Utanför eller innanför men iallafall ovanför

Placering av skotskenan: Erik B håller på utanför, men det finns argument för båda placeringarna. Undrar var det här slutar?
Placering av vantfästet: Den andra delen av förra blogginlägget handlade om infästningen av toppvantet till masten. Skickade ett mail till Jimmy H och bad om synpunkter: Ska toppvantet placeras över förstagsinfästningen? Här är hans svar:

Hej Anders,

Jag tycker det låter helrätt! Jag har viss erfarenhet i ämnet då jag bytte mast på min Mamba 311. Den nya masten hade infästningen för toppvanten under förstagsinfästningen (vilket inte orginalmasten hade) trots att jag specificerat att jag inte skulle ha häckstag på masten då jag skulle ha en fat-head stor. Backstag hade jag som trimfunktion för att få upp förstagsspänningen och dessa fäste in i ca 15 högre upp. Den här masten fungerade inte alls, när trycket i focken ökade så blev masten rakare. I sjögång var detta mycket obehagligt då masten pumpade ”åt fel håll”. Lösningen var att flytta upp toppvanten i backstagens fästen och flytta upp backstagen ytterligare. Det blev stor skillnad, masten ville inte längre invertera och nu kunde jag med hjälp av hårt storskot och backstag plana ut storen samtidigt som jag fick upp förstagsspänningen. Masten hade inga tendenser till att böja i sidled.

På AIRBENDER som också är designad för att inte ha häckstag eller backstag så fäster också toppvanten in över förstaget, samma sak gäller för min B&R 38.

//JIMMY J

Glasklart alltså, det blir ovanför!

En tanke slår mig. De första Hansson 31:orna, som byggdes på Erik Hanssons tid i början på 2000-talet hade tunnare mastprofiler. Alla hade masten på däck och toppvant fästade under förstaget. Flera av dom masterna inverterade (böjdes bakåt) och kollapsade. Både Selden och Benns leverade master och båda säljer sedan dess enbart styvare mastprofiler till Hansson 31. Det kan ju vara så att mastinvertering berodde på positionen för vantinfästningen?

Dags för ett epoxi/kolfiber/vakumprojekt (förstärka masten) alltså.  

Innanför eller utanför, ovanför eller under?

Focken har fått ett rev i förliket, men inte i akterliket. Hårdvindsskotning flyttas ner på däck vilket förstås ger större skotvinkel. Skothornet hamnar ca en decimeter över däcket och det behövs ytterligare en skotskena. Men var ska den placeras?

Röstjärn för över och mellanvant i bildens underkant, undervantets röstjärn är inflyttat för att det ska vara bekvämt att passera. Röd eller blå placering av skotskenan?

Innanför eller utanför undervantets röstjärn? Vilken skotvinkel har man när det blåser 14 m/s? Så stor som möjligt tror jag, det blir nog utanför. Eller kanske innanför? Beslutsångest igen. Tacksam för support!

I somras hade vi problem att böja masten för att trimma bort buken i storseglet. Det var en ganska generös kurva inlagd för att få fin fart i lättvind, men vi missbedömde möjligheten att få bort den genom att dra i häckstaget. Förkrum av masten genom att flytta bak mastfoten nere i durknivå ökade krummet, men till priset av att vi inte kunde få den förstagsspänning vi ville ha. Nu är storseglet omsytt och dessutom har vi förberett SRS mätbrevet och angett att Piano har backstag. Men backstag är ivägen och kräver en extra hand då man slår. Henrik E föreslog att toppvanten skulle flyttas upp ovanför förstagsfästet. Bra ide! Men varför placerade jag dom nedanför förstagsfästet från början. Hur var tänket då?

