tisdag 22 januari 2013

SAFRAN Keel fracture

Det här inlägget uppdateras löpande allteftersom jag hittar ny information.

SAFRAN startade i Vendee Globe den 10de nov från Sable D'Ollone. 4 timmar efter start sprack kölbladet. Haverirapporten från analysen av SAFRANs titanköl presenterades på Vendee Globes website den 20de december (här).

Safran utan köl
Safrans köl när den fortfarande var hel
Brottet börjar vid övergången till den frihängande delen akter om hylsan, brottet indikerar att det är vridbelastning på kölbladets infästning till den runda hylsan som varit kritisk (min analys). Man anar det tunnväggiga kölbladet. Det här är den enda bilden jag hittat på Safrans havererade köl (2ndra febr).
Här följer en översättning (mina kommentarer inom parentes).

Undersökningen gjordes  av tre specialister från företaget SAFRAN (franskt vapenindustriföretag), en specialist från vardera mekanik (hållfasthetslära), kvalite och material/tillverkningsteknologi i samarbete med alla som var inblandade i framtagningen av kölen för att hitta orsaken till att kölen gick sönder.

Analysen
Specialisterna undersökte brottytan mha mikroskop. Provstavar tillverkades från rester av kölen för att kunna verifiera att materialet hade den specificerade hållfastheten.
Kölhållfastheten beräknades baserat på hur brottet skett och detta jämfördes med de standardbelastningar som användes vid dimensioneringen av kölen.

Resultat
Undersökningen visade att brottet inte orsakats av kollision med "Undefined Floating Object". Det fanns inga metallurgiska defekter (dvs det var korrekt kristallstruktur - inga främmande metallatomer eller inneslutningar fanns i materialet och atomerna låg i det mönster som krävs för att materialet ska ha sin optimala hållfasthet). Också svetsen var helt normal (kölbladet var ihopsvetsat med en speciell vakuumsvetsmetod - företagets specialite).

Undersökningen visade att det var ett utmattningsbrott (en liten spricka som långsamt växer tills det resterande materialet inte längre klarar att bära lasten) som orsakats av upprepade belastningar från vågor.

Skada orsakad av högfrekvensvibrationer kunde uteslutas.

Undersökningen av brottytan visade tydligt att SAFRANs köl utsatts för höga belastningar pga extrema vågförhållanden under seglingen Transat Jaques Vabre 2011, under Round Britain Race 2012 och under träningen inför Vendee Globe. Undersökningen bekräftade att belastningarna på kölen både klart överstigit de standardbelastningsnivåer som används vid dimensioneringen och de chockbelastningar som uppmättes under Transat Jaques Vabre 2009.

SAFRAN byggdes 2010. Sedan dess har omfattande uppgraderingar skett för att "boost its performance" enligt Safran Sailing Team. Vilket innebar högre belastningar även under långvariga förhållanden. Chockbelastningarna på båt, köl och roder översteg därmed de uppskattningar som låg till grund för konstruktionen.

SAFRAN ska dra nytta av de lärdomar man dragit och konstruera och tillverka en ny köl till nästa stora race: Transat Jaques Vabre 2013. Alla erfarenheter som erövrats i undersökningen kommer att ställas till IMOCA's tekniska kommitte förfogande så att alla kan dra nytta av kunskaperna.

Det är inte bara framgång som driver utvecklingen. Varje tävling innebär risker och de seglare som möter dessa risker är värda vår beundran.

Underskrivet av Safran Sailing Team

En ren utmattningsöverbelastningsskada alltså! Slutsatsen baserades på baklängesräkning, dvs hur stora krafter behövs för att ha sönder kölen på det sätt som skedde? Materialet var helt OK och resultatet visade att belastningarna var större än de värden som använts (Ganska självklart egentligen, är det nåt man kan nuförtiden så är det att beräkna hållfasthet - betydligt svårare att förutse vilka belastningar som verkar). Man kan mäta mycket idag. Jag är förvånad över att man inte klistrat på lite töjningsgivare på en köl och gett sig ut i oväder för att mäta hur verkligheten ser ut. Det hade man kunnat göra under säkra förhållanden. Mot bakgrund av den här haverirapporten framstår Vendee Globe som ren rysk roulette.

Marc Guillemot seglade med båtnamnet Safran också under Vendee Globe 2008/2009 (förra generationens båt) . Och tappade kölen med bara 1000 NM kvar till mål. Han seglade de resterande 1000 NM på 7 dygn, 140 NM per dygn, medelfart 6 knop. I Alan Blocks videointervju för Sailing Anarchy berättar han om hur det var. Det är en lång video, drygt 16 minuter. Mest intressant i början, sen blir det mycket snack om att samarbeta med företaget SAFRAN, i vapenindustrin är ledtiderna långa. I seglarvärlden ska dom helst vara ultrakorta. Häng med så länge du har lust. Marc Guillemot är en mycket charmerande person. Intervjun gjordes innan Vendee Globe starten, det finns många "knock on wood" kommentarer från Alan Block.


Piano har 22 kölbultar. Kanske ska montera på några till?

2 kommentarer:

  1. Det brode vara enkelt att sätta en tryckmätare på vardera kolven till kölhydrauliken. Då kan man ta ut en kurva på belastningen.

    SvaraRadera
  2. Om hydraultrycket hela tiden ligger på eller om man på annat sätt kan bestämma precis vilka krafter som överförs till kölbladet borde man kunna göra som du säger. Men jag vet inte vilken konstruktion IMOCA båtarna använder. Det handlar mycket om att köra energisnålt och då ligger det nära till hands att låsa kölen mekaniskt efter att den är inställd. Rapporten är tunn, det som verkar viktigast är "chockbelastningar från vågor". Båten bromsas när den kör in i vågor (troligen inte kritiskt). Värre är troligen den vertikala accelerationerna när skrovet lyfts uppåt. Jag tror vi med tiden får mycket mer information om detta.

    SvaraRadera