Stateczność podłużna kadłuba:

Stateczność podłużna uzależniona jest od następujących czynników:
- Długość linii wodnej (czym dłuższa linia wodna tym większa stateczność).
- Wyporność (wraz ze wzrostem wyporności rośnie też jej stateczność).
- Rozkład wyporności (im większa wyporność dziobu i rufy tym większa stateczność podłużna).


Najbardziej istotne problemy związane z niewystarczającą statecznością podłużną występują w krótkich deskach bezmieczowych o wąskiej i mało wypornej części rufowej.








Co prawda taki kształt rufy pozwala uzyskiwać duże prędkości maksymalne i dobrą kontrolę nad kadłubem podczas szybkiej żeglugi, jednak trudno jest utrzymać prawidłowy kąt natarcia dna podczas rozpędzania deski do ślizgu. Nawet niewielki błąd techniczny związany z nieprawidłowym obciążeniem kadłuba utrudnia wejście w ślizg i utrzymanie go. Dlatego też poprawne pływanie na tego rodzaju konstrukcji wymaga sporego zaawansowania technicznego.


Inny problem, związany tym razem z niewystarczającą wypornością części dziobowej występuje we wprowadzonych kilka lat temu na rynek deskach typu „no – nose”. Maksymalna szerokość kadłuba w tym rozwiązaniu jest przesunięta w kierunku rufy i ma zapewniać dużą wartość siły nośnej w ślizgu. Na skutek tego przesunięcia część dziobowa jest znacznie węższa i mniej wyporna niż w innych konstrukcjach. Dlatego też bardzo trudne jest wykonywanie na tym sprzęcie manewrów związanych z przeniesieniem ciężaru ciała na przód deski, takich jak na przykład zwrot na wiatr. Niewystarczająca wyporność części dziobowej powoduje zatopienie przodu deski i uniesienie rufy, szczególnie w przypadku kiedy używamy żagla o dużej powierzchni i stopa masztu znajduje się w skrajnym przednim położeniu szyny masztowej. W takim przypadku musimy zrezygnować z manewrów wymagających obciążania części dziobowej.









- Stateczność poprzeczna kadłuba:

Zależy ona od:
- Szerokości deski (im kadłub szerszy tym większa jego stateczność).
- Wyporności burt (im bardziej wyporne burty - większa stateczność deski).
- Kształtu dna deski (im bardziej płaskie dno tym większa stateczność).
- Prędkość ruchu kadłuba (im większa tym większa stateczność)
- Powierzchni i głębokości zanurzenia płetw miecza i statecznika (im większe tym większa stateczność poprzeczna).
UWAGA: Wraz ze wzrostem prędkości ruchu płetwa o dużej powierzchni i głębokim zanurzeniu zaczyna oddziaływać negatywnie na stateczność poprzeczną. Występuje tak zwany „capsizing” czyli przewracanie kadłuba na burtę zawietrzną. Powodowany jest on przez siłę hydrodynamiczną boczną, której wartość rośnie wraz ze wzrostem prędkości. Jako że środek bocznego oporu (Sbo) znajduje się poniżej środka wyporu (Sw) wyznaczającego oś obrotu deski, powstaje moment zmierzający do obrócenia kadłuba. W początkowej fazie jest on równoważony przez siłę wyporu burty zawietrznej, jednak po przekroczeniu pewnej prędkości (różnej dla poszczególnych modeli desek), siła hydrodynamiczna (FH) osiąga wartość wystarczającą do odchylenia kadłuba.























Gdy proces ten rozpocznie się, jest już trudny do opanowania, gdyż po odchyleniu od pionu siła hydrodynamiczna działająca zawsze prostopadle do płetwy uzyskuje składową (Fbv) skierowaną pionowo do góry, która znacznie przyspiesza ruch obrotowy deski.


W chwili gdy płetwa ustawi się równolegle do lustra wody siła hydrodynamiczna zanika, a żeglarz który ciężarem ciała usytuowanym na burcie nawietrznej usiłował przeciwstawić się tendencji deski do wywracania, wraz z burtą na której stał pogrąża się w wodzie, gdyż deska w międzyczasie wytraciła prędkość a tym samym wielkość siły hydrodynamicznej spadła i nie jest już w stanie zrównoważyć powstającego przechyłu w przeciwną stronę.


