, SJM PZŻ/8211,

Transkrypt

1 Teoria Żeglowania Tomasz Jarzębski Telefon: , Żeglarz: SJM PZŻ/8211, Instruktor PZŻ: MIŻ4334, Instruktor ISSA: Inland 00420, Instruktor ISSA: SEA

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

3 Przypomnienie z matematyki Wiatr Wiatr Własny Wiatr Rzeczywisty Wiatr Pozorny

4 Róża Wiatr Pozorny Kursowa Prawy hals Kąt martwy Lewy hals Kursy ostre - Bajdewind - Półwiatr Kursy zimne ;) Półwiatr Pełny Kursy pełne - Baksztag - Fordewind Fordewind Róża wiatrów Kursy ciepłe ;)

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

6 Prędkość a ciśnienie SIŁA AERODYNAMICZNA

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

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

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

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

11 Kąt Natarcia, Wybrzuszenie żagla, Skręt TRZY ŹRÓDŁA MOCY

12 Wiatr Kąt natarcia od 10 do 20

13 Wiatr Grot i fok

14 Wybrzuszenie żagla W = G C % Wiatr Położenie Środka Głębokości = M C %

15 Skręt żagla 8 m/s W r W p Wiatr W w W r 3 m/s W p W w

16 Skręt żagla W r W p W w W r W p W w

17 GDZIE TA SIŁA, GDZIE TA MOC

18 Żagle i ich środek 2 Ś.Oż Ś.Oż Ś.Oż 5

19 II Zasady Dynamiki Newtona SIŁA AERODYNAMICZNA TO RUCH JACHTU

20 Siły na żaglu F A F P Ś.Oż środek Ożaglowania F A Siła aerodynamiczna F C Siła ciągu F P Siła przechylająca Dryf Ruch F C Ś.Oż

21 Kierunki Kurs obserwowany Kąt dryfu trawers trawers

22 PRZEBIERANIE ŻAGLI

23 Przebieranie żagli Wiatr Wiatr Pracująca powierzchnia żagla F C Pracująca powierzchnia niwelująca dryf F P F A F C Wiatr Pracująca powierzchnia żagla F P F A Pracująca powierzchnia niwelująca dryf

24 Róża wiatrów względem wiatru rzeczywistego W KTÓRĄ STRONĘ JAKIM KURSEM

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

26 5,5w Prędkość Wiatr Rzeczywisty Wiatr Pozorny 11 w

27 III Zasady Dynamiki Newtona AKCJA REAKCJA

28 Siły hydrodynamiczne Dryf Ruch Ś.Bo R F bo T h Ś.Bo Ś.Bo Środek Bocznego oporu R Opór hydrodynamiczny, siła hamująca F bo Boczna siła hydrodynamiczna T h Wypadkowa siła hydrodynamiczna

29 Ograniczenie konstrukcyjne prędkości 𝑉𝑚𝑚𝑚 = 2,43 𝐾𝐾𝐾 LW Spinaker KLW do 4 st. w skali Beauforta KLW Konstrukcyjna linia wodna w rzucie bocznym LW Płaszczyzna Wodnica L Długość wodnicy

30 F A F P Ś.Oż środek Ożaglowania F A Siła aerodynamiczna F C Siła ciągu F P Siła przechylająca F C Ś.Oż Ś.Bo R F bo T h Ś.Bo Środek Bocznego oporu R Opór hydrodynamiczny, siła hamująca F bo Boczna siła hydrodynamiczna T h Wypadkowa siła hydrodynamiczna

31 DLACZEGO JACHT SAM SKRĘCA

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

33 Nawietrzność i zawietrzność jachtu T h Ś.Bo Ś.Oż Jacht zrównoważony żaglowo F A T h Jacht nawietrzny T h Jacht zawietrzny Ś.Oż Ś.Bo Ś.Bo Ś.Oż

34 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 UWAGA bez żagli Aby zwiększyć zawietrzność jachtu można: Zwiększyć powierzchnię przednich żagli Zmniejszyć powierzchnię tylnych żagli ( np. refowanie) Wybierać przednie żagle Luzować tylne żagle Podnieść trochę miecz nie zadziała przy mieczach szybrowych Zwiększyć zanurzenie rufy UWAGA bez żagli

35 Przegłębienia Ś.Oż Ś.Bo

36 Newton i Archimedesem z odsieczą PRZECHYŁ

37 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. F P F w SW Ś. Oż SC Ś.Bo F bo F C

38 Kiedy jacht mieczowy się przewróci? SW środek wyporu F W siła wyporu SC środek ciężkości F C siła ciężkości d ramię siły F w F w F w F w SW SC SC SW SC SW SW SC F C F C F C F C d

39 Stateczność jachtu balastowego a mieczowego SW środek wyporu F W siła wyporu SC środek ciężkości F C siła ciężkości d 1 ramię siły JM d 2 ramię siły JB F w F w F w SC SW SC SW SC SW F C F C F C d 1 d 2 d 2

40 Stateczności jachtów kształtu, ciężaru, wielokadłubowce Maksymalny moment prostujący Jacht o stateczności ciężaru kilowy Jacht o stateczności kształtu - mieczowy Katamaran

41 W lewo to w lewo, a w prawo to w prawo STER

42 Siły na sterze Ś.Bo środek Bocznego oporu F N Siłę Naporu Strugi F S Siła skręcająca F H Siła hamująca Ś.Bo Ś.Bo F h F N F S F h F N F S

43 Efektywność steru 1, ,2 0 Ś.Bo S S Ś.Bo Procentowa wartość sił 0,8 0,6 0,4 0,2 Fn Fs Fh efektywność Kolumna1 58-0,2-0,4-0,6-0,8 Efektywność steru F S F S Wychylenie steru α F h F N F h α F N Do 45 największa siła skręcająca przy najmniejszej sile hamującej!

44 No co z tym cholernym sterem Oś obrotu

45 ZAGADKI

46 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

47 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 (30 O max 60 O chlap) ciężaru (ok70 O max 120 O chlap) Efektywność wychylenia steru