Teoria żeglowania

WIATR - rozróżniamy kilka typów wiatrów - Wiatr wywołany warunkami meteorologicznymi i ukształtowaniem terenu nazywa się wiatrem rzeczywistym, natomiast ruch powietrza wynikający z poruszania się jachtu i przeciwny do kierunku jego ruchu oraz równy szybkości, z jaką się porusza jacht, określany jest jako wiatr własny.
Wypadkową wiatrów rzeczywistego i własnego jest wiatr pozorny. Jest to wiatr bezpośrednio działający na żagiel i odczuwany przez żeglarzy na poruszającym się jachcie. Siła i kierunek wiatru pozornego zmieniają się w zależności od prędkości jachtu oraz kursu względem wiatru. Wskaźnikiem wiatru pozornego jest wimpel, lekka chorągiewka przymocowana do topu masztu.

Jak już poznaliśmy rodzaje wiatrów to kolejnym krokiem jest określenie kursu jachtu względem wiatru, kursy określamy względem wiatru pozornego:

  • BAJDEWIND to kurs, podczas którego wiatr wieje z kierunków pomiędzy linią wyznaczoną przez kąt graniczny, a trawers jachtu, tj. kierunek prostopadły do płaszczyzny symetrii jachtu.
  • PÓŁWIATR to kurs, którego wiatr wieje z kierunku równoległego do trawersu jachtu.
  • BAKSZTAG to kurs, podczas którego wiatr wieje z kierunków od rufy do trawersu jachtu.
  • FORDEWIND to kurs, podczas którego wiatr wieje od rufy.

tz_wiatrpoz Zmiany wiatru pozornego przy różnych kursach względem wiatru.

a) bajdewind,
b) półwiatr,
c) baksztag,
d) fordewind

WW - wiatr własny,
WR - wiatr rzeczywisty,
WP - wiatr pozorny.

Kursy bajdewind i półwiatr nazywane są kursami ostrymi, a baksztag i fordewind - kursami pełnymi. Od kursu półwiatr do kursu bajdewind siła wiatru pozornego wzrasta w stosunku do siły wiatru rzeczywistego. Wiatr pozorny, z wyjątkiem kursu fordewind, jest zawsze ostrzejszy (bardziej od dziobu) niż wiatr rzeczywisty.

HALS - wyróżnia się lewy i prawy hals. Prawym halsem nazywa się kurs, podczas którego wiatr wieje z prawej strony (z prawej burty), a lewym halsem - gdy wiatr wieje z lewej. Od halsu zależeć później będzie między innymi pierwszeństwo drogi.

Jeżeli jacht jest w ruchu, a jego siłą napędową są żagle, to wyróżnia się burtę nawietrzną i zawietrzną. Burta nawietrzna to ta, na którą wieje wiatr, a przeciwna to burta zawietrzna (schowana za wiatrem). W ten sam sposób określamy czy drugi jacht jest po naszej nawietrznej czy zawietrznej stronie. Od tego znowu zależy pierwszeństwo ale również ma to ogromne znaczenie przy manewrach portowych czy podejściu do człowieka za burtą.

Zmianę kursu jachtu w kierunku wiatrów pełniejszych, tj. od bajdewindu do fordewindu, nazywa się odpadaniem, zmianę kursu w kierunku wiatrów ostrzejszych, tj. od fordewindu do bajdewindu - ostrzeniem.

Trochę fizyki - czemu jacht się porusza? Ponieważ działają na niego siły. Siła wiatru działającego na żagiel, to siła aerodynamiczna. Siła wody działającej na zanurzoną część kadłuba to siła hydrodynamiczna, nazywana czasami oporem hydrodynamicznym. Poniżej omówmy sobie co się dzieje pod i nad wodą co wpływa na ruch jachtu

NAD WODĄ:

Siłę aerodynamiczną (TA) rozłożyć można na dwie podstawowe składowe: siłę ciągu (Fc) zawsze równoległą do diametralnej (jej zawdzięczamy ruch jachtu do przodu), siłę dryfu (Fp), nazywaną czasami siłą przechylającą, prostopadłą do osi kadłuba (to przez tą siłę jacht się przechyla i dryfuje). Siła aerodynamiczna oraz jej rozkład na siłę ciągu i siłę przechylającą zmienia się w zależności od kursu jachtu względem wiatru, a tym samym od położenia cięciwy żagla względem diametralnej jachtu.

