Blad-pad en het Theoretische Ideale Blad

Een “ideaal blad” definiëren en bestuderen heeft onze blad-innovatie door de jaren heen veel geholpen en heeft geleid tot de ontwikkeling van onze meest efficiënte bladen: de Smoothie2 Vortex Strip en Fat2-bladen.

Het Gebruikelijke Blad-pad tijdens de Haal

In tegenstelling tot hoe het er misschien uitziet, gaat een riemblad niet in een continue boog door het water zoals weergegeven in Figuur 1. Dat is alleen waar als de boot vastgebonden is aan een kade. Het gebruikelijke pad van het blad, als de boot voorbij het punt van de inpik beweegt, is de complexe beweging weergegeven in Figuur 2.

Figuur 1: Het veronderstelde Blad-pad
Figuur 2: Het gebruikelijke Blad-pad

Hieronder is het blad-pad geïllustreerd met een afbeelding van een riem in het water, van bovenaf genomen met een videocamera.

We definiëren dit gebruikelijke blad-pad in vier afzonderlijke fasen:

  • Fase 1: Voorwaartse Bladbeweging—Het blad beweegt flink naar voren, richting de finishlijn.
  • Fase 2: Buitenwaartse Bladbeweging—Het blad beweegt naar buiten, van de boot af.
  • Fase 3: Achterwaartse Bladbeweging—Het blad beweegt naar achteren, richting de startlijn.
  • Fase 4: Binnenwaartse Bladbeweging—Het blad beweegt naar binnen, richting de boot.

Nu we het gebruikelijke blad-pad hebben gedefinieerd, kunnen we onderzoeken hoe een theoretisch ideaal blad zou bewegen en wat dit ons kan vertellen over hoe we de inspanningen van de roeier het beste kunnen aanwenden.

Het Ideale Blad

We definiëren het ideale blad als het blad met:

  • Nul slip evenwijdig aan de blad-oppervlakte.
  • Geen weerstand tegen beweging in lijn met de steel. Met andere woorden, het glijdt.
  • De mogelijkheid om te draaien in het water. We definiëren het draaipunt als het punt waar het blad en de steel samenkomen.

Een Nieuw Blad-pad Ontwikkelen

De beweging van de boot beïnvloedt het blad-pad en de beweging van het blad wordt gedefinieerd door de eigenschappen van het ideale blad. Dat hielden we in ons achterhoofd bij het uitzetten van het ideale blad-pad. We nemen aan dat de bootsnelheid hetzelfde is als voor het gebruikelijke pad. De positie van de dol is dus hetzelfde als in elk frame van het diagram van het gebruikelijke pad. Elke nieuwe riempositie is vervolgens uitgezet tussen de dol en de nieuwe bladpositie zoals gedefinieerd door ons ideale blad. Zie Figuur 3.



Figuur 3. Het ideale blad-pad

In Figuur 4 hebben we het ideale pad (groen) en het gebruikelijke pad (rood) erbovenop gezet met de bladen verwijderd om het zo duidelijk mogelijk te maken.

Observatie 1: Kortere Buitenlengte

Onze eerste observatie gaat over de hendelposities bij de cirkel. Het lijkt alsof de ideale riem de haal niet heeft voltooid. Om dit aan te passen hebben we de buitenlengte gebruikt met het ideale blad korter gemaakt en opnieuw uitgezet zoals daarvoor. Dit wordt geïllustreerd in Figuur 5.



Figuur 4


Figuur 5

Observatie 2: Tragere Draaiing aan het Begin van de Haal

Nadat we de twee blad-paden erbovenop hebben gezet, zagen we dat de ideale riem aan het begin van de haal langzamer draait dan de gebruikelijke riem. Vervolgens versnelt hij in de tweede helft van de haal.

Voor de roeier betekent dit dat het ideale blad zwaarder aanvoelt aan het begin van de haal en lichter aanvoelt nadat de riem de loodlijn bereikt. Vanuit een fysiologisch standpunt is het logisch om de blad-efficiëntie te maximaliseren op hetzelfde punt van de haal dat de roeier zijn of haar grote spieren gebruikt. Vanaf de loodlijn tot aan de uitpik worden alleen het bovenlichaam en de armen gebruikt. Het is dus logisch dat de druk lichter wordt en de hendelsnelheid groter in deze fase van de haal.

Observatie 3: Minder Werk Nodig om met Dezelfde Snelheid te Bewegen

Zogauw de ideale riem was verkort, haalden we dezelfde inpik- en uitpikhoeken en dezelfde haal-tijd als de riem in het gebruikelijke blad-pad. De boot legde ook dezelfde afstand af. Dat gaf aan dat hij met dezelfde snelheid bewoog ongeacht welke riem gebruikt werd. Omdat de buitenlengte-riem korter is in het ideale blad-pad, is de kracht op de hendel kleiner. Dat betekent dat er minder werk nodig is om de boot met dezelfde snelheid te laten bewegen. Dat betekent ook dat als dezelfde kracht op de hendel wordt toegepast, de kracht aan het uiteinde van de kortere riem groter is. Met andere woorden: de roeier krijgt meer snelheid bij een gelijke inspanning..



Minder inspanning, zelfde snelheid



Gelijke inspanning, meer snelheid

Observatie 4: Minder Slip

Door de beweging van het blad te observeren tijdens het draaien van de riem, zagen we dat het ideale blad minder slipt. Zie de afbeelding hieronder. Het slippatroon van het ideale blad staat rechts. Uiteraard is dit per definitie te verwachten van het “ideale blad.”

We zien ook dat het gebruikelijke blad meer slipt tijdens het eerste deel van de haal en niet genoeg slijpt tijdens het laatste deel. Het rood gemaakte gebied geeft een opstuwing weer waarbij het deel van het blad bij de steel negatieve stuwing, of weerstand voortbrengt. Dit komt door de combinatie van het draaien van het blad en de voorwaartse beweging van de boot.

Gebruikelijk Blad

Ideaal Blad

Streven naar een Blad dat het Theoretische Ideaal Benadert

Met een verhoogd begrip van wat een efficiënt blad voortbrengt, ontwierpen we een nieuw blad door ons te richten op specifieke eigenschappen van het blad.

  • Oppervlakte—Grotere oppervlaktes zijn beter bestand tegen het slippen evenwijdig aan de blad-oppervlakte.
  • Kromming/haak—Plattere bladen produceren een zwaarder gevoel aan het begin van de haal, wat een tragere draaiing oplevert.
  • Top-eigenschappen—Vortex-functies verminderen het slippen evenwijdig aan het blad-oppervlakte.
  • Top-vorm—Taps toelopende bladranden maken een kracht aan de achterkant van het blad, vergroten de stijging, en verminderen het slippen. Vergelijkbaar met het deltavleugel-effect in de luchtvaart.

We bouwden deze eigenschappen in onze Smoothie2 Vortex Strip- en Fat2-Bladen. Het werden de meest efficiënte bladen die we aanbieden. Lees meer over hoe we tests uitvoeren op het water..