iQ Technologie - das Video

 

 

 

iQ Technologie - Intelligentes Segeldesign

iQ-Entwicklungszyklus: 3D-Design, FEA- und CFD-Analyse und -Optimierung, Fusion M-Prozess und Validierung der Ergebnisse und Prozesse auf dem Wasser!

Die Quantum Sail Design Group hat Kunst und Technologie des Segelmachens auf ein neues Niveau gehoben. Das Ergebnis sind die schnellsten und effektivsten Segelprofile und -materialien, die machbar sind. Wir nennen es iQ Technologie. Vereinfacht ausgedrückt ist es das intelligenteste System für Design und Herstellung von Segeln unserer gesamten Branche.

Andere Segelmacher müssen sich mit Software von der Stange begnügen. Quantums iQ Technologie ist unsere eigene Entwicklung, in der 20 Jahre Arbeit und Erfahrung von Leuten stecken, die erfolgreich segeln und komplexe Entwicklungsaufgaben mit Erfahrung und Kompetenz bewältigen. iQ Technologie kann am besten als vollkommen integrierter und systematischer Prozess bezeichnet werden, der die Entstehung eines Segels vom Design, über die Herstellung und bis zum Einsatz an Bord beschreibt. iQ Technologie steht für überragende Performance, Präzision und Konstanz.

Quantums Segeldesigner beginnen mit der genauen Analyse der aerodynamischen und strukturellen Anforderungen an alle Elemente der Segel inklusive des Riggs. Dazu erstellen wir dreidimensionale Modelle am Computer und optimieren diese virtuell und iterativ, also schrittweise und wiederholt, mittels komplexer mathematischer Berechnungen. Präzise Fertigungsvorgaben und Dateien werden dann den erfahrenen Fertigungsteams übermittelt, die alle Segel entsprechend genauer Vorgaben und unter ständiger Kontrolle herstellen. Auf Grandprix-Niveau wird die Leistung durch zeitaufwändige Tests und Validierung auf dem Wasser weiter optimiert.

iQ Technologie hat entscheidenden Einfluss auf Design und Herstellung jedes Quantum-Segels. Segler, die Quantum wählen, können sich darauf verlassen, dass ihre Segel mit denselben hochentwickelten Programmen konstruiert und mit den gleichen Produktionsmethoden hergestellt werden, die Regatten und Titel in der ganzen Welt gewonnen haben. Unser Ziel lautet, allen Seglern in jedem Bereich unseres Sportes ein schöneres und erfolgreicheres Segelerlebnis zu ermöglichen. Dazu investieren wir laufend erhebliche Mittel in Quantum iQ Technologie.

Design

Die Balance zwischen aerodynamischem Druck und elastischem Körper - die klassische aerolastische Konstruktionsaufgabe - bestimmt das Profil des fliegenden Segels im Einsatz. Quantums Segeldesigner lösen diese Aufgabe zum einem mit Hilfe von CFD-Software (Computational Fluid Dynamics), um die areodynamischen Kräfte zu bestimmen. Zum anderen wird ein proprietäres FEA-Programm eingesetzt, um mittels Finite-Elemente-Analyse die Segelverformung zu berechnen. Der erste Schritt gilt der Untersuchung des Segelprofils.

Segelprofil

Mittels der von uns entwickelten 3D-Segeldesignprogramme und anhand von Informationen über Boot und Rigg entwickeln wir eine erste Segelgeometrie. Unsere umfassende Datenbank mit Yacht- und Bootstypen und Segeltypen hilft den Designern, bereits vorhandenes Wissen zu nutzen und sinnvoll auf das neue Projekt zu übertragen. Ausgereifte Editoren und Werkzeuge ermöglichen höchste Präzision und minutiöse Kontrolle aller relevanten Parameter. Der erste Designentwurf entsteht.
 

Aerodynamische Analyse

Ein virtueller Prototyp des Segels wird in unseren CFD-Programmen virtuell getrimmt. Der Designer berechnet mit Hilfe der komplexen Software die aerodynamischen Kräfte, Windwinkel, Windgeschwindigkeiten und die Verteilung des Winddrucks auf beiden Seiten des Segels. Die gewonnen Daten und Bilder erlauben eine Aussage hinsichtlich der zu erwartenden Performance des getesteten Profils. Ggf. werden alternative Shapes gerechnet und die Daten verglichen.
 

