Kursy względem wiatru


Dotychczas zajmowaliśmy się opisem wiatru wiejącego w atmosferze, czyli tak zwanego wiatru rzeczywistego. Jednak deska przemieszczająca się względem mas powietrza powoduje w trakcie ruchu powstanie wiatru własnego (VB), czyli przepływu powietrza wokół niej wywołanego własnym ruchem. O istnieniu takiego zjawiska łatwo przekonać się jadąc w bezwietrzny dzień na rowerze. Mimo, że nie ma wiatru, czujemy podmuch na twarzy, tym silniejszy im szybciej jedziemy.

Kierunek wiatru własnego (a ściślej mówiąc zwrot) jest przeciwny w stosunku do ruchu, a jego prędkość równa się prędkości poruszania się (Vs). Tak więc wiatr, który faktycznie działa na nadwodną część deski w trakcie ruchu jest wypadkową wiatru rzeczywistego i własnego. Określa się go jako wiatr pozorny (VA).
















Jak widać na powyższym rysunku, wiatr pozorny (napędzający deskę) różni się od rzeczywistego, zarówno pod względem kierunku jak też siły. Wieje on z bajdewindu i jest silniejszy.

Pokazana sytuacja ma miejsce w trakcie żeglugi półwiatrem (zwyczajowo, kurs jednostki żaglowej określamy w odniesieniu do wiatru rzeczywistego).

Żeglując ostrym bajdewindem, blisko granicy kąta martwego rozpędzenie deski prowadzi do takiej sytuacji, że wiatr pozorny staje się zbyt ostry i dalsza żegluga tym samym kursem przestaje być możliwa. Jej kontynuowanie wymaga odpadnięcia lub zmniejszenia prędkości. Inaczej mówiąc, im większa prędkość żeglugi tym szerszy kąt martwy.


W baksztagu, który jest najszybszym kursem, w związku z czym wiatr własny osiąga największą wartość, zmiany kierunku i siły wiatru pozornego są największe. Tak jak to widać poniżej, rozpędzenie się do dużej prędkości w baksztagu może spowodować zmianę kierunku wiatru pozornego na bajdewind. Często żeglarze łódkowi pływający na znacznie wolniejszym sprzęcie zastanawiają się czemu deski poruszają się baksztagiem z żaglami ustawionymi tak jak do bajdewindu. Wyjaśnienie jest proste – żagle zawsze ustawiamy do kierunku wiatru pozornego a przy szybkiej żegludze na desce często baksztag wiatru rzeczywistego jest bajdewindem wiatru pozornego.













W fordewindzie, gdy wiatr własny ma przeciwny zwrot w stosunku do wiatru rzeczywistego, wiatr pozorny ma ten sam kierunek co rzeczywisty lecz mniejszą prędkość, gdyż wartości tych wiatrów odejmują się. Przy szkwalistym wietrze często dochodzi do sytuacji, kiedy jednostka żaglowa rozpędzona w mocniejszym podmuchu, po zmniejszeniu prędkości wiatru rzeczywistego porusza się szybciej od niego i daje się odczuć i zobaczyć uderzenie powietrza w żagiel od strony dziobu. Pływanie fordewindem na szybkiej jednostce żaglowej, jaką jest deska nie jest opłacalne. Prędzej można osiągnąć cel położony z wiatrem płynąc baksztagami i zmieniając hals, niż poruszając się po linii prostej w fordewindzie. Mimo, że mamy do przebycia dłuższą drogę, to większa prędkość żeglugi pozwoli przebyć ją w krótszym czasie.
















Dodatkowo, kierunek i siła wiatru pozornego ulega zmianie wraz ze wzrostem wysokości względem wody lub lądu. Tarcie zwalnia ruch powietrza przy podłożu. W miarę oddalania się od niego powietrze porusza się z większą prędkością. Zjawisko to zachodzi najintensywniej w tym przedziale wysokości w jakim znajduje się pędnik. W efekcie wraz ze wzrostem wysokości rośnie siła wiatru rzeczywistego, czego skutkiem jest wzrost siły wiatru pozornego jak również zmiana jego kierunku na pełniejszy.

Niezbyt doświadczeni żeglarze deskowi dziwią się, że często w leżącym na brzegu żaglu od deski górna część zwisa luźno w kierunku podłoża i sądzą, że jest to błąd konstrukcyjny. Z kolei nie do końca orientujący się w tych zagadnieniach, tłumaczą im, że jest to zrobione po to, aby żagiel wypuszczał górą nadmiar wiatru w podmuchach. Jednak prawdziwym powodem zastosowania takiego rozwiązania konstrukcyjnego przez producenta, jest dążność do zachowania na całej wysokości żagla takiego samego, najbardziej optymalnego kąta ustawienia go względem wiatru. Im wyżej, tym wiatr pozorny działa na pędnik pod większym kątem, dlatego też im wyżej, tym płaszczyzna żagla powinna być bardziej odchylona na zawietrzną.

Czym większa siła wiatru rzeczywistego, tym większe różnice w kierunku wiatru pozornego między górną częścią pędnika a dolną. Konstruktorzy sprzętu, chcąc umożliwić dostosowanie kształtu żagla do warunków atmosferycznych, zazwyczaj przewidują regulację odchylenia górnej części żagla na stronę zawietrzną. Dokonuje się tego poprzez odpowiednie wybieranie żagla wzdłuż masztu za pomocą linki znajdującej się w rogu halsowym. Im mocniej żagiel wybrany po maszcie, tym większa jego część odchyla się na zawietrzną. Często, na powierzchni żagla narysowane są znaczniki w którym miejscu powinno rozpoczynać się odchylenie pędnika na przy danej sile wiatru (Np. firma „North Sails” rysuje rząd palm – najbliższe masztu są mocno pochylone przez wiatr, czyli przy silnych wiatrach odchylenie powinno się zaczynać od tego punktu, następne są mniej nachylone, czyli w tym miejscu żagiel powinien opadać przy średnich wiatrach, wreszcie najbliżej liku tylnego palemki są proste i jest to miejsce odchylenia żagla przy słabych wiatrach. Wybierając leżący na podłożu żagiel wzdłuż masztu, kontrolujemy, czy jego złamanie następuje w odpowiednim miejscu

Posiadając już trochę wiadomości na temat wiatru, w następnym odcinku tego cyklu zajmiemy się objaśnieniem w jaki sposób wytwarza on siłę napędową na żaglu.