Hierarchikus tartalomszűrő

(A -Szűrő- gomb listáz mindent a témában)

Ha véletlenül kajakban ülünk, néha igencsak észrevesszük, hogy a víz, melynek felszínén lebegünk, véletlenül sem vízszintes, hanem hullámzik. (Bámulatos!) Ezt az elsőre érthetetlen dolgot azáltal is tapasztaljuk, hogy haladási sebességünk csökken. 
A hullámzások által is keletkezik olyan ellenállás (pl. alaki- és súrlódási), amely sebességünket befolásolja. A továbbiakban erről lesz szó --- ellenkező esetben ma este nyugtalanul fogunk elaludni.
(Előzetes olvasmányként ajánlott tisztában lennünk a csellengés fogalmával, amely egy függőleges tengely körüli periodikus lengése a hajótestnek...)

----------

Nyilvánvaló, hogy ha a kajakunk, hajónk bármi oknál fogva más úszási helyzetet vesz fel mint amelyre normál úszáshelyzetre vízvonalait megszerkesztettük, a ferde úszáshoz tartozó új vízvonalak (akár a far vagy az orr kerül víz alá, vagy mindkettő) már nem lesznek olyan tökéletesen áramvonalas formájúak, mint az eredetiek. Tömpébbek leszek. (Mintha egy palackorrú delfinnek lerágná egy orca az orrát.) Ebből következik, hogy minden olyan úszáshelyzetben, amely eltér a tervezett síkvízi normál úszáshelyzettől, romlik a testforma, és ezáltal nagyobb lesz az alaki- és súrlódási ellenállás is. A nagyobb ellenállás nagyobb energiaigényt jelent, így több kókuszos csokoládét kell burkolnunk kajakozással eltöltött vízi kolbászolásaink alatt.

A hullámképző ellenállás című ömlengésben olvashattuk, hogy a hajótest súrlódási ellenállását csökkenthetjük oly módon is, hogy az orr felől érkező vízrészecskék útját lerövidítjük. Így jutunk el az ún. Meier-féle hajóformához.
A Meier-féle formánál nem elhanyagolható tény, hogy az orrnál és a farnál V alakú a bordakiképzés, amely a hajó bukdácsoló mozgását erősen csillapítja hullámos vízen. Így ezáltal szélsőséges viszonyok között ez a sebesség kisebb mértékű csökkenéséhez vezet.

Mi van akkor, ha akkora hullámokban evezünk, hogy a hatméteres hajótesten teljes- vagy csak jókora hosszban átvág a hullámtaraj? 
Az orr belefúródik a hullámhegybe, és abban halad tovább, miközben tartani próbálja az evezési sebességünket. Az orr részen hirtelen vízkiszorítási többlet keletkezik, miáltal az orr elkezd felfelé emelkedni. A vízvonalak már a hullámhegybe történő belefúródás után jelentősen megváltoztak, és így (hogy a hajó még trimmelget is) méginkább. 
Abban az esetben, ha az orrközeli deckrész csapottan van kialakítva (azaz laposan), jelentős sebességcsökkenést tapasztalhatunk. A vízvonalak rajzolata ilyenkor egy borzalmasan tompa ,,belépőélt'' eredményez.
Ha a deck orr része éles vonulattal rendelkezik (ilyenek a tengeri versenykajakok orrkialakításai, melyet egyes tengeralattjáróktól koppintottak), akkor a hullámmozgások által megváltozott vízvonalak éles belépőéllel rendelkeznek, így az összellenállást az orrnál keletkező nyomásváltozások nem befolyásolják annyira.

Abban ne reménykedjünk, hogy kialakíthatunk egy olyan hajócsodát, amelyik hullámos vizen gyorsabb mint síkvizen, mert ilyen nem létezik. A hullámok mozgása annyira összetett, hogy mindenképpen növelik az ellenállásunkat. Ezt nem csupán az orr-résznél teszik majd, hanem a farnál is, ahol szintén megváltoznak a vízvonalformák. Legvégül már csak azt kell biztosítanunk, hogy a vízvonalak olyan lefutást nyújtsanak, hogy a far mögött ne keletkezzen akkora vákuumhatás, amely két hektóliternyi vizet húz a hajó mögött...

Azt sem mellékes megjegyeznünk, hogy a víz nem nagyon szeret hajtűkanyar mentén kacskaringózni a hajótest mentén, inkább leszakad róla vagy borzalmas örvényt keverve végig ott ragad valami vákuumhatással a héj mellett. A víz jobban kedveli a síma, kevesebb turbulenciával járó szakítást a hajótest meghitt társaságától. (Ezt azért érdemes megjegyeznünk, hogy a későbbiekben ne verjük át akaratunktól függetlenül az ún. KAPER-algoritmust...)

A normálistól eltérő úszáshelyzet (hullámok közötti evezés, vagy a hajótest néhány fokos megdöntése, billegtetése) nem csupán a súrlódási-, hanem az alaki- és a hullámkeltő ellenállást is nagyobb mértékben növeli --- ezzel együtt az energiafelhasználást is.

A nem túl ívelt gerincűre (vagyis egyenes szivarformára) tervezett tengeri kajakok orr- és farmerülése legtöbb esetben egyforma nagyságú minden terhelésnél. (Vannak kivételek, melyekkel remekül lehet szörfözni is, de ez egy külön fejezet...) Ha a csomagokkal és saját testünkkel megpakolt úszáshelyzet ettől eltér, ez azonnal megmutatkozik azokon a filctollal berajzolt merülési mércéinken, melyeket hajónkra rajzoltunk tanulmányozási célokból. Ha a kajak orrmerülése ekkor nagyobb, mint a farmerülés, orrtrimmről, ellenkező esetben fartrimmről beszélünk, össztrimmnek meg e kettő különbségét nevezzük. 

Az orrtrimm pozitív-, a fartrimm negatív előjelű, és ha mindez a vizsgálati tesztkörülmények figyelembevételével a nullához konvergál, akkor számértékben kifejezhető a hullámos vízen, terhelt hajóval történő várható ellenálláscsökkenés mértéke --- természetesen más dolgok kiszámítgatása segítségével, mert ennél azért bonyolultab a dolog. 

Persze itt sem érünk semmit vizsgálódásaink terén csak akkor, ha az össztrimmszámításokkal rengeteg tengeri kajakot hasonlítunk össze. A Lloyd's-ékat a tengeri kajakok nem érdeklik, táblázatok és egyéb stuffok garantáltan nincsenek...

A dolgok összetettek. Egy hajó tervein az ember még a tervezőasztalon tud változtatni. Ha íveltebb gerinccel építi a testet, akkor önmagában (szkeg vagy kormánylapát nélkül) ugyan kevésbé iránystabilis hajót alakít ki, viszont sem a far, sem az orr nem fog tengeralattjáróként a hullámhegybe befúródni. Ha ezt még kombinálja azzal, hogy élessé formálja a deckvonalat, akkor létrejött egy hullámos vízen is sebesen közlekedő, fordulékony tengeri kajak. Ehhez még hozzá kell tenni a szinte kötelező jellegű, jó szörfképességet is tuningnak, és akkor jöhet a cunami...

Hozzászólások: