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セーリングボート設計

設計テクノロジー

ACTのセーリングテクノロジーは、アメリカズカップの各チームで培われた経験に基づく技術などをベースにしています。

性能設計技術

ACTのセーリングテクノロジーは、アメリカズカップの各チームで培われた経験に基づく技術(船型開発ノウハウ、水槽実験、VPP、現場での性能問題解決、2ボートテスト解析、セール解析など)がベースとなっています。
ヨットのデザインは、非常に複雑で様々な要因を考慮する必要があるため、ACTではCFD(数値流体力学)[※1]やVPP(定常帆走性能の推定計算)[※2]などの科学的なアプローチを導入した艇の設計を行っています。CFDを活用したデザインは1993年から開始し、もっとも長い経験と知識があります。しかし科学だけでは正確に性能を把握できない部分もあり、これまでの経験や実際のセーリングからのフィードバックと融合させることも重要な設計ファクターです。
CFDやVPPを用いて、実際のバランスを考慮することは、ヨットにとって必要不可欠な要素です。貴重な艇の性能を十分に引き出すために、ACTでは、各々のセーリングスタイルや設計条件に合わせてバランスのよいボートを設計し、更に実際のセーリング時の性能を解析しフィードバックさせることで、常にボートデザインを進化させています。

[※1]
CFDコードの1つであるSYPPSは、ヨット周りの波の計算を可能にし、同時にピッチ、ヒーブ、ヒール方向のバランスをとりながら船体が運動するCFD です。数多くの解析とタンクテストとのバリデーションを行ってきており、精度の高い結果を出しています。この技術を使うことで、短期間で更に性能を高めた艇の設計を可能にしました。また、新たにFine/Marine(NUMECA社)を導入し、アペンデージ付き船体の計算や波浪中の非定常運動計算、プレーニング状態の計算(下図)も可能となり、船体とキールの干渉などより詳細なデザインの性能評価が可能です。複数のコードによるチェックにより精度の向上にもつながっています。
また、アペンデージやセールに対してもそれぞれの専用CFDコードを用いて性能評価を行っています。
[※2]
VPPは、2つの簡易VPP(ORC VPP、WinDesign)と独自に開発してきたVPP_SLTMを使用しています。VPP_SLTMは、これまでのタンクテスト、2ボートテスト、CFD結果などから作成したモデル、セールにはトリムモデルを採用し、より現実に近い結果を出しています。バランスは4方向の運動方程式を解いており、ラダー角(ヘルム)を決定するヨーバランスも考慮しています。


VPP_SLTMと実際のセーリングデータ(上:メイントリム 下:ヒール角)の比較

セーリングデータ解析技術

セーリングのパフォーマンス向上、セーリング時のデータ解析やセール形状のパフォーマンスを分析することが有効ですが、データ解析にはキャリブレーションの問題や解析方法の問題があり、有効に活用することが難しいものでもあります。
それを解決するために、ACTのデータ解析技術は、有効なデータのみを抽出し、効率的なパフォーマンスの向上を目指したサービスをご提供しています。
この技術は、アメリカズカップの2ボートテスティングで実際に使用されてきたもので、専用のソフトウェアにより解析を行うものです。具体的な内容は以下のようになります。

1. ロギングデータ解析

セーリング後にロギングされたデータをもとに、ボートのパフォーマンスを明らかにすることで、改善点を導きます。

2. セール形状解析

セーリング中に撮ったセールの写真をもとに、3次元のデータへ変換し、CFD(数値シミュレーション)による流体解析を行うことで、以前の形状と比較し、1のロギングデータとの相関からセールの性能を分析することが可能です。

3. VPP解析

ロギングデータをもとに、対象ボート専用のVPPモデルをチューニングし、ボートの性能を総合的に評価することができます。改良点などを事前にVPPにより評価することも可能です。

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