teoria zegolowania 1 2, Żeglarstwo II
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->ŻEGLARZJACHTOWYTEORIAŻEGLOWANIAWiatr. Kursy jachtu względem wiatruWiatr rzeczywisty (WR)jest to ruch powietrza wywołany warunkami meteorologicznymi iukształtowaniem terenu w odniesieniu do nieruchomego jachtuWiatr własny (WW)jest to względny ruch powietrza wynikający z poruszania się (przypogodzie bezwietrznej). Prędkość jego jest równa prędkości poruszającego się obiektu, leczjego kierunek jest przeciwny.Wiatr pozorny (WP)jest to wypadkowa WR i WWKurs jachtuokreślamy zawsze względem wiatru pozornegoTeoriażeglowania(ver. 20021105)Piotr ‘_PepeR_’ WojciechowskiStrona1/14ŻEGLARZJACHTOWYSiła aerodynamiczna i oporów hydrodynamicznychBurtanawietrznato ta, na którą wieje wiatr. Przeciwna jest burtązawietrzną.Siła aerodynamicznaSiła aerodynamicznapowstaje nażagluw skutek działania wiatru. Strugi wiatru natrafiają naprzeszkodę w postaciżagla.Część strugi zaczyna go omijać zmieniając swój kierunek, lecznie wszystkie, gdyżżagielzbudowany jest z tkanin nieprzepuszczalnych. Po stronienawietrznejżaglapowstaje obszar większego ciśnienia cząsteczek, czyli tzw.nadciśnienie,po drugiej stronieżaglaobszar gdzie będzie mniejsze ciśnienie cząsteczek powietrza, czylipodciśnienie.W skutek różnicy powstałych ciśnień powstaje siła aerodynamiczna (Ta)skierowana prostopadle do cięciwy aerodynamicznie aktywnej częściżaglai zaczepiona wśrodkuożaglowania (ŚO).PZ– ciśnienie po zawietrznejPN– ciśnienie po nawietrznejPA-ciśnienie atmosferyczneSZ– przekrój strug powietrza pozawietrznejSN– przekrój strug powietrza ponawietrznejVZ– prędkość cząsteczek powietrza postronie zawietrznejVN– prędkość cząsteczek powietrza postronie nawietrznejVA– prędkość cząsteczek w atmosferzeprzedżaglem.Teoriażeglowania(ver. 20021105)Piotr ‘_PepeR_’ WojciechowskiStrona 2 /14ŻEGLARZJACHTOWYWielkość siły aerodynamicznej uzależniona jest od:•Szybkości wiatru pozornego,•Powierzchniżagla,•Kąta natarcia (cięciważaglaw stosunku do kierunku wiatru),•Kształtużagla(wybrzuszenie, smukłość),•Właściwości tkaninyżagla,•Kąta przechyłu.TArośnie wprost proporcjonalnie do kwadratu prędkości wiatru pozornego,TArośnie wprost proporcjonalnie do kwadratu powierzchniżagli.Kształtżaglapowinien być tak dobrany, aby największa głębokośćżaglabyła przy maszcie, aw pobliżu liku wolnegożagielbył prawie płaski.Siłę aerodynamiczną można rozłożyć na dwie składowe:•Siła ciągu FC– działa wzdłuż kursu jachtu, od niej zależy prędkość jachtu.•Siła przechylająca (dryfu) FP– działa prostopadle do kursu, wywołuje dryf i przechył.Kąt natarciajest to kąt zawarty między cięciwążaglaa kierunkiem wiatru pozornego.Wielkość kąta natarcia zależy od kursu jachtu względem wiatru. Od kąta natarcia zależywystąpienie maksymalnej siły aerodynamicznej. Optymalny kąt natarcia zawiera się z regułymiędzy10°a 20° i w miarę odpadania zwiększa się aż do 90° w fordewindzie.a)żagielwybranyoptymalnie,b)żagielwybrany zbytmocno (przebrany),TA– siłaaerodynamicznaFC – siła ciąguFP– siła przechyłuOgólna zasada ustawieniażagliwzględem wiatru jest następująca: przy kursach ostrych (dopółwiatru włącznie)żagielpowinien być „na granicyłopotu”;przy dalszym odpadaniuluzujemyżagle,tak by w kursie fordewind były wyluzowane maksymalnie (bom grota dowant). Na słabych wiatrachżaglepowinny być bardziej wybrzuszone. Na silniejszychbardziej płaskie.Teoriażeglowania(ver. 20021105)Piotr ‘_PepeR_’ WojciechowskiStrona 3 /14ŻEGLARZJACHTOWYSzkwał,czyli silniejszy podmuch wiatru rzeczywistego, powoduje zwiększenie kąta natarciawiatru pozornego nażagle.Dzięki czemu możemy: wyostrzyć o kąt, o jaki zmienił się wiatrpozorny, zyskujemy wtedy na wysokości. Pamiętajmy,żepodczas szkwałów gwałtowniezwiększa się siła przechylająca, przez co jacht bardziej „kładzie” na wodę.Teoriażeglowania(ver. 20021105)Piotr ‘_PepeR_’ WojciechowskiStrona 4 /14ŻEGLARZJACHTOWYSiła oporów hydrodynamicznychGdy jacht płynie kursem ostrym na część zanurzoną kadłuba działają dwie siły:•Siła oporów wzdłużnych R – działa ona równolegle do osi symetrii jachtu(diametralnej) i przeciwstawia się ruchowi jachtu do przodu.•Siłę oporu bocznego FB– działa ona prostopadle do osi symetrii jachtu i przeciwdziaładryfowi.•Wypadkową ty sił jest siła oporów hydrodynamicznych TH.TA– siłaaerodynamiczna,FP– siłaprzechylająca,FC– siła ciągu,TH– wypadkowa siłaoporówhydrodynamicznych.R – opór wzdłużny,FB– opór boczny.Siła oporów hydrodynamicznych zmienia się w zależności od kilku czynników:•Prędkości jachtu – wraz ze wzrostem prędkości wzrasta siła oporówhydrodynamicznych•Zanurzonej powierzchni bocznej – wraz ze wzrostem zanurzenia, rośnie siła oporówbocznych FB, zwiększa się przechył jachtu, ale maleje dryf.Teoriażeglowania(ver. 20021105)Piotr ‘_PepeR_’ WojciechowskiStrona 5 /14
[ Pobierz całość w formacie PDF ]