Ako funguje plachetnica

Plachetnice a plachty

PlachtetnicaSnáď každý už videl krásnu plachetnicu, ako brázdi morskú hladinu alebo aspoň priehradnú nádrž s napnutými plachtami, nakloneným sťažňom , posádkou vyklonenou cez okraj , aby vyvážila náklon.


Ako funguje plachta?

Obecne platí, že čím je vietor silnejší, (presnejšie čím rýchlejšie vanie), tým môže byť plachetnica rýchlejšia. Plachetnica môže plávať akýmkoľvek smerom bez ohľadu na smer vetra mimo priamo proti vetru. Pokiaľ treba plávať aj proti vetru, tak sa používa križovanie (pozri obrázok vľavo).

Plachtetnica2Plachta funguje na podobnom princípe ako krídlo lietadla. Správny tvar plachty pripomína prehnutú dosku, okolo ktorej prúdi vzduch (vietor). Keď prúdi vhodným smerom, vzniká na jednej strane plachty podtlak a na druhé pretlak. Rovnako je tomu u krídla lietadla. Názorne to ukazuje obrázok. Podtlak a pretlak sú sily, ktoré pôsobia na plachtu a tie sa potom prenášajú na loď, ktorá pláva.

 

Ďalšou silou je odpor, ktorý pri prúdení vzniká. Vektorovým zložením týchto síl je výslednica.

 

Kosatka

kosatkaAby se zlepšilo prúdenie vzduchu okolo hlavnej plachty, umiestňuje sa pred ňu ešte jedna menšia plachta, tzv. kosatka (genua). Ako kosatka funguje je vidieť na ďalšom obrázku.Takto zlepšené prúdenie sa prejavuje väčšou vztlakovou silou a tými vyšším výkonom plachiet. Ako som už uviedol plachetnica môže plávať ľubovoľným smerom (okrem proti vetru). Tento fakt je umožnený skutočnosťou, že sa plachetnica pohybuje na rozhraní dvoch odlišných prostredí. Voda a vzduch. Trup plachetnice by mal taký tvar aby kládol doprednému pohybu čo najmenší odpor, ale pohybu do strán bránil čo najviac. Bokorysný tvar trupu – tzv. “laterál” musí byť navrhovaný s týmto ohľadom.

Vivektor1etor určitého smeru a rýchlosti vyvoláva v určitom bode plachty vztlak (Fv) a odpor (Fx), čím vzniká výsledná sila určitého smeru (tmavá šípka). Keď túto silu premietneme na osu plávania, dostaneme výslednou doprednú silu (červená šípka), ktorá určuje jakou rýchlosťou sa plachetnica bude pohybovať. Lenže tento pohyb vyvoláva ďalšiu silu sílu, ktorej sa hovorí. Keď vektorovo zložíme smer plavby (vlastne protivetra) a skutočného vetra, získame tzv. zdanlivý vietor, a podľa neho by mali byť nastavené plachty. Veľkosť zdanlivého vetra sa mení podľa toho ako sa mení smer plavby alebo smer vanúceho vetra.

vektor2Môže sa to zdať zložité , ale najlepšie je to vidieť opäť na obrázku. Písmená Sv značia smer skutočného vetra. Pv je protivietor, alebo tiež opačný smer plavby a Zv je zdanlivý vietor.