR ook alweer doet? Kijk dan op pagina 11 van de tweede editie van dit collegejaar of de webpagina van de FSR 3mE! Hieronder stellen alle maritieme kandidaten voor collegejaar 2020/2021 zich voor. Van deze vijf kandidaten zullen er slechts drie gekozen worden. Vergeet dus niet op je favoriet te stemmen!

Lara Notenboom

Lara Notenboom Hoi! Ik ben Lara en ik zou komend studiejaar graag opnieuw een bijdrage leveren binnen de Facultaire Studentenraad.

Het afgelopen jaar ben ik actief geweest als secretaris van de FSR, waardoor ik goed weet hoe alles in zijn werk gaat en wat de valkuilen zijn voor een nieuwe FSR. Ik kan zorgen dat plannen die het afgelopen jaar werden gestart, zoals bijvoorbeeld een klimaatsysteem, niet verloren zullen gaan tijdens de overdracht.

Casper Koopman

Casper Koopman Mijn naam is Casper Koopman, ik ben 20 jaar oud en ik wil komend jaar graag deel uitmaken van de FSR. Als ik verkozen word, wil ik mij vooral richten op input die ik van jou krijg. Daarom zal ik veel waarde hechten aan het bereikbaar zijn en openstaan voor punten die jij aan faculteit wilt verbeteren, vernieuwen of aanpassen! Daarnaast wil ik zelf bijvoorbeeld graag zien dat de kantine bij de ingang van 3mE studentenprijzen gaat hanteren.

Verder wil ik de punten die de huidige FSR aanpakt graag doorvoeren, zoals het beter ventileren van projecthokjes en de plekken in 3mE waar het vaak benauwd is. Kun jij jezelf vinden in deze standpunten?

Stem dan 13 en 14 mei tijdens de verkiezingen op mij!

Dana Janssen Hoi! Ik ben Dana, een tweedejaars student.

Dat betekent dat ik volgend jaar een minor zal

volgen op een andere faculteit.

Waarom zou ik me dan verkiesbaar stellen voor de FSR? Ik denk dat het een goede toevoeging zal zijn om iemand in de FSR te hebben die weet hoe het er op andere faculteiten aan toegaat. Hierdoor kan er inspiratie worden opgedaan bij anderen.

Er is namelijk altijd ruimte voor verbetering. Tegelijk zal ik nog steeds veel op de maritieme gang studeren en dus voor jullie benaderbaar zijn. Met feedback van jullie kan de faculteit namelijk verbeteren.

Met jullie stem kan ik me maximaal inzetten voor onze faculteit!

Eleana Vallianatos Ik ben Eleana, 20 jaar oud en voor de tweede keer eerstejaars Maritiem! Ik wil mij aankomend jaar graag gaan inzetten voor de FSR, omdat verbetering van onderwijs(voorzieningen) al mijn passie is sinds begin van de middelbare school. Mijn plannen bij de FSR zijn het verbeteren van de informatievoorziening over studie- en persoonlijke hulpmiddelen zoals de studieadviseurs, met een bijkomende focus voor studeren met een functiebeperking, wat ik ook al doe vanuit een groep van zo’n 20 TU-studenten met functiebeperking.

Verder is de studeeromgeving heel belangrijk voor productiviteit, betere stoelen en ventilatie kunnen daaraan bijdragen, en heb ik nog grotere (langetermijn)ideeën, zoals betere geluidsdemping door het gebouw voor minder geluidsoverlast. Zie je hier potentie in, stem dan op mij!!

Eleana Vallianatos

Daarnaast ben ik enthousiast om nieuwe ideeën uit te werken en aan de slag te gaan om de faculteit voor iedereen een prettige plek te maken! Persoonlijk zal ik mij komend jaar vooral willen inzetten voor de kwaliteit, de ergonomie en het werkklimaat van de studieplekken op 3mE.

Dana Janssen

Elise Hoffmann

Elise Hoffmann Wanneer je naar de foto naast dit stukje kijkt denk je vast: “Hé, die komt me bekend voor.”

Dat klopt, want dezelfde foto staat ook op pagina 3 van dit blad. Ik, Elise Hoffmann, ben dit jaar namelijk de Commissaris Onderwijs en een klein beetje de Secretaris van het 116e bestuur van het S.G. “Wiliam Froude”. Toch zou ik na dit jaar graag een jaar plaats nemen in de FSR, omdat ik het idee heb dat er nog genoeg ruimte is voor het waarborgen van de kwaliteit en voor verandering in de faculteit 3ME, zeker nadat ik een jaartje heb mogen meekijken achter de schermen.

Daarom hoop ik dat jullie op mij willen stemmen met de aankomende FSR verkiezingen!

15

Large Flexible Floating Structures Will they wrinkle?

This article is based on the master thesis and the first months of PhD work of Hugo Verhelst. On the 22th of July, 2019, Hugo graduated in a double degree program with the masters Maritime Technology (Ship and Offshore Structures) and in Applied Mathematics (Computational Science and Engineering).

The concept of large-scale floating solar panels in the offshore domain is a concept idea that was proposed recently in academic literature1.

Most of the offshore solar platforms are islands which carry solar panels and which are designed to deform with the ocean surface. Since solar panels can be considered as a light payload, only a small thickness is required to keep these platforms afloat, contributing to flexibility to follow the waves. Concepts as proposed by Patterson et al.1 can have in-plane sizes in the order of kilometers, but very low thickness (i.e.

0.1 to 1 meter) to balance costs and structural strength.

Compared to conventional ships and offshore structures, these structures are very thin. They operate on the interface between air and water and they are flexible enough to follow the waves of the ocean. Scaling up these concepts, the question arises if we are still able to design them. In other words, do we have the tools and knowledge to design large flexible floating structures, for whichever application operating on the interface between water and air? And what are the failure modes associated with these structures?

In our research, we develop mathematical models to model the complex phenomenon of wrinkling of thin floating membranes under several loading conditions, applicable to large membrane-like floating structures such as offshore solar platforms.

Wrinkling and consequently folding is equivalent to buckling of membranes and is

16

1

By Hugo Verhelst

Figure 1: Artist impression of a floating offshore solar platform, by Patterson et al.1

caused by combinations of tensile, compressive or indenting loads.

When wrinkles develop into folds, they can influence global structural stability, hence reliability.

The Wrinkling Phenomenon The phenomenon of wrinkling is everywhere. Wrinkles appear in your skin when you are surprised, when you laugh, but they also appear in an apple’s skin when it is aging2.

Furthermore, wrinkles occur in the sheets of your bed after the wildest dreams, and sailors might associate wrinkles with improperly trimmed sails.

In 2002 and 2008, two pioneering works were published, on the physics of wrinkles in a sheet under tension and wrinkling of a membrane on a foundation, respectively (see Figure 2). The work by Cerda et al.3 identified the wrinkling formation and disappearance of a thin membrane under tension (analogy with the sheets of your bed or the sails of a boat), whereas Pocivavsek et al.4 investigated the effect of the stiffness

ratio between the foundation of the support and of the membrane on the wrinkling and folding behaviour (analogy with wrinkles on your skin or on an apple). Besides these two studies, few other studies have been performed, including the investigation of wrinkling formation due to indentation of a beach ball5 (see Figure 3).

The relation between the aforementioned wrinkling phenomena and maritime and offshore structures might seem vague. But in case of flexible floating structures, the bending stiffness could be such low that similar effects as in the study of Pocivavsek et al. (see Figure 2, right) could occur, and thus wrinkles could develop into folds. Furthermore, complex load combinations within the flexible structures could lead to complex wrinkling patterns, sacrificing local or even global stability of the structure when developed into folds.

4

3

Faculteit

Figure 2: Left: wrinkling of a thin sheet under tension3, Right: wrinkle to fold transition of a thin membrane on a fluid4

of thin membrane structures in a generalized sense.

In our research, we develop robust and efficient mathematical models to facilitate wrinkling computations of membrane structures in the maritime domain. That is, we develop mathematical models to assess the wrinkling behaviour of thin membranes with reinforcements, holes and other design parameters, subject to combinations of loads.

The basis of our model is relatively new Isogeometric shell formulations9, which utilize the smoothness of B-splines to model shell formulations efficiently. Additionally, we aim to apply shape and topology optimization methods to find optimal allocation of reinforcements and holes in the design of membrane structures in seas.

References 1.

Patterson, B. D. et al.

Renewable CO2 recycling and synthetic fuel production in a marine environment. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 116, 12212–12219 (2019).

2.

Cerda, E. & Mahadevan, L. Geometry and Physics of Wrinkling.

Phys. Rev. Lett. (2003). doi:10.1103/ PhysRevLett.90.074302 3.

Cerda, E., Ravi-Chandar, K. & Mahadevan, L. Wrinkling of an elastic sheet under tension. Nature 419, 579–580 (2002).

4.

Pocivavsek, L. et al. Stress and fold localization in thin elastic membranes. Science (80-. ). (2008). doi:10.1126/science.1154069 5.

Vella, D., Ajdari, A., Vaziri, A. & Boudaoud, A. Wrinkling of pressurized elastic shells. Phys. Rev. Lett. (2011). doi:10.1103/PhysRevLett.107.174301 6.

Taylor, M., Bertoldi, K. & Steigmann, D. J. Spatial resolution of wrinkle patterns in thin elastic sheets at finite strain. J. Mech. Phys. Solids 62, 163–180 (2014).

7.

Wang, T., Fu, C., Xu, F., Huo, Y. & Potier-Ferry, M. On the wrinkling and restabilization of highly stretched sheets. Int. J. Eng. Sci. 136, 1–16 (2019).

8.

Fu, C., Wang, T., Xu, F., Huo, Y. & Potier-Ferry, M. A modeling and resolution framework for wrinkling in hyperelastic sheets at finite membrane strain. J. Mech. Phys. Solids 124, 446– 470 (2019).

9.

Kiendl, J., Hsu, M.-C., Wu, M. C. H. & Reali, A. Isogeometric Kirchhoff–Love shell formulations for general hyperelastic materials.

Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 291, 280–303 (2015).

5

Numerical models for wrinkling Analysis of deflection patterns of wrinkled membranes is a topic of research for a few years now.

Experiments such as those in Figure 2 have been executed to understand the physics of wrinkling via scaling laws2–4. Analytical mathematical models have been developed for relatively simple cases and the first steps have been taken to model wrinkling behaviour of membranes with numerical models6–8.

The latter are of particular interest when considering engineering of membrane structures. In case of maritime engineering, both the loading conditions (indenting loads, tension, shear, compression, but also hydrostatic pressure) as well as the design (possible reinforcements, holes for for the transfer lighting or green water) require numerical tools that compute the wrinkling response

Figure 3: Wrinkles in a pressurized beach ball due to an indentation load5

17

13 jaar bij Maritieme Techniek: Hans Hopman Het lijkt als de dag van gisteren dat ik begon als hoogleraar Scheepsontwerpen aan de TU Delft. Een enerverende beginperiode met heel veel nieuwe uitdagingen en mogelijkheden ten opzichte van mijn 25 jaar bij de Directie Materieel Koninklijke Marine (DMKM), thans de Defensie Materieel Organisatie (DMO). In de ruim 13 jaar dat ik nu als hoogleraar betrokken ben bij het reilen en zeilen van zowel de opleiding Maritieme techniek, als ook van de afdeling die hiervoor grotendeels verantwoordelijk is, is er veel veranderd. Deze veranderingen zijn voor onze alumni, met name de ouderen onder hen, niet altijd even zichtbaar en begrijpelijk geweest. Met deze bijdrage hoop ik meer inzicht te kunnen geven in de positie waarin de afdeling, thans verantwoordelijk voor de opleiding Maritieme Techniek, zich bevindt.

Door Prof.ir. Hopman De opleiding Maritieme Techniek (MT, vroeger Scheepsbouwkunde) was ooit een eigen subfaculteit.

Sinds begin 2000 wordt de opleiding verzorgd door drie secties binnen de afdeling Marine & transport Technology (M&TT), één van de 7 afdelingen van de faculteit 3mE (voorheen faculteit Werktuigbouwkunde en Scheepsbouwkunde).

De twee andere secties zijn: Dredging Engineering (DE) en Transport Engineering & Logistics (TEL). Met DE samen verzorgen de twee maritieme secties samen met de faculteit CiTG (Civiele Techniek & geowetenschappen) tevens de interfacultaire opleiding Offshore & Dredging Engineering (ODE).

Bij mijn aantreden in 2006 moest elke sectie financieel “zijn eigen broek ophouden”. Extra uitdaging hierbij was dat de inkomsten, via de overheid door de universiteit beschikbaar gesteld, structureel ontoereikend waren om het vaste personeel van de afdeling te kunnen bekostigen. Dit leidde tot een constante druk om extra inkomsten te genereren, vaak ingevuld door opdrachten voor de industrie.

De onderzoekscomponent van de wetenschappelijke staf bestond dan ook lange tijd hoofdzakelijk uit het schrijven van papers voor deelname aan conferenties. Het aantal eigen promovendi was tot 2005 echter beperkt; vaak niet meer dan 1 a 2 per hoogleraar. Het schrijven van grote onderzoeksvoorstellen, samen

met andere universiteiten, voor door NWO te financieren promovendi was eerder uitzondering dan regel. Daar moet ook bij vermeld worden dat de kans op gehonoreerde NWOvoorstellen in die tijd voor Maritiem geringer was dan nu. Toen moest er vaak geconcurreerd worden met voorstellen van alle wetenschappers in Nederland.

De wetenschappelijkke output, met name de publicaties in wetenschappelijke journals, bleef mede hierdoor relatief laag. Ditzelfde gold ook voor het aantal promoties per jaar, voor de gehele afdeling vaak niet meer dan 2 of 3.

De organisatievorm waarop de opleiding lange tijd heeft gedraaid, met de kennis van vandaag, zou nu het best gekarakteriseerd kunnen worden door een hiërarchische structuur van wetenschappers ten dienste van een aantal, veelal van buiten aangetrokken “praktijkhoogleraren”.

Deze structuur is inmiddels volledig losgelaten. Tegenwoordig wordt alle wetenschappelijke staf geacht zijn of haar eigen onderzoeksportfolio op te bouwen met een daarvan afgeleid college in de master. Ook de interne doorstroom naar de positie van hoogleraar wordt nadrukkelijker ondersteund. Het begrip “leerstoel” is inmiddels opgeheven. De concrete inhoud van het onderzoeksgebied van de hoogleraar wordt nu nadrukkelijker opgehangen aan de eigen expertise en academische impact van de persoon en is daarmee “tijdelijker” van aard geworden.

Deze ontwikkeling kan niet los gezien worden van de globalisering en de mogelijkheden om elkaar beter en sneller kwalitatief te kunnen vergelijken. Dit heeft de druk om mee te doen in de “academische wedstrijd” om de hoogte positie op de universitaire ranglijst aanzienlijk beïnvloed. Ook de TU Delft heeft ervoor gekozen daarin niet te willen achterblijven.

Ruim 10 jaar geleden werd de druk om de wetenschappelijke impact van elke onderzoeksgroep te verbeteren dan ook verder opgevoerd. De wetenschappelijke prestaties van medewerkers werden steeds belangrijker. Consequentie hiervan was dat er meer tijd vrijgespeeld moest worden om invulling te kunnen geven aan alle activiteiten die nodig waren om dit te kunnen realiseren. Dit werd nog eens versterkt door jonge wetenschappers alleen nog een vaste baan aan te bieden nadat zij na maximaal 5 jaar hadden aangetoond niet alleen onderwijs- maar vooral ook op onderzoekgebied zich in

18 Figuur 2: Onderzoeksthema’s afdeling M&TT

Hans Hopman

Faculteit

Figuur 1: ontwikkeling aantal PhD diploma’s en publicaties binnen afdeling M&TT

voldoende mate te hebben ontwikkeld. Het succesvol zijn in het binnenhalen van onderzoeksgelden en tot de eindstreep begeleiden van promovendi weegt zwaar in de eindbeoordeling.

De introductie van de Topsectorenaanpak in 2010 heeft de kansen op financiering van het fundamentele maritieme onderzoek aanzienlijk vergroot. De Innovation Council van Nederland Maritiem Land (NML) heeft hierbij een belangrijke rol gespeeld. Gedragen door de gehele maritieme sector werd door deze Council een kennis- en innovatiecontract overeengekomen met de overheid dat uitgangspunt gebruikt wordt bij de formulering van nieuwe calls ter ondersteuning van de onderzoeksbehoefte van de maritieme sector. Daarmee kreeg de sector als “Maritiem” ook een eigen positie binnen de topsector “water”.

Deze nieuwe aanpak heeft een belangrijke boost gegeven aan het aantal gehonoreerde NWO-grants en daarmee de toename van het aantal PhD’s binnen de afdeling. Daarnaast

is sinds 2008 bewust gekozen voor het aantrekken van meer promovendi uit China. Deze worden door de Chinese overheid gefinancierd en maken het o.a. eenvoudiger om ook nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek uit te voeren waarvoor financiële steun moeilijk te krijgen is.

van de onderwijslast, weer in evenwicht met de vaste uitgaven.

Er is weer ruimte voor investeringen gekomen hetgeen inmiddels geleid heeft tot nieuwe grote onderzoeksfaciliteiten zoals een Hexapod /1/ en een nieuwe multiphase tunnel /2/.

Beide ontwikkelingen hebben ertoe geleid dat niet alleen het aantal promoties inmiddels enorm is gestegen maar vooral ook het aantal journal publicaties (zie figuur 1). Hierbij heeft ook geholpen dat “het boekje” niet meer als een opzichzelfstaande publicatie te beschouwen maar deze te baseren op een aantal eerder gepubliceerde, peer reviewed, publicaties. Het streven is om het aantal promoties per jaar voor de afdeling op tenminste 10 te handhaven. Dit resulteert bij een promotieduur van gemiddeld 4,5 jaar in een noodzaak tot het hebben van tenminste 45 PhD’s, variërend van net begonnen tot bijna klaar.

Ook is een aantal onderzoeksthema’s voor de afdeling gedefinieerd (zie figuur 2) waarmee de zichtbaarheid van ons onderzoek als ook de samenwerking daarbij tussen de verschillende secties nadrukkelijker wordt geaccentueerd.

Het moge duidelijk zijn dat hiermee de afdeling in academisch opzicht een aanzienlijke verbetering heeft laten zien. Ook de samenwerking binnen de afdeling is sterk verbeterd.

Het onderwijs is efficiënter ingericht door de introductie van minder maar grotere vakken die bovendien voor meerderde opleidingen toegankelijk zijn.