Jag ska erkänna att jag spionerade på andra båtar. Dessutom hittade jag bilder (på webben förstås) som visade hur man kunde undvika att toppvanten påverkade böjningen överhuvudtaget. Var ute med kameran och plåtade alla intressanta lösningar jag kunde hitta. Faktiskt ingen enda mast jag hittade hade vanten fästa över förstaget. Det är naturligt att en genuabåt har toppvanten monterade så (inte hindra genuan). Men alla fockbåtar med svepta spridare? Häromveckan när jag tittade igenom den dagens videosnuttar från VOR kom en sekvens som följde inspektionen av PUMA Ocean racing powered by BERG's mast. Då fladdrade en vantinfästning ovanför förstaget förbi.  Det är naturligt att VORbåtarna fäster sina vant så högt som möjligt med tanke på alla topphissade segel. Det kan ju också vara naturligt för Piano men av andra skäl: för att slippa backstag och samtidigt få lite mastböj.

Masttopp t.v. Hakplåt för toppvantet längst t.h., förstagsfäste med spinnakerfallblock i bildens mitt med block till fockfallet under. Spinnakerfall t.v. Alla beslag på den här bilden är från Selden. Gult är placering av ny hakplåt.

Flytta upp toppvantet ovanför istället för som nu under förstagsfästet? Till ett område med väggtjocklek 3 mm, kräver förstärkning utanpå masten. Det kan bli problem med böjning av masten i sidled. Nedre hakplåten får vara kvar, skulle kraftspelet i masten innebära att riggen blir svårtrimmad, så kan jag alltid byta tillbaka. Och sätta backstag i det nya fästet.

Om du ändå ska byta mast

Varför inte byta till kolfibermast? Behålla bom och spinnakerbom men byt till lättare mast? Vad kostar det? Jag köpte en byggsats från CST composites. Maströret kom i tre delar, som jag limmade ihop mha innerhylsor. Byggde toppbeslag och spridarfästen själv. Bommen byggde jag också av ett kolfiberrör med egen konstruktion av halshorn och skothornsbeslagen. Allt detta finns dokumenterat i tidigare inlägg i den här bloggen.
Vad kostade kalaset? För fyra år sen kostade 1 AU$, dvs australisk dollar 5,30 kr. Hela kalaset med alla kolfiberrör (mast, bom spinnakerbom, spridare), frakt och moms kostade ca 70 tusen (inkl moms), beslag köpta av Selden plus lite smått och gott kostade ca 30 tusen, till det kommer rulle till förseglet och stående riggen. Vad skulle det kosta idag att köpa allt från CST composites? I deras prislistor står samma priser i AU$, men kursen har gått upp 30%!
I samma takt som AU$ har blivit dyrare, så har US$ blivit billigare. För ett tag sedan hittade jag ett företag i USA, som säljer kolfibermaster i lösvikt. Kostar ganska lite mer i SEK än vad jag betalade för fyra år sen. Fick en offert från GMT häromdagen, $ 7 600 plus frakt plus moms plus tull (6,5%). Fördelen är att det är ett helt rör, 15 meter långt. Man slipper hela osäkerhetsmomentet med att masten måsta bli spikrak. Hur får man hem ett sånt rör från USA? Olösbart trodde jag. Men det går, tillräckligt många stora båtar levereras från Rhode Island till Sverige, maströret får åka med på en av dom. Väl hemma så monterar man alla beslag, det mesta köper man från Selden (jag har en del Seldengrejer liggande). Röret väger tom lite mindre än min mast, eftersom man slipper instickshylsorna i skarvarna. Med vakuumteknik förstärker man röret utvändigt där förstag och vantinfästningar ska sitta.
Om man byter masten, så kan man behålla sånt som finns i däcksnivå, dvs bom och spinnakerbom! Måla dom svarta så ser det fräsigt ut. Som hittat alltså.

