Ostry dziób i szeroka pawęż czy... odwrotnie?
Nowoczesne jachty, nawet turystyczne, stają się podobne do siebie jak współczesne samochody. Niemal wszystkie mają szerokie pawęże i ostre dzioby, czyli dużą wyporność rufowej części kadłuba i niewielką dziobowej. Dlaczego? Wada to czy zaleta?
RYSUNKI NA KOŃCU ARTYKUŁU...
Padają często zarzuty, że tego rodzaju konfiguracja kadłuba nie sprzyja stateczności kursowej i zachowaniu jednostki w trudnych warunkach. Konserwatyści twierdzą, że takie kadłuby w przechyle stają się nawietrzne, czy też zbytnio „nurkują dziobem”. Nie są to wprawdzie zarzuty zupełnie bezpodstawne, ale też mocno przesadzone, nie biorące pod uwagę postępów: w projektowaniu oraz technologicznego, jakie dokonały się w jachtingu.
Dawny kształt makreli
Jachty sprzed wieku i te wcześniejsze miały zupełnie inne proporcje części podwodnej kadłuba. Konstruktorzy hołdowali wtedy kształtom kadłuba podobnym do tego, jaki ma ciało makreli. Charakteryzowały się więc one pękatym dziobem, dużymi nawisami i rufą ze szczątkową pawężą (rys. 1). Ta ostatnia była jakby rezultatem „obcięcia” rufowej części kadłuba typu szpicgat (z ostro zakończoną rufą), uważanego za najodpowiedniejszy do żeglugi po morzu. Rozkład wyporu wzdłuż długości podwodnej części takiego jachtu (rys. 2a) znacznie się różni od tego dla współczesnych jachtów (rys. 2b). Także położenie środka wyporu leżało dalej od końca linii wodnej niż w nowoczesnych jednostkach.
Zobacz również: Manewry w porcie – Walczyć z wiatrem czy go wykorzystać?
Te ciężkie jednostki zapewniały komfort i bezpieczeństwo żeglugi, acz nie do końca. Długa, zintegrowana z kadłubem płetwa balastowa gwarantowała odpowiednią stateczność oraz stabilność kursu, co było szczególnie ważne w czasach, gdy samostery wiatrowe traktowano jak nowinkę techniczną, często w dodatku zawodną. Oczywiście taki kształt kadłuba oraz duża masa jednostki nie pozwalały marzyć o przekroczeniu granicznej prędkości w żegludze wypornościowej. Barierę stanowiła tu tradycyjna technologia budowy kadłubów z drewna, a więc o poszyciu klepkowym czy karawelowym. Jachty musiały swoje ważyć, by wytrzymać sztormy.
Szerokie pawęże i ostre dzioby to jednak nie najnowszy wymysł. Już pod koniec XIX wieku słynny projektant kutrów patrolowych Colin Archer zalecał, by rozkład pól wyporu przypominał krzywą sinusoidę w przedniej części kadłuba i trochoidę (teoretyczny kształt fali) w tylnej, mniej więcej jak na rys. 2b. Zauważono też wówczas, że jachty z większą wypornością rufową są bardziej odporne na tzw. pitching, czyli pogłębiające się kołysanie wzdłużne: nie wpadają w rezonans z częstością fali podczas żeglugi przeciw niej tak łatwo jak jednostki o klasycznych kształtach makreli.
Nowoczesne „żelazka” – nie takie złe
Obecnie projektanci odeszli daleko od tradycyjnych kształtów, optując za kadłubami przypominającymi w rzucie z góry żelazko do prasowania (rys. 3). Tak też wygląda jacht „Energa” Zbigniewa Gutkowskiego, ścigającego się w regatach Vandée Globe.
Regatowe jachty oceaniczne wyróżniają się dodatkowo płaskim dnem i szeroką wodnicą oraz maksymalnie poszerzoną rufą, dzięki załamaniu na oble (rys. 3). Projektanci jednak zachowują rozsądną wartość wyporności dziobowej – ich dzioby nie są tak ostre „jak brzytwa”. Wszystko po to, by jak najefektywniej żeglować z prędkością przekraczającą graniczną, czyli w ślizgu. Tego typu kadłuby przetestowane zostały najpierw w „laboratorium” regat oceanicznych, czyli w Mini Transacie, regatach dla jachtów długości 6,5 m. Koszty eksperymentów w tej klasie nie są tak porażające jak dla jachtów 60-stopowych.
