SUPERSNABB BOTTEN UTAN ATT ANSTRÄNGA SIG

Vad gäller bottenmålningen för båten, så vill väl vi alla att det skall vara lättjobbat på våren. Samtidigt vill vi segla fort. Helst skall det gå fort i lättvind, för då behöver man inte lika ofta starta motorn.

Traditionell visdom säger som bekant att man skall slipa botten med 400-papper för att uppnå en så slät botten som behövs.

Själv började jag för 25 år sedan att måla botten med planstrykare och något utspädd färg, och valde då att bara röra strykaren längs strömningsriktningen. Detta med förhoppningen att om man nu skall få ojämnheter vid målningsarbetet, så borde de i all a fall vara LÄNGS strömningen. Jag har sedan dess varierat metoden lite vad gäller hur utspädd färgen är, men genomgående har jag ofta noterat att båten glidit väldigt lätt genom vattnet. Faktiskt har jag sällan blivit frångliden i 2-4 knopsområdet av tillnärmelsevis liknande båtar.

De senaste åren har jag börjat leta systematiskt efter vetenskapliga rön som belyser och förklarar vad som minskar friktionsmotståndet, och börjar nu se hur det hela verkar hänga ihop. Grunderna finns i ett antal studier som bl.a. Lockheed och Boeing har gjort, varav några har resulterat i patent. Vidare har vissa forskare gjort nogranna vetenskapliga försök, bl.a. har en speciell testanläggning i Berlin visat hur det hela funkar vid en mängd olika räffelstrukturer.

En sådan räffelstruktur kan man se t.ex. i patentet US6345791 från Locheed som anger ovanligt hög friktionsdämpning, och där man påstår:
'The interaction of the riblets with the structure of the turbulent boundary layer of the airstream reduces the skin friction drag coefficient of the surface by approximately 12% over an identical smooth surface without the riblets.'

Det som är speciellt intressant med denna räffelstruktur är dels att den lite påminner om vad som blir följden av att måla med planstrykare, dels att den rapporterar ovanligt mycket friktionsminskning….

Sammanfattningsvis gäller alltså att längsgående räfflor av viss storlek ger mindre strönmingsmotstånd än en spegelblank yta. Skillnaden uppges vara mellan 3-12% beroende av typ av räfflor, deras storlek relativt farten osv. Effekten som räfflorna anses ha är att minska storleken på de turbulensvirvlar som uppstår längs skrovet, i de partier där man inte längre har laminär strömning, alltså från någon halvmeter akter om framkanten av skrov eler köl, och sedan utefter hela längden.

Det var liknande räfflor på en specialtape från 3M som sattes på 'Stars and Stripes' i Americas Cup. Numera finns det ett tillägg i kappseglingsreglerna som förbjuder sådant:

"KSR Regel 53 Ytfriktion: En båt får inte spruta ut eller släppa ut något ämne såsom en polymer eller ha särskilt strukturerade ytor som skulle kunna förbättra karaktären på vattenströmningen inom gränsskiktet."

Men det lär inte vara möjligt att åberopa denna regel mot den som t.ex. målar sin botten på ett visst sätt och som använder helt vanliga färger och redskap.

Utöver patenten och de vetenskapliga artiklarna jag funnit, har jag dessutom kontaktat två olika forskare inom strömningsteknik, dels William George som nu är gästprofessor på Chalmers, dels Konrad Koeltzsch, för att få belyst lite mera exakt vilka dimensioner på räfflor som borde vara optimala för en segelbåt runt 4-7 knop

Båda kommer oberoende av varandra fram till att räfflorna skall ha följande egenskaper för att vara optimala:
- i fartområdet 4 knop skall räfflorna ha 0.2 mm mellan varandra
- i fartområdet 7 knop skall räfflorna ha 0.1 mm mellan varandra
I båda fallen skall höjden på räfflorna vara halva avståndet. Gränsen för det fartområde som räfflorna har god inverkan i är inte snävt, men det förefaller vara lämpligast att optimera för 4 knop, för i det högre fartområdet drunknar friktionsmotståndet i vågbildningsmotsåndet.

Eftersom vågbildningsmotståndet för våra båtar börjar bli viktigt vid ungefär 6 knop, så bör man optimera räfflorna för c:a 4 knop, alltså skall man ha c:a 5 räfflor per mm. Höjden på räfflorna skall vara c:a halva delningen, alltså c:a 0.1 mm.

En ytterligare information av vikt som Konrad Koeltzsch ger, är att det inte är viktigt att de längsgående räfflorna exakt följer strömningsriktningen. Avvikelser på 10 grader inverkar väldigt lite.

Om man nu vill börja använda denna metod bör man först bestämma sig för vilken färgtyp man vill ha. Själv har jag bara provat olika självupplösande förger, men det kan möjligen gå med VC-17 också, fast då vet jag inte om man kan hyvla, se nedan.

Med den färg du tänker använda provar du att måla en blank provyta med mohairplanstrykare. Späd lite olika med thinner, tills du kan se med förstoringsglas att du får ungefär rätt räffelstorlek. Ju mera utspätt, desto mindre räfflor blir det.

Oavsett färgval så måste man det första året börja med att skapa en ren slät botten på sin båt. 80-papper på en excenterslip räcker i princip för detta, man målar ju sedan över detta med någon form av självupplösande bottenfärg vilket jämnar ut ytterligare. Beroende på vilken färgtyp botten redan har kan man även få en ytförbättring genom att hyvla den med en vass spackelspade, se nedan. Skulle man inte lyckas perfekt första året så medför ändå metoden att det blir bättre och bättre år för år.

Sedan målar man. Eftersom färgen är utspädd målar man alla ytor en gång mer än vad bruksanvisningen säger. Ännnu flera gånger nära kanter och vattenlinjen. När man målat klart och färgen hunnit hårdna, tar man en bred stålspackelspade och för den försiktigt åt fel håll som en sickel (hyvelblad) för att ta bort småklumpar, flugor mm. som sticker ut. Men behåll grundräfflingen.

Nästa år när grundjobbet är gjort, behöver man bara förbereda målningen genom att använda den nyvässade stålspackelspaden som sickel (hyvelblad) och gå över botten hårt med den. Man kan på detta sätt rätt snabbt skava fram en yta som är ganska spegelblank, för mig brukar det ta c:a 30 minuter.

Efter påmålning med några lager utspädd färg, tas flugorna och ev. små klumpar bort försiktig med spackelspaden..

Hela denna arbetsprocess går väldigt snabbt när man är van, faktiskt snabbare än målning med roller.

Magnus Sterky (magnusQsterky.com)