WYKŁAD V
"DLACZEGO JACHTY PŁYWAJĄ?"
Witajcie!
Po dłuższej przerwie kontynuujemy wykłady żeglarskie. Dziś spróbuję wyjaśnić Wam dlaczego jachty w ogóle pływają. Pominę kwestię- dlaczego kadłuby nie toną- bo zasady Archimedesa chyba wszyscy znają :) Zajmę się tzw. teorią żeglowania, czyli zasadami odpowiadającymi za to, że wiatr poprzez żagle napędza jacht. Już wiecie jak wygląda jacht i z czego jest zbudowany. Wiecie, że na masztach stawiamy żagle, które napędzają jacht. Ale jak to się dzieje, że jacht niekoniecznie płynie razem z wiatrem, ale czasem płynie nawet pod wiatr. Wydaje się to być czarnoksięską sztuczką, ale tak nie jest. To tylko fizyka:) Tylko, ale naszemu największemu znawcy tematu, panu profesorowi Czesławowi Marchajowi omówienie tego w przystępny sposób i posługując się dziesiątkami wykresów wektorowych i tabel zajęło 2 grube a ja chcę spróbować zmieścić się w jednym mailu:) no cóż, zobaczymy jak wyjdzie :). Otóż wyobraźcie sobie, że sytuacja kiedy jacht płynie tam gdzie niesie go wiatr jest sytuacją wyjątkową. Tylko wtedy gdy wieje w kierunku, w którym chcemy płynąć, rozstawiamy jak najszerzej żagle i pod wpływem naporu wiatru na nie, płyniemy razem z nim. W każdej innej sytuacji za poruszanie się jachtu odpowiada siła nośna powstająca na żaglu, podobnie jak na skrzydle samolotu. Siła nośna, czyli różnica ciśnień pomiędzy powietrzem opływającym żagiel po jego obu stronach. Różnica tych ciśnień powstaje w wyniku różnych prędkości z jakimi powietrze opływa żagiel. Po jego zewnętrznej stronie (zawietrznej) powietrze opływa żagiel nieco szybciej niż po jego wewnętrznej stronie(nawietrznej). Dlaczego? Bo ma tam nieco większy dystans do pokonania... i już:). Proste, prawda? wyniku tego nierównego opływu na żaglu po jego zawietrznej stronie powstaje podciśnienie, które tak jakby wciąga żagiel przez co generuje siłę dającą napęd. Tylko, że wektor tej siły działa mniej więcej pod kątem prostym do powierzchni żagla, dlaczego więc jacht nie płynie w tamtą stronę, tylko do przodu? Za to odpowiada siła zwana oporem bocznym. Jak pamiętacie w wodzie pod kadłubem znajduje się płetwa balastowa lub miecz. Właśnie te elementy są odpowiedzialne za generowanie oporu bocznego. Jacht płynie w kierunku będącym wypadkową siły pochodzącej z pracy żagla oraz siły oporu bocznego. Czyli płynie do przodu tam gdzie skierowany jest dziób. Jest to znaczne uproszczenie, bo tak naprawdę to tych sił działa znacznie więcej i jacht płynie jednak pod pewnym kątem od kierunku, w którym ustawiony jest dziób, ale dla naszych potrzeb zakładamy, że płynie w kierunku dziobu.
Co wynika z tego co opisałem powyżej? Ano to, że możemy jachtem żaglowym płynąć niemalże w dowolnym kierunku. Jedynym kierunkiem, w którym nie popłyniemy to pewien kąt od strony wiejącego wiatru, zwany kątem martwym. Jest on różny dla różnych jachtów, ale wynosi mniej więcej dla większości 50stopni. Czyli nie możemy popłynąć pod wiatr i bardziej w jego kierunku niż 50stopni. Cóż więc mamy zrobić jeśli nasz kurs prowadzi dokładnie pod wiatr? Wtedy zaczynają się żeglarskie "schody", otóż musimy halsować, lub też jak dawniej próbowano mówić w Polsce "lawirować" pod wiatr. Na czym to polega? Otóż płyniemy zygzakiem pod wiatr. Raz 50stpni do wiatru w jedną stronę, raz w drugą. Powoduje to, że przebyta droga nam się znacznie wydłuża, ale stopniowo pokonujemy dystans nawet pod wiatr. Ale skoro jest tak jak piszę, to po co regulowanie żagli, ster i inne takie urządzenia?:).
Nie zawsze płyniemy jak najbliżej linii wiatru, lub też prosto z wiatrem. Sterem nadajemy kierunek jednostce, a potem w zależności skąd wieje wiatr względem kursu jakim chcemy płynąć, ustawiamy żagle. Posługując się językiem lotniczym powiedziałbym, że regulujemy kąt natarcia.
Generalna zasada jest taka, że płynąc jak najbliżej linii wiatru (mówimy wtedy, że płyniemy ostro lub że płyniemy bajdewindem) mamy maksymalnie naciągnięte żagle (czyli mocno wybrane), a w miarę jak nasz kurs oddala się od linii wiatru ( czyli płyniemy coraz pełniej)- żagle luzujemy. Najprostszą zasadą ustawienia żagli jest takie ustawienie, by żagle znajdowały się na granicy łopotu. Co to znaczy? Jeśli żagle są zbyt luźno wybrane, będą łopotać jak chorągiewka na wietrze (i za chwilę szlag je trafi :D ), gdy wiec chcemy prawidłowo ustawić żagle, luzujemy je do momentu aż zaczną trochę łopotać i potem troszkę je wybieramy (naciągamy). Kierunki wiatru względem kadłuba dokładnie opisze Wam Nadia. Ja tylko zaznaczę, że rozróżniamy po cztery kierunki każdego halsu. Halsy są dwa. Lewy i prawy. Lewy to wtedy gdy wiatr wieje od strony lewej burty, a prawy to wtedy gdy wiatr wieje od prawej burty. Idąc dalej tym tropem, gdy wiatr wieje od strony dziobu, czyli płyniemy ostro to mówimy, ze płyniemy bajdewindem prawego/lewego halsu, następnie gdy wiatr wieje mniej więcej prostopadle do burty mówimy, że mamy półwiatr (lub rzadziej halfwind, często też potocznie mówi się po prostu "połówa") prawego/lewego halsu, gdy wieje prosto od rufy mówimy, że mamy fordewind, a wszystkie kierunki pomiędzy fordewindem, a półwiatrem to baksztagi lewego/prawego halsu.
--
Maciej Kotas
<<powrót do ABC żeglowania
