Quantum Sailsによるインテリジェント・セイルデザイン
クァンタム セイルズは、帆作りの技術と科学を新たなレベルに引き上げ、最速かつ最も効率的な帆の形状と構造を実現しました。これはiQテクノロジーと呼ばれ、簡単に言えば、メンブレンセイルを製造する業界で最もインテリジェントな設計システムです。
一部の企業が既製のツールに頼るのに対し、クァンタムのiQテクノロジーは、セーリングと複雑な工学構造に関する豊富な知識と専門知識を持つメンバーによって25年以上にわたり磨き上げられた、完全に統合された独自のアプローチです。iQテクノロジーは、最先端の設計・製造手法と水上テストを体系的なプロセスに統合し、卓越したセイル性能、一貫性そして再現性を保証します。
クァンタムのセイルデザイナーは、コンピューターによる3Dモデリング、複雑な数学的計算、そしてバーチャルテストを用いて、メンブレンセイルの各要素の空力性能と構造要件を分析することから始めます。改良されたセイルデザインの正確な構造仕様は、製造チームに引き継がれ、ミリメートル単位の許容誤差を伴う綿密な製造手順を用いてセイルが製造されます。スポーツの最も過酷なレベルにおいては、厳格な水上検証と改良によって、パフォーマンスがさらに最適化されます。
iQテクノロジーは、クァンタムのあらゆるセイルの製造に活かされています。クァンタムセイルを選ぶセーラーは、最も過酷な環境で使用される当社のハイエンドセイルFusion M®と同じ高い基準と製造方法を用いて製造されていることを感じ取ることができます。私たちの技術への投資は、あらゆるレベルのセーリングにおいて、すべてのお客様により良いセーリング体験を提供するという強い思いから生まれています。
デザイン
空気圧と表面張力のバランス、つまり空力弾性と呼ばれる工学的要素によってセイルの最適なフライング シェイプが決まります。クァンタムのセイル デザイナーは数値流体力学（CFD）計算による空力特性の評価と有限要素解析（FEA）による弾性評価を用いてこの課題に取り組んでいます。最初のステップは、セイルのシェイプを決定することです。
セイルの形状
独自の3D設計プログラム、実際の船の仕様、そして船とセイルの種類に関する豊富なデータベースを用いて、セイルのサイズと形状を定義し金型を作成します。高度な編集ツールにより最高レベルの精度と洗練性を実現します。
空気力学解析
デザイナーは、セイルの形状を仮想的に再現したプロトタイプと数値流体力学（CFD）計算を用いて、空気力、風向・風速、そして帆の両側の空気圧分布を計算し、視覚化します。得られた画像とデータは、性能予測に役立ちます。
構造解析と繊維マッピング
各デザイナーは、有限要素解析（FEA）を用いて、セイルの曲がりやねじれ、そしてメンブレンの応力とひずみの分布を視覚化します。バーチャルセイルは、走行索と静止索の特性、そして縦方向と横方向の剛性を考慮したリグモデルに取り付けられます。社内の材料試験から得られたデータをこの方程式に加え、異なる繊維の種類、量、配置の影響を評価し、カスタムファイバーマップを作成します。
3Dモデリング、CFD、FEAを統合することで、設計者は帆の設計における様々な要素を評価・改良し、最終的に完成品の最適なサイズ、形状、構造、繊維の種類、そして繊維の配置を決定できます。これらのツールを活用するQuantumの専門知識は、重量配置のばらつきや重い荷重といった特有の課題を抱える大型セーリングヨットに適用する際に特に役立ちます。
パフォーマンスの最適化
船のデザインチームとの協働においてクァンタムのデザイナーは速度予測プログラム（VPP）も活用し、空気力学的性能と流体力学的性能をリンクさせることで様々な風況における帆の性能への影響を評価します。これは船体とセイルの力のバランスをとることを意味します。リグの位置、マストレイキ、ヒール、舵角などの変数の影響をモデル化し評価することができます。また、特定の設計における船体特性に合わせてセイルの形状を最適化することも可能になります。
製造過程
クァンタムのメンブレンセイルは、過去10年間に当社が開発したメンブレンの積層および成形における高度な技術を用いて、最先端の専用プラントで製造されています。仕上げ工程のあらゆる細部にまで及ぶ明文化された規格により、最高レベルの品質と信頼性が保証されています。クォンタムは、製造品質、一貫性、効率性の継続的な向上への取り組みの一環として、世界中の産業界および学術界のパートナーとの連携を維持しています。
ラミネーション
メンブレンは、非常に薄いマイラー®フィルムの間にカスタムファイバーマップを挟んだラミネート構造です。クァンタム・メンブレンセイルは、他のセイルブランドよりもベース スクリムにクロスファイバーを多く使用することで、より効率的な構造を実現しています。これにより、有効風速範囲の拡大、耐久性の向上、形状保持性の向上によりトリム調整が容易になります。
ラミネートフィルムを製造するには、設計仕様に基づき、繊維をベースフィルム上にカスタムパターンで張り合わせます。施工時には、繊維から余分な接着剤を剥離することで、接着剤の飽和を防ぎ、脆さを最小限に抑え、最高の強度対重量比を実現します。最上層のフィルムを貼り付けた後、真空バッグ工程でフィルムを繊維の周りに「シュリンクラップ」します。次に、赤外線熱と6～8トンの圧力を用いて各層を融合し接着剤を熱硬化させます。この独自の工程により、接着剤を可能な限り薄い層まで絞り出し、重合（架橋）分子構造を誘導します。これにより、従来のホットメルト法で接着されたラミネートよりも4～5倍強度の高い膜が得られます。
成形
他のセイルメーカーが採用していた従来の成形方法を大幅に改良したクァンタムのセイルは、まずセクションごとにラミネート加工を行い、その後切断、成形、接合を経て最終的に一体型のメンブレンに仕上げます。その後、幅広のシーム（合わせ目）とラフカーブをミリ単位で精密に測定することで高い精度を確保しています。ラミネート加工とシーミング技術の進歩によりシームの破損や剥離が効果的に排除されました。この厳格なラミネート加工と成形工程により、より精密な形状が実現し非常に耐久性が高く、収縮や歪みが極めて少なく無限に再現可能となりました。