Tartalomjegyzék Az oldalirányú ero A vitorla szögének beállítása Az oldalirányú csúszás A stabilitás A formastabilitás A súlystabilitás Irány tartási tulajdonságok Merüléses és siklóhajók Testsebesség A dinamikus felhajtóero 45 45 46 46 46 47 48 49 49 49 A VITORLÁZÁS ELMÉLETE 40 Irányok és menetirányok 41 A szélhez viszonyított irányok 42 A valódi és a látszólagos szél 43 A szél raumosodása és élesedése 43 A szél mint hajtóero 44 Meghajtás ellenállással 44 Meghajtás felhajtóerovel 44 6
,, A VITORLAZAS, ELMELETE
IRÁNYOK Irányok és meneti rányok Miként az már eddig is kiderült, a magyar vitorlás szaknyelv bovelkedik a németbol átvett kifejezésekben. Nincs ez másként nálsem. az iránymeghatározások Steuerbord (Stb) - a hajó menetirány szerinti jobb oldala. Backbord (Bb) - a baloldala. Harántvonal (querab) - jelenti a hajó hossztengelyének felezojében felvett meroleges irányt. Hátrafelé (achteraus) van minden, ami a harántvonal mögött van. Elore (voraus) van minden, rántvonal elott van. ami a ha Elore vonalban (recht voraus), illetve hátrafelé vonalban (recht achteraus) van az, ami pontosan a hajó hossztengelyében (gerincvonalában) elorefelé vagy hátrafelé látható. Jobbcsapáson halad a hajó, ha jobbról kapja a szelet (bumja a hajó hossztengelyétol balra van). Balcsapáson halad a hajó, ha balról kapja a szelet, (bumja a hajó hossztengelyétol jobbra van). Luv-oldal a hajó szél feloli oldala, (mindig amerrol a szél fúj). A víziközlekedési szabályok szerint azt az oldalt kellszél felolinek tekinteni, amelyik ellentétes ahhoz az oldalhoz képest, amelyen a fovitorla ki van feszítve. Keresztvitorlázatú hajóknál az ellenkezo oldala annak, amelyen a legnagyobb élvitorla van kifeszítve. Lee-oldal a hajó szél alatti oldala: mindig az az irány, amerre a bum ki van engedve. Ha a szél pontosan hátulról fúj, tetszolegesen engedhetjük ki bármelyik oldalra a bumot, így akár jobb-, akár balcsapáson vitorlázhatunk. A lee-oldalunk azonban mindig az, amelyiken a bum van. Vitorlás hajók találkozásánál ez dönto jelentoséggel bír, ugyanis mindig annak a hajónak van elsóbbsége, amelyik jobbról kapja a szelet, tehát baloldalon van abumja. Felluvolás (vagyegyszeruen luvolás) az, amikor a hajó orrával a szél felé fordulunk, vagyis "feljebb" megyünk. Leesés (lee-felé menés, vagy egyszeruen ejtés) az, amikor a hajó orrát a széltol el, azaz "lefelé" fordítjuk. Menetiránynak, a hajó haladási irányát nevezzük. Adott szélirányesetén minden menetirányhoz tartozik egy optirnális vitorlabeállitás. A felluvolás és leesés valójában irányváltoztatás, ami a vitorlák beállitásának korrigálását is szükségessé teszi. Luvolásnál a vitorlákat beljebb kell húzni, míg leesésnél engednünk kell rajtuk. Ha szél felé fordulunk, a vitorlára ráhúzunk. Ha a széltolleesünk, ráengedünk. a vitorlára A kormánnyal irányítjuk a hajót. A kormánynak két feladata van; egyrészt biztosítania kell a hajó irány tartását, másrészt szükség esetén a gyors irányváltoztatást. A kormánylapáton az elfordítás mértékétol függoen (a vitorlához hasonlóan) ellenállásero és felhajtóero ébred; ezek eredoje gyakorol hatást a hajó mozgására. Az eredo eronek a hajó hossztengelyére meroleges összetevoje a kormányero, amely a hajó rendszersúlypontjától mért távolsággal arányos nagyságú nyomatékkal fordítja a hajót. Ha tehát a kormánylapátot (nem a TUdat!)jobbra fordítjuk, a hajó orra jobbra fordul (és viszont). Balcsapás Kormánylapát felluvolunk luvoldalon, Luv (szél felett) Lee Luvoldalak A sottot meghúzzuk Jobbcsapás A sotton engedünk Kormánylapát leeoldalon, leesünk 41
A VITORLÁZÁS ELMÉLETE A hajó mindig arra az oldalra fordul, amelyre a kormánylapátot fordítottuk. A steuerbord felé Qobbra) fordított kormánylapát steuerbord felé fordílja a hajót (a hajó orrát), a backbord felé fordított kormánylapát pedíg backbord felé. Ennek megfeleloen a luvba fordított kormánylapát luvba fordílja a hajót (a hajó orrát), a leebe fordított lapát pedig leebe. A kormányrúd (pinne), lévén a kormány forgástengelyének másik oldalán, mindig a kormánylappal ellentétes oldalon van. A steuerbord felé fordított kormányrúd backbord felé, illetve a luvba fordított kormány leebe fordílja a hajót. A szélhez viszonyított irányok A vitorlás hajók bizonyos szögnél élesebben nem tudnak a szél felé vitorlázni, mert a vitorla lobogni kezd és a hajó megáll. Ha ez éppen széllel szemben történik, a hajó elindul hátrafelé. Képzeljük el, hogy a szél tengelye egy mértani szög egyik szára, a hajó meghosszabbított hossztengelye pedig ugyanazon szög másik szára. Egy hajó technikai szinvonalát jelzi, hogy milyen kis szöget tud a szél felé vitorlázás során elérni. Vitorlás szakkifejezéssel élve: minél közelebb tud egy hajó a szél felé menni, annál "élesebb". Túrahajók alig képesek 45 fok fölé élesedni, míg a nagyon jó versenyhajók körülbelül 38 fokot tudnak elérni. Létezik tehát egy kb. 90 fokos, a szélirány tói jobbra-balra 45 fok szögtartományú szektor, amelybe közvetlenül - folyamatosan egy csapáson haladva - nem juthatunk be. Ettol a 45 fokos szektortói különbözo vitorlabeállításokkal ugyanazon csapáson bármely irányban haladhatunk, egészen a hátszeles irányig. Azt a bizonyos 2x45 fokos területet azonban csak cirkálva (kreuzol- 42 J."~Látszólagos szél va), azaz fordulással csapást váltva érheljük el. A vitorlás hajóra menetben mindig a látszólagos szél hat, ami a valódi (meteorológiai) szél és amenetszél összegzodésébol adódik. Cirkálásnak (kreuzolásnak) nevezzük a folyamatos csapásváltásokkal történo szél felé haladást. Éles negyedszél a maximális magasságnyerést jelenti, amit egy hajó folyamatosan egy csapáson haladva el tud érni. A hajó és a szélirány által bezárt szög a leheto legkisebb, a hajó sebessége viszonylag csekély. Ezt a menetet préselésnek vagy a szél szorításának is nevezzük. Menetirányok a szélhez viszonyítva A szív alakú terület egy kis versenyhajó sebességdiagramját mutalja. Körülbelül 45 foknái a legjobb a sebessége és szél elleni haladása. Felmehetünk vele 38 fokig is, de akkor már lelassul. A hajók körülbelül félszélnél érik el a legnagyobb sebességüket. A példánkon szereplo hajó 5,5 csomót (csomó = tengeri mérföld/óra). Raumos menetben kissé lassabb a hajó, hátszélben pedig már csak 75-80%-át éri el a teljes sebességének.
