PrydeRide

PrydeRide
Fotograf: Torkel Stillefors

onsdag 28 september 2011

Segeltrim som ett matematiskt optimeringsproblem


Segel- och båttrim är kul, och man kan betrakta det från flera olika håll, antingen som ett rent praktiskt och erfarenhetsmässigt problem ("om vi i den här vinden skotar till det märket vet vi att vi går fortast") eller som ett teoretiskt problem ("optimal upwind-performance får vi när vår L/D ratio är maximal...") eller som en kombination av dessa två perspektiv.

Här tänkte jag spåna lite kring just det teoretiska perspektivet (de läsare som inte har några teoretiska böjelser kan med fördel sluta läsa här - det är ytterst tveksamt om nåt jag skriver nedan kan göra någon till en bättre seglare...! :-) :

När det gäller undanvindssegling, framför allt när man har sin TWA i närheten av 180 grader, så är allt väldigt enkelt: ju mer segel eller annat material (t.ex en ladugårdsdörr eller en fläskig gast funkar utmärkt) du kan ställa i vägen för vinden ombord, dvs ju större yta du kan projicera mot vinden, desto fortare går det, under förutsättning att grejorna håller, och att du kan hålla båten på rätt köl.

Saker blir betydligt mer komplexa - och intressanta - när man seglar högre TWA:er, det är då som segeltrimmet och båttrimmet blir vad matematiker kallar för ett optimeringsproblem, dvs det gäller att hitta ett läge för alla "parametrar" (här: trim-settings) som åstadkommer ett optimalt önskat resultat, typiskt VMG när det gäller upwind-segling, eller båtfart när man seglar lägre än dikt bidevind.

Matematikerna kallar denna sortens problem för optimeringsproblem av den enkla anledningen att för att hitta en optimal lösning på problemet (t.ex max VMG eller max båtfart) så duger det inte att maxa alla inblandade parametrar, utan man måste istället hitta "en mix" av parametervärden, där många om inte alla ligger en bra bit under sitt maxvärde, som ger ett optimalt resultat.

För att konkretisera: om jag skotar o trimmar seglen för max kraftuttag ("maxar skot- och segelformsparametern") under hård kryss så tar jag visserligen ut så mycket kraft det nånsin går ur mina segel, men det är mycket sannolikt att båtfarten (eller VMG) inte maxar, därför att någon annan parameter, t.ex lutning och avdrift får mycket sämre värden pga det stora kraftuttaget.

Ett annat exempel är om jag maxar min båtfart på kryssen, så går jag visserligen fort, men mitt VMG blir lidande.

Ett tredje exempel är att om jag på slör eller halvvind maxar kraftuttaget genom att skota lite hårdare, så är det sannolikt att min båtfart blir lidande, därför att totalkraftvektorn nu pekar längre ut åt sidan, dvs den framåtriktade kraftkomposanten blir mindre, samtidigt som den krängande kraften blir större, med konsekvensen att du får mer avdrift, och ett större formmotstånd från skrovet.

För mig är det nog bl.a denna sortens komplexitet som gör seglingen så kul - det finns inga "canned answers" som i varje läge kan tala om hur man exakt ska trimma, utan det behövs övning och åter övning, dvs tid på vattnet i båten i fråga. Visserligen har de större båtarna massa balla instrument och datorer ombord, bl.a nåt som heter polärer och prestandaindikatorer, som i princip talar om vad du ska ha för segel uppe och hur du går just nu i förhållande till båtens maxprestanda i samma förhållanden, men min egen erfarenhet av att använda mig av sådana prylar är ytterst begränsad, så jag har inte mycket att tillföra där. Det är nog ungefär samma skillnad som piloterna snackar om, "seat-of-the-pants-flying" jämfört med instrumentflygning....

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar