German version of the article further below!

At the end of July, Malizia was equipped with a brand-new set of sails. Not just with “new” sails, but the latest generation of fully optimised and custom-made Quantum Fusion M VX Racing sails. The team has already put the sails to the test having completed some 8000 nautical miles in two and a half months, including the Fastnet Race, a number of training sessions off the French coast and two transatlantic crossings from Europe to the U.S. and back. Another 9000 miles will be added to the log following the ongoing Transat Jacques Vabre Race and the return trip to France later in November.

New Quantum sails, an optimised sail inventory for more power and speed on the world’s oceans. Photo: Brian Carlin / The Ocean Race

So, it goes without saying that IMOCA 60 sails must be able to not only withstand extreme conditions and almost uninterrupted use in a highly demanding environment, but also ensure optimal performance in offshore racing mode.

Yes, the sails must withstand this type of treatment – while racing offshore possibly for days on end. Photo: Andreas Lindlahr / Team Malizia.

Quantum Sails worked closely with Team Malizia to meticulously design and manufacture their new quiver of custom-made upwind and downwind sails. Time to take a closer look at Malizia’s state-of-the-art Quantum sails: From the first exchange of ideas to the final product tried and tested on the Atlantic Ocean.

Making new sails is a multi-step project requiring great attention to detail in every phase. Following a first meeting with the Quantum Sails team, the process started with a thorough inspection of Malizia’s old sail inventory: The team examined which sails had been used previously in which wind ranges; the actual dimensions of each sail and most importantly, what optimisations could be made for better sailing performance.

Sven Krause, head of Quantum Sails Germany and project coordinator, explains: “To start, we analysed the geometry of the already existing sails, considering the length of the leech, luff and foot of each sail, and even the exact position and number of battens in the mainsail. This data served as the starting point to digitally model the new sails with Quantum’s iQ Technology.” This iQ Technology is a highly sophisticated design system, which allows sail designers to model the sails so as to find the optimal shape, size, fiber layout and material of a sail. Once the design process has been completed, the sails are built with state-of-the-art manufacturing methods based on tolerances measured in fractions of millimetres. This is a look at the process that brought Team Malizia’s new sails to life.

Making new sails requires precision work. That’s the result of Quantum’s state-of-the-art iQ Technology: Simply perfect J2 and main sail for Malizia. Photo: Andreas Lindlahr / Team Malizia.

To start, the sail shape was modelled with Quantum’s iQ Technology design software. Through computational fluid dynamic (CFD), an aerodynamic analysis was created to visualise air flow around the sails and measuring forces on particular sail areas based on the wind angle and strength. The next step was a finite element analysis (FEA) as part of the so-called ‘structural analysis and fiber mapping’. In this part of the process, sail twist and forces exerted on the sail are displayed and the needed fiber layout was finalised. This analysis also takes Malizia’s rigging properties into account: “When we designed Malizia’s sails, we considered all types of forces affecting the sails: Wind pressure, speed of the boat, her righting moment, as well as characteristics of the rigging, so, how the mast, boom, outrigger and all the standing rigging behaves under certain loads and conditions. On the basis of this detailed analysis, we were able to optimise and adapt the sails’ fiber layout for Malizia”, says Sven Krause. “In fact, the type, number and exact positioning of fibers inside the sail are crucial for the overall performance and durability. Our iQ Technology offers very precise data to work with and to use during the actual manufacturing process.

Modelling the sail shape with Quantum’s design software, an aerodynamic analysis through CFD, consider all forces exerted on the sail using the FEA-tool and analyse Malizia’s complete rigging… Quantum takes the boat’s and wind dynamic into account to make the “perfect” sail. Photo: Brian Carlin / The Ocean Race.

In addition to optimising the fiber layout in the new sails, the shape of the sails and consequently the twist behaviour was improved, too. On the mainsail, the batten configuration and weight were optimised. “In the end, reliability and longevity are our highest priorities”, assures Sven Krause. Malizia is powered by Fusion M VX sails, which contain the highly resistant Twaron fiber and are protected by a black, durable, ultra-light skin that has been specifically designed for offshore racing.

Malizia’s new, fully optimised and custom-made mainsail. Photo: Yannick Kethers / Team Malizia.