A SZÉL Futtatott negyedszél esetén nem a legélesebb menetre törekszünk, de optimális irányban próbálunk a szél felé haladni és magasságot gyujteni. Így a hajó az éles menethez képest felgyorsul, ekkor halad a legjobban szél ellen. Félszél a nevének megfeleloen a hajó harántvonala felol fújó szél. A menetben lévo hajó körüli légárarnlási viszonyok miatt azonban ez azt jelenti, hogy nem a valódi, hanem a látszólagos szélirány a 90 fokos. Tehát ez az irány már széltol való távolodást (magasságvesztést) jelent. Boszél vagy háromnegyed szél (raumos szél) a félszél és a tiszta hátszél közötti irányból fújó szél. Az ezzel való haladást boszelezésnek, háromnegyed szelezésnek vagy raumolásnak nevezzük. Raumos menetnek hívjuk a félszél és hátszél közötti összes menetirányt. Hátszél esetén a szél pontosan a hajó hossztengelyében, hátulról fúj. Az összes szélirány elnevezése természetesen a hajó mindkét oldalára, szirnmetrikusan érvényes. A valódi és a Negyedszél Félszél kor ki van kötve vagy horgony on áll. Amint haladni kezd, a menetszél hatására mind a szél iránya, mind a sebessége megváltozik. Látszólagos szélnek nevezzük a valódi szélsebesség és a hajó haladási sebessége ellentettjének (menetszél) vektoriális összegzésévei meghatározott szelet. Ezt érezzük a menetben lévo hajón és ez a mértékadó a haladási iránynak megfelelo vitorlabeállítás szempontjából. Az árboc tetején lévo széljelzo menetben a látszólagos szelet mutatja. Minél gyorsabban vitorlázik egy hajó, annál nagyobb amenetszél és annál jobban eltér a látszólagos szél iránya a valóditói. A látszólagos szél mindig élesebben fúj, mint a valódi, kivéve a hátszelet. Ezáltal látszólag élesebben vitorlázunk, mint "valóban". Minél jobban felluvol egy hajó, annál erosebb a látszólagos szél, minél jobban leesünk, annál inkább csökken. Ennek fontos következménye, hogy egyenletes valódi szélerosség esetén a hajó terhelése a különbözo irányokba haladva más és más. látszólagos szél Valódi szélnek nevezzük a ténylegesen fújó (meteorológiai) szelet. Irányát és erosségét (sebességét) csak egy fix ponton állva állapíthatjuk vagy mérhetjük meg. Hajón csak akkor, ami- A menetszél hatásai Szél felé történo menetekben a látszólagos szél élesebben és erosebben fúj, mint a valódi szél. Félszél esetén a látszólagos szél lényegesen gyengül. Bár még mindig elobbrol fúj, mint a valódi szél, de már nem éri el annak az erejét. Hátszélben a valódi és a látszólagos szél egybeesik. (Az ábrán a könnyebb érthetoség kedvéért kissé raumos elrendezést mutatunk.) Hátszél Valódi szél A szél raumosodása és élesedése A vitorlázás során gyakran tapasztaljuk, hogy még viszonylag egyenletes ("kifújt") szél esetén is a menetben lévo hajót éro látszólagos szél kisebb-nagyobb mértékben, de folyamatosan változtatja irányát. Ennek a jelenségnek az okai különbözoek. Egyrészt a valódi szél erossége és iránya is folyamatosan változik, másrészt a hajó sebességváltozásaival azonos mértékben változik a menetszél sebessége is. Mindezek következtében folyamatosan módosulnak a látszólagos szél jellemzoi. Már néhány fokos szélirányváltozásra is reagálni kell a hajó vezetése közben. 43
A VITORLÁZÁS ELMÉLETE Ez minden helyzetben igaz, de legjobban negyedszélben érzékelheto. Raumosodik a szél akkor, ha irányváltozása következtében a hajót hátrábbról, raumosabban éri, így kedvezobb az iránya. Ilyenkor érdemes magasságot nyerni, tehát változatlan vitorlabeállítás mellett, kormányzással felluvolni. Amennyiben azonban eredeti menetirányunkat kívánjuk megtartani, változatlan kormányállással ráengedünk a vitorlára, aminek következtében gyorsul a hajó. Élesedik a szél akkor, ha irányváltozása következtében a hajót elobbrol, élesebben éri. Negyedszeles menetben élesedo szélben nem lehet az eredeti menetirányt megtartani, kénytelenek va- A szél raumosodik (hátrábbról fúj) - fel lehet luvolni gyunk leesni, tehát nincs olyan választási lehetoség, mint raumosodó szélben. Itt meg kell jegyezni, hogy a hazai gyakorlatban elterjedt terminológia szerint nem a hajó hossztengelyéhez viszonyíljuk ezeket az elemi szélfordulásokat, hanem követett útirányunkhoz. Ennek alapján lepörgo szélrol beszélünk, ha eredeti útirányunkhoz képest le kell esnünk (tehát valójában élesedett a szél) és felpörgo a szél akkor, ha eredeti irányunkhoz képest magasabbra tudunk menni (tehát valójában raumosodott a szél). A szél mint hajtóero Meghajtás ellenállással Mindenki által ismert tény, hogya hátszél tolóhatást fejt ki. Ezen az elven vitorlázik egy hajó hátszélben és részben hárornnegyedszélben is. A vitorlák kifeszítésévei ellenállási felületet állítunk a szél elé: a légáramlást lefékezzük és megszakíljuk. A vitorla környezetében örvénylo (turbulens) légáramlatok keletkeznek. Minél nagyobb az ellenállási felület, annál számottevóbb a lelassított légáram és annál nagyobb a tolóero is. A legnagyobb tolóero, amely esetünkben elorehajtó ero hátszélben, a nyitott félgömb felületén képzodik. A hátszelezésre szolgáló vitorlákat ezért közel félgömb alakúra szabják. Minél öblösebbre (hasas abb ra) szabnak vagy trirnmelnek egy vitorlát, annál hatékonyabb olyan csapásokon, ahol az ellenállás képezi a hajtóerot. Meghajtás felhajtóerovel Más módon keletkezik az elorehajtó ero negyedszélben. Ez esetben már nem öblös vitorlával keltünk ellenállást, hanem lapos, aerodinamikai elvek alapján szabott, szárnyprofilú vitorlát használunk, amely zavartalan, örvényáramlásoktói mentes, úgynevezett réteges (lamináris) árarnlásként tereli el a szelet. A légáramlás a vitorla luvoldalán lelassul, a lee-oldalon pedig fel- A szél élesedik (elobbrol fúj) -Ie kell esni Vitorlázás hátszéllel- meghajtás ellenállással Vitorlázás negyedszéllel- meghajtás felhajtóerovel 44
A SZÉL alatti részei által képzett, nagy oldalirányú ellenállásnak köszönheto, hogy a vitorlás hajó mégis elorefelé halad. gyorsul. Ennek következtében a luvoldalon túlnyomás, a lee-oldalon jelentosen nagyobb nyomáscsökkenés lép föl. Mindkét ero ugyanabban az irányban hat, közel merolegesen a beeso szél (megfújás) irányára. A vitorla hasonló elv alapján muködik, mint a repülogép szárnya. Az aerodinamikából származik a felhajtóero fogalma is, ami nem tévesztendo össze az elorehajtó erovel. A szél nem szolgál a menetirányba ha- tó elorehajtó erovel, csak a megfúvás irányára (itt a látszólagos szélre!) közel meroleges, a vitorla két oldalán ébredo nyomóerok eredojeként létrejövo felhajtóerovel. Ennek az eredo eronek lesz a hajó hossztengelyével párhuzamos összetevoje az elorehajtó (toló-) ero. Ez negyed szélben lényegesen kisebb, mint az eredo ero oldalirányú komponense, ezért csak a hajó uszonya vagy tokesúlya és az egyéb víz Az oldalirányú ero Ha a szél által a hajóra ható eredo erot eroparalelogramma segítségével oldalirányú és eloreható összetevokre bontjuk fel, kitunik, hogy milyen csekély az így nyert eloreható ero. Az a tény, hogy ez egyáltalán létrejön, a laterálfelületnek köszönheto. A laterálfelület - leegyszerusítve - a hajó víz alatti részének 01 dalnézeti vetülete. Magában foglalja a hajótest, uszony vagy tokesúly, kormány és kormánysarkantyú víz alatti részének oldalnézeti vetületét. Ez a vízben lévo nagy felület ellenállást támaszt az oldalirányú erovel szemben és így jobban kihasználható az eloreható erokomponens. Az elorehaladás irányában az ellenállás minimális, ezért a hajó gyorsulása nagyobb elorefelé, mint oldalirányban. Az oldalirányú ero hatásának kellemetlen következménye a hajó dolése és oldalirányú csúszása. Negyedszélben a legkedvezotlenebb az arány az elorehajtó és az oldalirányú ero között. A szélenergia legnagyobb része a hajó döntésére és 01 da1csúsztatására használódik el. Araumosabb irányokon az oldalirányú ero és ezzel a dolés, valamint az olda1csúszás is csökken, mig az elorehajtó ero növekszik. Ezért megy raumos irányban a leggyorsabban a hajó. A vitorla szög ének beállítása A repülogépszárnyra gondolva lesz világos, hogy milyen fontos a vitorla szögének pontos beállítása a negyedszeles irányokban. A beállítás akkor jó, amikor az elso él alsó harmadában a vitorla nem teljesen feszül, azaz éppen lobogni kezdene. 45
A VITORLÁZÁS ELMÉLETE Ha a nagyvitorla túlságosan be van húzva: a légáramlás a lee-oldalon leszakad. Örvénylések keletkeznek, a nyomáskülönbség a luv- és lee-oldal között csökken, a hajó lelassul. Ha a nagyvitorla nincs eléggé behúzva: a légáramlás majdnem párhuzamos a vitorla vízszintes síkmetszetévei. Nem alakul ki megfelelo nyomáskülönbség a luv- és a lee-oldal között, így felhajtóero sem ébred, amelybol elorehajtó erot kapna a hajó. A szél hatástalanul áramlik el a vitorla mellett. Hasonló a helyzet az orr- és a nagyvitorla együttmuködésénél. Ha a két vitorla közötti résen a légáramlás zavartalanul tud átáramlani, az úgynevezett réshatás ezeket a légszálakat tovább gyorsítja. Általa a nagyvitorla mögött a nyomás még jobban csökken, no a nyomáskülönbség a vitorla két oldala között, ami a felhajtóerot és ezáltal az elorehajtó erot ugyancsak növeli. A fock túl feszes: a légáram leszakad és ez a szél a nagyvitorla mögé kerülve fékezoleg hat. Az oldalirányú csúszás Az oldalirányú ero és a laterálfelületen keletkezo ellenállásero a víz alatt egymás ellen hat. Minél mélyebb és viszonylag rövidebb, tehát koncentrált a laterálfelület; annál hatásosabb. Mégsem lehet azonban teljesen megakadályozni azt, hogyaszélnyomás hatására a hajó kissé lecsússzon. A vitorlás hajó ennek következtében - a teljes hátszél esetét kivéve - sohasem arra halad, amerre a hajó középvonala mutat, azaz nem a kormányzott irányvonalat tartja. Az oldalirányú csúszás (abdrift) mértéke tehát egy szöggel jellemezheto legjobban: azzal a szöggel, ami a kormányzott irány és a hajó súlypontj ának ténylegesen befutott pályavonala között létrejön. Negyedszeles szakaszokon tehát erosebben kell szél felé tartani, luvolni, mint amennyit az úticélunk felé vett tényleges irányunk látszólag megkövetelne. Hátszeles szakaszban az árboc két oldalán egyenetlenül oszlanak meg az elorehajtó erok, ezért valójában ilyenkor is tapasztalunk csekély oldalcsúszást. A stabilitás A hajót menet közben különbözo erohatások érik, többek között olyan erok is, amelyek dönteni igyekeznek. Egy hajó megfelelo stabilitásán alapvetoen azt a tulajdonságát értjük, hogy a megdolést eloidézo erohatás megszunése után vissza tud állni eredeti úszási helyzetébe, azaz a hajó nem borul fel, valamint a menet közben eloforduló legnagyobb billento erok hatására keletkezo dolésszögek nem haladják meg azt az értéket, amely már a hajó biztonságát veszélyezteti (például víz árasztja el). A stabilitás tekintetében a jollék és tokesúly os hajók meroben különböznek egymástól. A formastabilitás A jollék stabilitását döntoen a hajó kialakításával érik el (ezért ezt alakstabilitásnak is mondják). A lényege a következo: Az ábrán látható hajóra nyugalmi helyzetében két ero hat; G - a hajó súlya, amely - mint minden súlyero -lefelé mutató irányú és F - a hajótest vízbe merülo részére ható felhajtóero, amely a hajó úszását biztosítja, és természetesen felfelé hat. A két ero pontosan azonos nagyságú, de ellentétes irányúak: ez pedig egyensúlyt és nyugalmi állapotot jelent. Ha a hajóra a fehér nyíllal jelzett szélero hat, a hajó dolni kezd. A dolés során a hajónak mindig más és más része érintkezik a vízzel, mivel az egyik oldala job- I ban kiemelkedik, a másik pedig jobban bemerül. Ez úgy fogható fel, mintha állandóan változó alakú hajótest merülne a vízbe. A folyamatos alakváltozás miatt folyamatosan változik az F felhajtóero helyzete is. A G és F erok már nem esnek egyvonalba, a két azonos nagyságú, de ellentétes irányú ero nyomatékot hoz létre. Ez a nyomaték egy dolési határon belül visszaállítani igyekszik a hajót, tehát stabilizáló nyomatékként muködik. A formastabilitással rendelkezo hajóknak 30-35 fokos dolésnél a legnagyobb avisszabillento nyomaté- 46
A STABILITÁS Szélnyomás Szélnyomás A ballaszt nélküli jollén a rendszersúlypont (G) a felhajtóero nyomáspontja (F) fölött helyezkedik el. Dolésnél az (F)-pont a leeoldal felé vándorol, majd a (G) pont áthalad fölötte, "megelozi'; és a jolle felborul. A ballaszttal rendelkezo kieler rendszersúlyponlja (G) a felhajtóero nyomásponlja (F) alatt helyezkedik el. Minél messzebb távolodik az (F) a lee-oldal irányába, annál nagyob lesz a visszaállító ero karja. kuk (ekkor távolodik el a két ero legjobban egymástól és ennek következtében ilyenkor a legnagyobb a nyomatéki kar). Ezt a dolési szöget túllépve újra közeledni kezd a két ero vonala egymáshoz, csökken a statilizáló nyomaték. Egy határon túl (körülbelül 65-70 fok) pedig a két ero úgy viszonyul egymáshoz, hogy az általuk ébresztett nyomaték már tovább billenteni, tehát felborítani igyekszik a hajót. Ahhoz, hogy ezek a kritikusan nagy dolésszögek ne jöhessenek létre, az ilyen hajókon szükség