Das schnellste Segelboot der Welt mit Messtechnik von HBM
Wenn man mit einem Boot über das Meer „fliegen“ will, bedarf es innovativer Materialien und Technologien. Der Franzose Alain Thébault setzt bei der Entwicklung seines Trimarans „Hydroptère“ auf Messtechnik von HBM, um die möglichen Belastungsgrenzen abzuschätzen.
Seit mehr als 15 Jahren verfolgt Alain Thébault nur ein Ziel: Er will das schnellste Segelboot aller Zeiten bauen, er will ein Boot, sprichwörtlich, zum Fliegen bringen.
Weltrekordfahrt im Mittelmeer
4. September 2009: Alain Thébault und seine Crew rasen auf ihrem 18,28 Meter langen Trimaran "Hydroptère" vor der südfranzösischen Hafenstadt Hyères über das Mittelmeer. Die Windbedingungen sind gut, der Wind ist nicht sehr stark aber gleichmäßig. Die aufgewirbelte Gischt peitscht der Mannschaft ins Gesicht und fühlt sich wie Ohrfeigen an, die unablässig niederprasseln. Die Tragflächen schneiden durch das bei dieser Geschwindigkeit betonharte Wasser, während sich der Schiffsrumpf meterhoch aus dem Wasser gehoben hat. Die Hydroptère "fliegt" – mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 51,36 Knoten (95 km/h). Absoluter Geschwindigkeitsweltrekord im Segeln. Bei 50,57 Knoten lag die bisherige Bestmarke, die der Kitesurfer Alex Caizergues in 2008 aufgestellt hatte. Eine 500 Meter lange Strecke muss für die Rekordermittlung bewältigt werden.
High-End Materialien
Um solche Geschwindigkeiten zu erreichen, musste das Team um Alain Thébault den Luftwiderstand sämtlicher Elemente reduzieren, die Einfluss auf die Aerodynamik haben, und die Form und Regulierung der Segel optimieren. Größte Herausforderung aber war, dass die Tragflächen ausreichend Auftrieb entwickeln, ohne Wasserturbulenzen auszulösen. Nur innovative, hochentwickelte Materialien werden daher bei der Konstruktion der Hydroptère verwendet; dies zeigt allein der Preis des Mastes, der mit 400.000 Euro zu Buche schlägt. Die Verstrebungen des Boots sind aus Titan gefertigt, die Segel aus Kohlefaser gewebt. Die Tragflächen stammen aus dem Airbus-Werk in Nantes, und auch die Federung der Tragflächen, die einen Druck von 45 Tonnen aushalten muss, ist vom Fahrwerk eines Flugzeugs inspiriert.
Hochentwickelte Technologie-Plattform mit Messtechnik von HBM
Aber die Hydroptère ist nicht nur ein ultra-schneller Trimaran, der aus innovativen Materialien konstruiert wurde. Sie ist ebenfalls eine hochentwickelte Technologie-Plattform – mit Messtechnik von HBM, die zur Verbesserung und Weiterentwicklung des Konzepts an Bord installiert wurde. Die Hydroptere ist somit auch ein Laborschiff, mit dem die spezifischen Besonderheiten eines Trimarans erforscht werden: Stabilität, Geschwindigkeit, Kavitation, Luftwiderstand, Vibrationen und Schwingungen sowie die Strapazierfähigkeit des verwendeten Materials.
Belastungsmessungen in Echtzeit
Das Messsystem erlaubt den Seglern, die Belastungen, die auf das Boot wirken, in Echtzeit auszuwerten. Bei jedem Lauf verantwortet der Ingenieur Damien Colegrave die komplette Überwachung und Messdatenerfassung. Visuelle und akustische Signale informieren, sobald ein Grenzwert für eine Dehnung überschritten wird, und Damien Colegrave kann entsprechend reagieren. Nach jedem Versuch führt er eine vollständige Analyse der Aufzeichnungen durch, um Rückschlüsse auf die Reaktionen des Boots bezüglich Seegang, Wind und Ausrichtung der Segel ziehen zu können. Darüber hinaus werden die Ergebnisse mit den Kalkulationen des Flugsimulators Hydrop6 vergleichen, der den Ingenieuren hilft, das theoretische Verhalten des Trimarans besser vorherzusagen.
Dehnungsmessstreifen unerlässlich für die Entwicklung
Damien Colegrave zum Einsatz der Messtechnik: "Erst mit den Dehnungsmessstreifen und den von ihnen übermittelten Daten konnten die wichtigsten Teile des Boots kalkuliert und konstruiert werden, insbesondere die Übergangsteile zwischen Ausleger, Tragflächen und Rumpf. Aus diesem Grund haben wir den Dehnungsmessstreifen viel Aufmerksamkeit gewidmet – ihrem Schutz und wie die gewonnenen Daten verwendet werden. Für ein Projekt wie Hydroptère ist dies sehr wichtig, da es sich um einen Prototypen handelt, für den noch keinerlei Erfahrungswerte bezüglich der potentiellen Belastungen vorliegen."
"Erwartungen an die Messtechnik wurden voll und ganz erfüllt"
Damien Colegrave fährt fort: "Unser aktuelles CANbus basierendes Messsystem wurde 2006 installiert, nachdem wir zahlreiche Anbieter miteinander verglichen hatten. Unsere Wahl fiel auf HBM. Der digitale, modulare Messverstärker digiCLIP erfüllte unsere Erwartungen vollständig – er ist kompakt, leicht und äußerst robust. Und vor allem ist er sehr einfach zu bedienen. Über 40 Vollbrücken wurden von HBM Servicetechnikern professionell installiert und mit entsprechenden Materialien vor äußeren Einflüssen geschützt. Auch nach drei Jahren sind die digiCLIP Verstärker immer noch an Bord wie auch die Dehnungsmessstreifen. Sie haben problemlos den hohen Geschwindigkeiten im Salzwasser wie auch den starken Vibrationen getrotzt."
