Hierarchikus tartalomszűrő

(A -Szűrő- gomb listáz mindent a témában)

Vannak kajakok, melyek az egyszer beállított irányt könnyen megtartják. Az ilyeneket iránystabilnak nevezzük. Vannak olyanok is, melyekkel nagyon könnyen lehet éles kanyart is venni. A fordulékonyságban és iránytartásban főleg a hajótest alakja játszik döntő szerepet. Jó iránystabilitást általában a hosszú, hátrafelé karcsú vízvonalakkal bíró hajók mutatnak, de ezek ezzel szemben kevésbé fordulékonya, fordulási körük sugara nagy.
A fordulékonyság és az iránystabilitás együttes professzionális szintű megkövetelése egy kajaktól nem lehetséges, hiszen a két követelmény ellentétes. Tengeri kajakoknál erre kitaláltak néhány kompromisszumos megoldást, de az meg rámegy egy kicsit az összellenállás növekedésére, a sebesség csökkenésére. Ez a kis ötlet a leereszthető, fix állású szkeg, amely a fordulékony hajót iránystabillá teszi, de a sebességet 3-8 százalékban csökkenti. Furcsa, hogy egyes gyártók ezt a szkeget nem a hajótest végébe ültetik, hanem kissé előrébb, ahol nem fejt ki olyan hatást, mint hátul. (Belegondolhatunk: ha a hajótest közepénél van egy forgáspontunk vízszintes irányban, akkor az e ponttól távolabb eső szkeg forgást csökkentő hatása nagyobb, mint az e ponthoz közelebb esőé...)

A szkeggel kapcsolatos elméleti probléma akkor jelentkezik, ha ezzel a leereszhető szkeggel nem az iránytartást, hanem inkább a tervezőasztalon elrontott dolgok miatti fordulékonyságot kompenzálják egy olyan hajónál, melyet iránystabilnak akartak kialakítani.
Ezután még találkozhatunk olyan mérnökkel is, aki mind a szkeget, mind a kormánylapátot ellenzi mondván, hogy mindkettő a hibás hajótest hibátlanná tételére alkalmas csupán, vagy pedig a rendes hajó lúzerbiztossága miatt teremtődött, kifejezetten hülyék részére...

Ássuk magunkat bele mélyebben a témába!


Ha a hajótest laterálfelülete hosszú, a bordakeresztmetszetek keskenyek és mélyek, a hajó iránytartó lesz, de nehezen fordul. Ilyen a K1-es versenykajak, amelyre azért tumkolnak kis kormánylapátot, mert az egyenes versenypályán csak kis korrigálásra tervezték a kajakot, nem szlalomcélokra. (Furcsa, hogy a K1-esekre nem fix szkeget tesznek, ezzel ugyanis 1-1.5 %-os sebességnövekedést érnének el egyes nyugati tesztek szerint...) A kis laterálfelületű, rövid de széles és sekély bordaformájú hajótest (például vadvízi kajak) viszont fordulékony lesz, de kevésbé iránytartó.

Ha a hajótest laterálfelülete rövid, a bordakeresztmetszetek keskenyek és magasságuk a szélességhez képest meglehetősen alacsonyak, akkor a hajótest formája egy szlalomkajakéhoz közelít. A kajakka könnyen lehet forgolódni az akadályok között.

Megváltozhat a helyzet, ha a hajóba rakományt is pakolunk, esetleg nem egyenletesen elosztva. Ha a tömeg összetevői a hajóhossz mentén egyenletesen vannak elosztva vagy inkább a hajóvégek felé csoportosulnak, azaz nagy a hajó tömegének hosszirányú tehetetlenségi nyomatéka, a hajó nehezen mozdítható ki a haladási irányából, vagyis iránytartó lesz, de nem fordulékony.

A megfelelő kompromisszum biztosítása tehát nem kis gond. Nagy tengeri hajóknál az iránystabilitást, kikötői vontatóknál vagy folyami hajóknál a fordulékonyságot teszik elsődlegessé. Ha hosszabb távú túrákra vágyunk ahol keveset kell szlalomoznunk, ennek megfelelően az iránystabil hajókra kell törekednünk, ebben az esetben viszont bajban vagyunk, ha egy hullámtarajra hirtelen akarunk ráfordulni... Partközelben, sziklák között kanyarogva, fokozott ütközésveszély esetén a kormánymozdulat hatására bekövetkező erőteljesebb fékezőerő kedvező lehet. Gyorsjáratú hajóknál azonban, melyeknél minden megtakarított erő számít, inkább a kisebb ellenállású kormánylapátok mellett döntenek a tervezők.

Ezeken az alapokon kétféle kormánylapátot különböztethetünk meg a tengeri kajakok esetében. Egyik az áramvonalas profilú, másik a síklemez kormánylapát.

Síklemez kormánylapátnál nagyobb szögelfordulás és kormányellenállás esetében kisebb kormányerőket kapunk, mert a víz leválásának jelenségei nagyobb szögeknél következnek be. A lemezkormánnyal ellátott hajók kevésbé érzékenyek az állásszög változásaira, és a hajót kormányzás közben erősen fékezik. Ha a szögelfordulás megfelelően nagy, akkor valóban tekintélyes mértékű lehet a kormányerő.

Áramvonalas, pl. Göttingai profil esetén jóval nagyobb hatásfokot figyelhetünk meg, mint a lemezkormányoknál. Kis lapát-állásszögeknél nagyobb kormányerők keletkeznek. A leválási jelenségek miatt azonban a szög növelésével alig növekszik a kormányerő, így 35 foknál nagyobb kitérés már felesleges, nem szükséges az ellenállást növelnünk. Ilyen kormánylapátokat csak ritkán figyelhetünk meg tengeri kajakokon, mert áruk túl borsos.

A kormánylapát hatásfokát növelhetjük azzal is, ha úgy alakítjuk ki, hogy a hajótest és a lapát között minimális hézag maradjon. Ekkor a felső él mentén a nyomásnak és a szívásnak kitett felületek között nem tud a nyomás kiegyenlítődni. Az indukált ellenállás valamivel kisebb lesz és kormánylapát nagyobb hatásfokot ér el.

Ha a kompromisszumok figyelembevételével a hajó fordulási körének sugara már előttünk van, és a kormányművet szkeggel akarjuk kombinálni, már csak a minimális felületek meghatározása (amely igen komoly és fontos feladat), a mechanikus szerkezetek megtervezése marad hátra, amelyet ha elhanyagolunk, az összellenállás akár 10 százalékkal is megnövekedhet.

Következtetések

A két szempont, hogy egy hajó fordulékony és iránytartó is legyen egyszerre, csak egy naív elképzelés, mert egyszerre nem jelentkezhet mindkettő.

Ha szkeget vagyunk kénytelenek használni, akkor az ne dekorációs okokból történjen. Hiba, ha a szkeg közelebb van a hajó tömegközéppontjához, mert a szkeg hatásosabb a hajó faránál... Azokat a gyártókat akik majdnem a hajó közepáre rakják a szkeget cápauszony-szindrómaként, egyszerűen hatásvadász-designereknek nevezhetjük, kiknek elsősorban az eladás a céljuk, nem pedig az, hogy a néhány ezer éves hajóépítés és a versenyevezés összes találmányát beépítsék egy hajóba --- melyet megveszünk. Vegyük meg a hajót, ha a héjkialakítással elégedettek vagyunk, és rakjuk át a szkeget némi barkácsolással a hajó fara felé!

A jó kormánylapát áramvonalas (mint egy repülőgép függőleges vezérsíkja), pontosan akkora felületű a vízvonal alatt amekkora 35 fokos kitérítés esetén ideális fordulást biztosít. 35 fokos szögnél jobban nem tudjuk lábpedálunkkal elfordítani, és maga a lapát pontosan a farról leváló vizet kapja meg, nem pedig a 20 centivel mögötte kavargó turbulenciát. A jó kormánylapáton valahogy látszik, hogy gondosan lett méretezve, mert meglepően kis felületű. A vízvonal feletti felülete is minimális. Sajnos a gyártók rendszerint nem a saját hajójukhoz tervezik a lapátokat, hanem egy másik cég által legyártottat tolnak a far mögé. Olyan gyártót még nem láttam, amelyik a saját kajakjához típusfüggő kormánylapátot készítene, esetenként más-más hajótípusra más-más vízvonal alatti és feletti felülettel. A legtöbb vásárlót az ilyen igen durva elméleti dolgok nem érdeklik akkor sem, ha a megfelelően jó választás sebességnövekedéssel járna. (A sebességnövekedést itt nem úgy kell elképzelni, hogy óriási mértékű.) Mi érdekli a vásárlók többségét? A külső kormánylpátnak legyen valami nyakazóbárd alakja, a szkegtől meg kajakja cápaformájú legyen.... A formatervezők kiélhetik magukat, és valljuk be, néha elég szépeket alkotnak.

Ha az áron akar spórolni egy gyártó, miért nem tervez iránytartó testet, ha akként akarja eladni? Ezen elgondolkodhatunk katalógusok tanulmányozásakor. Nem fogunk tudni feleni a kérdésre, hiába gondolkodunk.

Ha az iránytartás és a jó kormányozhatóság között középutat keresünk csupán azért, mert hosszú távú evezésen gondolkodunk nem pedig egy félórás szlalomversenyről elmélkedünk, akkor miért ne használjunk kormánylapátot, azok közül is a legdrágább áramvonalasat, melynek a legkisebb az ellenállása és legnagyobb a hatásfoka?
Ha pedig evezni akarunk és annak minden fortélyát el akarjuk sajátítani, akkor a szkegről is, a kormánylapátról is le kell mondanunk, de ez már egy másik történet...
Ideiglenes végszóként:
Ha beleülünk egy számunkra teljesen új kajakba, próbáljunk menet közben kormánylapát nélkül a fordulókban csípőmozdulatokkal dülöngélni! Ha maga a hajótest bordaterve megfelelő varázslattal van kialakítva, akkor balra dőlésnél (kormánylapát és szkeg nélkül) kajakunk segít a balkanyarnál, jobbra dőlésnél meg a jobbkanyarnál. Van olyan hajótest amelyik erre nem képes, és olyan is, amelyik ennek pont ellenkezőjét teszi, mert csak akkor segít, ha bal kanyarnál jobbra dőlünk, jobb kanyarmál meg balra.
Jó éjszakát kívánok...
szerkesztés alatt

Hozzászólások: