ÈäÙÛàìñ Î Ý ç ëÝ áòçî\æp èäÙÛàÝì Ù ìÙãÝä\ Ý
Plachty Vše o seřizování plachet a takeláže
© Dedekam Design, Oslo, Norsko
Úvod Tato kniha vás naučí, jak nejlépe trimovat plachty a vyladit takeláž. Základem většiny knih o jachtingu jsou aerodynamické zákony. Pokud čtenáři nevezme odvahu již tato skutečnost, jež poněkud odstrašuje, zjistí, že k tomu, aby si mohl o trimování osvojit důkladné poznatky, které mu umožní dosáhnout dobrých výsledků, není třeba aerodynamiku úplně ovládat. Aerodynamika je obtížný vědní obor, v němž má hluboké znalosti jen pár jachtařů. Naopak se hojně vyskytují „znalci“, kteří se pokoušejí objasňovat fungování plachet a takeláže za použití nejposlednějších módních teorií. Některé z nich jsou nepřesné a neobstojí v prověrce času. Tu a tam vyhovují za omezených okolností, ale neplatí všeobecně. Poznatky získané praxí a pozorováním jsou obvykle mnohem cennější než slepá aplikace nějaké pokročilé vědecké teorie, která může mít minimální vztah k tomu, co se opravdu děje na moři. V této knize jsem se pokusil shrnout všechny teorie a praktická pravidla, jež běžně jachtaři používají. Mám-li to říci, jsem pevně přesvědčen, že pečlivé pozorování a zdravý rozum jsou nejlepšími lodníky, které můžete mít na palubě. Co odlišuje tuto knížku od většiny obdobných publikací, je krátký zhuštěný text doprovázený příslušnými ilustracemi. Mým záměrem bylo, aby se informace, které budete hledat, daly rychle nalézt, pochopit a zapamatovat. Všem čtenářům a jachtařům přeji mnoho štěstí a dobrého jachtingu! Ivar Dedekam
Obsah Trimování hlavní plachty a geny Aerodynamika ............................................. Zdánlivý vítr ................................................ Plavební kurzy ............................................ Tvar plachty ................................................. Trimovací prostředky .................................. Dodatky ........................................................ Trim geny .................................................... Stabilita ........................................................ Vyváženost kormidla .................................. Trim hlavní plachty ..................................... Vzájemné působení geny a hlavní plachty .. Boční a zadní kurzy .................................... Značky ......................................................... Příklady trimu ............................................. Refování hlavní plachty .............................. Časté chyby ................................................. Shrnutí .........................................................
2
3 5 6 8 10 12 13 20 21 23 28 30 32 36 38 39 40
Trimování spinakru .................................. Typy spinakrů .............................................. Výbavení a názvosloví ................................ Příprava pro vytažení spinakru ................... Vytahování spinakru ................................... Nastavení spinakrového pně k větru .......... Výška spinakrového pně ............................. Hloubka profilu spinakru ............................ Plavba se spinakrem na zadní vítr .............. Boční kurz ................................................... Nekontrolované vyostření ........................... Kormidlování v silném větru se spinakrem .. Halza se spinakrem ..................................... Halza „od konce ke konci“ ......................... Halza se dvěma spinakrovými pni ............. Halza se skloněným pněm .......................... Stahování spinakru ...................................... Genakr .........................................................
41 42 43 44 45 46 46 47 49 50 51 52 53 53 54 55 56 57
Seřizování takeláže ................................... Typy oplachtění ........................................... Boční fixace stěžně ..................................... Předozadní fixace stěžně ............................ Napětí zadního stěhu .................................. Napětí lanek a prutů .................................... Napětí obvodových vantů ........................... Nastavení průhybu stěžně ........................... Průchozí stěžeň ........................................... Maximální průhyb stěžně ........................... Redukované oplachtění ............................... Trimování pod plachtami ............................ Odstranění bočního průhybu stěžně ........... Dotažení podsálingových vantů ................. Takeláž s více sálingy ................................. Trimovací diagram ...................................... Dodatky ....................................................... Proč napětí u obvodových vantů? ..............
59 60 60 61 62 63 64 65 66 67 67 69 70 71 72 74 75 76
Síla (sání)
Aerodynamika Jak dokáže plachetnice plout proti větru? Přímo proti větru to nejde, ale jestliže přichází vítr od přídě pod úhlem 30–45°, nemáme žádný problém. Uchopme list papíru po stranách kratší hrany a podržme si jej vodorovně před ústy. List se ohne, neboť zadní hrana, kterou nedržíme, vlastní váhou klesne dolů. Jestliže nyní do listu foukneme, list se narovná (obrázek 1). Působí tedy na něj nějaká síla, kterou vyvozuje proud vzduchu – a stejná síla, vyvozená větrem, působí i na plachtu a na křídlo letadla. Jelikož jak plachta, tak křídlo letadlo jsou zakřiveny – mluvíme o profilu plachty nebo o leteckém profilu – má vzdušný proud na závětrné straně plachty delší dráhu než na straně návětrné. Proto se proudící vzduch na návětrné straně zhušťuje – vzniká tlak, a na závětrné straně se zřeďuje – vzniká podtlak. Podle Bernoulliho zákona platí, že čím je rychlost vzduchu vyšší, tím je podtlak hlubší a o to více se snaží plachtu „vsát“. Opravdu se dá říci, že plachetnice je vodou jakoby nasávána, neboť z celkové síly tvoří sání profilu asi 70 % a tlak z návětrné strany zbytek.
Vítr
Síla (sání)
Závětrná strana Navětrná strana
Celková síla na profilu se pak rozkládá na dvě složky – na sílu vztlakovou (lift), která je kolmá na směr ofukování, a na odpor (drag) – obrázek 3. Obě tyto složky pak narůstají s rychlostí větru, avšak odpor roste mnohem rychleji než vztlaková síla. Při plavbě proti větru (křižování) si každý jachtař přeje, aby jeho plachta měla co největší vztlak a co nejmenší odpor, když ale přichází vítr zezadu, při zadním a zadobočních kurzech, je to naopak odpor, který žene plachetnici vpřed. Vyplývá z toho důležitá skutečnost: Plachta pracuje podle kurzu ve dvou rozličných fyzikálních režimech, které se řídí protichůdnými pravidly, a proto musí jachtař volit pro každý režim i různé techniky ovládání.
Vztlak (lift)
Vítr Odpor (drag)
Rozklad sil, jak je zachycen na obrázku 3, ukazuje poměry na plachtě, která jakoby nebyla k ničemu připevněna. Jestliže je ale plachta spojena se správně tvarovaným lodním trupem, celková síla na plachtě se rozloží poněkud jinak. Vznikne vlastní hnací síla a jako druhá složka boční síla (obrázek 4). Hnací síla žene skutečně plachetnici vpřed, kdežto boční síla se ji snaží odsunout bokem. Kdybychom vztyčili plachtu na veslici s plochým dnem, obě síly by se zase složily a hnaly by veslici bokem přímo po větru. Tajemství plachetnice se pak skrývá pod vodou – její trup je tak konstruován, aby se z plachty získala co největší hnací síla a přitom boční síla zůstala v rozumných mezích.
Celková síla plachty
Celková síla plachty
Boční síla Hnací síla Vítr
Aby i ploutev nebo kýl mohly vyvozovat vztlak nutný ke kompenzaci boční síly plachty, musí voda proudit kolem pod určitým úhlem náběhu. Prakticky to znamená, že žádná plachetnice nikdy nepluje v ose, pokud její plachta pracuje s aerodynamickým vztlakem, a v tomto režimu vždy trochu splouvá do závětří. Tomuto splutí se pak říká drift.
3
Úhel náběhu ploutve nebo kýlu a tím drift lodě se zvyšuje tak dlouho, až vztlak vody vyrovná okamžitou hodnotu boční síly na plachtě. Se zesílením větru roste i drift. Naroste i při každém poryvu a při opravdu silném větru může plachetnice schopnost plout kupředu v kombinaci s náklonem ztratit vůbec. Pak nezbývá než plochu plachet omezit nebo povolením otěží nechat část plachty vyvlát.
Příliš velký úhel náběhu: Přeplnění v přední části plachty, víry na sací straně, profil ztrácí vztlak.
Vítr
Aby plachta mohla fungovat jako profil a vyvozovat nutnou sílu pro pohyb plachetnice, musí být do účinného profilu vyfukována větrem, který do ní musí dopadat pod určitým minimálním úhlem náběhu. Obvykle jej měříme jako úhel mezi směrem větru a tětivou profilu, což je spojnice předního a zadního lemu plachty. Je-li úhel příliš velký, odtrhávají se proudnice na závětrné straně plachty, laminární proudění se mění na turbulentní a sání plachty rapidně klesá, což má za následek i pokles hnací síly. Při přetažení plachet loď ztrácí výkon, je tlačena do strany, roste drift a za silného větru je tlačen trup do vody, zvyšuje se odpor a zvyšuje se namáhání takeláže. V případě příliš malého úhlu náběhu nedokáže vítr profil správně vyfouknout, ten se v přední části plachty deformuje (prolamuje z druhé strany) a plachta opět netáhne (obrázek 5). Z hlediska praxe je druhá chyba snáze rozpoznatelná, flatrující plachta vydává při třepetání dost hlasité zvuky, které i nezkušeného jachtaře upozorní na to, že něco není v pořádku. Naopak přetažení plachet je zrádné a celá výuka začínajícího závodníka musí být zaměřena na to, aby neplul s přetaženou plachtou (obrázek 27). A je hodně svátečních jachtařů, kteří jinak než s přetaženými plachtami plout neumějí. Platí, že plachta je správně nastavena těsně předtím, než by začala flatrovat.
Správný úhel náběhu: Profil je laminárně obtékán, maximální vztlak.
Příliš malý úhel náběhu: Přední část profilu se prolamuje, vztlak je redukován.
Síla (nebo rychlost) se rozkládá na složky.
Všechny fyzikální síly se dají rozkládat podle rovnoběžníku sil na silové složky (obrázek 6). Podle téže zásady, tedy opět pomocí silového rovnoběžníku, se dají síly i skládat. Abychom dokázali správně nastavit úhel náběhu, musíme znát směr větru. Jenže, a v tom je problém, tím, že se plachetnice pohybuje, „vyrábí“ vlastní vítr, který se s tím skutečným vektorově skládá ve zdánlivý vítr, který dopadá do plachty a na který musíme nastavit úhel náběhu! Když například jedeme za bezvětrného dne motorovým člunem rychlostí 10 uzlů, vane nám do tváře od přídě zdánlivý vítr o rychlosti 10 uzlů, ale skutečný vítr (true wind) má rychlost 0. V případě, že nebude bezvětří, bude nám vát do tváře kombinace skutečného a „jízdního“ větru, které se říká zdánlivý vítr (apparent wind). Jestliže přejdeme z motorového člunu na plachetnici, pak to bude tato kombinace, která nám bude dopadat do plachty a podle jejíhož směru budeme muset nastavit úhel náběhu (obrázek 7).
Silové složky mohou být složeny do výsledné síly.
Zdánlivý vítr, který dopadá do plachet plachetnice, je kombinací (vektorovým součtem) „jízdního“ větru daného vlastní rychlostí plachetnice a skutečného větru. Zdánlivý vítr, na který plujeme, přichází vždy více od přídě než ten skutečný. Při předobočních kurzech je zdánlivý vítr vždy silnější než skutečný, neboť si jej urychlujeme vlastním pohybem. Při zadobočních kurzech je naopak zdánlivý vítr, který na lodí vnímáme, slabší než skutečný právě o naši rychlost. Pochopení vztahu mezi skutečným a zdánlivým větrem, a jakou roli v jejich relaci hraje vlastní rychlost lodě, je alfou a omegou jachtingu. Proto je na obrázku 8 vykreslena růžice osmi kurzů a každému přiřazen příslušný vektorový součet rychlosti lodě a skutečného větru.
4
Rychlost lodě (5 m/s)
Skutečný vítr (5 m/s)
Zdánlivý vítr (9 m/s) Zdánlivý vítr = relativní vítr = vítr, který vnímáte na palubě.
Skutečný vítr – „Jízdní“ vítr – Zdánlivý vítr Poznámka: Vektor „jízdního“ větru je opačný než vektor rychlosti lodě.
Skutečný vítr (5 m/s)
„Jízdní“ vítr (5 m/s pro lodě na všech kurzech)
Zdánlivý vítr (10 m/s)
Loď A pluje s motorem rychlostí 5 m/s. Její rychlost a skutečný vítr se sčítají a dávají zdánlivý vítr 10 m/s.
9 m/s
9 m/s
7 m/s
7 m/s
3,5 m/s
3,5 m/s Zdánlivý vítr = 0 m/s „Jízdní“ vítr a skutečný vítr se navzájem ruší. Stává se to pouze v případě, když jede motorový člun přesně po větru přesně rychlostí větru nebo v krátkém okamžiku při surfování na vlnách.
Všimněte si, že lodě B a H mají stejně silný zdánlivý vítr, jen zrcadlově obráceně (stejně páry C a G, D a F). Všimněte si také velkých rozdílů v hodnotách zdánlivého větru. To je vítr, který vnímáte na palubě. Mění se v rozmezí 0–10 m/s, i když lodě plují stejnou rychlostí v tomtéž skutečném větru.
5
Plachetní kurzy
Zdánlivý vítr
Zakázaný sektor, v němž nelze plachtit ostře proti větru. Křižování
Křižování
Křižování Boční vítr
Boční vítr
Boční vítr
Boční vítr
Zadní vítr
Zadoboční vítr
Zadoboční vítr
Čistý zadní vítr
Křižování
6
Zdánlivý vítr
Skutečný vítr
20–40°
35–55°
Boční vítr
40–135°
55–15°
Zadní vítr
135–180°
150–180°
V tabulce jsou uvedeny úhly, jak je plachetnice při křižování, ale i při jiných kurzech, natočena ke zdánlivému a ke skutečnému větru.
Vítr
Vítr vane z pravoboku, loď pluje levobokem (má vyloženy plachty vlevo).
Boční vítr Úhel náběhu (a) Vítr Zadoboční vítr Loď odpadla na zadoboční kurz.
Zadní vítr Loď odpadla tak, že kosatka je stíněna hlavní plachtou.
Od bočního kurzu, kde jsou plachty vypuštěny asi na 45° k ose lodi, se dalším vypouštěním plachet a odpadnutím přechází na zadoboční vítr. Zde již není možné a ani účelné, abychom plachtu kvůli dodržení úhlu náběhu nadále vypouštěli, a ta začíná pracovat jako aerodynamický odpor, jehož velikost (a tím i velikost hnací síly) je závislá na ploše a koeficientu odporu.
Ostře proti větru. Loď plachtí proti větru, jak to jenom jde.
Vítr
Křižování ostře proti větru
Vítr
Úhel náběhu vyžaduje plachtu nastavit tak, aby byla na všech kurzech v modrých sektorech dodržena jediná optimální hodnota tohoto úhlu (kolem 10°).
Spinakrový peň je nasazen, aby mohla kosatka táhnout.
Zadní vítr
Předoboční vítr Loď odpadá na předobok, plachty se povolují.
Čistý zadní vítr Zadní vítr
Boční vítr
Loď ještě více odpadá a plachty se dále povolují.
Každá změna kurzu, při níž se plachetnice odchyluje od větru, úhel mezi směrem větru a kurzem se rozevírá, se nazývá odpadání, říkáme, že loď odpadá, nebo že odpadla. Opačnému procesu, kdy se plachetnice naopak točí k větru, zmenšuje úhel mezi směrem větru a kurzem, se říká ostření, plachetnice ostří nebo vyostřuje.
Loď odhalzovala. Plachty jsou vyloženy obráceně. Vítr přichází z levoboku, plachetnice pluje pravobokem.
Při dalším odpadání na zadní vítr gena přestává táhnout a je ji třeba pomocí spinakrového pně vyložit na opačný bok (obrázek 13). Jestliže kormidelník i na tomto kurzu nadále odpadá, dojde přes kurz čistým zadním větrem až k obratu po větru, jemuž se říká halza, plachty musejí být vyloženy na opačných stranách a plachetnice pluje zadním větrem na opačném boku. Za silného větru patří halza k nejnebezpečnějším manévrům.
7
Tvar plachty
Hloubka profilu plachty
Je obtížné popsat ideální tvar plachty, a proto si pomáháme třemi nejdůležitějšími faktory: Vydutím plachty (hloubkou profilu, jemuž se říká „břicho“). Umístěním břicha. Přetočením (twist) – uzavřením plachty na koncové hraně profilu, jíž se říká zadní lík. Hloubka profilu neboli břicho se udává v procentech délky profilu a profily plachet s různými břichy jsou uvedeny na obrázku 14. Břichatost plachty je tedy hloubka jejího klenutí. Čára (c) spojuje přední okraj plachty, tzv. přední lík, s líkem zadním a od této čáry, tětivy profilu, se měří hloubka profilu (d). Obvykle se přímo neměří, zkušený jachtař odhadne břicho okem a poměřuje je v relaci s jinými plachtami. Břichatá plachta vyvozuje velký vztlak a tedy hnací sílu, avšak má i velký odpor. Naopak plochá plachta má menší vztlak, ale také menší odpor. Velký vliv na vlastnosti plachty má poloha břicha, v jaké vzdálenosti od předního líku dociluje profil maximální hloubky. Na obrázku 15 jsou pod sebou uvedeny tři typické případy. Na horní kresbě je břicho asi ve 2/5, jak je šita většina plachet. Prostřední kresba zachycuje plachtu s břichem hned za stěžněm. S takovou plachtou se nejlépe drží optimální stopa (groove) – kurz s minimálním počtem oprav a pohybů kormidla, kdy loď pluje maximální možnou rychlostí – a snadno se s ní kormidluje. Ale břicho hned za stěžněm vyžaduje větší úhel náběhu, a proto loď s touto plachtou pluje při křižování méně ostře. Opak zachycuje dolní kresba s břichem v polovině profilu. Taková plachta bude náročná na kormidlování, avšak při křižování umožní plachtit ostřeji proti větru. Z této teorie vyplývá praktická zásada, jak si seřídit plachtu: Na vlnách posunout břicho dopředu. Na rovné vodě a při středním větru posunout břicho dozadu. Tvar náběžné části plachty má zvláštní význam pro stěhovky, to je plachty, které nejsou vedeny stěžněm a mají volný přední lík. Typickou stěhovkou je pak kosatka, respektive gena. Chybí zde kulatina (nebo v případě rolfoku má příliš malý průměr), která by rušila obtékání, a proto je kosatka mnohem citlivější na úhel náběhu než hlavní plachta. Na obrázku 16 jsou demonstrovány důsledky rozdílně tvarované přední části volně vedené plachty. U velkoplošných kosatek (geny) má na tvar přední části rozhodující vliv vypnutí předního stěhu. V této souvislosti není od věci podotknout, že zásadní vliv na tvar plachty, ať už hlavní, nebo kosatky, má dotažení výtahu. Nedostatečně vytažená nebo lajdácky vypnutá plachta se v silném větru deformuje, trpí přebytečnou břichatostí, která loď klade na bok. Naopak za slabého větru povolením výtahu si žádoucí břicho můžeme vytvořit (stránka 17).
d c Břicho v % = d/c x 100
Plochá plachta: menší vztlak, menší odpor
Břichatá plachta: větší vztlak, větší odpor
Umístění břicha
l c Umístění břicha v % = l/c x 100
l Břicho za stěžněm vytváří širší optimální stopu. Znamená menší stoupavost, ale snazší kormidlování.
l Břicho více vzadu vytváří užší optimální stopu. Znamená větší stoupavost, ale obtížnější správné kormidlování.
Náběžná část geny
Hluboký náběh – široká optimální stopa, menší výkon
Hluboký náběh – široká optimální stopa, snadné kormidlování Ostrý náběh – úzká optimální stopa, obtížnější kormidlování Ostrý náběh – úzká optimální stopa, vyšší výkon
Optimální stopu je snazší nalézt, když je širší, ale na rovné vodě bude výkon lodě větší, když bude optimální stopa užší.
8
Přetočení plachty: Třením o hladinu síla větru klesá, takže ve výšce stěžně vane vítr silněji. Zdánlivý vítr dopadá na plachtu v jejích jednotlivých „patrech“ pod různým úhlem a s různou silou. Na obrázku 17 máme zachyceny diagramy zdánlivého větru pro tři výšková „patra“. Z nich vyplývá, že čím výše, tím lepší zdánlivý vítr. Měli bychom tedy mít pro rozdílné větry v jednotlivých patrech plachty jinak nastaveny a jinak vytvarovány profily – v horní části nejvíce přetočené a nejhlubší, směrem dolů zavřenější k ose lodi a plošší. To se dá docílit tím, že horní část plachty přiměřeným způsobem otevřeme. Plachtovina, z níž je plachta ušita, není absolutně tuhou látkou. U plachty ve tvaru trojúhelníku jen s maximálně dvěma pevnými hranami (stěžeň a ráhno u hlavní plachty) se může třetí volná hrana – zadní lík – různě deformovat a přetáčet – odtud anglický název twist. V extrémním případě, kdybychom například na zadobočním kurzu dovolili ráhnu, aby se na konci zvedlo do výše, by se zadní lík přetočil tak radikálně, že by celá plachta vytvořila opravdový kornout (což je věc krajně nežádoucí a nebezpečná). Správné přetočení hlavní plachty (twist) se nastavuje pomocí otěžového jezdce hlavních otěží. Napříč kokpitem nebo na střeše kajuty je umístěna kolejnice, po níž se pohybuje jezdec se spodní otěžovou kladkou. Jeho vypouštěním do strany se mění úhel, pod kterým otěže stahují ráhno do středu lodě, a tím se také mění přetočení plachty. Na obrázku 18 je znázorněn nedostatečný, přiměřený a příliš velký twist.
Přetočení Skutečný vítr
Zdánlivý vítr Rychlost lodě
Stáčení zdánlivého větru v závislosti na výšce nad hladinou
Plachta je nahoře o něco hlubší.
Tvar plachty: Výrobce formuje přední lík do oblouku a sestavuje plochu plachty z pruhů tkaniny, obvykle dakronu, u závodních lodí z kevlaru. Jednotlivé nástřihy pruhů se dnes generují na počítači podle programu na výpočet profilu plachty. Pruhy se k sobě napřed přesně lepí a poté sešívají. Do vypočítaných křivek se také tvaruje spodní a zadní lík. Jednotlivé části kosatky a hlavní plachty jsou popsány na obrázku 19. Lemy plachet se nazývají přední lík (luff), spodní lík (foot) a zadní lík (leech). Přední lík geny je obvykle připevněn na přední stěh, přední lík hlavní plachty je ve stěžňové drážce. Spodní lík hlavní plachty bývá v drážce na ráhně. Gena i hlavní plachta jsou vždy uchyceny ve svých třech rozích: Přední roh (tack) – uchycen k palubě nebo k ráhnu. Horní roh (head) – připevňuje se k němu výtah. Otěžový roh (clew) – připevňují se k němu otěže nebo napínání spodního líku (outhaul).
Malé přetočení Správné přetočení Velké přetočení
Plachty
Hlava
Pře dn í lík
Gena/Kosatka
k ní lí Zad
Zadní lík
Jachtařská terminologie používá často více názvů pro stejnou věc. Například jízda proti větru, křižování, stoupání (beating, tacking) nebo stěhovka, gena, kosatka (headsail, foresail, genoa, jib) označují totéž. Pro hlavní plachtu se používá výhradně výraz hlavní plachta (the main).
Přední lík
Hlavové prkénko
Hlavní plachta
Spodní lík
Spodní lík Přední roh
Otěžový roh
Přední roh
Otěžový roh
9
Trimovací prostředky Pro rychlost plachetnice je důležitý tvar plachty. Podle režimu plavby potřebujeme plachtu různě natáčet a měnit její tvar, čemuž se říká trimování. Uvádíme nejběžnější prostředky, jimiž můžeme ovlivňovat tvar a nastavení plachty, a následující obrázky demonstrují jejich funkci. Tím se od teoretických pouček dostáváme k jejich praktickému uplatnění.
Hlavní plachta 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Otěže hlavní plachty (mainsheet) Otěžový jezdec (traveller) Kiking (vang) Napínání spodního líku (outhaul) Zadní stěh (backstay) Výtah hlavní plachy (main halyard)
Kosatka 7. Výtah kosatky (jib halyard) 8. Kosatkové otěže (jib sheet) 9. Jezdec kosatkových otěží (traveller) 10. Přední stěh (forestay)
10
Otěže hlavní plachty a kiking
Napínání spodního líku (outhaul)
Kikingem se ovládá úhel, který svírá ráhno a stěžeň.
Teleskopický kiking může být hydraulický nebo se zabudovaným kladkostrojem.
Jezdec hlavních otěží
Hlavní otěže (1) ve spolupráci s otěžovým jezdcem (2) ovládají nastavení ráhna vzhledem k podélné ose plachetnice. U hlavní plachty dochází k přetočení profilu a právě polohou otěžového jezdce můžeme regulovat toto přetočení. Na zadních kurzech je přetočení kontrolováno kikingem (3).
Také napětí spodního líku (4) může být regulováno. Tímto napětím se především ovládá hloubka profilu v nižší části plachty. Jeho dotažením se hloubka profilu zmenšuje, povolením zvětšuje. Horní partie plachty naopak ovlivňuje tah v zadním stěhu (5). Jeho dotažením je možné ohnout horní část stěžně, čímž se uvolní zadní lík a profil plachty se vyploští.
Výtahy hlavní plachty a kosatky
Otěže kosatky a otěžový jezdec
Otěžemi se ovládá úhel nastavení kosatky k podélné ose lodě, přetočení a hloubka profilu.
Poloha jezdce ovlivňuje přetočení kosatky.
Výtahy hlavní plachty a kosatky (6, 7) slouží ke vztyčování, fixování v pracovní poloze a ke spouštění příslušných plachet. Napětí v nich (jakou silou je dotáhneme) má též vliv na polohu maximálního břicha plachty. Čím větší silou výtah dotáhneme, o to více se břicho posune dopředu.
Kosatkové otěže (8), jejich jezdec (9) a kolejnice, po níž se jezdec posouvá, mění úhel, pod nímž je otěžový roh kosatky dotahován k palubě. Tvar kosatky ovlivňuje také napětí předního stěhu (10), které se ovládá nastavením stěhu zadního (5).
11
Dodatky
Šití plachet
Jak se plachty vyrábějí Je to výrobce, který jim dává základní tvar. Určuje nejen křivky všech líků, ale také vypouklé linie jednotlivých pruhů, z nichž je plachta sešita. Sesazením pruhů podél obvodových křivek je pak do plachty všito břicho podle přísné kalkulace. Pokud by byla taková plachta vytažena na absolutně tuhý stěžeň nebo stěh a ideálně tažena otěžemi, dodržela by přesně ten tvar, který jí výrobce dal. V praxi se plachta vždy nějak deformuje.
Používání špionů Abychom mohli plachty správně vytrimovat, potřebujeme informaci, jak kvalitně je profil plachty obtékán větrem, zda se proudnice neodtrhávají a nevytvářejí víry, které brzdí. Proto se používají tenké vlající bavlnky nalepené nebo našité v kritických místech plachty, kterým se říká špiony (telltales). Špičkoví výrobci plachet opatřují svoje výrobky špiony automaticky. Nicméně není velkým problémem plachty špiony opatřit dodatečně nebo počet stávajících rozšířit v místech, kde si myslíme, že budou důležitější. Stačí v tom místě šetrně plachtovinou protáhnout vlněné vlákno nápadné barvy (červené) o délce asi 20 až 40 cm a na každé straně zajistit uzlem, aby se nemohlo vytřepat. Můžeme také použít proužek lehkého materiálu na spinakry, který za koneček přichytíme na plachtu malým kolečkem samolepicího dakronu. Pokud špion pokojně leží na plachtě v horizontální poloze, signalizuje tím, že v tom místě vítr plynule bez vírů proudí po plachtě a plachta pracuje, jak pracovat má. Jestliže se ale začne třepetat, vyzrazuje, že proudnice vzduchu se od povrchu plachty odtrhly, plachta tam nevyvozuje vztlak a tedy ani dopředný tah. Obvykle je více možností, jak korigovat situaci, když se špiony začnou třepetat. Jestliže to jsou špiony na návětrné straně plachty (C), znamená to, že plujeme příliš ostře proti větru a musíme odpadnout. Jdou ale otěže ještě přitáhnout? Jestliže ano, dotažení plachty má tentýž efekt jako odpadnutí. Jestliže se ale třepetají špiony na závětrné straně plachty (A), naopak to znamená, že plachta je přetažena a musíme ji povolit, pokud chceme držet kurz. Nebo můžeme více stoupat, to znamená celou loď i s plachtou natočit ostřeji k větru. Správný trim signalizují špiony vlající oba dozadu.
Sesazením pruhů podél obvodových křivek je do plachty všit její profil.
Špiony
25–30 cm 10–20 cm
Tmavé pásky profilu plachty
Kosatka: Špiony jsou nalepeny 25–30 cm od předního líku v různých výškách. Hlavní plachta: 25–30 cm dlouhé špiony jsou připevněny na konci spírových kapes. Další špiony mohou být použity uprostřed plachty.
Aby kormidelník mohl dobře využít špionů a vytrimovat plachty optimálně, musí docílit dobré komunikace s posádkou a vzájemné spolupráce. Špiony jsou nejlepší a nejlevnější trimovací nástroje, které jachtař má. Společně s měřičem větru (Windex) na vrcholu stěžně dávají kormidelníkovi dostatek informací, jak optimálně nastavit plachty. Musíme ale hlídat jejich tendenci „mizet“ z plachty, jako by byli skutečnými špiony, obzvláště za silného větru, kdy se plachty při obratech prudce zmítají. Pak nezbývá než včas „zpravodajskou síť“ doplnit. Další pomůckou jsou tmavé pásky na profilu plachty (draft stripes). Jedná se skutečně o proužek tmavého dakronu, který je všit nebo nalepen na plachtu po celé délce profilu v různých výškách. Proužek velice názorně ukazuje, jak je profil plachty plynulý, zda není deformovaný. Návětrné špiony se mohou lehce zvedat zejména v silném větru, okamžik předtím, než se začnou třepetat (obrázek 68).
12
Plachta se vyrábí z jednotlivých pruhů (bánů).
Závětrný špion se třepetá: Vyostři nebo povol otěže. Vítr Správný trim: Oba špiony vlají dozadu.
Návětrný špion se třepetá: Odpadni nebo přitáhni otěže.
Trim geny Stará jachtařská zásada říká, že o rychlosti plachetnice rozhoduje kosatník. Skrývá v sobě empirický poznatek, že u šalupového oplachtění, které je výhradně používané v závodním jachtingu u víceposádkových lodí, představuje gena nebo kosatka hlavní hnací sílu. Na hlavní plachtu pak lze pohlížet jen jako na trimovací klapku, jež loď vyvažuje a zlepšuje její ovládání kormidlem. Proč je gena tak důležitá? Gena není vedena žádným stěžněm ani ráhnem, a proto je její vytrimování tak důležité. Gena může být k větru nastavena v rozevřenějším úhlu než hlavní plachta – a to s ohledem na ohyb proudnic (upwash).
Ohyb proudnic je dán rozdílem ve směru jejich proudění před a za plachtou. Jelikož je gena předsazena před hlavní plachtu, je obtékána ještě neohnutými proudnicemi a může z tohoto faktu těžit tím, že nemusí být tak dotažena jako hlavní plachta.
Příklad ohybu proudnic: Na lodích s více stěžni musí být zadní plachty dotaženy více do středu než přední.
Ohyb proudnic je dán rozdílem ve směru jejich proudění před a za plachtou. Jelikož je gena předsazena před hlavní plachtu, je obtékána ještě neohnutými proudnicemi a může z tohoto faktu těžit tím, že nemusí být tak dotažena jako hlavní plachta. Naopak ta pracuje v jejím „úplavu“, v ohnutých proudnicích, a musí být dotažena více do středu, než kdyby pracovala sama. Úkolem jachtaře je vytrimovat genu tak, aby dávala maximální hnací sílu a ve spolupráci s hlavní plachtou dávala rovnováhu na kormidle. Při návrhu oplachtění lodní architekti počítají s celou škálou různě velkých příďových plachet. Označují se jako gena č. 1, č. 2 a č. 3 s postupně klesající plochou. Gena č. 3 je pak standardní kosatkou. Plocha se udává v metrech čtverečních, může ale být definována také hloubkou. My budeme velikost geny udávat tzv. přesahem (overlap). Je to hodnota, která udává, o kolik gena přesahuje za stěžeň v procentech vzdálenosti přední stěh – stěžeň (obrázek 29). Běžná hodnota pro genu č. 1 činí 150 %, pro genu č. 2 130–140 % a pro č. 3 je to 100 %, tedy žádný přesah. Povšimněme si, že příďové stěhovky všech velikostí mají vždy plnou výšku (s výjimkou bouřkové kosatky) a liší se pouze délkou základny (spodního líku). Důvodem jsou opět zákony aerodynamiky – štíhlé vysoké plachty mají vyšší účinnost.
Přesah (%) = LP/j x 100
Při sílícím větru rostoucí silové momenty plachet začínají zmenšovat kormidlovatelnost lodě, která se posléze může stát až neovladatelnou. Pak nezbývá než narefovat hlavní plachtu a nasadit menší genu (obrázky 49 a 50).
Velikosti geny
Plachta Lehká č. 1 Gena č. 1 Gena č. 2 Gena č. 3
Přesah % 150 150 130 100
Zdánlivý vítr m/s uzly 1–6 2–12 3–10 6–20 10–13 20–26 12–16 24–32
13
Tvar geny je dán následujícími prvky: 1. Plností geny (velikostí břicha) 2. Polohou břicha 3. Přetočením profilu geny (twistem)
K trimování pak máme tyto prostředky: 4. Síla tahu otěží 5. Poloha kosatkového jezdce 6. Napětí předního stěhu 7. Napětí kosatkového výtahu Kosatková otěž je nejběžnějším trimovacím prostředkem. Zásadně ovlivňuje velikost úhlu plachty k podélné ose lodi, avšak významně působí i na její vyklenutí a přetočení profilu. Čím více přitáhnete otěže plachet, tím více se může loď natočit k větru. Nezapomeňte ale na skutečnost, že kromě této hlavní funkce mají otěže i vedlejší vliv na tvar plachty.
Jestliže dotáhneme otěže: Úhel plachty k podélné ose lodě se zmenší. Přetočení se zmenší. Vydutí se zmenší. Jak dotáhnout optimálně otěže, nám v případě geny ukáže její vzdálenost od sálingu (spreader). Někteří jachtaři hovoří o pravidlu pěsti, jiní používají referenční barevné proužky, které si malují na konce sálingů. Ten se pak stává jakousi měrkou, udávající stupeň dotažení kosatky. Nejlepší poloha se liší loď od lodě, avšak při optimálních podmínkách, středním větru a klidném moři, je na většině plachetnic gena správně dotažena v případě, že se právě dotýká špičky sálingu. Tak je dosaženo maximální stoupavosti, jestliže chceme ale loď pustit na rychlost, musíme trošku otěže povolit, aby se gena sálingu přestala dotýkat. Tento méně ostrý režim je výhodný především za velmi slabého větru. Záleží jen na vás, jak rychle metodou pokusu a omylu optimální polohu geny naleznete na vlastní lodi. Tohle ovšem platí při křižování. Jestliže odpadneme na boční vítr, musíme neustále povolovat a přitahovat otěže tak, abychom měli neustále genu správně nastavenou vzhledem k větru, přičemž nám hodně pomáhají špiony.
Pravidla pro dotažení kosatky: Střední vítr a rovná voda, když si přejete maximálně stoupat. Normální podmínky Při jízdě na rychlost
Pravidla pro nastavení geny při křižování: 1 pěst mezi genou a sálingem je normální. 2–3 pěsti znamenají jízdu na rychlost a menší výšku. 2–3 pěsti nastavíme při silném větru a velkých vlnách. Při optimálních podmínkách se gena dotýká sálingu (max. dotažení).
Páska nebo barva – rysky 5 cm od sebe
14
Nastavení správného přetočení Abychom je dokázali správně nastavit, přesuneme kosatkový jezdec do takové pozice na kolejnici, aby osa otěžového lana půlila přední lík geny. Pak použijeme špiony, abychom z této základní pozice posunuli jezdec do pozice nejlepší. Zdánlivý vítr se s výškou nad hladinou přetáčí. Gena je pak správně nastavená, když od paty ke špičce toto přetáčení sleduje.
1/2
Přetočení geny je správně nastaveno, když: Při nadměrném vyostření se začne gena vydouvat po celé délce předního stěhu. Všechny špiony na návětrné straně se začnou třepetat současně.
