Teoria Żeglowania v 30.04.2014 Tomasz Jarzębski Telefon: 501 892 942, Żeglarz: SJM PZŻ/8211, Instruktor PZŻ: MIŻ4334, Instruktor ISSA: Inland 00420, Instruktor ISSA: SEA 00394 http://www.pro-skippers.com/skipper/343

Przypomnienie z matematyki Wielkości skalarne Np.: Temperatura, IQ, liczba kartek w książce, czas, …. zwrot Długość Wielkości wektorowe Np.: Prędkość, Siła, przyspieszenie Kierunek A+B Wiatr B Wiatr Własny A A+B=C => B=C-A Wiatr Rzeczywisty Wiatr Pozorny

Róża Kursowa Prawy hals Lewy hals Wiatr Pozorny Kąt martwy Kąt graniczny Kursy ostre Bajdewind Półwiatr Ostry Bajdewind Pełny Półwiatr Ostry Baksztag Fordewind Pełny Róża wiatrów Kursy pełne Baksztag Fordewind

Przepływ (wiatr, woda) = siła Manometrem Teoria żeglowania; Czesław Marchaj rys 34

Żagiel FA - Siła Aerodynamiczna Obszar ciśnienia Niższego Siłą aerodynamiczna nazywamy sumę wszystkich sił powstających na skutek przepływu cząstek po dwóch stronach żagla z różnymi prędkościami. Obszar ciśnienia Niższego Struga Wiatru Obszar ciśnienia wyższego

Struga i co z tego wynika UWAGA! Intuicja nie zawsze działa Teoria żeglowania; Czesław Marchaj rys 36, rys 30

Kąt natarcia od 10° do 20° Wiatr

Żagle i ich środek 2 Ś.Oż Ś.Oż Ś.Oż 5

Siły na żaglu Ś.Oż – środek Ożaglowania FA – Siła aerodynamiczna FC – Siła ciągu FP – Siła przechylająca FA FP Dryf FC Ś.Oż Ruch

Kierunki trawers Kurs jachtu względem wiatru Kurs obserwowany trawers kilwater Kąt dryfu trawers Kurs rzeczywisty

Przebieranie żagli Wiatr Wiatr FC FP FA Wiatr FC FP FA Pracująca powierzchnia żagla Pracująca powierzchnia niwelująca dryf FC FP FA Wiatr Pracująca powierzchnia żagla FC FP Pracująca powierzchnia niwelująca dryf FA

względem wiatru rzeczywistego Róża kursów względem wiatru rzeczywistego Bajdewind fordewind Półwiatr Baksztag Kąt martwy Bajdewindy Półwiatr Baksztagi Fordewind

Siły hydrodynamiczne Dryf Th Fbo R Ś.Bo Ruch Ś.Bo Ś.Bo – Środek Bocznego oporu R – Opór hydrodynamiczny, siła hamująca Fbo – Boczna siła hydrodynamiczna Th – Wypadkowa siła hydrodynamiczna

FA FC FP Ś.Oż Th Fbo R Ś.Bo Ś.Oż – środek Ożaglowania FA – Siła aerodynamiczna FC – Siła ciągu FP – Siła przechylająca Ś.Bo – Środek Bocznego oporu R – Opór hydrodynamiczny, siła hamująca Fbo – Boczna siła hydrodynamiczna Th – Wypadkowa siła hydrodynamiczna

Nawietrzność i zawietrzność jachtu Jacht jest nawietrzny jeżeli wykazuje samoistną tendencję do ostrzenia do wiatru. Jacht jest zawietrzny jeżeli wykazuje samoistną tendencję do odpadania od wiatru. Jacht zrównoważony żegluje ustalonym kursem bez potrzeby kontroli sterem. Większość współczesnych jachtów charakteryzuje się niewielką nawietrznością.

Nawietrzność i zawietrzność jachtu Wiatr Jacht zrównoważony żaglowo Jacht zawietrzny Jacht nawietrzny

Co zrobić? Aby zwiększyć nawietrzność jachtu można: Zwiększyć powierzchnię tylnych żagli Zmniejszyć powierzchnię przednich żagli ( np. zrzucenie) Wybierać tylne żagle Luzować przednie żagle Zwiększyć zanurzenie dziobu Aby zwiększyć zawietrzność jachtu można: Zwiększyć powierzchnię przednich żagli Zmniejszyć powierzchnię tylnych żagli ( np. refowanie) Wybierać przednie żagle Luzować tylne żagle Zwiększyć zanurzenie rufy

Stateczność jachtów Zdolność powrotu przechylonego jachtu do pozycji pionowej wynika z współdziałania pary sił: siły wyporu oraz siły ciężkości. Siła wyporu zamocowana jest w środku wyporu a jej wektor skierowany pionowo w górę. Siła ciężkości zamocowana jest w środku ciężkości a jej wektor skierowany pionowo w dół. Para tych dwóch sił tworzy ramię prostujące. Im większa odległość pozioma pomiędzy środkiem wyporu i środkiem ciężkości, tym większa siła prostująca jacht. FP Ś. Oż Fw SC SW Ś.Bo Fbo FC

Kiedy jacht mieczowy się przewróci? SC – środek ciężkości SW – środek wyporu FW – siła wyporu FC – siła ciężkości d1 – ramię siły

Stateczność jachtu balastowego a mieczowego SC – środek ciężkości SW – środek wyporu FW – siła wyporu FC – siła ciężkości d1 – ramię siły JB d2 – ramię siły JM Jacht o stateczności ciężaru Jacht o stateczności kształtu

Stateczności jachtów kształtu, ciężaru, wielokadłubowce 30 60 90 Maksymalny moment prostujący 120 150 180 130 Katamaran Jacht o stateczności kształtu - mieczowy Jacht o stateczności ciężaru – kilowy Źródło: http://skotboats.blogspot.com/2011/01/stix-measure-of-seaworthiness.html

Siły na sterze Ś.Bo – środek Bocznego oporu FN – Siłę Naporu Strugi Fh FN Ś.Bo FS Ś.Bo – środek Bocznego oporu FN – Siłę Naporu Strugi FS – Siła skręcająca FH – Siła hamująca Ś.Bo FS Fh FN

Efektywność steru Ś.Bo S Fh FS FN Ś.Bo S FS Fh FN α Do 45° największa siła skręcająca przy najmniejszej sile hamującej! α

No co z tym cholernym sterem Oś obrotu 1 2 3 3 3 1 2 1 2

Jacht się położy. – Jacht postawi. Zagadka Płyniesz bajdewindem w dużym przechyle. Podnosisz miecz. Co się stanie? Jacht się położy. – Jacht postawi. Płynie łódka bajdewindem (45° na wiatr). Jakim kursem płynie jacht z naprzeciwka

Podsumowanie Teorii Żeglowania Im większa prędkość tym mniejsze ciśnienie 3 grupy sił na żaglu, burcie i sterze Środek ożaglowania wyznaczamy środkowymi trójkątów Ruch jachtu związany jest z siłą ciągu, a dryf z siłą przechylającą Dryf – płyń wyżej bo i tak spadniesz Przebieranie żagli powoduje: przepływ turbulentny większy przechył większy dryf mniejsza prędkość Jacht zrównoważony, nawietrzny i zawietrzny - zjawiska związane ze wzajemnym położeniem środków ożaglowania i oporu bocznego Stateczność kształtu (30O max 60O chlap) ciężaru (ok70O max 120O chlap) Efektywność wychylenia steru