Prześcignąć wiatr

PRZEŚCIGNĄĆ WIATR

Zagle - - W Numerze - Jerzy Pieśniewski

Samotny żagiel

Dwa żagle, to jednak pewien podwójny kłopot z ich obsługą. A może wystarczyłby jeden? Tylko – który? Grot stawiany na maszcie czy sztaksel? Za tym drugim przemawiała większa sprawność aerodynamiczna wynikająca z… braku masztu. On to właśnie prokurował zaburzenia opływu grota i w konsekwencji mniejszą jego efektywność. Na dodatek foka łatwiej zarefować, zwijając go wokół sztagu za pomocą rolera.

Szkuner wyłącznie sztakslowy

Projektem na wielką skalę z zastosowaniem samych sztaksli okazał się zbudowany we Francji w 1972 r., dzięki wsparciu finansowemu znanego reżysera Claude’a Lelouche’a, 39-metrowy stalowy szkuner sztakslowy o nazwie „Vendredi 13” (po polsku: „Piątek 13-ego”). Na trzech masztach o jednej parze salingów postawiono sztaksle z bomami ( rys. 1), gotowe w każdej chwili do zrolowania. Jacht był szybki, bo – jak na owe czasy… – bardzo długi. Żeglujący nim Jean-ives Terlain przegrał jednak transatlantyckie regaty samotników z śp. Alainem Colasem, który płynął wtedy na relatywnie niewielkim trimaranie „Pen Duick IV”. Podobno wskutek kłopotów technicznych z rolerami, które nie wytrzymywały naprężeń od sił rozwijanych przez ogromne sztaksle. Obecnie, po restauracji, „Vendredi 13”, nota bene zaprojektowany 45 lat temu przez Dicka Cartera (projektanta znanego u nas Cartera 30), znów pływa.

Próbowano się pozbyć grota również na mniejszych jednostkach, pokładając nadzieję w lepszej sprawności aerodynamicznej foka. Masztu jednak nie da się wyeliminować, można jedynie ograniczyć jego szkodliwy wpływ na żagiel. Ten przecież trzeba na czymś postawić... Jednym z ciekawszych rozwiązań okazało się drzewce w kształcie odwróconego V ( rys. 2). Niestety, musiało mieć solidne olinowanie, gdyż, podobnie jak w przypadku „Vendredi 13”, ostrzejsze żeglowanie na wiatr wymagało potężnego napięcia sztagu,

Bez eksperymentowania z ożaglowaniem nadal stawialibyśmy na jachtach żagle rejowe czy rozprzowe. Obecnie obowiązujący standardowy takielunek typu slup w momencie jego pojawienia się uznawano za rewolucyjny. Długi czas nie miał konkurencji zwłaszcza na mniejszych jednostkach. Projektanci i żeglarze nie zaprzestali jednak eksperymentów z napędem żaglowym.

na którym stał sztaksel o powierzchni większej od kortu tenisowego. Obciążało to dwunożne drzewce i takielunek wspomagający (achtersztagi) znacznymi siłami, nie wspominając o narażeniu samego kadłuba na silny moment zginający. W efekcie nie zyskiwano też na masie takielunku. Poza kilkoma jednostkami eksperymentalnymi rozwiązanie to nie zdobyło uznania żeglarzy, nie tylko ze względu na konserwatyzm środowiska, ale również z powodu nietypowej konfiguracji pokładu z masztem w okolicach kokpitu. Duży sztaksel przysparzał też kłopotów w żeglowaniu kursami pełnymi, zwłaszcza fordewindem.

Kuszący ket

Mimo niezachęcających charakterystyk samego grota podejmowano próby pozbycia się foka, którego obecność zarówno komplikowała obsługę, jak i zmuszała do stawiania masztów o odpowiednio wytrzymałym profilu, a więc cięższych. Tak więc takielunek typu ket kusił swą prostotą i masztami cienkimi jak witka. Grot bowiem obciąża go głównie siłami gnącymi. Stąd tak wielka popularność ożaglowania typu ket z samonośnym masztem w małych jednoosobowych jolach regatowych, żeby przywołać tu tylko tak znane konstrukcje, jak Finn czy Laser.

Próbowano stawiać tego typu ożaglowanie na większych jachtach jednokadłubowych, nie wspominając o chińskich dżonkach, których olistwowany żagiel wykoncypowano już przed wieloma wiekami. Ideę podchwycił komandor Blondie Hasler, który wystartował w pierwszych regatach samotników przez Atlantyk OSTAR na folkbocie „ Jester” z ożaglowaniem dżonkowym. Sukcesu nie odniósł, ale Atlantyk przepłynął.

Spośród historycznych już oraz lokalnie dotąd stosowanych odmian takielunku z jednym żaglem warto przyjrzeć się ożaglowaniu od stuleci stawianemu na polinezyjskich proa i katamaranach. Ożaglowanie typu kleszcze kraba ( rys. 3a) wykazuje się bowiem łatwością redukcji powierzchni oraz znakomitą sprawnością,

a szczególnie w pełnym bajdewindzie i półwietrze ( rys. 3b). Zawdzięcza to efektowi aerodynamicznemu wykorzystywanemu w skrzydłach o trójkątnym obrysie typu delta. Kształt taki zapobiega oderwaniu strug na zawietrznej żagla przy większych kątach natarcia.

Najsprawniejsze żaglo-skrzydła

Jeden żagiel, to jednak nie to samo co dwa. Efektem współdziałania grota b z fokiem (opisałem to zjawisko w poprzednim artykule) jest ostrzejsza żegluga na wiatr. Przekonał się o tym również polski konstruktor Henryk Jaszczewski. Jego Mak 747 GT z szybowcową owiewką i ożaglowaniem typu ket rozczarował, żeglując wolniej i tępiej na wiatr niż normalne slupy podobnej wielkości i powierzchni żagli.

Na samym grocie żegluje też wiele typów katamaranów, w tym np. mię- dzynarodowej klasy A. Większość wielokadłubowców wyposaża się jednak w foka niekiedy symbolicznej powierzchni, by ułatwić zwroty na wiatr. Jednostki tego typu, zwłaszcza katamarany, wykonują je bowiem niechętnie przy mniejszych prędkościach.

Osobną kategorią są kety wyposażone w żagiel dwupowłokowy ( rys. 4a) lub sztywne dwu lub trójsegmentowe żaglo-skrzydła. Ich charakterystyki aerodynamiczne odbiegają in plus od tych dla grota stawianego na maszcie, nie tylko z powodu ukrycia go wewnątrz konstrukcji, jak w przypadku żagla dwupowłokowego, lub zastąpienia sztywnym samonośnym skrzydłem. Żagle upodobniające się do skrzydeł lepiej pracują przy mniejszych kątach natarcia. Widać to na porównaniu ich charakterystyk biegunowych. Żagiel dwupowłokowy o grubym profilu osiąga maksimum siły aerodynamicznej przy 10 – 15-stopniowym kącie natarcia, podczas gdy konwencjonalne ożaglowanie typu slup – dopiero przy 25 stopniach tego kąta ( rys. 4b).

Szanse na jego upowszechnienie przekreśla, przynajmniej na razie, nadmierna komplikacja i koszty. Wymagany jest także maszt wolnonośny, co w przypadku mniejszych jednostek oznacza duży jego ciężar. Skomplikowany system zmiany krzywizny (desymetryzacji) profilu nie ułatwia też zwrotów przez sztag. Gruby profil żagla jest ponadto bardzo czuły na zmiany kąta natarcia.

Sztywne, dwusegmentowe żaglopłaty katamaranów ścigających się o Puchar Ameryki nie były samotne. Wspomagał je niewielki fok, który przypuszczalnie najbardziej użyteczny okazywał się podczas zwrotów, mniej zaś jako część napędu, gdyż cienkie profile gorzej sprawują się przy większych prędkościach. Jak widać, nawet w żeglarskiej Formule 1, jakim są 45-stopowe katamarany ścigające się o Puchar Ameryki, nie dało się uniknąć dwóch żagli. n

Rys. 2. Takielunek konwencjonalnego jachtu z jednym sztakslem i masztem w kształcie odwróconego V

Rys. 3 a. Takielunek typu kleszcze kraba Rys. 3 b. Charakterystyka aerodynamiczna kleszczy kraba oraz ożaglowania typu slup; 1 – kleszcze kraba, 2 – ożaglowanie typu slup, ( b – l) – kąt żeglugi względem wiatru rzeczywistego, CL współczynnik siły...

Rys. 1. Schemat ożaglowania szkunera sztakslowego – 39-metrowego „Vendredi 13”

Rys. 4 a. Jacht z żaglem dwupowłokowym o grubym profilu Rys. 4 b. Biegunowa jachtu z żaglem dwupowłokowym o grubym profilu (zależność siły nośnej i oporu od kąta natarcia) w porównaniu z biegunową slupa; L – siła aerodynamiczna, R – opór...

Newspapers in Polish

Newspapers from Poland

© PressReader. All rights reserved.