Autor:
Šime Stipaničev Morsko prase
Evo, kad smo već otvorili temu brzine trupa jedrilice nisam mogao a da ne dam svoj obol. Naime baš sam proteklih dana čitao nešto o tome pa bih iznio neke svoje zaključke.
Osnovna ideja od koje se polazi za izračunavanje brzine deplasmanskog broda je da trup ne može postići veću brzinu od brzine vala kojeg stvara. Naime, svaki brod dok plovi stvara val. Kad plovi polako stvara kratki val, a ubrzavajući taj val raste. Bolje rečeno, duljina (L) i visina vala (H) su proporcionalne veličine, a brod dok ubrzava najviše utječe na visinu (H) koja opet ima izravan utjecaj na duljinu vala (L).
Brzina broda (ili brzina vala kojeg stvara) može se izračunati po jednostavnoj formuli:
v = 1.25 * sqrt(L) ...
(1)
gdje je sqrt - drugi korjen, a L - duljina vala.
Pri maksimalnoj brzini, trup stvara maksimalni val te je njegova duljina (L) jednaka duljini vodne linije (Lwl). Osvrnuvši se sada na prošle članke dolazimo do formule za izračunavanje maksimalne brzine (vala ili trupa) za određenu duljinu vodne linije:
v = R * sqrt( LWL) ... (2)
gdje je LWL - duljina na vodenoj liniji (Lenth Water Line).
Koeficijent R varira te je njegova vrijednost u raznim publikacijama dosta različita. Darko Stipaničev je u prošlom
članku pobliže objasnio variranje vrijednosti tog koeficijenta, a ja sam u formuli (1) namjerno uzeo koeficijent R=1.25 da se razlikuje od teoretskog koji je jednak R=1.34. Prema tablici iz tzv. jedriličarske biblije (
Juan Baader, The sailing yacht) koju navodi
Darko Stipaničev koeficijent R (hull speed factor) je ovisan o jačini i smjeru vjetra, a R za jake vjetrove iz povoljnog pravca je 1.2. Uzimajući u obzir da današnje deplasmanske jedrilice svoje maksimalne brzine postižu baš pri tim uvjetima dolazimo do zaključka da je Juan Baader u krivu tj. njegov koeficijent 1.2 je daleko manji od teoretskog 1.34. Uzmimo u obzir da je «jedriličarska biblija» pisana šezdesetih godina, a tehnologija napreduje punom parom te nije ni čudo što se ove dvije veličine razlikuju.
Iz tog primjera možemo zaključiti da riječ «biblija» pada u vodu te da niti jedna knjiga (grč. Biblos) nije definitivna. U 19. st. brzine jedrenjaka su se često izražavale faktorom R. Brod koji je imao npr. R=1.17 postizao je max. brzinu:
v = 1.17 * sqrt( LWL )
(Chapelle) ... (3)
Koeficijent R nam osim kao konstanta u izračunavanju maksimalne brzine može služiti i kao varijabla u izračunavanju trenutne brzine broda koja se mijenja promatrajući broj valova koji se stvaraju između pramca i krme (detaljni prikaz na dnu članka Darka Stipaničeva).
Idući dakle za ovim formulama dolazimo do zaključka da je ključan faktor u postizanju veće maksimalne brzine veća vodna linija te da je u projektiranju broda bitnija dinamička vodna linija (ona koju brod ima dok putuje) od one statičke (na vezu, u mirnom moru). Bitan faktor je i gustoća kapljevine u kojoj plovi (slatka, slana voda) jer brod više uranja u manjoj gustoći. Prema slici dolje kada brod postigne maksimalnu brzinu, na pramcu i na krmi stvara se valni brijeg, a u sredini valni dol. Duljina vala (a time i duljina vodne linije) se mjeri od točke maksimuma valnog brijega na pramcu do iste te točke samo na krmi. Utjecajem valova na trup nastaje dinamička vodna linija koja na mjestima valnog brijega ima veću dubinu odnosno brod na tim mjestima više uranja. Zbog te činjenice, projektanti su izmislili spojler. Dakle funkcija spojlera je da (osim lakšeg ulaženja u brod iz mora) omogući veću dinamičku vodnu liniju u odnosu na statičku. Kod jedrilica do povećanja duljine vodne linije može doći i naginjanjem trupa.
Kada određeni deplasmanski brod počne ići brzinom većom od teoretske (npr. kod tegljenja velikim brzinama) zbog nemogućnosti stvaranja većeg vala (zbog ograničene vodne linije) ima tendenciju penjanja preko pramčanog vala (BOW WAVE). Pri tom penjanju nastaje velika razlika u trimu broda (razlici gaza na pramcu i krmi) te se događa da se pramac izdiže.
Kod poludeplasmanskih brodova (Po definiciji g.Ivana Šeparovića Muse:
Ovi su brodovi dobili naziv zbog promjenjivosti svog deplasmana. Naime podesna forma dna pri odeđenoj brzini broda, a pod utjecajem dinamičkih sila koje pri tome nastaju, omogućuju izvjesno izdizanje broda iz vode. Zbog toga dolazi do znatnog smanjivanja otpora, što omogućuje postizavanje velikih brzina. U prilog tome ide i relativno mala masa tih brodova) ,u koje ubrajamo i sportske jedrilice, u slučaju izdizanja pramca (trenutak pred glisiranje) posada tijelima utječe na trim i nastoji brod što prije dovesti na vrh pramčanog vala. Isti slučaj imamo i kod glisera gdje flapsovima nastojimo spustiti pramac u tom trenutku.
Eto, toliko od mene, možda bi trebalo otvoriti rubriku (ili forum) svih onih koji su zainteresirani za teoriju ili praksu u brodogradnji po uzoru na svjetske on line časopise ovog tipa.
Pročitajte i članak "Brzina
deplasmanskih jedrilica"
![]()
Pročitajte i članak "Određivanje
brzine broda"
Glavni i odgovorni urednik: Damir Miloš - Svi suradnici- ISSN 1333-9753