Rozumiejąc działanie siły aerodynamicznej możemy prawidłowo ustawić żagle. Prawidłowo, to znaczy tak, żeby siła ciągu była jak największa, a siła przechylająca jak najmniejsza.

Żagiel ustawiony równolegle do linii wiatru będzie łopotał i nie wytworzy się siła aerodynamiczna, z kolei zbyt mocno wybrany żagiel będzie nas przechylał zamiast napędzać (np. maksymalne wybranie żagla przy półwietrze). Żagle pracują najlepiej, kiedy są blisko granicy łopotu, ale jej nie przekraczają, aby prawidłowo ustawić żagiel najlepiej wprowadzić go w lekki łopot i delikatnie go usuwać wybierając szoty.

 Środkiem ożaglowania S / SO nazywamy punkt w którym "zaczepiona" jest siła aerodynamiczna. Należy pamiętać, że środek ożaglowania nie będzie nigdy stały, będzie zależał od ilości postawionych żagli, powierzchni żagli, kąta natarcia (jak żagiel jest wybrany) i od przechyłu.
POD WODĄ:

Wypadkową wszystkich oporów jest siła hydrodynamiczna (TH), którą można rozłożyć na dwie składowe:

  1. opór hydrodynamiczny wzdłużny (R) działający równoległe do diametralnej jachtu, a przeciwstawiający się ruchowi jachtu do przodu;
  2. opór boczny (FB) działający prostopadle do osi symetrii, a przeciwdziałający dryfowi, powodujący przechył jachtu.

Środek bocznego oporu (SB / SBO) – jest to punkt przyłożenia wypadkowej siły hydrodynamicznej (TH), która jest sumą wszystkich sił działających na część kadłuba zanurzoną w wodzie. Punkt ten znajduje się w środku geometrycznym przekroju podłużnego zanurzonych w wodzie części kadłuba. W czasie żeglugi na skutek tarcia kadłuba o wodę środek bocznego oporu przesuwa się do przodu, w zależności od kursu i prędkości jachtu.

 

Zrównoważenie, zawietrzność i nawietrzność jachtu.

W prostych słowach - jacht zrównoważony po puszczeniu steru będzie płynąć prosto w nadanym kierunku, jacht nawietrzny będzie miał tendencję do ostrzenia (zmiany kursu na wiatr), jacht zawietrzny będzie odpadał od linii wiatru.

Bardziej technicznie:

Ze względu na wzajemne usytuowanie środka ożeglowania (SOŻ) i środka bocznego oporu (SBO) rozróżniamy jachty:

zrównoważone – w których SOŻ leży w rzucie bocznym przed SBO o wartość wyprzedzenia żaglowego
nawietrzne – w których SBO jest bliżej dziobu niż SOŻ, mają one skłonność do samoistnego ostrzenia
zawietrzne – w których SOŻ jest bliżej dziobu niż SBO, jachty te mają tendencje do odpadania

Przesuwanie środka ożaglowania i środka oporu bocznego względem siebie może powodować zawietrzność lub nawietrzność jachtu.

Zawietrzność jachtu możemy to uzyskać na kilka sposobów:

  1. stawiając lub wybierając żagle przednie (przesuwamy SOŻ);
  2. zrzucając lub refując żagle tylne (przesuwamy SOŻ);
  3. pochylając maszt w kierunku dziobu (przesuwamy SOŻ);
  4. przegłębiając rufę (przesuwamy SBO);
  5. podnosząc miecz do góry (przesuwamy SBO).

Nawietrzność jachtu uzyskujemy to w następujący sposób:

  1. stawiając lub wybierając żagle tylne (przesuwamy SOŻ);
  2. zrzucając lub refując żagle przednie (przesuwamy SOŻ);
  3. pochylając maszt w stronę rufy (przesuwamy SOŻ);
  4. przegłębiając dziób (przesuwamy SBO).