Snelheidsrecord verbeterd door virtuele optimalisatie

Bob McCarthy verbeterde vorig jaar het snelheidsrecord  in de klasse immersed propeller outboard mono hull  met een royale negen kilometer per uur tot 166,7 kilometer per uur. Het record stond ook al op zijn naam, en werd gevestigd met dezelfde boot. De verbetering was niet het gevolg van een verhoogd motorvermogen maar van een optimalisatie van de romp, die grotendeels  met behulp van software van PTC is gerealiseerd. De boot was een Bernico; dit Belgische merk heeft al diverse wereldtitels op zijn naam.

Op verzoek van Bernico nam het Antwerpse engineeringbureau Voxdale de Bernico F2 onderhanden. Het doel was het bereiken van een beter presterende romp, in een kort tijdsbestek en tegen aanvaardbare kosten. Daarom werd besloten de aandacht te richten op het relatief gemakkelijk aan te passen dek. Met name in de aerodynamica was  winst te behalen. De aandacht richtte zich op twee trajecten:  het streven naar het creëren  van een stabielere stroming over de cockpit, en het stroomlijnen van het achterdek en de motor.

Iteratief proces 

Het aanpassen van  het ontwerp en de analyse van de gevolgen daarvan zijn een iteratief proces. Door dit proces geheel virtueel uit te voeren kan worden bespaard op de bouw van kostbare proefmodellen en de kosten van tests in windtunnels of bassins. Het geïntegreerd samenspel van ontwerpsoftware en analysesoftware maakt het mogelijk snel en eenvoudig uit een aantal ontwerpvariabelen de optimale vorm vast te stellen. De benodigde onderdelen kunnen daarbij ook nog eens op hun mechanische eigenschappen worden getest, mede gebruik makend van de resultaten van de stromingsanalyse.

Voor dit project is gebruik gemaakt van Pro/Engineer voor het ontwerp en Pro/Mechanica voor de optimalisatie van sterkte en stijfheid. Beide softwarepakketten maken deel uit van PTC's Product Development System. De stromingsanalyse is uitgevoerd in FloEFD, dat in Pro/Engineer geïntegreerd kan werken.

Commercieel succes

Door toepassing van een NACA-duct is in de cockpit een lichte overdruk  gerealiseerd, die wervelingen in de cockpit tegengaat. De luchtstroom wordt door een nieuw ontwikkelde deflector  om de motor geleid, waardoor de weerstand met 240 N is afgenomen.  Door deze deflector en het nieuwe achterdek wordt bovendien de ligging en het gedrag van de boot positief beïnvloed. Het realiseren van dit sterk verbeterde ontwerp bleef geheel binnen de gestelde voorwaarden met betrekking tot duur en kosten. Het vestigen van het record leverde Bernico onmiddellijk opdrachten op voor de bouw van vijf boten, zodat er ook sprake is van een commercieel succes.