Vind i seglen när svenska seglarlandslag tar hjälp av forskning

Vi befinner oss på SSPA, den numera RISE-ägda marina forsknings- och fartygstestningsanläggningen lokaliserad på Chalmers campus. Från utsidan, en ganska oansenlig tegelbyggnad. Men innanför väggarna – bland enorma bassänger, verkstadshallar och laboratorier – pågår det marin forskning på högsta nivå.
Här möts vi upp av Arash Eslamdoost, docent i tillämpad hydrodynamik på Chalmers, och Laura Marimon Giovannetti, forskare och projektledare vid SSPA. Tillsammans har de utvecklat en unik metod för att kunna simulera och med stor precision förutse hur så kallade bärplan, eller ”foilar” om man så vill, beter sig i vattnet under en rad olika förhållanden.

Deras forskning är högintressant för fartygsindustrin som med vidareutvecklade bärplan skulle ha möjlighet att elektrifiera färjor också på längre distanser – och därmed göra sjöfartstrafiken grönare på köpet. Hur då?
– När bärplanen likt vingar lyfter upp båtskrovet och får båten att formligen flyga fram över vattenytan minskar motståndet i vattnet med hela 80 procent. Mindre motstånd betyder längre räckvidd för ett eldrivet fartyg, förklarar Arash.

Fartökning på upp mot 50 procent

Det betyder också att farten på båten kan öka rejält. Ett fenomen som seglarsporten redan har upptäckt. På senare år har bärplanstekniken revolutionerat sporten där utövarna idag når mycket högre hastigheter än tidigare. Den forskning som sker på SSPA och Chalmers är därför inte helt oanat av stort intresse för aktiva tävlingsseglare. Och Lauras intresse för bärplan är långt ifrån en tillfällighet.

– Jag har tidigare tävlat i både det italienska och brittiska seglarlandslaget och idag arbetar jag också som teknisk rådgivare för Svenska OS-kommittén och coachar de svenska lagen, säger hon.

I rollen ger Laura teknisk rådgivning till svenska landslag i fyra olika tävlingsklasser. Ett av lagen utgörs av seglarna Ida Svensson och Marcus Dackhammar och idag är de på besök i forskningsanläggningen för att med Lauras hjälp göra avancerade mätningar på sina bärplan i hopp om att optimera sin segling.

Under tre års tid har teamet tävlat tillsammans i OS-klassen NACRA 17, det vill säga en 17 fot lång katamaran utrustad med bärplan.
– Jag är styrman och Marcus är gastare, vilket innebär att det är han som drar i repen, säger Ida.

Klassen har varit under utveckling under senaste åren och har nu helt gått över till att använda foilar. Och att bärplanen gör skillnad, råder det inga som helst tvivel om:

– Tidigare seglade vi bara på läns med vinden i ryggen. Men med foilar kan vi segla också när vi kryssar och vinden kommer snett mot seglen, vilket innebär en fartökning från ungefär 10–11 knop till ungefär 15 knop. En nästan 50-procentig hastighetsökning, med andra ord, förklarar Marcus.

Jakten på rätt styvhetsgrad – en fin balansgång

Det är framför allt bärplanens styvhet som laget är intresserade av att mäta i SSPA:s anläggning. Foilarna köper Ida och Marcus från båttillverkaren NACRA men för att veta exakt vilka egenskaper som genererar bäst segling behöver de kombinera testning av de olika bärplanen i labbet med att själva testa hur de funkar i verkligheten.

– Vi är här och mäter styvheten vid styr- och centerbord och roder, som är en stor del av att få båten att gå snabbare, förklarar Marcus. Och Ida fyller i:
– Ju snabbare det går, desto viktigare blir det att ha rätt grejer. Märker vi att det är det här centerbordet som går snabbast, då kan vi ta reda på vilken styvhetsgrad som genererar snabbast fart.

I centrum för dagens bärplanstestning står en mätmetod som gör det möjligt att på detaljnivå studera foilarnas styvhet och se hur de påverkas om till exempel belastningen eller hastigheten ökar eller när placeringen av bärplanet förändras.

I labbet fästs foilarna i en anordning och vikter hängs på för att öka belastningen. Tre avancerade kameror dokumenterar minsta förändring i bärplanen och skickar data direkt till en dator där Marcus, Ida och Laura i realtid kan ta del av resultatet, både i siffror och i 3D-illustration.

Det är en fin balansgång. Ju styvare bärplan, desto högre flyger båten och hastigheten ökar. Men flyger båten för högt börjar bärplanen ventilera och då riskerar båten att krascha, vilket får till följd att farten helt stannar av och seglarna dessutom riskerar att skada sig.

– Vi har testat olika foilar som har haft en skillnad på 15 procent i styvhet och vi märker att det är en faktor som gör skillnad. Sen är det såklart svårt att veta om det också finns andra faktorer som påverkar. Självklart kan vattentemperatur, vågor eller hur vi beter oss, den mänskliga faktorn, också påverka under seglingen, förklarar Marcus.

”Vi har tagit ett stort kliv framåt”

Att mätningen i labbet ger utdelning i seglingen har Marcus och Ida redan märkt. Det är nämligen inte teamets första besök på anläggningen:
– Vi var här i våras och testade de foilar vi hade då. Nu har vi köpt nya grejer som vi vill testa. Under det här året har vi tagit ett stort kliv framåt i seglingen och nu är målet OS i Paris 2024 och därefter OS 2028 i Los Angeles, säger Ida Svensson.

Även om testerna som kan utföras på SSPA kan betraktas som unika är det sannolikt att också andra nationer genomför liknande tester på sina bärplan. Men exakt hur råder det stort hemlighetsmakeri runt.

– Det finns ingen annanstans vi kan få den här datan ifrån. Tack vare Laura kan vi koppla forskningen som görs här till verkligheten. Det är ju väldigt troligt att våra konkurrenter från andra länder också gör tester men ingen vill dela med sig av vilken teknik man använder eller hur resultaten ser ut, säger Ida.

Efter att Ida och Marcus har genomfört sina tester så väntar en längre träningsresa till Lanzarote i vinter, där de också kommer få möjlighet att jämföra dagens mätresultat med hur foilarna presterar i vattnet. Tävlingssäsongen börjar i april och därefter hägrar OS i Paris 2024.

– Just nu ligger vi på mellan 12:e och 18:e plats i världen i vår klass. Det är 19 länder som deltar i OS, så först måste vi få en plats i uttagningen, förklarar Marcus.
Och om allt går som planerat så kommer Laura och hennes bärplansforskning att följa teamet under flera år framöver.

– Jag kommer att fortsätta coacha lagen tills OS i Paris 2024 och förhoppningsvis också till nästa OS i Los Angeles 2028, säger Laura.

Text: Lovisa Håkansson