Mest för SRS nördar

Det här blir en liten analys av SRS regeln. Inspirerad av ett inlägg på Mikael Vesalas blogg  om Cheetah 30. SRS talet var förra året 1,29 och har i år höjts till drygt 1,31. Svårt att segla upp till enligt Mikael.
Jag har korrigerat det här inlägget efter att Mikael skrev sin kommentar nedan. Längden på Mikaels båt är ändrad från 9,22 m till 8,6 m. Alla beräkningar för Cheetah 30 härnedanför gäller för den korrigerade längden.
Jag har aldrig seglat Cheetah 30, min bekantskap med båten kommer via Mikaels blogg. Det är en spännande båt: 8,6 m lång, väger 1,26 ton och är 2,44 m bred. Ultralätt och smal alltså. En båt som säkert planar. Men kryssar desto sämre när det blåser. Hur räknar SRS ut ett mättal på en sån båt?
I ett tidigare inlägg har jag gjort en enkel analys av SRS baserat enbart på skrovlängd. Nu bygger jag på analysen och tittar på faktorer som separat bedömer kryss- resp undanvindsfart. Den här analysen har jag gjort utan någon som helst tillgång till formeln för SRS regeln. Den är grundad på innehållet i Jimmy Hellbergs föredrag i Viken om faktorer som påverkar hur fort man kan segla.
Den grundläggande storheten när man bedömer hur fort en båt kan segla är båtens skrovfart v = 2,43* roten ur den seglande längden. Express är en bra referensbåt, Efter 7 år i Express vet jag att 5,7 knop var en optimal kryssfart. Expressens skrovfart är 6,7 knop, dvs kryssfarten är 86% av skrovfarten. Cheetahs skrovfart är 7,1 knop. Baserat på enbart skrovfarten skulle Cheetahs mättal jämfört med Expressen vara 1,20 men är alltså drygt 1,31 - pga att båten kan halvplana eller tom plana under gynnsamma förhållanden.
Högt rätande moment innebär att man kan ta ut större kraft från seglen när man seglar med vinden in från sidan vilket är gynnsamt på kryss och halvvind. På undanvind är segelarea/deplacementförhållandet (egentligen area/depl^2/3) en viktig fartgivande faktor. Cheetah har väldigt lågt rätande moment, dvs förväntas ha betydligt lägre kryssfart än 86% av skrovfarten. Det mycket låga deplacementet innebär förstås en mycket hög fartdrivande faktor på undanvind. Antag att man seglar 50% av tiden när man utnyttjar det rätande momentet och 50% av tiden på undanvind (kräver förstås att sträckan man kryssar är kortare än länsen). Då skulle mättalet vara uppbyggt så här: SRS = konstant*skrovfart*(kryssfaktor+länsfaktor)/2. Där kryssfaktorn är 0,86 i Expressens fall. På halv eller undanvind kan man nå sin skrovfart, dvs länsfaktorn = 1,0. Mättalet för en modern C/R som kan seglas lika effektivt som Expressen skulle då vara SRS=konstant*skrovfart*(0,86+1,0)/2=0,93*konstant*skrovfart. I Expressens fall blir konstant=1,12/0,93/6,7=0,18. Pianos mättal uträknat på samma sätt ska då vara 0,18*7,2*0,93=1,205. I mitt mätbrev står 1,207! Hur kunde det bli så lika? För att Piano bedöms kunna seglas lika effektivt på kryss+läns som Express i det vindintervall som SRS gäller för.
Men Cheetah då? Hur fort måste hon segla på undanvinden för att kunna segla upp till mättalet 1,31? Vi sätter in data i uttrycket ovan; SRS = 0,18*skrovfart*(0,80+länsfaktor)/2. Här har jag antagit att det låga rätande momentet gör att Cheeta bara klarar att segla med 80% av sin skrovfart (det kanske borde vara ännu lägre). Med SRS=1,31 ska länsfaktorn vara 1.25! 25% snabbare än skrovfarten alltså.  Cheetahs fart på undanvinden ska vara 8,9 knop (i vindstyrkeintervallet för SRS). För att kunna segla fortare än sin skrovfart måste man segla igenom sin egen bogvåg och halvplana. Under rätt förhållanden bör detta inte vara så svårt.
Men det finns en hake i det här resonemanget. När man seglar riktigt fort, så kommer relativa vinden in mer framifrån och då blir man beroende av högt rätande moment även på slören. Det betyder att dom fina länsegenskaperna gäller i ett mindre vindriktningsintervall än för en mer reguljär och framförallt tyngre C/R. Eftersom Cheeta inte kan utnyttja sin stora fartpotential i så stort vindriktningsintervall, så borde väl SRS talet viktas om så att mer än hälften bestäms av kryssfaktorn (rätande momentet)? Ytterligare ett skäl att vikta om faktorerna är att en båt som planar eller halvplanar tillbringar betydligt kortare relativ tid på undanvind. Men det här är nog frågor som försvinner ut i etern!

