Teoria żeglowania: Obrotowy czy szybrowy? (cz. 2)

W dyskusjach żeglarzy o walorach różnych wersji miecza stosowanych w śródlądowych jachtach turystycznych przewagę zyskują zwolennicy miecza obrotowego. Argumenty na korzyść jego konkurenta, miecza szybrowego, wydają się słabsze. Czy na pewno mniej nadaje się on do żeglugi po naszych akwenach?

Przeczytaj koniecznie: Teoria żeglowania: Obrotowy czy szybrowy? (cz. 1)

Zacznijmy od najważniejszej z jego wad. Najechanie jachtem z mieczem szybrowym na mieliznę, kamienie lub inną podwodną przeszkodę grozi ostrym hamowaniem. W konsekwencji takiego zdarzenia jeden z moich znajomych wykonał lot z zejściówki do grodzi podmasztowej. Dalszą część rejsu odbył już karetką pogotowia. Inny z kolei miał więcej szczęścia, bo w momencie spotkania jachtu z kamieniem na rzece Narwi stał na dziobie. Wylądował w wodzie, zresztą niezbyt głębokiej. Jachtem z mieczem szybrowym żeglować trzeba więc tak jak jednostką ze stałą płetwą balastową, a więc nawigując, a nie pływając na skróty. Dla sporej części żeglarzy śródlądowych to rzecz to po prostu niewykonalna.

Szybrowy = niewygoda w mesie

Inny zarzut wobec miecza szybrowego dotyczy miejsca w kabinie, jakie zajmuje. Prawdziwe to jedynie w przypadku skrzynki szybrowej pełnej „do sufitu”, lecz nie w przypadku skrzynki otwartej do kabiny, jak na rys. 1. W pierwszej wersji istotnie dzieli ona przestrzeń, uniemożliwiając kontakt wzrokowy i inny podczas wspólnych biesiad przy stole, zamocowanym na ogół właśnie na skrzynce. Gwoli prawdy wersja „otwarta” skrzynki nabywa te negatywne cechy po podniesieniu miecza, na dodatek ociekającego wodą. Dla niektórych załóg staje się to pretekstem do przesadnego stosowania „osuszaczy” wewnętrznych. A wystarczyłoby wytrzeć mokry miecz szmatką lub, o ile to możliwe, zrezygnować z jego podniesienia.

Mocne zalety

I to by było na tyle, jeśli chodzi o wady. Poza tym miecz szybrowy ma same zalety. Jest przede wszystkim nieporównanie sprawniejszy hydrodynamicznie, oczywiście pod pewnymi warunkami. Pierwszy z nich dotyczy doboru odpowiedniego profilu przekroju poprzecznego. Ich wybór w sieci jest imponujący. Spora część armatorów wybiera profil laminarny jako rzekomo nowocześniejszy, stwarzający mniejsze opory ruchu. Charakteryzuje się on przesunięciem największej grubości ku krawędzi spływu, nawet do 50 proc. cięciwy, licząc od krawędzi natarcia (rys. 2a), podczas gdy największa grubość profili tzw. klasycznych wypada w 30 proc. cięciwy (rys. 2b). Inaczej też wygląda rozkład podciśnień na grzbietowej stronie obydwu profili (rys. 2). Niestety, przewaga płetwy mieczowej o profilu laminarnym bywa iluzoryczna. Profil taki rzeczywiście wykazuje mniejsze opory, ale jedynie w niewielkim zakresie kątów natarcia (dryfu). Przy większych natomiast okazuje się gorszy od miecza o profilu klasycznym (rys. 3). Jak widać, współczynnik oporu ma charakterystyczny dołek tylko do 2 – 3 stopni kąta dryfu. Zakres taki wystarcza do żeglugi na wietrze słabym i spokojnej wodzie. Na dodatek płetwa o profilu laminarnym traci swą przewagę nad klasyczną, gdy jej powierzchnia będzie choćby tylko w niewielkim stopniu zabrudzona lub lekko chropowata. Z powyższych powodów właśnie obecnie stosuje się do mieczy profile klasyczne „laminaryzowane”, a więc o największej grubości w okolicach 35 – 40 proc. cięciwy.

Większa smukłość, mniejszy opór

Nie tylko dobór odpowiedniego profilu decyduje o jakości hydrodynamicznej płetwy. Ważny jest również jej kształt, a właściwie obrys i tzw. smukłość (Sm). W przypadku obrysu prostokątnego, naturalnego dla mieczy szybrowych, smukłość efektywna wyraża się podwojonym stosunkiem głębokości pod dnem do cięciwy (2L/c) lub, w przypadku kształtów skomplikowanych, jak np. w mieczach obrotowych stosunkiem kwadratu zanurzenia do powierzchni miecza S. (Sm = L2/S). Im większa smukłość płetwy, tym większa jej efektywność i mniejsze opory indukowane. Można zatem ostrzej żeglować na wiatr, ponieważ smuklejsza płetwa wytwarza większą siłę hydrodynamiczną przy kącie dryfu identycznym co mniej smukła. Dowodzą tego charakterystyki płetw o różnej smukłości (rys. 4). Widać, że płetwa mniej smukła uzyskuje ten sam współczynnik siły hydrodynamicznej przy większych kątach dryfu.

Miecz szybrowy zatem i pod tym względem bije obrotowy, którego smukłość ogranicza długość skrzynki mieczowej. W przypadku szybrowego jego długość, a więc i smukłość, limitowana jest przez wysokość kabiny. Oczywiście wylot skrzynki można wyprowadzić na pokład, tak samo jak w przypadku jachtów regatowych (np. Skippi 650) lub podwójnych mieczy morskich klas regatowych o niesymetrycznym profilu. Dają one siłę boczną przeciwdziałającą dryfowi już przy zerowym kącie natarcia. To właśnie zaleta profilu niesymetrycznego (rys. 5), niestety, nie do zastosowania w jachtach turystycznych.

Co z tego wynika?

Jak wynika z powyższego, w konfrontacji miecza obrotowego z szybrowym trudno wskazać jednoznacznego zwycięzcę. Wiele zależy od przeznaczenia jachtu, upodobań armatora i jego fachowości. Ktoś mający ambicje regatowe zdecyduje się na pewno na wersję z mieczem szybrowym jako sprawniejszym hydrodynamicznie. Z kolei zaprzysięgły turysta, któremu cierpnie skóra i jeżą się włosy na samą myśl o ściganiu się po trójkącie, wybierze wersję z mieczem obrotowym i to z płyty stalowej. Dla właściciela floty czarterowej na Mazurach to także bezdyskusyjny wybór, gdyż czarterobiorcy mają zwyczaj pływać na skróty. W rachubę wchodzi zatem tylko miecz obrotowy.

Prywatny armator natomiast będzie miał problem, zwłaszcza jeśli ma zamiar pożeglować od czasu do czasu „po słonym”. Tu miecz szybrowy zyskuje dodatkowy atut: można w nim zmieścić sporo balastu i to nisko położonego. Obniżenie środka ciężkości jachtu poprawia stateczność, zwłaszcza przy większych kątach przechyłu. Jacht staje się odporniejszy na szkwały, nie trzeba się też nazbyt wcześnie refować.

Spór zwolenników obu wersji miecza przypomina powszechnie znaną dyskusję nt. wyższości jednych świąt nad innymi. Nie da się go rozstrzygnąć bez uwzględnienia konkretnego przeznaczenia jachtu, rejonu, w jakim przyjdzie mu żeglować, oraz upodobań armatora.

CHCESZ BYĆ NA BIEŻĄCO? POLUB ŻAGLE NA FACEBOOKU