Strukturanalyse und Faser-Layout

Ein eigens von unseren Designern und Software-Ingenieuren entwickeltes FEA-Programm visualisiert Verformungen des Segels unter Winddruck, wie zum Beispiel Veränderungen von Profiltiefe und Twist, und die Verteilung von Spannung und Dehnung im Segelkörper. Das Programm ermöglicht die exakte Simulation des Verhaltens eines Mastes inklusive Salingen, stehendem und laufenden Gut und natürlich den daran angeschlagenen Segeln. Das Programm wird mit allen relevanten Daten zur Festigkeit aller Komponenten gefüttert. Dazu werden auch Informationen aus Materialprüfungen verwendet, die wir auf unseren eigenen Prüfeinrichtungen gewinnen. Bei Fusion M-Membransegeln werden Faserarten, Fasermengen und deren Anordnung im Segelkörper in iterativen Prozessen variiert, um das bestmögliche Design und Faser-Layout zu entwickeln.

Die nahtlose Integration von 3D-Modellierung, CFD und FEA ermöglicht es unseren Designern, individuelle Elemente des Segeldesigns vergleichend zu untersuchen und zu verbessern bis letztendlich die optimale Kombination von Geometrie, Profil, Materialauswahl und Konstruktion für das fertige Segel gefunden sind. Quantums Fachkompetenz im Einsatz dieser komplexen Werkzeuge ist besonders wertvoll für den Einsatz im Zusammenhang mit größeren Segelyachten, die wegen der besonders dynamischen Lasten und der hohen Kräfte besondere Herausforderungen darstellen.
 

Performance-Optimierung

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit Yachtkonstrukteuren verwenden wir auch Geschwindigkeitsvorhersageprogramme und -daten (VPP - Velocity Prediction Programm), um den Einfluss eines Segels oder verschiedener Segelkombinationen auf die Performance eines Bootes in unterschiedlichen Windbedingungen zu untersuchen. Dabei werden die aerodynamischen und hydrodynamischen Leistungsprofile verbunden. Die Auswirkungen von Mastposition, Mastfall, Krängung, Ruderwinkel und anderer Variablen können so schrittweise verändert und analysiert werden. Im Umkehrschluss können Segelprofile angepasst und optimiert werden, um perfekt zu den Linien und Eigenschaften einer bestimmten Yacht zu passen und optimalen Vortrieb zu gewährleisten.
 

Herstellung

Quantum-Segel werden in unseren eigenen modernen Produktionszentren gefertigt. Für jeden Produktionsschritt und jedes Detail gibt es einheitliche und schriftlich fixierte Herstellungsvorschriften, die höchste Qualität und Zuverlässigkeit sicherstellen. Quantum pflegt intensive Beziehungen zu Partnern in der Industrie, an Hochschulen und Universitäten als Teil unseres Strebens nach ständig verbesserter Produktqualität, Konstanz und Effizienz.

> Fusion M
 

Verifizierung

Quantum Racing VSpars

Das VSPARS-System automatisiert die Profilanalyse und ermöglicht einen Soll/Ist-Abgleich in Echtzeit!

Die TP52-Yacht QUANTUM RACING ist eine unserer Plattformen mit denen wir technische Fortschritte in der harten Praxis überprüfen und Ergebnisse validieren. Eine Regatta-Serie wie zum Beispiel der Audi MedCup 2008 bis 2011 und die TP52 Super Series (2012 und 2013) - mit einer professionellen Crew und mehr als 200 Segelstunden unter Wettbewerbsbedingungen pro Saison, bei allen denkbaren Windbedingungen - ist der beste Weg, Daten zu sammeln, Performance-Ziele zu überprüfen und Optimierungspotentiale zu identifizieren.

Ein wesentliches Werkzeug ist dabei das VSPARS-System. VSPARS besteht aus drei kalibrierten Kameras und einem leistungsfähigen Bordcomputer. Die Segel sind mit auffälligen orangen Trimmstreifen ausgerüstet, die an exakt definierten Positionen im Segel angebracht sind.

Während des Segelns zeichnet das Computersystem alle drei Sekunden einen vollständigen Datensatz auf - inklusive der Fotos von Groß- und Vorsegeln. Dabei ist VSPARS in der Lage, die Segelprofile zu „lesen“ und in Zahlen für Profiltiefe und -position, Profiltwist, Eingangs- und Ausgangswinkel auszudrücken. Diese Daten kann die Crew während des Segelns mit Zielwerten aus Quantums Designprogrammen und anderen Daten abgleichen und die erforderlichen Segeleinstellungen machen.

Nach den Regatten werden die gewonnenen Daten detailliert analysiert und mit den Werten der anderen Quantum IQ-Softwarekomponenten abgeglichen und das Aero- und Performance-Modell weiter verfeinert. Der Traum jedes Techno-Seglers!

> Quantum Racing

 Sailing_World_Vspars_Article.pdf

 

iQ Technologie: Unendlich viel Knowhow, Kompetenz und Erfahrung stecken in jedem Quantum-Segel - profitieren auch Sie davon!



 

iQT-Screenshots

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