Windsurfzeilen 

Voor wat betreft windsurfzeilen is een hoop te vertellen. Onderstaand wordt informatie gegeven met betrekking tot hoe een zeil functioneert, de evolutie welke zeilen ondergaan zijn, de theorie achter de voorwaartse druk, de zeiltop en loose leech, de zeillatten, de cambers, de materialen en de ontwikkelingen van de laatste jaren. Een hoop interessante informatie die kan helpen bij uw keuze voor het perfecte zeil!

Inleiding

Vroeger - niet langer dan 20 jaar geleden - was een zeil een stuk doek dat gesneden was als een zeil. Het enige dat het zeil z'n profiel gaf waren de zeillatten. Nu weten zeilmakers dat je dit 'doek' moet ontwerpen in onafscheidelijke samenhang met de bijbehorende accessoires en optuigtechniek. Als we het over de prestaties van een zeil hebben, hebben we het eigenlijk over het gehele tuigage. De computer en de aerodynamica bieden daarbij uitkomst. Inmiddels wordt er in een zeil bijna net zo veel research & development gestoken als in de gemiddelde Formule-1-wagen. Hieronder een korte les windsurfzeilkunde. Doe er je voordeel mee.

Hoe werkt een zeil?

Eerst even naar de basics. Een zeil is niet zomaar een windvanger. Het werkt veeleer als de vleugel van een vliegtuig. Door de bolling van het zeil wordt de wind gesplitst: een deel gaat langs de bolle kant van het zeil (de lijzijde) , de andere luchtstroom via de holle loefzijde. De luchtstroom die langs de lijzijde gaat moet een langere afstand afleggen, maar toch op het zelfde moment samenkomen met de andere luchtstroom. Het gevolg hiervan is dat de luchtstroom die langs de lijzijde gaat sneller stroomt dan de luchtstroom aan de loefzijde, met als gevolg een lagere luchtdruk aan de lijzijde van het zeil. Dit verschil in luchtdruk zorgt ervoor dat het zeil als het ware in de richting van de lage druk wordt geduwd; dit geeft jou de voorwaartse snelheid. Het voorwaartse component is in de loop der jaren steeds groter geworden, waardoor zeilen van nu krachtiger aanvoelen dan de oude lappen van vroeger, waarbij door het geringe profiel het zijwaartse component een stuk groter was dan de voorwaartse.

Zeilevolutie

We zijn behoorlijk ver in de evolutie van het windsurfzeil. De zeilen die er nu zijn dienen als basis voor die van het komende seizoen. De ontwerper neemt alle informatie en data mee in het ontwerpproces en gaat aan de slag. Er komt een prototype dat getest wordt, veranderd wordt, weer getest en veranderd tot de designer en de testers tevreden zijn over het resultaat. Omdat de designer altijd bezig is met nieuwe idee�n en de testsurfers ook niet stilstaan is dit uiteindelijke ontwerp eigenlijk een momentopname uit een altijd lopend proces van ontwerpen. Omdat een zeil op een gegeven moment in productie moet, is er een moment dat de ontwerper 'klaar' moet zijn met ontwerpen.

Zoals alles in de 21ste eeuw kan ook het ontwerpen van zeilen bijna niet gedaan worden zonder de hulp van een computer. Hiermee kunnen ingewikkelde zaken als de shape van het zeil bij de zeillatten en de curve van de mastslurf exact bepaald warden. Het uiteindelijke design wordt echter vooral bepaald aan de hand van de ontwerper zelf. Behalve dat het zeil zo moet worden ontworpen dat het goed werkt, moet het ook gestyled worden. Wat dat betreft verschilt een windsurfzeil niet van andere producten als TV's of auto's: het moet behalve goed werken ook een lust voor het oog worden. Als ook dit proces achter de rug is en alle informatie in de computer zit kan het zeil in productie: de designinformatie gaat naar de computer in de fabriek, die stuurt de snijmachine aan en het zeil kan in elkaar warden gezet.

Zeilen worden vaak op een driedimensionale manier aan elkaar gezet. Op die manier kunnen de losse panelen spanningsvrij aan elkaar worden gezet. De zeilen kunnen door dit proces een van tevoren ingesteld profiel krijgen, met zelfs negatieve bolling. Dit kan nuttig zijn om het drukpunt op de juiste plaats to krijgen: op de kant zit het drukpunt dan eigenlijk op de verkeerde plek, maar op het water komt het door de druk van de wind precies op de goede plek in het zeil to liggen.

Voorwaartse druk

Zoals gezegd, wordt het zeil vooruit gestuwd door een verschil in luchtdruk tussen beide kanten van het zeil. Dit wordt ook wel lift genoemd. De hoeveelheid lift wordt bepaald door de hoeveelheid bolling in het zeil en de plek met de maximale bolling. Dit wordt beschreven door de draft ratio De draft ratio is de afstand tussen de mast en de plek met de maximale bolling, gedeeld door de totale afstand van mast tot leech. Doe dit maal 100 en je hebt de draft ratio. Hoe hoger de draft ratio, en dus dieper het punt van maximale bolling in je zeil, hoe meer lift het oplevert. Dit is vooral nuttig bij weinig wind; bij meer wind werkt het vooral remmend door de toename van de luchtweerstand. Bij harde wind is een vlakker zeil beter vanwege de lagere luchtweerstand.

Racezeilen hebben een hogere draft ratio dan bijvoorbeeld wavezeilen, wat ervoor zorgt dat racezeilen sneller accelereren. Bij wavezeilen is controle veel belangrijker en aangezien deze zeilen toch meestal in harde wind gebruikt worden kan de bolling een stuk kleiner zijn voor meer controle en eindsnelheid.

Zeiltop en loose leech

Eind jaren negentig veranderde de outline van zeilen behoorlijk en dan met name het ontwerp van de zeiltop. Deze is van super smal (oud driehoekzeil) via rond naar bijna vierkant en vooral erg breed geworden. Het idee hierachter was het volgende: een relatief smalle top met maar een klein oppervlak kan niet veel twisten. Als een zeil twist, gaat het als het ware open staan om zo het teveel aan wind to lozen. Volgens dit principe werkt ook de loose leech. Hierbij is het het achterlijk dat loshangt en bij teveel wind twist.

Tegenwoordig is de leech van het zeil een stuk minder los dan een aantal jaren terug, toen de leech soms wel tot aan de giek los hing. Dit komt omdat door de nieuwe top-shapes de top nu ook actief mee kan twisten en dus een deel van de functie van het loose leech overneemt. Een bredere top heeft een groter twistoppervlak, zodat de leech minder los hoeft to zijn. Dit komt weer ten goede aan de aerodynamica van het zeil. Een los achterlijk vergroot namelijk de luchtweerstand en dat betekent een lagere eindsnelheid. Doordat de leech nu minder los staat zijn de zeilen wat breder inzetbaar geworden. Zo presteert het zeil nu dus beter over een groot windbereik, zonder aan controle to verliezen.

De laatste jaren zijn de topconstructies weer simpeler geworden. Geen plastic tips meer die het zeil door middel van een veer extra spanning gaven, maar meer aerodynamische profielen die vanzelf dynamisch twisten. Het idee is hetzelfde: de top actief laten twisten, het beperken van de loose leech om zo zonder controle to verliezen nog sneller to gaan! Belangrijk bij de grote zeilen met relatief brede toppen is dat de latten niet to ver van elkaar komen to staan omdat dit ten koste gaat van de drukpuntstabiliteit van het zeil. Je kan dan het idee krijgen voorover getrokken to worden door je zeil. Als oplossing hiervoor zie je vaak een extra toplatje in het zeil.

Zeillatten

Zeillatten hebben als belangrijkste functie het ondersteunen van het profiel van het zeil. De zeillatten worden over het algemeen van te voren geprofileerd, zodat ze precies geschikt zijn voor de plaats van het zeil waar ze zitten en dus de optimale ondersteuning van het profiel kunnen bieden.

Het komt tegenwoordig steeds vaker voor dat zeillatten schuin ten opzichte van de mast geplaatst worden. Misschien een vreemd gezicht, maar er is over nagedacht. Omdat het zeil bij het surfen niet rechtop maar schuin staat, geven de zeillatten bij 'normale' plaatsing onnodige luchtweerstand. Door de latten schuin to plaatsen, staan ze bij het surfen evenwijdig aan de luchtstroom langs het zeil. Zo wordt de luchtweerstand verkleind en ga jij nog sneller over het water!

Een oude vondst die de laatste jaren opnieuw wordt toegepast is de zeillat die de giek kruist. Hij start onder de giek, en komt bij het achterlijk boven de giek uit. Dit zorgt ervoor dat de latten zo veel mogelijk evenwijdig kunnen staan, hetgeen volgens de ontwerpers weer ten goede komt aan de stabiliteit en balans van het zeil.

Ook wordt op deze manier het profiel beter ondersteund, omdat de lat iets langer is en dus een groter stuk zeil kan ondersteunen. Samen met deze schuine lat is ook de cut-out bij de giek ontstaan. Hierdoor is het mogelijk de gieklengte korter to houden. Een kortere giek maakt een zeil makkelijker hanteerbaar, omdat het drukpunt dichterbij komt to liggen. Verder is een kortere giek stijver en wordt het profiel van het zeil dus beter vastgehouden. Tenslotte wordt gezegd dat een zeil met cut-out beter kan twisten, omdat de leech niet vastzit aan de giek.

Cambers

Cambers zijn bedoeld als ondersteuning van het profiel van het zeil. Ze zorgen er samen met de zeillatten voor dat het zeil stabiel blijft. Bovendien zorgen ze voor een betere (meer aerodynamische) aanstroom hoek van het zeil met de wind. Tegenwoordig worden cambers een stuk minder toegepast dan een tijd terug, toen een racezeil soms op elke lat wel een camber had zitten. Omdat het profiel tegenwoordig veel nauwkeuriger kan worden opgebouwd en van zichzelf al stabieler is, zijn cambers vaak niet meer nodig. Dit heeft als voordeel dat de mastslurf minder breed hoeft te zijn en dus minder makkelijk volloopt met water, zodat waterstarten makkelijker is. Bovendien tuigt het sneller op. Echte racezeilen, die bijna altijd overpowered gevaren worden, hebben nog wel cambers, omdat ze net dat beetje extra stabiliteit en dus controle geven. In deze zeilen zien we ook extra brede mastslurven, die het zeil een echt vleugelprofiel geven en nog sneller maken.

Materialen

Sinds begin jaren 90 wordt in bijna alle zeilen monofilm toegepast. Het is licht, doorzichtig en rekvast. Monofilm met verschillende diktes wordt gebruikt om de ideale mix van sterkte, profielondersteuning en gewicht to bereiken. Monofilm is ideaal voor racezeilen, maar als je meer stevigheid nodig hebt dan is alleen monofilm vaak niet genoeg. Om het zeil sterker to maken wordt monofilm vaak gecombineerd met andere materialen. Vaak wordt een soort monofilm gebruikt met daarin draden gelamineerd. Dit materiaal�wordt X-ply genoemd.�De afstand tussen deze draden en de hoek kan afhankelijk van de functie en plaats van het film worden aangepast. Deze materialen kunnen worden toegepast op strategische plaatsen (daar waar het zeil het meeste te lijden heeft) of zelfs helemaal het monofilm vervangen. Het voordeel van dit materiaal is dat het sterk is en nog steeds relatief licht. Verschillende materialen kunnen worden gebruikt om in het film to lamineren, zoals bijvoorbeeld polyester en kevlar. Een groot voordeel van deze materialen is dat als er at een scheur in je zeil komt, de scheur minder snel doorzet, omdat de draden die erin gelamineerd zijn dit tegenhouden.

Polyester wordt niet alleen gebruikt om in het film to lamineren. Het wordt in verschillende diktes en wevingen op bijna alle plaatsen in het zeil gebruikt. Dit kan ook in combinatie met andere materialen zijn; zo worden er voor de uithaler en neerhaler verschillende materialen in een sandwich vorm over elkaar gezet om extra stevigheid to bieden. Een materiaal dat vaak gebruikt wordt voor versteviging van het achterlijk van de zeilen is mylar. Het is erg rekvast en duurzaam, wat het zeer geschikt maakt voor het achterlijk.

Zeilontwikkelingen van de laatste jaren

Geen enorme veranderingen de laatste jaren, wel veel kleine verbeteringen die het er voor de consument beter op hebben gemaakt. Meer dan ooit tevoren worden zeilen tegenwoordig ontworpen met de consument in het achterhoofd. Nieuwe materialen hebben ervoor gezorgd dat zeilen behalve licht ook steeds duurzamer zijn geworden. Nieuwe cambers vergemakkelijken het optuigen en het varen van camberzeilen. Extra aandacht gaat uit naar details. Zo hebben bijna alle zeilen bescherming aan de zeillatten en masttop tegen het schuren bij het optuigen. is het onderste gedeelte van het zeil vaak extra beschermd door middel van plastic of neopreen tape bij de stiksels, zodat het minder snel slijt als het contact maakt met je board. Ook zijn de mastbeschermers steeds groter geworden voor een nog betere bescherming en zien we slimme features als logo's die de mastslurf openhouden (handig bij het doorsteken van de mast), elastieken bandjes waarmee je het zeil vast kan snoeren als je hem hebt opgerold en een opening voor je optrekkoord.

Misschien wel de allerbelangrijkste ontwikkeling van de afgelopen jaren is de range van de zeilen: die is sterk verbeterd. De nieuwste zeilen zijn makkelijker to trimmen om te functioneren binnen een groot windbereik, wat betekent dat je minder zeilen, nodig hebt dan vroeger om lekker to kunnen varen. In combinatie met het feit dat zeilenmakers realistischer zijn geworden en hun zeilenrange steeds vaker op minder masten snijden (een enkele mast voor de hele range is geen uitzondering meer) betekent dal je om dezelfde omstandigheden af te dichten minder geld hoeft uit te geven. En dat is natuurlijk een groot voordeel!