Fragile

Ett paket från Australien väntade när jag kom hem. Beställde en extra omgång vantspridare att ha som reserv. Nåt kan hända, vill inte stå där mitt i sommaren och inte kunna segla pga lång leveranstid. Mailade beställning till Chris Dixon på CST för två veckor sedan. Dom lindade profilen i förra veckan och skickade den i onsdags från Sydney. DHL levererade idag, två dagar senare. Det är besvärligt med DHL leveranser eftersom dom normalt inte lämnar ut paket om det inte finns någon person på plats som tar emot. Har tidigare lämnat en fullmakt till DHL att allt som kommer kan ställas innanför staketet bredvid soptunnorna (ännu har sopgubbarna inte tagit fel). Fyra spridare med exakta längder, bara att trä på mastens spridartappar, ändbeslagen flyttas enkelt över.

Priserna i AU$ är samma som för 4 år sedan då jag köpte delarna till riggen, men den australiska dollarn har gått upp 30%. Dessutom var jag inte kvalificerad för 20% rabatt den här gången. Inte gratis alltså, ca 2 300 SEK per spridare inklusive moms och frakt. Bara frakten kostade 2 000 SEK. Erfarenheten från förra gången jag köpte från CST är att flygfrakt totalt sett blir billigare, man slipper dom speditörkostnader som följer med sjöfrakt.

Kraft i förstaget

Förstagskraft och mastkrum regleras under segling med häckstaget. Utväxlingen är 50 gånger, man sitter lite snett och har mycket annat att göra samtidigt men jag klarar väl att dra med sådär 15 kg (dvs 150 N). Den totala dragkraften i häckstaget blir då 7500 N (många trissor ger förluster men det innebär att jag i verkligheten måsta dra med något högre kraft än 150 N). 3/4 ton alltså, masttoppbeslaget tog också en del stryk förra sommaren (borde följa VOR båtarnas exempel och inspektera riggen ofta). I ett inlägg från september förra året med den lite kryptiska rubriken: I det tysta påstod jag att en förspänning av den genomgående masten genom att flytta bak mastfoten nere på durken innebär minskade möjligheter att spänna förstaget. Dvs att det är konkurens mellan två goda ting: trimma bort storsegelbuken genom att krumma masten och att spänna förstaget för att få bort sag och därmed få bättre form på focken. I princip stämmer ju resonemanget, men hur stor blir inverkan? Dags för lite balkberäkningar!
Många faktorer spelar in: i första hand skrovets styvhet, mastens böjstyvhet och den stående riggens dragstyvhet. Jag har gjort en förenklad balkanalys med båten seglande på kryss med 25 graders krängning och lävanten helt avlastade. Ingen hänsyn till skrovets deformation (tänk om man hade en helt styv båt). Mast och förstagsdimension och hela riggens geometri samma som Piano. Krafterna i vanten bestäms av skrovets stabilitet, som är 17 kNm vid 25 graders krängning. Jag tar inte hänsyn till segelkrafter (mer än att dom drar omkull båten). Vanten drar masten bakåt, spridarna trycker masten framåt (men spridarkrafter och mellan/undervantkrafter tar ut varandra nästan helt, varför det huvudsakligen är toppvantet som påverkar hur masten böjs vid förstagsinfästningen), häckstaget böjer kaltoppen och drar masten bakåt. Kvar blir förstaget som ska hålla emot alltihop. Men om man har förspänt masten genom att flytta mastfoten bakåt så avlastar man förstaget, hela masten trycks ju framåt. Förspänningen mha mastfoten påverkar inte vantspänningen (kom ihåg att vi seglar med 25 graders krängning och vantspänningen bestäms enbart av båtens stabilitet), däremot måste vi öka kraften i häckstaget för att hålla kvar förstagskraften.
Pianos mast är nästan 15 meter lång, från hålet i rufftaket (där masten är ordentligt inspänd) till mastfoten är det 1,8 meter. I somras provade jag med upp till 8 cm förskjutning av mastfoten bakåt. Jag uppfattade det som en stor förskjutning. Resultet av beräkningarna av förstagskraften vid olika förskjutning av mastfoten och kraft i häckstaget visas i diagrammet.

