Je leest:

Nederlandse bobslee met vleugels

Nederlandse bobslee met vleugels

Innovatief bobslee-ontwerp voor Sotsji door onder andere TU Delft

Auteur: | 13 februari 2014
sport (83)
Thema: Sport

Met snelheden oplopend tot wel 150 kilometer per uur roetsjen de bobsleeërs razendsnel naar beneden. Niet alleen puike stuurmanskunst, maar ook het materiaal maakt daarbij het verschil. Nando Timmer van de TU Delft onderzocht de aërodynamica en hielp mee bij het ontwerp van de Nederlandse tweepersoons bobslee. En zelfs bedrijfsspionage werd daarbij niet geschuwd…

De kop van een hamerhaai, daar lijkt de Nederlandse bobslee wel wat op. Want beide hebben een T-vormige voorkant. Bij de bob levert dat een groot voordeel op. De uitsteeksels aan de zijkanten zijn strak gestroomlijnd. “Het zijn bumpers, die de bob beschermen wanneer de zijkant van de baan wordt geraakt. We hebben er een echte vleugel van gemaakt. Dat pakt gunstiger uit, omdat er dan minder weerstand is en de bob sneller gaat”, zegt Nando Timmer, wetenschappelijk directeur van de windtunnellaboratoria van de TU Delft.

De Nederlandse bobslee met vleugels.

Al zes jaar geleden werkte Timmer samen met de Nederlandse Bobsleebond BSBN, sportinnovatie organisatie InnoSportNL, een aantal bedrijven, universiteiten en onderzoeksinstellingen om de Nederlandse bobslee te verbeteren. Timmer keek specifiek naar de aërodynamica. “We wilden een langlopend project opzetten en een bob ontwikkelen voor de Winterspelen van Sotsji. Maar door extra geld van een sponsor raakte het onderzoek in een stroomversnelling en deden we ons onderzoek en aanpassingen al voor de tweepersoonsbob vier jaar geleden tijdens de Olympische Winterspelen in Vancouver.”

Edwin van Calker bestuurt in Sotsji de Nederlandse bobslee.

Formule 1

Maar nog altijd wordt dezelfde bobslee gebruikt. En in Sotsji roetsjt dus de tweepersoonsbob naar beneden waar Timmer de aërodynamische aanpassingen aan deed.

In Rusland gaan Edwin van Calker en Bror van der Zijde met de tweemansbob naar beneden. Bij de dames Esme Kamphuis en Judith Vis. Ook het Canadese team maakt gebruik van het Nederlandse ontwerp.

Bij de aërodynamica wordt gekeken naar de rol van de weerstand, het energieverlies door stroming. Wanneer de bobslee naar beneden roetsjt, raast de wind erlangs. Hoe gestroomlijnder de bolide is, des te minder weerstand en hoe sneller het gaat bij deze Formule 1 van de Winterspelen. Om na te gaan welke rol de weerstand speelt, deed Timmer meerdere tests in de windtunnel van de TU Delft.

Er is sprake van wrijvings- en drukweerstand. Het laatste speelt bijvoorbeeld een rol aan de achterkant. Vooraan is er positieve druk, achteraan negatieve druk. “Het is het beste wanneer de druk aan de achterkant even hoog is als die aan de voorkant, maar dat kan niet omdat de bob niet mooi gestroomlijnd is aan de achterkant. Die drukweerstand ervaar je ook wanneer je achter een vrachtwagen rijdt; dan voel je een zuigende kracht.”

Goede start

“Bij de voorkant draait het er om de wind zo’n goede start te geven, dat er aan de achterkant zo min mogelijk problemen mee zijn”, benadrukt Timmer. Maar dat is nog niet zo eenvoudig. Wie beter kijkt naar een bobslee, ziet dat de bolide eigenlijk uit twee delen bestaat. “De voorkant is tijdens de afdaling ook vaak niet in lijn met de achterkant. In een bocht draait eerst de voorkant en het achterste deel gaat vervolgens mee. Dat is jammer vanuit de aërodynamica bezien, want een rechte lijn is eigenlijk gestroomlijnder. Daarom was het belangrijk te kijken naar hoe we de voor- en achterkant aan weerszijden van de deling het beste konden vormgeven.”

Op deze video is duidelijk te zien dat een bobslee uit twee delen bestaat en zich door de bochten wringt.

De voorrand van de achterzijde heeft een elliptische vorm gekregen (de vorm van een uitgerekte cirkel). Hierbij is de achterkant van de neus relatief scherp is gehouden, zodat de wind niet de bob in gaat maar bij de scheiding loslaat. “De hele neus is daardoor wat minder bol gemaakt ten opzichte van het bestaande ontwerp. Al heb ik dat ontwerp grotendeels op gevoel gedaan. We hadden helaas geen tijd meer voor uitgebreide studies.”

In het verleden maakte Nederland de bobslee niet zelf, die werd in het buitenland gekocht. “Eigenlijk liepen we daardoor achter de feiten aan. Er zijn ook vroeger wel aanpassingen gemaakt, maar wat je volledig zelf met kennis bouwt, is altijd een beter product. Een maatpak zit ook beter dan confectiekleding, al hoeft het laatste ook zeker niet slecht te zijn.”

Esme Kamphuis in de tweepersoonsbobslee

Spionage

Twee van de directe concurrenten, de Duitsers en Amerikanen, waren veel sneller dan het Nederlandse team. “We hebben daarom bij hen gespioneerd. In het geheim maakten we foto’s van hun bob. Vervolgens hebben we voor de windtunnel schaalmodellen gemaakt van hun bob en de Nederlandse. Zo konden we de aërodynamische kwaliteiten vergelijken.”

Het lastigste van het aerodynamisch ontwerpen van een bobslee zijn de regels, benadrukt Timmer. “Vrijwel alles staat voorgeschreven. Binnen welke marge het hoogste punt van de bob mag zijn. Maar ook hoe lang, breed en zwaar de bob minimaal en maximaal mag worden.”

Kan er nog veel verbeterd worden om de perfecte bob te maken? “Dat is een kwestie van finetunen. Ik hoop dat grote veranderingen het grote verschil maken, maar dat zit er denk ik voorlopig niet in.” De tweepersoonsbob die in Sotsji aan de start verschijnt, is de allerbeste die ooit in Nederland is bedacht, daarvan is Timmer overtuigd. “Ik kijk natuurlijk wel met spanning naar de wedstrijden straks.”

Ook BMW ontwierp een bobslee. De auto- en motorfabrikant maakte de bob voor team USA. Ze zorgden voor een extra spitse neus, waardoor de bob aerodynamischer wordt. Het Amerikaanse team kent al decennia weinig succes bij dit onderdeel van de Winterspelen. Sinds 1936 werd geen goud meer gewonnen en na 1952 zelfs helemaal geen enkele medaille. BMW paste ook het touwsysteem aan, waarmee de piloot richting geeft aan de bob. Bovendien wisten ze de bovenkant lichter te maken, waardoor de onderkant kon worden verzwaard. Hierdoor komt het zwaartepunt dichter bij het ijs te liggen en wint de bob aan snelheid en stabiliteit in de bochten. Timmer: “dat is ook wat er met de Nederlandse bob is gebeurd. Een goede stabiliteit is heel belangrijk.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 13 februari 2014

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.