ディンプル・テクノロジー

ディンプルが付いているゴルフボールは、付いていないゴルフボールよりも遠くに飛ぶことは周知の通りです。しかし、ほとんどの人がその理由については知りません。

理由は大きく分けて2つあります：

• くぼん(ディンプル)だ表面が空気抵抗(ドラッグ）を減らすこと。
• くぼん(ディンプル)だ表面が揚力を向上させること。

まず、流体力学（空気力学）について簡単に説明します。

物体の周りの流れには「層流」と「乱流」の2種類があります。

層流はドラッグが少ない反面、「剥離」という現象が起こりやすいです。層流境界層の剥離が発生すると、その隙間に渦が発生して抵抗が急激に増加します。乱流は、初期の抗力は大きいですが、付着力が強いため剥離しにくい。そのため

物体の形状が分離しやすいものであれば、境界層を乱す方が、付着力を高め、渦を減らすことができます（つまり、抵抗(ドラッグ）を大幅に減らすことができます）。ゴルフボールのディンプルは、境界層を乱す。

そこで3DFINScience社は、この原理をサーフボードのフィンに適用してテストすることにしました。

高度なコンピュータ流動力学テストを使い、3DFINScienceは、全く同じデザインでディンプル付きのフィンと、ディンプルのないフィンのの2つを比較しました。

テストは流動力学の専門家であるダレン・スティーヴンス（豪州科学・工業研究機構CSIROの元職員）によって行われ、その結果は驚くべきものでした。

表面が滑らかなサーフフィンは、表面が滑らかなゴルフボールと同じように、表面に層流ができています。これは、直進しているときや低速のときにはうまく機能しますが、旋回し始めて高速になると、流体がフォイルやフィンの表面から分離し始めます。これにより、フィンの表面に分離気泡が発生し、流体がフィンの表面から剥離することで、抵抗の増加、揚力の低下、最終的にはフィンの失速につながります。

また、表面が滑らかなフィンでは、翼端渦と呼ばれる現象が起こることが知られています。

揚力を生み出す圧力の不均衡は、フィンの先端で問題を引き起こします。フィンの下の圧力が高くなると、フィンの先端を越えて上の圧力の低い部分に空気がこぼれてしまうのです。フィンの前進運動は、この上方にこぼれた空気を回転させ、小さな竜巻のような長い渦を作り、翼端から逸れていきます。これらの翼端渦は、渦抗力と呼ばれる圧力抵抗の一種です。

ゴルフボールのようなディンプル（くぼみ）のあるサーフボードフィンは、乱流を発生させます。

乱流にはより多くの付着力があるため、旋回し始めたときにディンプル加工されたフォイルの表面が流れの分離を遅らせ、キャビテーション（セパレーション気泡）を減らし、フォイルの性能を維持することができます。サーファーが高速でターンしているとき、乱流境界層は流れが逆圧力勾配を克服するのを助け、流れが表面に付着している時間を長くすることができるのです。これにより、抗力が減少し、揚力が増加し、フィンの全体的な性能が向上します。

また、ディンプルは翼端の渦を減らし、ほとんど排除することができます。翼端での流れの分離を減らすことで、フィンの揚力と全体的なパフォーマンスが向上します。

大まかに言えば、表面がくぼんだフォイルのサーフボードフィンは、くぼみが流動力学に及ぼす効果を最大限に発揮することができるというわけです。

フィンの曲面上にディンプルを配置した3DFINSのディンプル・フィン・デザインは、ディンプルによって生じる乱流を利用しています。この乱流は、流体をフォイルの表面上に引き戻し、極端な方向転換（高迎角）や高速走行時のキャビテーションや抵抗を低減します。 ディンプルによってフォイルの性能が向上することで、サーファーは揚力を増加させることができ、それによって加速がかかり、スピードを維持してターンを続けることができ、全体的にサーフボードのパフォーマンスを向上させることができます。

CFD（数値流体力学）テストによると、ディンプル・フィン・デザインは揚力と抗力を最大15%向上させ、その結果、加速力、スピード、ホールド感、そして何より楽しさを向上させることができます。