Beräknad förstagskraft som funktion av häckstagskraft och tre olika lägen på mastfoten: u=0 (rak mast), u=4cm (lite förkrum) och u=8cm (stor förkrum).

Diagrammet visar att förstagskraften minskar vid ökad krum, vid 7 kN i häckstaget är minskningen av förstagskraft ca 1,2 kN, från 9,6 kN vid ingen förkrum till 8,4 kN vid max förkrum.
(Ytterligare en förenkling som jag gjort vid dom här beräkningarna är att inte ta hänsyn till hur tryckkrafterna i masten påverkar (ökar) utböjningen. Om jag skulle ta hänsyn till den effekten, så skulle den beräknade inverkan av förkrum i Pianos fall bli obetydligt mindre än vad diagrammet visar.)
Pianos kolfibermast är onödigt styv, CST lockade mig att välja ett steg styvare profil än jag tänkt mig från början, visserligen skönt att ha marginal men det innebär minskade möjligheter att verkligen utnyttja möjligheterna att trimma masten maximalt. Men minskad styvhet blir minskningen av förstagskraften mindre när krummet ökar (som man kan vänta sig).
Jag håller på att förstärka häckstagets skrovinfästning och ska förbättra möjligheterna att ta hem i den 5 mm tjocka draglinan så att häckstaget kan ökas. 50 gångers utväxling innebär en himla massa tunn lina som flyter omkring i sittbrunnen så den utväxlingen får räcka. Ska dessutom förstärka toppbeslaget. Om inte det räcker får det väl bli häckstag också (finns redan med i SRS mätbrevet).

Vattenlinje

Har lämnat #26 ett tag, dags att få igång #27, dvs Piano. Totalt 3 st V8:or har anlänt till Dragans verkstad för renovering - då har han ingen tid över för annat. Jag drar mig in i stora hallen och tar hand om Piano.

Såhär långt kom vi med #26. Fortsättning följer när motorerna är klara.

Mätte upp Piano med laseravvägningsinstrument, fick tag på en proffsvariant från Bosch. Det lågprisavvägningsinstrument jag köpte för två år sen höll helt enkelt inte måttet. För ljussvagt och inte heller riktigt horisontellt. 2 mm/m blir ganska mycket på 10 meters avstånd.
Tidigare har jag skrivit att vi ska försöka ta av den sikaflexlimmade kölen och sen återmontera den lite rakare. Det var hyggligt enkelt att ta bort Al-relingslisten på #26 men det var ändå tillräckligt knepigt för att få oss att inse det nästan omöjliga i att demontera kölen på Piano. Lätt att ställa båten i våg, skruvar bara lite på Harbecktrailerns höjdjusteringar. Uppmätningen med laserinstrumentet visade att vattenlinjen var fel, den var 2 cm för låg på BB sidan. Kölen lutar lite, underkant är förskjuten 17 mm åt BB. Dessutom är det mer inredning på BB sidan. Inte undra på att ögat tyckte båten lutade åt BB. Vi lossar inte på kölen pga att kölen lutar 0,6 grader. Ledsen om jag gör alla, som ville veta om man kan lossa en sikaflexlimmad köl, besvikna. Flyttar batterierna till SB sidan så att inredningen väger jämt. Då ser det nog rakt ut.
Lyfter vattenlinjen ca 4 cm i aktern genom att sänka aktern och justerar i sidled.

Om man har skarpa ögon (och inte är röd/grönt färgblind) så syns den nya vattenlinjen något över den gamla.

Täta markeringar med spritpenna och en bra maskeringstejp ger en väldigt skarp och rak vattenlinje.

När man klättrar kring aktern och kommer i närkontakt med skrovlinjerna, så undrar jag om Juan K och Gösta E känner varandra. Akterskeppslinjer som Groupama? Eller vem det nu är som har lånat av vem.

Juan K? Nu är han väl lite väl kaxig!