van a legénység aktív ellensúlyozó munkájára. A jollék kezdeti stabilitása nagy, tehát a stabilizáló nyomaték ereje 0-20 fok dolés között rohamosan no. Természetesen tovább növekszik a kezdeti stabilitás, ha a legénység a luvoldalon "kiüli" a hajót, vagy trapézolással még inkább növeli az emelokar hosszát. Egy bizonyos dolésszögön túl persze az "eleven ballaszt" ellenkezoleg hat: a hajó felborul. A jollék stabilitási maximuma 30-35 fok dolés között van, ezt túllépve a stabilizáló nyomaték rohamosan csökken. A súlystabilitás A súlystabilitás lényege, hogy a hajó rendszersúlypontját igen mélyre, a vízkiszorítási alak súlypontjánál mélyebbre tervezik. A tokesúlyos hajók stabilitásukat mélyen fekvo ballasztsúlyuknak köszönhetik. Az ábrából látható, hogy a stabilitási kar alakulására az F pont vándorlásának csak csekély ráhatása van, a stabilitás alakulását elsosorban az F és G pont kezdeti távolsága határozza meg. A tokesúlyos hajók kezdeti stabilitása kicsi, ezért már viszonylag kis szélben is megdolnek. Stabilitási maximumukat 60-90 fok dolésnél érik el. Ez a nagy eltérés abból adódik, hogy a tó'kesúlyos hajók stabilitásának is van - alaktói függoen több-kevesebb - formastabilitási összetevoje. A tokesúlyos hajóknak nagy a végstabilitásuk, ez azonban nem jelenti azt, hogy nem borulhatnak fel. Szélsoséges idojárási és hullám viszonyok között átfordulhatnak, tehát felborulhatnak, de utána mindjárt vissza is állnak. Ez azonban komoly szerkezeti sérüléseket okozhat. 47
A VITORLÁZÁS ELMÉLETE Luvgierig hajlam Laterálfelület ellen nyomása Leegierig hajlam A vitorla- és laterálnyoma - pont változása ~A fock lobog, a vitorlanyomáspont hátrább vándorol - a hajó luvgierig lesz Irány tartási tulajdonságok A vitorlás hajók egyenesen tartott kormányrúd mellett is hajlamosak arra, hogy eredeti irányuktól eltérjenek, szélbe- vagy attól elforduljanak. A szélbefordulni igyekvo hajót luvgierignek, a széltol elforduló hajlamút pedig leegierignek nevezzük. Mi idézi elo ezt a tulajdonságot? Helyezzük el a vitorlákra ható teljes szélerot az egyesített vitorlafelület s jelu nyomáspontjában, az oldalcsúszásnak ellenálló víz alatti erot pedig a laterálfelület L-jelu nyomáspontjában. A vitorla eloremutató tolóereje és a hajó víz alatti részének ellenállása eropárt alkot, amelynek a nyomatéka a szél felé mutat. Ezzel kellene egyensúlyt tartania a vitorlán ébredo keresztirányú ero és a laterálfelületen keletkezo oldaliráyú ellennyomás által létrehozott eropárnak, amely a széltol elfordítani igyekszik a hajót. A jól tervezett vitorláson ezeknek az eroknek, eropároknak egyensúlyban kell lenniük és a hajónak kiegyensúlyozottan kell futnia. Eros szélben azonban az egyensúly megváltozik, mert a vitorla nyomáspontja a dolés következtében lee-felé eltávolodik, illetve más lesz a hajóban a súlyelosztása. Luvgieriggé válik az a hajó, amelyiken a vitorlázat nyomáspontja hát- rább, vagy a laterálfelület nyomáspontja elorébb vándorol. Leegieriggé válik az a hajó, amelyiken a vitorlázat nyomáspontja elorébb, vagy a laterálfelület nyomáspontja hátrább vándorol. Mindkét esetben a kormánnyal ellen kell tartani, ami nemcsak fárasztó, hanem sebességcsökkenést is jelent, mivel a