Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een boot waarvan de romp vol putjes zit, heeft minder last van de weerstand van het water. En kan dus efficiënter varen.
Een golfbal met putjes vliegt verder dan een gladde bal. Daarom slaan golfers ballen met kuiltjes. Dimples heten ze in de golfwereld. Dankzij de putjes remt de luchtweerstand de bal minder af. Zou je hetzelfde idee kunnen toepassen op een boot? Dat wilden onderzoekers van de University of Michigan weten.
Lees ook:
- Eerste foto van wrak van geïmplodeerde Titan-onderzeeër onthuld
- Video: een enorme onderzeeër die lijkt op een mantarog
Turbulente vlucht
Wat doen kuiltjes met luchtweerstand? Sla een golfbal weg en tijdens de vlucht zal er lucht langs de bal stromen. Bij een gladde bal ontstaat er aan de achterkant van de bal een gebiedje met lage luchtdruk. Dat remt de bal af. Putjes verstoren de luchtstroom langs de bal. Er ontstaat turbulentie. Dankzij de turbulente lucht is het lagedrukgebied kleiner, waardoor de bal minder geremd wordt. En dus verder vliegt.
Zou dat ook lukken met een boot? Onderzoekers van de University of Michigan dachten van wel en gingen zelfs nog een stap verder: ze wilden kuiltjes maken die tijdens het varen groter of kleiner kunnen worden. Zo kun je de weerstand van het water zo goed mogelijk wegnemen.
In een proefopstelling namen ze een bol met ronde gaten er in. Daar overheen spanden ze latex. In de bol zat een vacuümpomp. Zet de pomp aan en de latex wordt naar binnen gezogen zodat er putjes ontstaan.
Harde wind, kleine putjes
De wetenschappers testten hun prototype in een windtunnel, bij verschillende windsnelheden. Bij harde wind verkleinen ondiepe putjes de weerstand het meest. Bij een lagere windsnelheid is het slim om de kuiltjes juist wat dieper te maken, zo bleek. De holtes konden de luchtweerstand tot de helft verminderen.
Er is nog meer winst te halen. Een boot heeft doorgaans een roer. Dat stuurmechanisme creëert weerstand, zodat de boot naar links of rechts gaat. Een boot met putjes in de romp kan, zo hopen de onderzoekers, sturen door de kuiltjes links wat groter of kleiner te maken dan de putjes rechts. Zo wordt het remmende roer overbodig.
Bij een onderzeeër hebben de kuiltjes nog een functie. Ze helpen bij het afdalen naar de bodem of juist bij het opstijgen naar het oppervlak.
De wetenschappers hopen om te beginnen onbemande onderzeeërs te voorzien van golfbalkuiltjes. Hoe ze ervoor gaan zorgen dat de putjes onderweg groter of kleiner worden, vertellen ze er alleen nog niet bij.
Bronnen: Cambridge University Press, EurekAlert!
Beeld: Michal Mrozek/Unsplash