1/2
Jestliže gena začne flatrovat nejdříve v horní části, je její přetočení příliš velké. Totéž signalizuje předčasné odtržení horních špionů. V takovém případě musíme posunout kosatkový jezdec dopředu, aby otěž táhla více dolů. Tím se zvýší tah v zadním líku a gena se nahoře zavře. Rubem mince je skutečnost, že se uvolní tah ve spodním líku a gena ve spodní části nabude většího břicha.
Gena má příliš velké přetočení, když:
Poloha jezdce
Velké přetočení
Při přeostření se gena vydouvá napřed v horní části. Špiony v horní části se odtrhnou nejdříve.
Horní špion se odtrhne první.
Jestliže naopak začne při přeostření gena flatrovat dříve ve spodní části, kde se také předčasně odtrhnou špiony, znamená to, že má nedostatečné přetočení. V tomto případě musíme kosatkový jezdec posunout dozadu, aby otěže táhly méně dolů. Tím se zmenší tah v zadním líku a plachta se může více otevřít. Sekundární účinek je zde opačný než v předchozím případě – gena se ve spodní části stane plošší.
Gena má příliš malé přetočení, když: Při přeostření se gena vydouvá napřed v dolní části. Špiony se v dolní části odtrhnou nejdříve.
Jezdec dopředu
Když posuneme kosatkový jezdec dopředu: Přetočení geny se zmenší. Břicho v dolní části se zvětší.
Když posuneme kosatkový jezdec dozadu: Přetočení geny se zvětší. Břicho v dolní části se zmenší.
Malé přetočení
Je téměř vždy lepší plachtit s přetočením větším než menším. Je snadnější přesně kormidlovat loď, jejíž gena má větší přetočení, než naopak.
Spodní špion se odtrhne první. Jezdec dozadu
15
Nastavení otěží
Správné nastavení
Jestliže jsme přemístěním kosatkového jezdce dosáhli optimálního nastavení přetočení, které odpovídá přetočení zdánlivého větru, můžeme přejít k nastavení úhlu geny k podélné ose lodi. I v tomto případě budou naším nejdůležitějším pomocníkem špiony. Na kurzu ostře proti větru platí jednoduchá pravidla:
Všechny návětrné i závětrné špiony vlají dozadu.
Návětrné špiony se třepetají – je nutné odpadnout. Závětrné špiony se třepetají – je třeba vyostřit. Pokud nekřižujeme a držíme plnější přímý kurz (třeba na boční vítr), pravidla se pozměňují: Návětrné špiony se třepetají – je nutné přitáhnout otěž. Závětrné špiony se třepetají – je nutné povolit otěž. V případě, že plujeme z bodu A do bodu B, nemění se síla a směr větru, můžeme kosatkové otěže fixovat a držet kurz. Tento ideální stav je ale spíše výjimkou než pravidlem a musíme počítat s tím, že zdánlivý vítr se neustále mění. Důvodem je poryvovitost skutečného větru. Při poryvu vzroste rychlost skutečného větru, ale rychlost plachetnice se nezmění. Výsledek může být jen jeden – změní se nejen rychlost zdánlivého větru, ale především úhel, pod kterým dopadá do geny. A to není ještě vše. Jakmile loď pod nárazem větru v poryvu skočí vpřed, zdánlivý vítr se znovu stočí – vrátí se zpět. Aby za těchto reálných podmínek gena optimálně táhla, musí posádka neustále pracovat s kosatkovou otěží (na plných kurzech), anebo při křižování musí kormidelník tzv. vyjíždět poryvy. Přijde-li tedy poryv na přímém kurzu, musí kosatník okamžitě reagovat a adekvátně povolit otěž. Jakmile loď akceleruje, musí genu opět dotáhnout, a to v rozsahu, který mu ukáží špiony. Při křižování pak poryv umožňuje vyostření a zisk výšky, naopak při zeslábnutí větru je třeba odpadnout. To ale nemusí být vždy pravda. Uvědomme si, že jachting není nic jiného než výjimky z výjimek, a tak se může stát, že při poryvu se zdánlivý vítr stočí dopředu, neboť i skutečný vítr při poryvu přeskočil dopředu. Tomuto nevýhodnému a zrádnému přeskoku poryvu se anglicky říká header a závodní jachtaři, pokud se s ním při křižování setkají, okamžitě točí na druhý bok. Opačnému průběhu, kdy v poryvu skutečný vítr jenom zesílí a nepřeskočí, se naopak říká lift. Je to opravdu „výtah“, který stočením zdánlivého větru vzad umožňuje závodníkovi značně vyostřit a vyjet si výšku. Rekreační jachtaři obvykle nepřestavují kosatkové otěže při každém poryvu. Dávají přednost tomu, že při poryvu vyostří a při zeslábnutí větru odpadnou. Ztrácí tím něco na rychlosti, ale ušetří práci posádky. Nicméně i pro rekreačního jachtaře je dobré znát všechny finesy, vědět, jak jednotlivé trimovací prvky pracují a jak přizpůsobit plachty různorodým větrným podmínkám. Přesně vytrimovaná gena dává míle navíc, uspořené minuty proměňuje v hodiny, které za delší plavby mohou rozhodnout, zda špatnému počasí ujedeme nebo ne.
16
Příliš ostře
Návětrné špiony se třepetají.
Je třeba přitáhnout otěže nebo odpadnout.
Příliš dolů
Závětrné špiony se třepetají.
Je třeba povolit otěže nebo vyostřit.