kormányzás egyben fékezés is. Hogyan csökkentheto lam? a luvgierig haj A travellert megfelelo mértékben leebe tolni. A fock behúzási pontjait beljebb húzni. Nagyobb orrvitorlát felhúzni. Az orrvitorlát elóbbre helyezni. Az árbocot elóbbre tenni. A nagyvitorla felületét csökkenteni (reffelni). Uszonyt húzni. és kormánylapátot feljebb A legénység súlyát hátrább helyezni. Hogyan csökkentheto a leegierig hajlam? A travellert megfeleloen luvba tolni. A fock behúzási pontjait kifelé engedni. Kisebb orrvitorlát felhúzni. Az orrvitorlát hátrább helyezni. Az árbocot hátrább tenni. Az uszonyt és kormánylapátot leengedni. A legénység súlyát elorébb helyezni. A nagyvitorla lobog, a vitorlanyomáspont elobbre vándorol - a hajó leegierig lesz A legénység elorébb ül = a laterálnyomáspont elobbre kerül- a hajó luvgierig lesz A legénység hátrább ül = a laterálnyomáspont hátrább kerül - a hajó leegierig lesz 48
MERÜLÉSES ÉS SIKLÓHAJÓK Vízkiszorításos hajózás Siklóhajózás Farhullám Orrhullám Farhullám Orrhullám Merü léses és siklóhajók Testsebesség Minden hajónak van - a vízvonalhossz által meghatározott -, számítással megállapítható elméleti határsebessége, amelyet testsebességnek hívunk. A vízvonalhossz (m) értékébol négyzetgyököt vonva, szorozva 4,5-del = a sebesség km/ ó-ban. A vízvonalhossz (m) értékébol négyzetgyököt vonva, szorozva 2,43-dal = a sebesség csomóban (kn) = tengeri mérföld/ óra. Például, ha egy tokesúlyos hajónak a vízvonalhossza 9 m (2,43 x négyzetgyök 9) akkor az elérheto legnagyobb sebesség 7,3 kn. Kieles hajók a maximális testsebességüket csak ideális körülmények között érhetik el Azt, hogy a hajó elérte a testsebességét, könnyen felismerhetjük. A test ilyenkor egy hullámvölgyben halad, beágyazva az orr- és farhulláma közé. Több elorehajtó ero alkalmazásával, legyen a forrása a vitorla vagy akár motor, a hajó nem lesz gyorsabb. Legfeljebb nagyobb lesz a farhulláma, tehát több energia emésztodik el a hullámképzésre és nagyobb lesz a hullámvölgy. Merüléses (vízkiszorításos) hajóról és merüléses menetrol beszélünk ezekben esetekben. Egy vízkiszorításos hajó mindig saját hullámvölgyének a foglya marad. A dinamikus felhajtóero A könnyu hajók, mint például a versenyjollék - megfeleloen kialakított lapos fenékkel - ki tudnak jutni a hullámvölgyükbol. Bár észreveheto bizonyos ellenállásnövekedés a testsebesség elérésekor, de ez a kritikus pont meghaladható. Ekkor az ilyen hajók elorecsúsznak az orrhullámra, a farhullám pedig leszakad. Létrejön asikiás állapota. Minél messzebb kerülnek farhullámuktól, annál gyorsabb asikiás. A nagyobb sebességet a hajófenék alatt létrejövo dinamikus felhajtóero segíti elo, amely a hajó orrát kiemeli. Siklásban tehát a hajó "könnyebb" lesz, vízkiszorítása pedig kisebb, mint ami a hajó súlyának megfelel. Ugyanakkor csökken a hajó nedvesített felülete és ezáltal a súrlódási ellenállása is. A siklóhajó elméleti testsebességének a többszörösére képes felgyorsulni. A siklást nem szabad összetéveszteni a hajóval történo szörfözéssei, amikor rövid ideig egy hullámlejton futtatjuk a vitor1ást. Ebben a helyzetben is túllépheto a testsebesség. Nagyobb kielerek is produkálhatnak szörfözési jelenségeket nagy hullárnzásban. 49