Ten typ linii kadłuba sprawia jednak pewien problem: w przechyle wskutek deformacji wodnicy jacht staje się bardzo nawietrzny (rys. 3). Żeby to skompensować, stosuje się odpowiednio duże wyprzedzenie żaglowe. W pozbyciu się tego problemu pomaga również system przeciwdryfowy w postaci dwu mieczy o profilu niesymetrycznym (na ogół płasko-wypukłym). W przechyle opuszczany jest miecz zawietrzny. Dzięki podwójnej płetwie sterowej i zdwojonym mieczom tworzy się jakby nowy układ dostosowany do zmienionej w przechyle wodnicy. Płetwa balastowa z bulbem wychylana na nawietrzną nawet o 40 stopni służy przede wszystkim do wytwarzania odpowiedniego momentu prostującego. Na kursach pełnych obydwa miecze są podnoszone.
Przeczytaj także: Teoria żeglowania: Przechył i fale - dodatkowe hamulce
Jachty tego rodzaju nieźle sprawują się na fali, głównie dzięki małemu momentowi bezwładności. Przede wszystkim nie wytracają prędkości. Choć dla regatowców sprawą drugorzędną jest tzw. komfort żeglowania, to okazuje się, że nie taki diabeł straszny, jak konserwatyści go opisują. Nowoczesne linie kadłuba wcale nie oznaczają zupełnej utraty komfortu żeglugi. Jacht zachowuje się nieco gwałtowniej na fali, ale szeroka wodnica tłumi te reakcje, nie pozwalając na pogłębienie pitchingu oraz rollingu (kołysania bocznego) na kursach pełnych.
Stonowani „turyści”
Jachty turystyczne też zbliżają się do kształtu swych regatowych pobratymców, jakkolwiek w wersji nieco stonowanej. Rufy już nie są tak szerokie jak w IMOCA Open 60, kadłuby dysponują odpowiednio większą wypornością dziobową oraz bardziej zaokrąglonymi przekrojami podwodzia. Podobne proporcje (rys. 4) mają nasze „krążowniki” mazurskie, od najmniejszych po 12-metrowe. I nie można podejrzewać projektantów o ślepe uleganie modzie. Nie o prędkość, a przynajmniej nie tylko o nią, im chodzi. Rzecz po prostu w pojemności wnętrza, zwłaszcza jachtów niewielkich. Szersza rufa oznacza np. więcej miejsca na koję podwójną pod kokpitem. Z kolei niewielki nawis dziobowy, lub jego brak, skutkuje przedłużeniem wodnicy (większa prędkość) oraz... wydłużeniem koi dziobowej. Wydaje się, że w przypadku jachtów żeglujących po niezafalowanym akwenie pojemność wnętrza można by dodatkowo powiększyć, stosując pomysł Francuza Davida Raison. Wygrał on ostatnie regaty Mini Transat 6.50 (dawniej zwane Mini Transatem) przez Atlantyk na przedziwnej jednostce o nazwie „TeamWork” (patrz nr 3/2012 „Żagli” – „Pomost w ślizgu”). Jego szeroki kadłub wyróżnia się… brakiem dziobu, przynajmniej w tradycyjnej postaci. Zamiast ostrej dziobnicy jacht ma zaokrągloną, prawie jak w pontonie (patrz zdjęcie u góry). Jednak Transat rozgrywany jest przeważnie na kursach pełnych, w porze pasatów. Nieco gorzej idzie mu żeglowanie pod wiatr, choć, podobnie jak w przypadku oceanicznych regatówek w przechyle, żegluje on na „lewym lub prawym” kadłubie, automatycznie wyostrzając wejście linii wodnych i zwężając szerokość wodnicy. Pomysł Raisona – choć znakomity – to nie da się raczej przenieść do jachtów turystycznych. Te bowiem nie mają szans na żeglugę w ślizgu jak lekki „TeamWork” z żaglami o powierzchni kortu tenisowego.
Tradycyjne kształty kadłuba zarezerwowane są dla jednostek nawiązujących do stylu retro. Postęp jest nieunikniony, choć niektórzy tęsknią do czasów, gdy bez trudu można było rozróżnić jachty po sylwetce lub nawet kształtach kadłuba.
To se ne wrati...
CHCESZ BYĆ NA BIEŻĄCO? POLUB ŻAGLE NA FACEBOOKU
Kliknij w galerię, aby zobaczyć w odpowiednim rozmiarze...