Hans Hopman

Ook in financieel opzicht staat de afdeling er goed voor. De vaste inkomsten zijn, mede als gevolg van extra beschikbaar gekomen overheidsgelden ter vermindering

Er blijven natuurlijk nog uitdagingen over de komende tijd. Zo zullen nagenoeg alle hoogleraren tussen nu en enkele jaren met (vervroegd) pensioen gaan. Dit betekent extra aandacht voor de persoonlijke ontwikkeling van het eigen kader om de opengevallen posities te kunnen overnemen. Het aantrekken van hoogleraren van buiten is daarbij niet uitgesloten.

Ook het verbeteren van het studierendement bij Maritieme Techniek vraagt nog bijzondere aandacht de komende tijd. Zowel het BSA- als ook het “BSC-in-4” rendement is al jaren aan de lage kant; in beide gevallen (soms ver) onder de 50%! Recent ingevoerde maatregelen lijken hun vruchten af te werpen. /1/: Boegbeeld Editie 4 2015/2016, pagina 28 - 29 /2/: Boegbeeld editie 2 2019/2020, pagina 24 - 25

19

Solarboat Foilende boot op zonne-energie van een TU Delft dreamteam Sinds 2010 hanteert het TU Delft Solar Boat Team een nieuwe energie-efficiënte vaarmethode. De draagvleugels, ook wel hydrofoils genoemd, vormen de ruggengraat van de nieuwe ingeslagen weg.

Bij de ‘take-off’ snelheid kunnen draagvleugels de romp van een boot uit het water tillen, wat resulteert in een kleinere scheepsweerstand. Zodoende vormen draagvleugels een doorslaggevende factor in de energiebesparing van de boot.

Door TU Delft Solar Boat Team Energiebesparing, een van de speerpunten van het TU Delft Solar Boat Team, is een enorm belangrijke factor in de bouw van de boot door de beperkte batterijcapaciteit van slechts 1.5 kWh. Dit komt overeen met het energieverbruik van ongeveer één wasbeurt van een wasmachine. Dit limiet is vastgelegd in de reglementen van de competitie waarin het TU Delft Solar Boat Team dit jaar deelneemt, de Solar Sport One Competition. Deze competitie bestaat uit vijf raceweekenden, met als hoogtepunt de wedstrijd in Monaco. De raceweekenden bevatten verschillende wedstrijdelementen, waaronder een slalom-, sprint-, topsnelheid- en een lange afstandsrace. Het zal een hevige strijd worden, aangezien tegenstanders ook het voordeel van draagvleugels hebben ontdekt.

De vraag is: kunnen wij dit jaar het verschil maken en de competitie voor blijven met ons vernuftige design, of zal de weerstand te groot zijn?

Ontwerp 2020 In 2020 zullen wij ons richten op een boot met verschillende race settings.

In het ontwerp komt dit naar voren door de keuze voor drie struts (twee voor en één achter) en door de keuze van verschillende draagvleugelsets.

De drie struts zorgen voor een statisch stabiele boot en een kleinere draaicirkel tijdens het vliegen. De effecten worden bewerkstelligd door de zogenoemde “differential pitch”: de voorste twee draagvleugels zullen in tegengestelde richting bewegen waardoor ze beide mee helpen om de bocht te maken. De rolstabiliteit zal

22

flink toenemen door de samenwerking van deze draagvleugels, wat resulteert in het eerder kunnen vliegen tijdens slalomwedstrijden, bovendien zullen veel (krappe) bochten in het parcours nu vliegend genomen kunnen worden. Voor de vleugels is er gekozen om vier verschillende vleugelsets te ontwerpen. Een set bestaat uit twee voorvleugels en één achtervleugel, vergelijkbaar met de opzet van de struts. De vier vleugelsets maken het mogelijk om de boot te optimaliseren en te tunen per wedstrijdelement.

Vleugelontwerp De draagvleugelsets zijn ontworpen op basis van de verschillende wedstrijdelementen.

Een draagvleugel die het meest efficiënt is tijdens een lange-afstandsrace zal niet dezelfde prestatie leveren tijdens een slalomwedstrijd die op een lage snelheid gevaren moet worden. De wedstrijdcondities zullen per wedstrijdelement anders zijn, waarbij het belangrijkste aspect de vaarsnelheid is. Het team heeft er na analyse van de verschillende wedstrijdelementen voor gekozen om vier verschillende sets te ontwerpen, als volgt genoemd: de reguliere, snelle, langzame, en als laatste de vervroegde “take-off” set.

De reguliere set is gekozen aan de hand van de gemiddelde omstandigheden van de wedstrijdelementen. De ontwerpsnelheid tijdens deze omstandigheden wordt gezet op 29 km/h. Dit houdt in dat de draagvleugels van deze set het meest efficiënt zullen functioneren rond

deze snelheid. Ze zullen dan de minste weerstand ervaren en de meeste opwaartse kracht produceren. De reguliere vleugelset zal voornamelijk worden gebruikt voor de langeafstandsraces met een duur van ongeveer 2 uur.

De snelle set zal bij een hogere snelheid een betere prestatie leveren, namelijk bij 34 km/h. Deze set is voornamelijk van toepassing in de topsnelheidraces, waar het verminderen van de weerstand van de boot de doorslag zal geven. De hoogste topsnelheid kan namelijk alleen worden bereikt als de weerstand verminderd wordt.

De langzame set is ontworpen voor een snelheid van 26 km/h. De set zal worden gebruikt om onder ongunstige weersomstandigheden te varen. Wanneer de zonneinstroom verminderd is, door bijvoorbeeld bewolking en regen, zal de beschikbare energie om snelheid te maken ook minder zijn. De gemiddelde snelheid van de boot zal daardoor lager zijn, waardoor het van

Bedrijven

Solarboat

Productie Er is nog een nieuwe ontwikkeling binnen het TU Delft Solar Boat Team op het gebied van draagvleugels: het carbon fibre materiaal waaruit de vleugels worden gemaakt. Er is gekozen om te werken met prepreg, wat geïmpregneerde vezels zijn met één of meerdere thermohardende polymeren (epoxy). De prepreg kan in de exacte vleugelvorm worden uitgesneden met behulp van machines die gebruik maken van mesjes of lasers. Zodra alle lagen voor een draagvleugel zijn uitgesneden worden ze in de mallen gelegd. Elke vleugel wordt geproduceerd vanuit een bovenste en een onderste helft van een mal. Als de mallen volledig vol zijn gelegd met laagjes prepreg, worden ze in de autoclaaf (een oven onder druk) geplaatst voor de zogenoemde “curing cycle” (het uitharden van de prepreg). Het resultaat hiervan is een draagvleugel bestaande uit twee helften. Om een volledige draagvleugel te produceren, moeten deze helften

nog aan elkaar gelijmd worden. Het verlijmen wordt gedaan door een laagje prepreg tussen de helften te plaatsen met vervolgens een extra “curing cycle” in de autoclaaf. Het resultaat is een volledige draagvleugel bestaande uit solide carbon fibre.

Een van de voordelen van de productiemethode zijn de aluminium

ingestelde vlieghoogte, gebruikt door de controller van het systeem om de optimale vleugelhoek te bepalen voor het behoud van de vlieghoogte.

De hoek die een draagvleugel maakt ten opzichte van de inkomende waterstroom bepaalt de hoeveelheid opwaartse kracht die de vleugel genereert; en dus hoe hoog de romp

Solarboat

belang is om nog efficiënter met de beschikbare energie om te gaan.

Tot slot de vervroegde “take-off” set, die is ontworpen voor de slalom- en sprint races. De set is zo ontworpen dat de romp uit het water wordt getild bij een snelheid van 15 km/h.

Dit resulteert in het kunnen vliegen tijdens de slalomrace en het kunnen vliegen op een lagere snelheid tijdens de sprintrace, zodat er snel meer vaart opgebouwd kan worden.

Het produceren van de carbon fibre vleugels

mallen. De aluminium mallen zorgen ervoor dat de draagvleugels een gladde oppervlakte-afwerking hebben, waarbij alleen de randen van overtollig epoxy en vezels moeten worden bijgeschaafd.

Hoogteregeling De draagvleugels zijn geproduceerd en nu is het tijd om te vliegen met de boot. Echter, de draagvleugels zijn niet het enige wat nodig is om te kunnen vliegen. Omdat er gebruik wordt gemaakt van een vleugelconfiguratie die niet passief stabiel is, is het hebben van een regelsysteem cruciaal. Het regelsysteem zorgt ervoor dat er stabiel en op een constante hoogte gevlogen kan worden. Al enkele jaren heeft het TU Delft Solar Boat Team een actief elektrisch hoogteregelingssysteem dat gebruik maakt van één sensor en meerdere actuatoren. De sensor is de hoogtesensor op de boeg van de boot. Deze meet continu de afstand tot het water met behulp van ultrasone geluidsgolven. Deze data wordt vervolgens, samen met de

uit het water wordt getild. Nadat de hoek voor elke draagvleugel is bepaald, stuurt de controller de actuatoren aan zoals berekend. Het systeem werkt volledig zelfstandig buiten de piloot om waardoor deze zich kan focussen op de besturing van de boot en zich geen zorgen hoeft te maken over de vlieghoogte.

Dit jaar is er een nieuwe stap gezet in de richting van een meer geavanceerd systeem, namelijk het toevoegen van actieve controle over de rolhoek van de boot. Dit houdt in dat het systeem de boot niet alleen stabiel rechtop houdt, maar ook, net als een vliegtuig, controle heeft over het hellen in een bocht zodat deze stabiel genomen kan worden. Dit maakt het varen en sturen van de boot efficiënter en neemt nog meer zorg voor de piloot weg.

