Den växande efterfrågan på hållbar och energieffektiva lösningar för marin transport, i kombination med tekniska framsteg inom elektrisk framdrivning och ökad krav på minskad miljöpåverkan, har bidragit till ett återuppväckt intresse för andvändningen av hydrofoilteknik inom sjöfartssektorn. Genom att lyfta skrovet ur vattnet under gång kan hydrofoiler kraftigt minska det hydrodynamiska motståndet, vilket möjliggör högre verkningsgrad, utökad operativ räckvidd, reducerade buller och förbättrad passagerarkomfort. Dessa egenskaper gör foilande farkoster särskilt attraktiva för elektriska färjor, höghastighetsfartyg i service och autonoma farkoster. Trots deras stora potential är hydrodynamiken och det dynamiska beteendet hos foilande farkoster fortfarande otillräckligt förstådda. Hydrofoiler verkar i en dynamisk och komplex miljö med kraftiga interaktioner mellan foilen, den friytan, skrovet och vågor. Centrala utmaningar inkluderar noggrann förutsägelse av lyftkraft och motstånd under relevanta driftförhållanden, foilbeteende i vågor, foilventilation, drift nära friytan samt nära haveriscenarier såsom plötslig nedsjunkning. Vidare skiljer sig hydrofoilers prestanda från deplacementfartyg genom ett starkt beroende av både nedsänkningsdjup och Reynolds tal, vilket gör konventionella Froude baserade skalningsmetoder otillräckliga. Avsaknaden av etablerade provningsriktlinjer och skalningsmetoder har begränsat effektiviteten och tillförlitligheten hos experimentella studier. Tidigare experimentella studier vid RISE Maritime/SSPA:s anläggningar har undersökt hydrofoilprestanda genom mätningar i provningsränna, undersökningar av FSI i kavitationstunnel samt provningar av foilande modellbåtar inom ramen för akademiska och tillämpade forskningsprojekt. Eftersom befintliga dragtankkonfigurationer är optimerade för konventionell skrovprovning krävde dessa studier improviserade uppmonteringslösningar och provriggar. Detta ökade kostnader och komplexitet och i vissa fall försämrat mätnoggrannheten till följd av strukturell följsamhet, begränsad mätkapacitet samt otillräcklig kontroll av foilens position och vinkel. För att hantera dessa utmaningar fokuserar det aktuella projektet på utveckling av anpassade experimentella metoder och en dedikerad mätrigg för hydrofoilprovning. En ny provrigg har konstruerats och tillverkats för att möjliggöra noggrann mätning av samtliga relevanta kraft- och momentkomponenter, samtidigt som exakt kontroll av foilens nedsänkningsdjup, rörelse och anfallsvinkel tillåts. Fullskaliga hydrofoiler provas för att reducera osäkerheter kopplade till Reynoldstals skalning, och en systematisk testmatris genomförs i RISE Maritime/SSPA:s provningsränna med användning av flera foilstorlekar, nedsänkningsnivåer och driftförhållanden. Både lugnvattenförhållanden och foilens respons på regelbundna vågor i mötande och medgående riktning undersöks. Resultaten presenteras tillsammans med en analys av de dominerande bidragen till mätosäkerheterna. Syftet med detta arbete är att etablera tillförlitliga experimentella metoder för utvärdering av hydrofoilprestanda under kontrollerade och dynamiska förhållanden, förbättra mätpraxis för hydrofoiler samt fördjupa förståelsen av hydrofoilbeteende med relevans för design, säkerhet och effektivitet. Den genererade kunskapen är avsedd att stödja konstruktörer, operatörer och provningsanläggningar i utvecklingen av högpresterande, lågutsläppande foilande farkoster. Projektet genomförs i nära samarbete mellan RISE Maritims avdelning och Chalmers tekniska högskola.

The growing demand for sustainable and energy efficient marine transportation, driven by advances in electric propulsion and increasing environmental concerns, has led to renewed interest in hydrofoil technology. By lifting the hull out of the water during transit, hydrofoils can dramatically reduce hydrodynamic resistance, enabling higher efficiency, extended operational range, reduced noise emissions, and improved passenger comfort. These characteristics make foiling craft particularly attractive for electric ferries, high speed service vessels and autonomous craft. Despite their significant potential, the hydrodynamics and dynamic behaviour of foiling craft remain insufficiently understood. Hydrofoils operate in a highly dynamic and complex environment involving strong interactions between the foil, free surface, hull, and waves. Key challenges include accurate prediction of lift and drag across relevant operating conditions, foil behaviour in waves, foil ventilation, operation close to free-surface and near failure scenarios such as sudden descents. Furthermore, unlike displacement vessels, hydrofoil performance depends strongly on both submergence and Reynolds number, making conventional Froude based scaling procedures inadequate. The lack of established testing guidelines and scaling methodologies has limited the effectiveness and reliability of experimental investigations. Previous experimental studies at the RISE Maritime/SSPA facilities have examined hydrofoil performance through towing tank measurements, cavitation tunnel investigations of fluid‑structure interaction, and foiling model boat tests conducted within academic and applied research projects. However, because existing towing tank configurations are optimized for conventional hull testing, these studies required improvised mounting solutions and test rigs. This increased cost, complexity and, in some cases, compromised measurement accuracy due to structural compliance, limited measurement capability, and insufficient control of foil position and angle of attack. To address these challenges, the present project focuses on the development of tailored experimental methods and dedicated measurement rig for hydrofoil testing. A new test rig has been designed and manufactured to enable accurate measurement of all relevant force and moment components while allowing precise control and monitoring of foil submergence, motion, and angle of attack. Full scale hydrofoils are tested to reduce Reynolds number scaling uncertainties, and a systematic test matrix is conducted in the RISE Maritime/SSPA towing tank using multiple foil sizes, submergence conditions, and operating conditions. Both calm water condition and response to regular waves in head and following seas are investigated. The results are presented together with an assessment of dominant contributors to measurement uncertainties. The objective of this work is to establish reliable experimental methodologies for hydrofoil performance assessment in controlled and dynamic conditions, improve measurement practices of hydrofoils, and enhance understanding of hydrofoil behaviour relevant to design, safety, and efficiency. The knowledge generated is intended to support designers, operators, and test facilities in advancing high performance, low emission foiling craft. The project is carried out as a close collaboration between the RISE Maritime Department and Chalmers University of Technology.