The process doesn’t just optimise each sail, it optimises the make-up of the sail inventory. Malizia will now use a more versatile custom J2 instead of a J1. The J2 features a new geometry and larger size for a wider range of use. The previously used gennaker has recently been replaced by a Masthead Code Zero XC – Quantum’s innovative ‘cableless design’. Cableless means that the heavy, stiff anti-torsion cable is no longer needed. As a result, the luff of the sail is better positioned to the wind, the sail itself can be larger, can be flown in a wider wind range and ultimately generate more power while offering easier handling at sea. Malizia has also been equipped with a slightly smaller Fractional Code XC Six, which is also ‘cableless’.

Optimised sail inventory for Malizia: Quantum’s Fractional Code XC Sic, J3 and reefed mainsail make Malizia fly across the oceans. Photo: Brian Carlin / The Ocean Race.

Malizia’s boat captain, Stuart Mclachlan, is particularly delighted with Quantum’s new sails: “The two cableless sails have been a real game changer on board. They work really nicely and fit perfectly right from the outset. We just took the sails out of the bag, hoisted them and could use them right away. Excellent sails!

Quantum’s new cableless sails are a great success! Photo: Brian Carlin / The Ocean Race.

In terms of durability, the sails truly deliver what they promise: After 8000 nautical miles, the entire sail inventory was taken off the boat in Lorient and thoroughly checked by a Quantum sailmaker. Everything is in perfect condition, nothing has become loose, there is no wear and tear to be found. “The new shapes and sizes of the sails have proven very suitable for Malizia and her demanding navigation programme”, adds Stuart Mclachlan, confirming the effectiveness of Quantum’s iQ Technology, design and manufacturing process.

The new sails are in perfect condition after 8000 nautical miles of high-speed sailing on the North Atlantic Ocean. Photo: Andreas Lindlahr / Team Malizia.

Team Malizia truly appreciates the ability to collaborate and partner with Quantum Sails. The exchange of data and ideas on how to improve and adjust sails has enabled us to continually refine the sail plan to get the optimal performance and sailing configuration. Sven Krause emphasised that Malizia is not simply a client, but a real development partner, with both teams constantly working hand-in-hand. The core Quantum Sails team behind the on-going Malizia project consists of three of the top sail designers in the world – Gildas Dubois (FRA), Chris Williams (USA) and Jordi Calafat (ESP) – and is coordinated by Sven Krause (GER) who is a highly experienced sailmaker and sail designer. The project is also made possible by a number of dedicated experts who are critical to the design and manufacturing process. Malizia’s high-performance on the world’s oceans is the result of a really a great team effort.

Yannick Kethers

Über Malizias hochmoderne Quantum Segel

Ende Juli wurde die Malizia mit einem brandneuen Segelsatz ausgestattet. Tatsächlich wurden nicht nur ‚neue‘ Segel angefertigt, sondern voll optimierte, maßgefertigte Quantum Fusion M VX Racing Segel der neuesten Generation. Mit bereits über 8000 Seemeilen, die innerhalb von gerade einmal zweieinhalb Monaten gesegelt wurden, inklusive dem Fastnet Rennen, zahlreichen Trainingsfahrten an der französischen Küste und zwei Transatlantiktörns von Europa an die US-Ostküste und zurück, wurden die neuen Segel einem ersten harten Test unterzogen. Weitere 9000 Seemeilen folgen nun mit der Teilnahme am Transat Jacques Vabre und der Rückfahrt nach Frankreich Ende November.

New Quantum sails, an optimised sail inventory for more power and speed on the world’s oceans. Photo: Brian Carlin / The Ocean Race

Es steht einmal mehr fest, dass IMOCA 60 Segel nicht nur extremen Bedingungen und dem Dauereinsatz in einer höchst anspruchsvollen Umgebung widerstehen können, sondern darüber hinaus eine optimale Performance im Hochseeregatta-Modus sicherstellen müssen.

Yes, the sails must withstand this type of treatment – while racing offshore possibly for days on end. Photo: Andreas Lindlahr / Team Malizia.

Quantum Sails arbeitet eng mit Team Malizia zusammen. Mehrere Amwind- und Downwind-Segel sind speziell für die Malizia entwickelt und angefertigt worden. Zeit also, um die neuen Quantum Segel genauer zu betrachten: Vom ersten Ideenaustausch hin zu den fertigen und auf dem Atlantik erprobten Segeln.

Die Herstellung neuer Segel ist ein mehrstufiges Projekt, das in all seinen Phasen höchste Sorgfalt erfordert. Nach einem ersten Treffen mit dem Quantum Sails-Team begann der eigentliche Prozess mit einer gründlichen Inspektion des alten Segelinventars an Bord der Malizia. Das Team analysierte, welche Segel bisher in welchen Windbereichen verwendet wurden; welche tatsächlichen Abmessungen die einzelnen Segel haben und vor allem wie die zukünftigen neuen Segel für eine bessere Performance optimiert werden können.

Sven Krause, Leiter von Quantum Sails Deutschland und Projektkoordinator, erklärt: “Zunächst haben wir die Geometrie der bereits vorhandenen Segel analysiert, wobei wir die Lieklängen der jeweiligen Segel, und sogar die genaue Anordnung und Anzahl der Latten im Großsegel, genauer betrachteten. Diese Daten dienten als erste Grundlage, um die neuen Segel mit unserer iQ Technolgy digital zu modellieren.“ iQ Technology von Quantum Sails ist ein hochmodernes Designsystem, das es Segeldesignern ermöglicht, die optimale Form, Größe, Faseranordnung und das Material eines Segels zu modellieren. Im Anschluss an den Designprozess werden die Segel mit neuesten Fertigungsmethoden und höchster Genauigkeit hergestellt – die Toleranzen liegen hier im Millimeterbereich. Der gesamte Segelherstellungsprozess für Malizia sah nun wie folgt aus:

Making new sails requires precision work. That’s the result of Quantum’s state-of-the-art iQ Technology: Simply perfect J2 and main sail for Malizia. Photo: Andreas Lindlahr / Team Malizia.

Zunächst wurde die Segelform mit Quantums iQ Technology Designsoftware modelliert. Durch CFD (computational fluid dynamics)-Berechnungen wurde dann eine aerodynamische Analyse durchgeführt, um die Luftströmung um die Segel und die daraus resultierenden Kräfte auf bestimmte Segelflächen in Abhängigkeit von Windwinkel und -stärke zu visualisieren. Der nächste Schritt umfasste die Finite-Elemente-Analyse (FEA) als Teil der so genannten “Strukturanalyse und Optimierung des Faserlayouts”. Hierbei werden Segeltwist und Kräfte, die auf das Segel einwirken, dargestellt und das dementsprechend erforderliche Faserlayout ermittelt. Im Rahmen dieser Analyse wurden auch die Eigenschaften des Riggs der Malizia berücksichtigt, betont Sven Krause: “Als wir die Segel der Malizia entwarfen, haben wir alle Arten von Kräften berücksichtigt, die auf die Segel einwirken können: Beispielsweise Winddruck, Geschwindigkeit des Bootes, aufrichtendes Moment, sowie die Riggeigenschaften, also, wie sich der Mast, Baum, die Outrigger und allgemein das gesamte stehende Gut unter bestimmten Lasten und Bedingungen verhalten. Auf der Grundlage dieser detaillierten Analyse konnten wir das Faserlayout der Segel für die Malizia optimieren und entsprechend anpassen. Tatsächlich sind Art, Anzahl und genaue Positionierung der Fasern im Inneren des Segels entscheidend für die Performance und Zuverlässigkeit eines Segels. Unsere iQ-Technologie bietet hier sehr genaue Daten, welche dann für den eigentlichen Herstellungsprozess benötigt werden.

Modelling the sail shape with Quantum’s design software, an aerodynamic analysis through CFD, consider all forces exerted on the sail using the FEA-tool and analyse Malizia’s complete rigging… Quantum takes the boat’s and wind dynamic into account to make the “perfect” sail. Photo: Brian Carlin / The Ocean Race.

Neben der Optimierung des Faserlayouts wurde auch die Form der Segel und damit das Twistverhalten verbessert. Beim Großsegel wurde die Anordnung der Latten und deren Gewicht optimiert. “Letztendlich haben Zuverlässigkeit und Langlebigkeit oberste Priorität“, versichert Sven Krause. Malizia wird von Fusion M VX Segeln angetrieben, die die hochresistente Twaron-Faser enthalten und durch eine schwarze, robuste und sehr dünne Außenhaut geschützt werden. Letztere wurde speziell für den Offshore-Renneinsatz entwickelt.

Malizia’s new, fully optimised and custom-made mainsail. Photo: Yannick Kethers / Team Malizia.

Neben der Segel, wurde auch das Segelinventar an sich optimiert: Malizia wird nun ein vielseitigeres J2 Vorsegel fahren, anstelle eines J1 Segels. Die J2 weist eine neue Geometrie auf, ist von der Fläche her größer und kann somit auch einen breiteren Einsatzbereich abdecken. Der zuvor verwendete Gennaker wurde kürzlich durch einen Masthead Code Zero XC – mit Quantums‘ innovativem “Cableless Design” ersetzt. ‚Cableless‘ bedeutet, dass das recht schwere, steife Anti-Torsionskabel, das bei traditionellen Code Zero-Segeln zum Einsatz kommt, nun nicht mehr benötigt wird. Durch die spezielle Vorliekrundung lässt sich das Segels von vornherein besser zum Wind projizieren. Damit kann das Segel selbst größer sein, in einem breiteren Windbereich eingesetzt werden und schließlich mehr Leistung bieten. Gleichzeitig ist ein cableless-Segel auf See einfacher zu handhaben. Malizia wurde auch mit einem etwas kleineren Fractional Code XC Six ausgestattet, der ebenfalls ‚cableless‘ ist.

Optimised sail inventory for Malizia: Quantum’s Fractional Code XC Sic, J3 and reefed mainsail make Malizia fly across the oceans. Photo: Brian Carlin / The Ocean Race.

Malizia’s boat captain, Stuart Mclachlan, ist besonders erfreut über die neuen Segel von Quantum: “Die beiden cableless-Segel waren ein echter ‚game changer‘ an Bord. Sie funktionieren wirklich gut und passten von Anfang an perfekt. Wir nahmen einfach die Segel aus der Tasche, setzten sie und konnten sie sofort ohne jegliche Einschränkungen nutzen. Ausgezeichnete Segel!

Quantum’s new cableless sails are a great success! Photo: Brian Carlin / The Ocean Race.

Auch in puncto Haltbarkeit halten die Segel wirklich, was sie versprechen: Nach 8000 Seemeilen wurden alle Segel in Lorient von Bord genommen und von einem Quantum-Segelmacher gründlich überprüft. Alles ist in einem perfekten Zustand, nichts ist locker geworden, es gibt keinen Verschleiß zu verzeichnen. Schließlich “haben sich die gewählten Formen und Größen der Segel für die Malizia und ihr anspruchsvolles Törn- und Regattaprogramm bereits vollkommen bewährt“, fügt Stuart Mclachlan hinzu und bestätigt damit die große Effizienz der iQ-Technologie von Quantum bei der Entwicklung und Herstellung von Segeln.

The new sails are in perfect condition after 8000 nautical miles of high-speed sailing on the North Atlantic Ocean. Photo: Andreas Lindlahr / Team Malizia.

Das Team Malizia schätzt die Zusammenarbeit und Partnerschaft mit Quantum Sails sehr. Der Austausch von Daten und Ideen zur Verbesserung und Anpassung der Segel aus, ermöglicht uns, gemeinsam die optimale Performance und Segelkonfiguration festzustellen. Sven Krause betonte, dass das Team Malizia nicht nur ein Kunde, sondern ein echter Entwicklungspartner ist. Beide Teams arbeiten Hand in Hand. Bei Quantum Sails arbeitet ein internationales Team an Malizia’s Segelsatz, bestehend aus drei der Top Segeldesigner weltweit – Gildas Dubois (FRA), Chris Williams (USA) und Jordi Calafat (ESP). Sven Krause (GER) koordiniert das Projekt und arbeitet als sehr erfahrener Segelmacher und Segeldesigner mit. Außerdem tragen mehrere Experten aus verschiedenen Bereichen des Design- und Fertigungsprozesses zum Erfolg des Projekts bei. Malizias high-performance auf den Weltmeeren ist das Ergebnis einer wirklich großartigen Teamleistung.

Yannick Kethers