Met al deze nieuwe ontwikkelingen zal het 2020 Solar Boat Team de Solar Sport One Competition zeker tot een goed einde brengen!

23

Young Maritime Representatives Maritieme jongerenambassadeurs duiken in de maritieme wereld Bas, Danique en Jesper zijn afgelopen september verkozen tot jongerenambassadeurs van de maritieme sector. Tijdens het studiejaar 2019/2020 enthousiasmeren en interesseren zij jongeren voor een opleiding of baan in deze sector.

Door Willeke Ruijtenberg, begeleider van de Maritieme Ambassadeurs Ambitieus, nieuwsgierig en leergierig.

De drie jongerenambassadeurs vloggen en bloggen over hun ervaringen in de maritieme sector gedurende het studiejaar.

Ze bezoeken maritieme bedrijven, varen mee op bijzondere schepen en zitten front row bij evenementen.

En dat alles leggen ze vast om andere jongeren enthousiast te maken voor een opleiding en carrière in de maritieme sector.

Wereldhavendagen De bekendmaking van de nieuwe jongerenambassadeurs vond plaats tijdens de Wereldhavendagen, waar ze meteen een druk weekend voor de boeg hadden. Zo mochten ze meevaren tijdens een demonstratie van het Loodswezen, zowel aan boord van een tender als aan boord van de grote loodsboot. Hierna werden ze geïnterviewd door de Portvloggers over hun ideeën en doelen voor het komende jaar.

Verder hebben Bas, Danique en Jesper een rondvaart door de Rotterdamse haven gedaan, aan boord gekeken van meerdere soorten schepen en mochten ze alle drie duiken in een glazen aquarium.

Een druk eerste weekend, maar een perfecte duik in de veelzijdige maritieme sector.

ze tijdens de evenementen waar ze een uitnodiging voor hadden. In oktober maakten de YMR’s kennis met alle organisaties die bij NML op de verdieping zitten, onder andere de KVNR, NMT en IRO. Een leuke manier om snel feeling te krijgen met de verschillende deelsectoren van de maritieme sector. Jesper bezocht in oktober de beurs Offshore Energy en ging mee met de duurzame tour. Hij vond de gepresenteerde innovaties daar zo interessant dat hij er een blog over heeft geschreven. Danique ging in oktober naar oud-YMR Peter-Paul, omdat zijn bedrijf Skoon een nieuw product lanceerde. Hier konden ze ook bijpraten en ervaringen delen.

Jesper ging naar Brussel om bij ECSA te vertellen wat het maritieme jongeren ambassadeurschap inhoudt, en andere landen en

organisaties te overtuigen om dit ook in te voeren.

November betekent, net zoals de afgelopen jaren, de Maritime Week! De YMR’s waren deze week, in smoking en galajurk, te vinden bij het Maritime Awards Gala in Rijswijk. De YMR’s zaten aan een speciale jongerentafel en maakten videobeelden voor de maritime aftermovie. De dag na het gala moesten de YMR’s al vroeg op, ze waren namelijk uitgenodigd om mee te werken aan de opening van Europort! Ze werden op het podium geïnterviewd, waarna ze samen met de andere sprekers Europort officieel openden.

Tijdens Europort waren de YMR’s te vinden bij het Careerlab om te kijken naar de vorderingen van het Ab Initio-project, maar ook

De jongerenambassadeurs zijn ontzettend enthousiast aan de slag gegaan en hebben ondertussen al veel jongeren gesproken. Dit deden

24

YMR

Enthousiasmeren De YMR’s houden via social media bij waar ze allemaal terecht komen.

Je kunt dit volgen via hun Facebook en Instagram account.

Bedrijven Alle blogs en films van de maritieme jongerenambassadeurs zijn te vinden op de volgende kanalen: maritimebyholland.nl Facebook van de YMR’s: facebook.com/mbhymr/ Instagram van de YMR’s: instagram.com/ maritimebyholland

Wie zijn wij?

YMR

om middelbare scholieren rond te leiden. Verder hebben zij met Cora van Nieuwenhuizen, Minister van Infrastructuur en Waterstaat, gesproken over hun toekomst en waren ze bij de Young NMT bijeenkomst op het Holland Paviljoen.

Danique Horstmeier Mijn naam is Danique en sinds de wereldhavendagen 2019 ben ik jongerenambassadeur van de maritieme sector. Ik ben derdejaars student Maritieme Techniek aan de TU Delft. Ik woon in Rockanje en doe daar ook aan hockey.

De YMR’s spelen een belangrijke rol in het benaderen van jongeren en het op de kaart zetten van het hele spectrum van (technisch) maritieme opleidingen en het uitdagend arbeidsmarktperspectief in de volle breedte van de maritieme sector.

Elk jaar worden nieuwe YMR’s aangesteld om de mogelijkheden binnen de sector en de kans op een maritieme carrière over te brengen bij scholieren en studenten.

Bas Peeters Ik ben Bas, 17 jaar oud en ik doe de opleiding schipper binnenvaart aan het STC mbo college in Rotterdam. Ook ben ik door het jaar heen twee weken op, twee weken af aan het varen aan boord van een binnenvaartschip, wat me erg bevalt!

YMR

2020/2021 Wil jij volgend jaar jongeren enthousiasmeren om voor de maritieme sector te kiezen? Dat kan!

De aanmeldingen voor Maritieme Anbassadeur 2020/2021 zijn geopend. Kijk voor meer informatie op: maritimebyholland.nl/aanmelden

Jesper Poppe

YMR

In december was Jesper aanwezig bij de Dag van de Haven, waar inspirerende sprekers de toekomst van de haven van Rotterdam besproken. Bas is regelmatig aan boord van het binnenvaartschip waar hij stage loopt. Hier post hij regelmatig berichten over op Instagram en Facebook. Het jaar zit er voor deze Young Maritime Representatives nog lang niet op.

Ook in 2020 zijn de YMR’s door het hele land te vinden om jongeren te interesseren voor de maritieme sector. Dit willen ze doen door middel van het bezoeken van middelbare scholen en basisscholen, zodra de maatregelen rondom het coronavirus het weer toelaten.

Ook geven de maritieme jongerenambassadeurs gedurende het jaar een kijkje in hun leven door middel van een vlog. Blijf ze dus volgen!

YMR

Ik vind het super leuk om als YMR de kans te hebben de theorie en praktijk te combineren en meer jongeren te inspireren voor de maritieme sector waar wij allemaal zo gek op zijn!

Mijn naam is Jesper en ik studeer voor Maritiem Officier aan de HZ in Vlissingen. Deze zomer ga ik stage lopen bij het bedrijf Jumbo Maritime wat zware lading vervoert, eigenlijk alles wat te groot of zwaar is om door een ‘gewoon’ schip vervoerd te worden. Hier ga ik leren hoe het is om daadwerkelijk een schip te besturen en ga ik vele plekken in de wereld zien!

25

Our future is at sea. We believe that the oceans provide an opportunity to resolve the challenges of our time. This includes zero emission transport, renewable energy, sustainable food production and space to work and live.

The key to achieve this is maritime knowledge and innovation.

BETTER SHIPS, BLUE OCEANS With ‘Better Ships, Blue Oceans’ we set course to make ships cleaner, smarter and safer and to contribute to a sustainable use of the seas.

www.marin.nl

Krachtige foil-prestaties G4 foiling catamaran Hydrofoils van composiet zorgen voor fenomenale vaareigenschappen Draagvleugels ofwel foils, worden al sinds de oudheid toegepast op varende objecten. Een draagvleugel heeft als doel het verminderen van de weerstand op het varende object. Dit is in de racerij waar DNA de foils voor maakt een belangrijk aspect. Stalen hydrofoils worden toegepast op bijvoorbeeld de veerboten op de Noord-Italiaanse meren. Bijkomend voordeel van een foil is dat deze door het water niet alleen lift levert, maar ook weerstand. Weerstand dwars op het oppervlak is waar de lift door ontstaat, maar het dempt ook de bewegingen van het schip.

Door DNA Performance Sailing

Kracht door juiste verbindingen Composiet foils maken gebruik van de goede sterkte tegenover gewichtseigenschappen van carbon. Door het gebruik van vezels, kan het product worden geoptimaliseerd. De vezels worden dan hoofdzakelijk in de richting van de krachten gelegd.

Voordat er begonnen kan worden met productie van een composiet foil, is het van essentieel belang om het hele krachtenspel op de foil in kaart te brengen. Hiermee kunnen de vezelrichtingen en de dikte van de benodigde laminaten worden bepaald.

De mix van vezelrichtingen bepaald de homogeniteit van het eindproduct.

Meest gebruikelijk zijn 0-90 vezels, 45 vezels – Biax en 0 vezels – UD (UniDirectional).

Een product met alleen UD erin, heeft geen dwarsverband en is daardoor alleen maar in 1 richting sterk, waardoor de totale sterkte ook afneemt. De

28

DNA

Hydrofoils De foils die op de G4 foiling catamaran van DNA Performance Sailing zijn toegepast, zijn aangebracht met het idee om de vaareigenschappen in golven te verbeteren. Ze moeten meer stabiliteit creëren in de korte golfslag van de Caribische zee. Tijdens het proefvaren gebeurde precies wat er was verwacht: deze 40ft boot voer nog rustiger dan een van 80ft. Alle schippers van de 62ft catamarans die mee voeren, wilden ook meteen foils voor hun boten, omdat de vaareigenschappen hierdoor fenomenaal zijn.

typische vuistregel voor laminaat opbouw luidt: 70% UD en 30% of-axes.

gelimiteerd door de mechanische eigenschappen van de vezels.

Stijfheid van de foils Naast kracht is stijfheid een factor waarmee gespeeld kan worden. De eigenschap van de foil in het water kan worden beïnvloed door de stijfheid. Meer flexibiliteit geeft minder drukpieken, waardoor er minder snel loslating van de waterstroming ontstaat. Flexibiliteit kan wel de geometrische balans van de krachten verstoren als de foil teveel uit zijn beoogde locatie gaat werken. Met de vezels en hun richtingen kan een bepaalde maximum stijfheid bereikt worden. Deze is afhankelijk van de hoogte van het profiel en de mechanische eigenschappen van de vezels. Dan is er ook een minimum stijfheid te bepalen door de hoeveelheid toelaatbare vervorming en de interne spanningen die daarmee ontstaan. Deze worden wederom

Bochten in laminaten kunnen problemen geven als de krachten in twee richtingen lopen. De bocht die kleiner geduwd wordt, is gelimiteerd door de sterkte van de vezels. Een bocht die open getrokken wordt, is gelimiteerd door de kleefkracht van de hars. Op een bepaald moment worden de vezels losgetrokken (Interlaminar shear) en is het

Foiling

Met stijfheden komt ook eigenfrequentie om de hoek kijken.

Is het product flexibel, dan is er een lage eigenfrequentie. Is het stijf, dan is er een hoge eigenfrequentie. Het van tevoren analyseren van het werkbereik van de foil ten aanzien van de eigenfrequentie, is van belang voor de levensduur van het composietproduct.

Berekenen righting moment Het ontwerp en krachtberekeningen van de G4 foils plus de productie ervan, is allemaal uitgevoerd door de engineers van DNA Performance Sailing. Het opstellen van het krachtenspel van de catamaran in zijn maximale belastbare situaties, is het begin om te bepalen welke krachten de foil moet opnemen.

Het begint met het righting moment: als dat overschreden wordt, slaat de boot om; daar is het maximum.

Hoeveel gewicht (mensen/bagage) er op de boot meegaat, bepaalt hoeveel righting moment er maximaal kan worden ontwikkeld. Het righting moment wordt op de foil vertaald als de hoeveelheid dwarskracht die op de foil ontwikkeld wordt. Dan is er het maximum totaalgewicht van de boot dat gelift wordt door de foil. Dat is weer een krachtrichting met een maximum voor de statische bepaling van de krachten. Door de rake in de foil komt het liftpunt van de foil voor de

DNA

product stuk. Vooral een L-foil kent dit probleem, waar wel oplossingen voor zijn: bijvoorbeeld door een vezelverbinding te maken van de buitenkant naar buitenkant. Of door bouten door en door te bevestigen (America’s Cup foil Team NZL 2013).

Het testen van de krachten op de foils gebeurt in een speciale testopstelling.

ondersteuning te liggen, waardoor er ook een draaimoment (torsie) in de foil ontstaat. Met de dwarskracht en de liftkracht plus de armen die ontstaan, is te bepalen welke draaimomenten er maximaal ontstaan. De drag is dusdanig laag dat deze in het krachtenspel niet wordt meegenomen als ontwerpfactor.

Doordat de foil aan de loefzijde van de boot in en uit het water gaat terwijl de catamaran snelheid heeft, kan er een negatieve kracht op de foil ontstaan.

Dit houdt in dat de foil door het water naar beneden wordt getrokken. Hierbij zijn een aantal aannames van belang om een maximale kracht te bepalen, c.q. ontwerpen. De maximale pitch in de catamaran bepaalt de maximale angle of attack. Aanname van de snelheid waarmee dit kan gebeuren: de foil is ontworpen om met 45 knopen en een negatieve pitch angle van 5 graden het water te raken. Samen met de oppervlakte van de foil, resulteert dit in een maximale kracht die de foil moet kunnen opnemen in negatieve richting.

Productie van de foils Richting van de Pre-Preg vezels: zoals ontworpen in de mal aanbrengen.

De foils worden gemaakt in een one-shoot productiemethode op temperatuur in de Autoclaaf. Om de beste eigenschappen te krijgen, is de vezelrichting bepaald in het ontwerp.

One-shoot: de hele foil wordt in zijn geheel gemaakt, waardoor er geen

secundaire bonding nodig is. Dit houdt in dat er niet twee helften met lijm aan elkaar gezet worden, maar dat er overal vezeloverlappen zijn.

Hierdoor heeft de verbinding vooral vezelsterkte in plaats van lijmsterkte.

Autoclaaf: dit drukvat zorgt ervoor dat het complete vezelpakket met grote kracht – 5 bar overdruk is 6kg/ cm2 - aangedrukt wordt. Hoe dichter de vezels bij elkaar liggen, des te meer ze samenwerken. En hoe meer de binnenste vezels van het pakket van de neutrale lijn naar de buitenzijde geduwd worden, hoe meer kracht ze opnemen. Ook de temperatuur is van belang voor de Epoxy: de juiste temperatuur en opwarmcyclus zorgt voor de maximale mechanische eigenschappen van de Epoxy.

Pre-Preg: van tevoren geïmpregneerde vezels. Deze hebben de beste epoxyeigenschappen, omdat hier geen extra hardingstoevoegingen nodig zijn die normaal wel toegevoegd worden om met de hand te kunnen lamineren.

De hars wordt van tevoren gemixt en met het juiste hars-vezel-percentage geproduceerd.

Hars-vezel-percentage: met typisch hand lamineren wordt 100% bereikt, 1000 gram vezel met 1000 gram hars. Met Pre-Preg kan de minimum verhouding van 1000 gram vezel met 300 gram hars worden bereikt.

Hierdoor zijn er per kilo materiaal meer vezels (sterkte) in het product zijn dan bij hand lamineren.

DNA

29

Ontwikkelingen van draagvleugelboten Twee afstudeerprojecten De meesten van jullie kennen ze wel, hydrofoils. De laatste jaren is het gebruik van een hydrofoil voor het verlagen van de weerstand van zeilschepen sterk toegenomen. Neem bijvoorbeeld de America’s Cup. Hier was de drang om sneller te varen zo groot dat men besloot om in plaats van te varen te “vliegen”. Zeilschepen begonnen te foilen en werden daarmee draagvleugelboten. Dit foilen is echter niet nieuw voor ons, want in de jaren ’70 van de vorige eeuw werd hetzelfde concept al toegepast op marineschepen en passagiersschepen. Voorbeelden hiervan zijn de Pegassus Class van de Amerikaanse Marine en de Boeing Jetfoil.

Door Jacob Lotz en Michel Touw De onwikkeling in de jaren ’70 van de vorige eeuw hebben uiteindelijk geleid tot grofweg twee verschillende types draagvleugels: draagvleugels

De hernieuwde interesse in draagvleugelboten heeft vooral betrekking tot de toepassing in het (personen)transport over zee en

scheepsbewegingen en de golven, doordat de instroomsnelheid van het water over de vleugel verandert of doordat de invalshoek van de

met een V-vorm en draagvleugels met een T-vorm (figuur 1). De draagvleugels van het schip met de V-vorm steken door het vrij vloeistof oppervlakte heen en maken gebruik van een passief controlesysteem voor de benodigde lift. Als de vleugels te weinig lift produceren gaat het schip dieper liggen en wordt het ondergedompelde oppervlakte van de vleugels groter, waardoor ze meer lift produceren.

Een nadeel is dat golven hetzelfde effect hebben; in een golftop produceren de vleugels meer lift en in een golfdal minder, waardoor dit type draagvleugel alleen geschikt

daardoor wordt vooral gekeken naar draagvleugels met een T-vorm.

Echter, om te kunnen foilen met dit type foil moeten eerst verschillende uitdagingen overwonnen worden.

Onder deze uitdagingen vallen de stabiliteit van de draagvleugelboot in zeegang (Michel Touw) en de takeoff van de draagvleugelboot (Jacob Lotz). Deze twee onderwerpen zijn door ons behandeld tijdens ons afstuderen.

stroom verandert ten opzichte van de vleugel. Daarnaast beïnvloeden de flaps aan de achterkant van de vleugel ook de lift. De mate waarin deze uitslaan wordt gereguleerd door het controlesysteem van het schip.

is voor gebruik in kalm water. Een hydrofoil met een T-vorm is een stuk geschikter voor gebruik in golven, maar vereist een duur en ingewikkeld controlesysteem, aangezien de lift net als bij een vliegtuig gereguleerd wordt met flaps.

het schip. Dit betekent dat alleen het schrikken, dompen en stampen van het schip zijn onderzocht en dat de golven alleen recht van voren of recht van achteren komen. Hoeveel lift de vleugels produceren hangt af van een combinatie van de

draagvleugelboot reguleert.

De combinate van de geometrie van de vleugels, het schip en de instellingen van het controlesysteem bepaalt of het geheel stabiel of instabiel is.

Jacob Lotz & Michel Touw

De stabiliteit van een draagvleugelboot in zeegang Voor de stabiliteit in zeegang is alleen gekeken naar de lengterichting van

Om een stabiele vlucht te garanderen moet het schip bij een verstoring uiteindelijk weer terugkomen bij haar oorspronkelijke staat. Dit houdt in dat bij een verstoring het schip weer naar de oorspronkelijke hoogte en stamphoek terug moet keren. Dit zijn dan ook de factoren die een controlesysteem op een

Figuur 1: Links een draagvleugelboot met een draagvleugel in een V-vorm en rechts een draagvleugelboot met een draagvleugel met een T-vorm.

30

Om dit te modelleren is gebruik gemaakt van een state-space model. Dit is een methode die de veranderingen in de lift lineariseert rond de initiĂŤle situatie van het schip.

In dit geval is dat een bepaalde hoogte, stamphoek en voorwaartse snelheid van het schip. Het grote voordeel van deze methode is dat deze ontzettend snel is. In enkele seconden berekent je laptop de stabiliteit van het schip. Een kanttekening hierbij is wel dat hoe groter de verandering in stamphoek en hoogte zijn, hoe minder nauwkeurig deze methode werkt.

Door deze eigenschappen is deze methode dan ook vooral nuttig in de conceptfase van het ontwerpproces.

In een tweede stap is er nog gekeken naar het effect op de stabiliteit van een vering tussen de vleugel en de romp. Dit is een verhaal op zich en mocht je hier geĂŻnteresseerd in zijn, dan raad ik je aan om mijn master thesis te lezen.

Takeoff van een draagvleugelboot Tijdens de takeoff maakt een draagvleugelboot de transitie van varend naar vliegend door. Het schip verlaat de haven varend en op groter water versnelt het, waardoor de vleugels meer lift gaan genereren en het schip uit het water kunnen tillen.

De uitdaging van de takeoff bestaat uit twee onderdelen. Het eerste is de weerstandspiek die het schip moet overwinnen om het voordeel van de lage weerstand in vliegende modus te hebben. Doordat tijdens het eerste deel van de takeoff de romp en het vleugelsysteem onder water zijn is de weerstand hoog. In het schip moet voldoende motorvermogen aanwezig zijn om deze weerstandspiek te overwinnen.

Het tweede onderdeel gaat over de stabiliteit tijdens de takeoff in golven.

Doordat de romp steeds minder diep in het water steekt, verliest het schip over het verloop van takeoff zijn passieve stabiliteit terwijl het nog steeds gevoellig is voor invloeden van golven, omdat de romp nog niet volledig uit het water is.

Jacob Lotz & Michel Touw

Foiling

Figuur 2: Lift over weight ratio in experimenten en Panship

Sleeptesten met draagvleugelboten zijn moeilijk, omdat de sleepwagen hoge snelheden moet halen en er een lange sleeptank nodig is. Ook zijn deze sleeptesten erg kostbaar door het vereiste controlesysteem op de modellen. Daardoor heeft het de voorkeur om de takeoff te simuleren, en dan wel op een zo goedkoop mogelijke manier. Door de viscositeit en compressibiliteit van het water te verwaarlozen zijn de berekeningen een stuk goedkoper en daardoor ook geschikt voor het analyseren van het draagvleugelschip in een vroeg stadium van het ontwerp. De gebruikte code heet Panship en is ontwikkeld door het Marin voor analyse van zeegang van snelle schepen. De code is erg effectief voor deze toepassing en kan hiervoor gebruikt worden op een relatief simpele desktop. In de code kunnen ook vleugels toegevoegd worden, maar voor die berekeningen is een grote hoeveelheid RAM nodig waardoor het gebruik van een supercomputer noodzakelijk is.

De vraag in dit onderzoek is of de resultaten van een takeoff simulatie voor een draagvleugelboot in Panship kwalitatief goed genoeg zijn om de uitdagingen tijdens de takeoff te analyseren. Door de geometrie in Panship steeds stapsgewijs ingewikkelder te maken, werd duidelijk waar de knelpunten in de code zaten. De verschillende

stappen waren: eerst een vleugel zonder effecten van het vrije vloeistof oppervlak, als tweede een vleugel met effecten van het vrije vloeistof oppervlakt, als derde twee vleugels met effecten van het vrije vloeistof oppervlakt en als laatste het vleugelsysteem en de romp met effecten van het vrije vloestof oppervlakt.

In Panship kon de lift goed voorspeld worden, zoals te zien is in figuur 2, maar het correct voorspellen van de weerstand blijkt een stuk moeilijker.

Hierdoor zou Panship in zijn huidige staat gebruikt kunnen worden voor de analyse van de scheepsstabiliteit tijdens de takeoff, maar niet voor het bepalen van de weerstandspiek.

Afsluitende woorden Er is nog genoeg te doen! Wij hebben net ons afstuderen afgerond en laten daarom samen met de afdeling Ship Hydromechanics nieuwe vragen achter. Vraag dus vooral naar de mogelijkheden als je nog een onderwerp zoekt voor je afstuderen, BEP of research assignment. Jacob is inmiddels verder gegaan in de vorm van een PhD en is daarom te vinden in een kantoor bij de sleeptank. Kom vooral even langs als je vragen hebt of (in deze tijden waarschijnlijk beter) mail naar j.e.lotz@tudelft.nl!

31

Shot Surfer, ontwerper en bouwer, dat is onze eigen Sven Grootjen.

Op dit shot te zien met zijn zelf ontworpen en gebouwde foilende surfplank op het Valkensburgse meer. Zijn verhaal is hiernaast te lezen!

Door: Alexz Schasfoort, MediaCo

Windfoilen Kernmateriaal van hout

Windfoilen is het nieuwe windsurfen zoals velen zeggen. Het is windsurfen met een foil, waarbij je zo’n 50-60 cm boven het water vliegt en met veel minder wind nog steeds spectaculair kan varen.

Het geeft de sport weer een nieuwe boost. Zelfs bij de Olympische spelen zijn ze al overgestapt op windfoilen. Alweer meer dan 2 jaar geleden ben ik begonnen met het bouwen van mijn eigen hydrofoil; een leuke uitdaging als profielwerkstuk voor de middelbare school.

Deze uitdaging lag zowel in het bouwen als in het varen met de foil.

Door Sven Grootjen

Foilen Het windsurfen met een foil is echt een geweldig gevoel. Het moment dat je board uit het water komt en je opeens een halve meter hoger staat, geeft echt een kick. Het heeft uiteindelijk ongeveer een half jaar geduurd voordat ik de juiste techniek en trim van de foil had, zodat ik een beetje steady kon varen. Nu ben ik aan het oefenen om ook te kunnen gijpen tijdens het vliegen, maar dat is nog erg lastig. het blijft altijd leuk en uitdagend om dit soort dingen te leren. Ik ben daarom ook nog lang niet uitgekeken op het foilen en sta al weer te popelen om het water op te gaan.

Gelamineerd hout laten uitharden in een vacuum

Vleugel haaks op de romp van de foil uitlijnen

En als laatst een beetje bij slijpen en schuren om hem zo glad mogelijk te maken

Het eindproduct Foto’s: Sven Grootjen

Bouwproces Bij het ontwerpen van de foil heb ik naar verschillende type foils gekeken en daar sommige belangrijke verhoudingen van gebruikt. Het is dus niet volledig mijn eigen ontwerp, maar wel een unieke foil.

De foil is gemaakt van mahonie multiplex met daaromheen carbon gelamineerd. Alleen de stabilisator (achterste vleugeltje) is nog verstelbaar gehouden, zodat ik deze later nog kan trimmen en wat

kan variëren met de invalshoek. Het hele project heeft alles bij elkaar zo ongeveer 180 uur gekost aan onderzoek en bouwtijd. En dat was het zeker waard!

Sven Grootjen

Voordat ik hier aan begon, was ik natuurlijk al een tijdje bezig met windsurfen en was dit echt een droom om ooit te kunnen.

Ik ben Sven, eerstejaars maritiem student en enthousiast om met dit soort leuke projecten bezig te zijn.

Verder ben ik in mijn vrije tijd vaak op of in het water te vinden om te zeilen, zwemmen, wind- of kitesurfen.

Carbon om het hout lamineren

33

Hull Vane® groeit en innoveert verder Zoals Formule 1-technologie zich vaak na een aantal jaren doorzet naar gewone auto’s, ging het ook met de Hull Vane®. Deze atypische toepassing van een draagvleugel werd initieel ontwikkeld voor een zeiljacht dat deelnam aan de America’s Cup in 2002, maar wordt nu veelvuldig toegepast op motorjachten, patrouilleschepen, offshore schepen en passagiersschepen. Dit zijn schepen die te traag en te zwaar zijn om volledig op draagvleugels te varen, maar wel een significant lagere weerstand krijgen door de gepatenteerde Hull Vane®. De Hull Vane® werd uitgevonden door hydrodynamicus Dr. Ir. Piet van Oossanen, TU-Delft alumnus. Het bedrijf Hull Vane BV is gevestigd in Wageningen.

Door Bruno Bouckaert Spoiler De Hull Vane® wordt wel eens onderwaterspoiler genoemd en niet geheel onterecht. De vleugel genereert uit de schuin-opwaartse stroming onder het achterschip een voorover gehelde liftkracht.

De horizontale component van die kracht stuwt het schip vooruit. Er bestaan ook spoilers op auto’s die niet enkel down-force genereren, maar ook een voorwaartse stuwkracht genereren en het zog verkleinen. Door de Hull Vane® wordt energie van de hekgolf benut, wat men dan ook ziet in een significant lagere hekgolf. Schepen die minder golven maken, verbruiken minder energie, en dus minder brandstof.

De verticale component van de liftkracht zorgt ervoor dat het schip over een heel groot snelheidsgebied vlak kan blijven varen, wat ook voordelig is voor de weerstand.

Golfmakende weerstand De Hull Vane® is toepasbaar op schepen die golven maken, en dus niet op tankers of bulkcarriers die erg traag varen voor hun lengte, of op planerende schepen die erg licht zijn en meer over dan door het water varen. Net als voor de bulbsteven geldt, wordt een stukje wrijvingsweerstand toegevoegd om daarmee de golfmakende weerstand significant te verlagen, dan valt er op die manier netto winst te behalen. Dit concept is reeds ruim bewezen. Inmiddels zijn er zo’n dertig Hull Vanes gebouwd en in alle

Hull Vane®

Pumping effect Vaart het schip in golven, dan wordt ook uit de scheepsbewegingen energie teruggewonnen.

Enerzijds wordt het stampen

gedempt, waardoor het schip comfortabeler wordt, maar ook minder toegevoegde weerstand ondervindt. Anderzijds is er sprake van het “pumping effect”: doordat het schip stampt, en de vleugel eraan vastzit, “pompt” het schip de vleugel. Daardoor wordt nog meer voorwaartse stuwkracht gegenereerd, op dezelfde manier als surfers op hydrofoil boards ook op vlak water snelheid maken door te pompen met hun board.

Figuur 1: De Hull Vane®

34

gevallen waarbij proefvaarten voor en na de installatie gedaan zijn, zijn besparingen gemeten van minstens 10%, en in sommige gevallen tot 27%.

Bij nieuwbouwschepen wordt vaak enkel met Hull Vane® gevaren, maar ook daar is het rendement bekend uit CFD-analyses en modelproeven.

Efficiënter is stiller Hoewel energiebesparing en CO2-reductie steeds hoger op de agenda staan, zijn dat niet de enige redenen waarom klanten de Hull Vane® toepassen. Zo gaat het bij scheepswerven vaak om het verlagen van bouwkosten (door het toepassen van kleinere motoren voor dezelfde topsnelheid) of het winnen van openbare aanbestedingen met een ontwerp met de laagste levenscycluskosten.

Voor superjachteigenaren gaat het vooral om comfort: minder stampbewegingen en minder geluid aan boord door verbeterde efficiëntie. Bij patrouilleschepen voor binnenwater is het hoofddoel vaak zo min mogelijk golven opwekken. Bij passagiersschepen gaat het om het verhogen van het comfort aan boord en het besparen op brandstofkosten.

Binnen Nederland zijn reeds meerdere herhaalklanten. Zo heeft Damen Shipyards tot dusver zes Hull Vanes besteld, Scheepswerf De Hoop vijf en de Kooiman Group reeds drie. In de jachtbouw mag Hull Vane BV onder andere Heesen Yachts, Sichterman Yachts en Hakvoort Yachts tot haar klanten rekenen. Ook uit het buitenland kwamen reeds orders, bijvoorbeeld uit Frankrijk, Italië, Zwitserland, Spanje

Foiling

Dynamic Hull Vane® Klanten uit met name de superjachtwereld en de marinebouw hebben vaak de reductie van de stampbewegingen als hoofddoel.

Frequent kwam dan ook de vraag of daar niet meer te halen was met een actief aangestuurde versie van de Hull Vane®. Intern onderzoek met CFD bevestigde dat. Vervolgens is Hull Vane BV een samenwerking aangegaan met Naiad Dynamics, een bekende leverancier van stabilizatiesystemen (vinnen, T-foils, interceptors, etc.).

Hierbij kan de invalshoek van de Hull Vane® gevarieerd worden door een hydraulische aansturing, wat toelaat de demping van de stampbeweging te verhogen van 10-20% voor een passieve Hull Vane® naar 30-45% voor een Dynamic Hull Vane®. Hoewel een groot aantal rolstabilisatie systemen bestaan, die zeer effectief zijn, is dit de enige stampstabilizator

Figuur 2: Bouw van de ypsilon vormige koolstof Hull Vane®

die effectief is op waterverplaatsers, en dit dan nog zonder weerstand toe te voegen. De Dynamic Hull Vane® is daarmee een volledig nieuw en uniek product, bestaande uit een combinatie van bewezen systemen.

Het doel daarbij is het reduceren van verticale versnellingen aan boord, één van de voornaamste veroorzakers van zeeziekte. Zowel de passieve als Dynamic Hull Vane® zijn gepatenteerde producten.

Composiet Naast staal en aluminium is recent ook composiet aangewend als bouwmateriaal. Bij Holland Composites (Lelystad) is een volledig uit koolstof gebouwde vleugel gebouwd voor een 45 m motorjacht, in aanbouw bij Hakvoort Yachts.

Naast het bouwmateriaal is dit ook een unieke Hull Vane® door haar vorm. Deze is ypslion (ψ)-vormig, waar de voorgaande Hull Vanes TTvormig, U-vormig of X-vormig waren, afhankelijk van de prestaties. De composietbouw bood volledige

vormvrijheid en daarvan hebben de ontwerpers bij Hull Vane BV dan ook gebruik gemaakt.

Performance “Keep it simple” is een mooi principe, maar eenvoudiger is niet altijd beter.

Dat zien we terug in alle producten, van wingtips op vliegtuigvleugels tot bulbstevens op schepen. Soms voegt optimaliseren complexiteit toe, maar die wordt enkel aangewend als die functioneel is. Bij Hull Vane BV is men ervan overtuigd dat een Naval Architect, net als elke ingenieur, nieuwsgierig moet zijn en maximale efficiëntie, comfort en veiligheid moet nastreven. Zo komen we tot schepen die future-proof zijn. Dit houdt in dat de energietransitie die op ons afkomt vandaag reeds gemakkelijker kan gemaakt worden door de hydrodynamica van schepen te verbeteren. In de tussentijd, profiteren we met zijn allen van lagere brandstofkosten, een lagere CO2 uitstoot en een verhoogd vaarcomfort.

Hull Vane®

Pleziervaart Hull Vane BV is opgestart als zelfstandige onderneming in 2014. Waar de eerste innovaties erop gericht waren de interne processen te verbeteren, zoals het ontwikkelen van een automatische optimalisatiemethode, zijn er ook innovaties gekomen die marktgedreven zijn, zoals de semicustom Hull Vane® en de Dynamic Hull Vane®. De semi-custom Hull Vane® is er gekomen op vraag van de pleziervaart. Het is een gestandaardiseerde versie van de Hull Vane® die gebouwd wordt uit geëxtrudeerde aluminium vleugelprofielen, waardoor deze oplossing lagere bouwkosten heeft dan de full-custom Hull Vane®.

De semi-custom Hull Vane® is van toepassing op motorjachten van 10 tot 20 meter met een maximale snelheid tot ca. 12 knopen. Sinds de lancering op de HISWA te water in september 2019 zijn reeds vijf van deze semi-custom Hull Vanes verkocht.

Hull Vane®

en Turkije. Tot dusver zijn zo’n 30 Hull Vanes gebouwd.

Figuur 3: Dynamic Hull Vane®

35

FOILER: The flying yacht ENATA is a manufacturing facility based in the United Arab Emirates with 3 core departments: Marine, Aerospace, and Industries. Marine focuses on the production of boats and kites, with its flagship product being the FOILER. Aerospace produces recreational and professional drones, while Industries focuses on manufacturing large industrial parts that vary from project to project.

The FOILER is a 10 meter long, fully carbon fiber flying yacht. It uses its 4 carbon fiber foils that work like the wings of an aeroplane and lift the hull 1.5 meters out of the water. Foils on boats have been around for a very long time, they are often used on some cruise ships and transport vehicles. These are usually made out of steel which bring additional issues and don’t lift much out of the water, meaning you miss out on several of the advantages of foiling. America’s cup boats use the latest and best carbon fiber foils, and that is what we have brought to the FOILER. Durable, reliable, efficient carbon fiber foils that can be deployed at the touch of a button on a boat that everyone can buy and use with just a normal boat license. This is, without a doubt, the future of the marine industry.

Advantages There are many advantages that come with using foils and flying 1.5 meters above the water. The most noticeable one is the comfort.

Sailing, or more appropriately, flying, 1.5 meters above the water means you are not only above the water, but above the waves. On a traditional boat, you feel every wave that passes. Most cases you have to hold on to something to keep yourself safe. This makes for an uncomfortable ride and more often than not makes people sea sick. Because of this, people usually only enjoy a boat when it has arrived at its destination, but not during the trip. For the FOILER, the trip is an extremely pleasant experience. When you start to accelerate, you can feel the FOILER start to lift, and at 18 knots when you are fully out of the water, you can really understand the difference.

36

ENATA

By ENATA

You go over waves that you would usually brace for on a normal boat, and feel nothing. It takes a while to get use to it but once you experience it, you will never be able to go back on a normal boat. It’s like going from a first class flight back to economy.

To put it simply, whatever is the wave height, remove 1.5 meters and that is the new standard. 1 meter waves and you feel nothing, 2 meter waves and its only like if there was 50 cm waves. This not only makes it much more comfortable and prevents sea sickness, but it is also a lot safer, especially when it comes to children, the elderly, or people with issues like back problems. Another great advantage is the speed, which is limited to 40 knots. Although many boats can go much faster, that isn’t the case when you have rough weather and waves. On the FOILER you can go 40 knots with 1.5 meter waves, whereas on a normal boat, it would be extremely unpleasant, if not very dangerous to do so. This also greatly reduces trip time if encountering bad weather, with FOILER you can just travel as normal.

Environment A drastic advantage that the FOILER also has is for its environment. Lifting the hull out of the water greatly reduces drag and thus also reduces fuel consumption. This makes the FOILER about 40-50% more fuel efficient than a regular boat.

Most boats create a wake behind them which can greatly affect its environment. That is why ports have such low speed limits. The FOILER, on the other hand, doesn’t when its foiling. As the hull is out of the water, the only wake created is by the foils which is very minimal and has almost no effect on its environment.

Foiling

ENATA

Technology The FOILER has been in development for 7 years, launching into production in 2018. The large development time has been due to the R&D needed and all the technology that goes into building the FOILER. In fact, the FOILER is built more like a plane than a boat. On top of that, several innovations were needed in terms of foils, hull shape, propulsion, retractable foils, and more. In order to generate lift, the foils on the FOILER work like the wings of an airplane.

The two V-shaped foils in the front carry the majority of the weight while the two in the back take care of pitch, steering, and propulsion.

These are made from 250+ layers of carbon fiber and extremely precise engineering. The FOILER has to be able to fly at a speed low enough so people could often use, while also having a top high enough for cover large distances, and a window big enough to be usable. In this case,

the takeoff speed is from 12-18 knots (fully out of the water at 18 knots), and a top speed of 40 knots. Another big and important development was the hull in terms of strength, shape, and weight. The foils and the hull are both extremely strong and able to go through most debris (pieces of wood for example) without causing damage to the foil or hull. In the case were something much stronger is hit,

reduces draft to 60 cm, and reduces maintenance as the foils are always kept dry when not in use. When you start the FOILER, press a button to tilt the rear foils for the propeller to be in the water and you can drive our of the dock. Once you have the required depth (2m), you can press a button and all the foils will deploy in a few seconds. Get up to speed and you can start flying above the water!

there is a crash box built into the hull for the foil to rip off and the FOILER to land safety. The shape of the hull is designed similar to a hydroplane. Not only allowing for easier takeoff and a smooth landing, but safe landing in case of any issues. The propulsion is taken care of by a diesel hydraulic system. Simply put, the diesel engines power a hydraulic pump that runs the pressured oil through some tubes that go to another pump on the back foils which run the propellers. The reason this is necessary is for the foils to be able to move freely and be able to adjust the pitch angle, something that couldn’t be done with a traditional drive-shaft. The hydraulic system allows us to have retractable foils, which is a must for the FOILER to be able to be used anywhere by any time. When docked, the two front foils are retracted into the hull of the FOILER with part of it against the hull on the side. The back foils are lifted up and tilted outside of the water.

This not only means you can dock the FOIELR almost anywhere, it also

Uses All these advantages brings several different uses to the FOILERs. The first one being for private use. As anyone can buy the FOILER, it can be used as a day boat but also as a tender for super-yacht and mega-yachts. The FOILER is also used commercially as a transport vehicle such as a water taxi. Lastly it is also used by coast guards, ambulance, police, and the fire department as it allows them to reach destinations much faster in bad weather conditions, as well as being a lot smoother.

ENATA

Another environmental impact is the noise pollution that comes with motor boats. Boat engines make a lot on noise that can be very unpleasant for not only its passengers, but also people who aren’t on the boat (people at port, on the beach, or on other boats), and for the marine life. The FOILER uses onboard engines and a hydraulic pump. Because of this, it is drastically quieter than a usual boat. Not only can passengers talk comfortably (unless there is a large amount of wind noise) but its environment will barely know a flying boat just passed by at 40 knots.

The Future As the company grows, ENATA plans to release more and bigger FOILERs. This one being 10 meters, there are plans for 20, 30, and even 50 meter foiling yachts to be developed.

Foiling is clearly the future of the marine industry and none-foiling boats will become a thing of the past.

37

SP80: breaking the world sailing speed record A team of students and engineers of the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Switzerland) is currently working on a revolutionary sailboat, propelled by a kite sail that aims to reach 80 knots in 2022 and thus break the current sailing speed record, established by Vestas Sailrocket 2 in 2012. To rule chance out of equation, everything is iterated and studied down to the last details. Hydrofoils, aerodynamics and mechanics are really the heart and soul of the project.

By Aurore Kerr, member of SP80 team The story behind the project Being the fastest on the water with wind as the only power source: this is the challenge that has motivated three students and engineers from the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in 2018: Xavier Lepercq, Mayeul van den Broek & Benoit Gaudiot. When they were younger, they all dreamed about combining passion and skills, just as projects like Hydroptère, Alinghi and Vestas SailRocket 2 did. When they realised that the world sailing speed record (currently 65.45 knots) had not been broken since 2012, they knew they had an opportunity there: SP80 was born.

SP80’s innovation is to replace the rigid sail by a kite sail that can provide more power without being cumbersome for the boat. In opposition to the kite and in order to keep the boat in the water and in a straight line, the hydrofoil is designed to prevent cavitation and reach the expected 80 knots.

Instead of having a ‘waterdrop’-like shape, the hydrofoil has a wedgeshaped form that generates a steady air bubble, reducing drag and allowing the boat to continue accelerating. This technology, known as superventilation, was already used

by Vestas SailRocket 2 and is well known in the motor boat field. SP80

SP80

The concept More than anywhere else, technology and innovation must be at the heart of this type of project to be successful. The overall concept

is the same as for Vestas SailRocket 2, which was itself based on Smith’s concept: having the force in the sail being lined up with the force in the water.

Figure 1: The concept

38

intends to refine their shape, thanks to EPFL lab infrastructure.

SP80, in summary, is the result of combining the power of a kitesail with the stability of superventilated hydrofoils. It will measure 7 m long, 6 m wide and weigh 200 kg.

Current developments Now in the design process, the team, which has grown to more than 35 members, is working on every aspect of the boat. Here are the main topics ongoing: Hydrodynamics Studies on the superventilated hydrofoils have been done in the cavitation tunnel of the LMH lab at EPFL to assess performances and test several designs. Complementary experimentations will be performed in a towing tank, as the tridimensional behaviour is worth being studied. All this information is used to validate numerical models that are studied at the same time. For that, SP80 can rely on Neural Concept, an EPFL startup, that uses artificial intelligence to predict outputs from Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations.

The use of their software allows SP80 to test a huge amount of different profiles and find the most suitable one for the record.

Hydrodynamics studies also concern the hull as it will touch the water.

These CFD studies are performed using Orca 3D Marine CFD, a software developed by Orca3D and Simerics that allows the team to quickly handle the water/air interface calculation.

Foiling

Structure To break such a record, the boat needs to be light and extremely strong . It will thus be built using thin ply prepreg carbon fibers produced

by NTPT, a Swiss company. Compared to conventional prepregs, thin ply prepregs allow to design higher strength parts while reducing fatigue.

Several structural tests are performed at LPAC lab on laminates and sandwich structures to find the best compromise between weight and mechanical properties.

Figure 2: Experiments at the cavitation tunnel

Performance prediction In order to know how the boat will behave, a Velocity Prediction Program (VPP) has been developed by our team of engineers. By taking into account all the characteristics of the boat, it is possible to determine how the boat will dynamically sail in different configurations of wind forces, waves, etc. This tool is crucial for the overall design process, helping to make decisions.

to confirm all the expectations and design choices before going to the final boat. The production will then start, hopefully in winter 2020-2021.

Once the boat is produced, several tests will be done to optimize every detail to be ready for 2022 and reach 80 knots.

For more information, visit the website: www.sp80.ch and follow us on social medias!

The next steps Most of the team is working on the design of the record breaking vessel while some members are currently dedicating all their time to a halfscale prototype that will be tested this year. Having a prototype is essential

SP80

Mechanics The pilot needs to control the kite and steer the boat at the same time.

Aligning the kite and hydrodynamic forces, as well as controlling a kite with a boat require mechanical systems that have never been developed.

This provides a great freedom to the team but also important challenges.

As performance is closely linked to the weight, a part of team is thus working on topology optimisation, one of biggest challenges being to build light and reliable systems.

SP80

Aerodynamics On the aerodynamics side, the shape of the boat and the kite are key elements in the overall design, especially at the speed the boat is aiming for. CFD calculations are also performed on these two parts to find the best options.

Figure 3 : Aerodynamic Computational Fluid Dynamics Simulations

39

Hoofdsponsoren

40

A D N E G A N E AC T I V I T E I T 21 28

Online ALV

A P R IL A P R IL

29

A P R IL

Koningsvaart, MAC Vrouwendiner, MMD en MBE

ck lunch Online feedba

ouderejaars

6 tot 10

e Tour de Froud

14 tot 16

E JW 116

JULI

Helaas afgelast of uitgesteld:

jaars

h eerste c n lu k c a b e fe e Onlin

AU G U S T U S

Alexz Schasfoort, MediaCo Stavanger TS

Er is nog veel onduidelijkheid op het moment van schrijven. Houd de berichtgeving van Froude in de gaten voor actuele informatie!

Felicitaties De Boegbeeldcommissie spreekt van harte haar felicitaties uit aan de volgende personen voor het behalen van hun masterdiploma: Marieke Bakker op 5 december 2019 Lars Kohlmann op 13 december 2019 Christiaan Feij op 17 december 2019 Georgios Karras op 29 januari 2020 Mihaela V. Popiniuc op 20 januari 2020 Jacob Lotz op 28 januari 2020 Maarten de Jonge op 10 februari 2020 Michel Touw op 14 februari 2020 Jonas Maartens op 12 maart 2020 Sjoerd Boonstra op 16 maart 2020 Tom Martinus op 16 maart 2020 Richard Poppe op 16 maart 2020 Hedde van der Weg op 8 april 2020 Stefan van der Harst op 9 april 2020

41