Przy dużych prędkościach żeglugi, szczególnie na deskach posiadających wąską rufę i długi statecznik przebieg wypadków wygląda inaczej. Deska, która uległa odchyleniu, poruszając się z zatopioną burtą zawietrzną zaczyna w niekontrolowany sposób odpadać, co w bardzo wielu przypadkach prowadzi do wywrotki na skutek katapultowania żeglarza, który nie zdążył zareagować na nieoczekiwaną zmianę kierunku ruchu i położenia kadłuba. Często też przechylony kadłub wbija się dziobem w falę, co dodatkowo utrudnia opanowanie sytuacji.


Chcąc uniknąć powstania capsizingu warto składać miecz przy większych prędkościach żeglugi a w przypadku desek bezmieczowych stosować wielkość statecznika rekomendowaną do istniejących warunków wietrznych i posiadanego sprzętu (kadłuba i pędnika).

- Stateczność kierunkowa.

Stateczność kierunkowa zależy od:
- Długości linii wodnej (czym dłuższa linia wodna tym większa stateczność).
- Kształtu dna (im bardziej płaskie dno tym mniejsza stateczność).
- Kształtu krawędzi deski ( im bardziej zaokrąglone przejście burt w dno tym mniejsza stateczność)
- Wzajemnego usytuowania płetw wzdłuż linii wodnej (im bardziej oddalone tym większa stateczność).
- W przypadku deski bezmieczowej od wielkości statecznika i przesunięcia do tyłu kadłuba (im większy i bardziej z tyłu tym większa stateczność).


O ile stateczność podłużna i poprzeczna kadłuba są wartościami stałymi, zaprojektowanymi przez konstruktora deski, o tyle stateczność kierunkowa może być w znacznym stopniu modyfikowana przez żeglarza w zależności od jego potrzeb:

Przed wypłynięciem możemy ją zmienić przez dobór wielości statecznika i miejsce jego zamocowania w skrzynce.





















W trakcie pływania mamy możliwość zmieniania długości linii wodnej poprzez odpowiednie obciążenie deski - na przykład chcąc skrócić linię wodną w celu dokonania szybkiej zmiany kursu, obciążamy rufę deski, skutkiem czego część dziobowa wynurza się i długość linii wodnej (Lw) ulega znacznemu zmniejszeniu.


Bardzo istotną kwestią jest właściwa stateczność kierunkowa desek szkolnych – służących do nauki podstaw żeglowania. Od roku 2001 wprowadzono w tym segmencie sprzętu na szeroką skalę bardzo krótkie i szerokie kadłuby.








Główne założenia przy zastosowaniu takiego kształtu to chęć zapewnienia dobrej równowagi poprzecznej, której utrzymanie sprawia początkującym wiele problemów oraz możliwość szybkiego przejścia uczniów do nauki pływania ślizgowego. Jednak to rozwiązanie posiada również wady, które moim zdaniem są większe od zalet. Najważniejszą z nich jest mała stateczność kierunkowa. Niewłaściwe ustawienie pędnika podczas startu lub sterowania – co jest nagminnym błędem u początkujących, powoduje natychmiastowy obrót deski. Tempo w jakim się to odbywa znacznie utrudnia uczącemu się właściwie zareagować na zmianę kierunku. Drugą poważną wadą tych desek jest brak możliwości ostrego żeglowania do wiatru (im dłuższa linia wodna tym kadłub może ostrzej pływać), co często znacznie utrudnia uczącemu się powrót do punktu z którego wystartował.











Pogląd ten podziela wielu instruktorów i wychodząc naprzeciw prezentowanym przez nich opiniom większość firm produkujących sprzęt wprowadziło do swojej oferty dłuższe kadłuby dla początkujących.




Osobną kwestią jest stateczność kierunkowa desek służących do nauczania małych dzieci. Często są używane do tego celu szkolne kadłuby dla dorosłych. Niestety takie rozwiązanie nie zdaje w pełni egzaminu. Przykładowo dziecko o ciężarze ciała 25 – 30 kg pływające z pędnikiem o pow. 2 - 3 m² nie będzie w stanie sterować „dorosłym” kadłubem. Mimo poprawnego manewrowania, deska nie będzie reagować na impulsy skrętne, ze względu na to, że ma za dużą stateczność kierunkową w stosunku wartości siły powstającej na pędniku. Dlatego też wskazane jest stosowanie specjalnych konstrukcji dopasowanych do właściwości anatomicznych małych dzieci. Co raz więcej firm windsurfingowych produkuje tego typu sprzęt i jest on dostępny na rynku.