Sławomir Kot

Sławomir Kot: Wielki pasjonat żeglarstwa, jachtingu i wszystkiego co się wiąże z wodą. Zdobywca I Nagrody w konkursie na najładniejszego Houseboata. Zdobywca wyróżnienia w konkursie na projekt tramwaju wodnego. Przemierzający własne szlaki, tak w życiu zawodowym jak i prywatnie. Nieznoszący masowej sieczki, lubiący wszystko dogłębnie przemyśleć i zrobić po swojemu, najlepiej jak potrafi. Pragnący podzielić się wiedzą i wywołać dyskusję na najwyższym poziomie. Prezentowane tu opinie, są moimi subiektywnymi opiniami i przemysleniami i absolutnie nie ma obowiązku zgadzania się z nimi.

czwartek, 24 lutego 2011

Jak policzyć opory jachtu bez komputera?

Motorboat on Salish SeaDzisiaj podejmę się rzeczy karkołomnej. Przedstawię prosty wzór na liczenie oporów jachtu. Skoro da się tak prosto, to dlaczego stosuje się takie zaawansowane środki do okreslania oporów jachtów? Ano, ze względu na dokładność. Przedstawiany przeze mnie dzisiaj wzór, to pierwsze przybliżenie. Sztuczka matematyczna zupełnie wystarczająca we wstępnych rozważaniach dotyczących projektowanego, czy kupowanego jachtu. Odpowiada na pytanie co się stanie, jak zamiast 8 tonowego jachtu zapragnę mieć 12 tonowy. Odpowiada na pytanie ile kosztuje prędkość. Uwielbiam recepty w stylu weź funta pyłu kwiatowego, dwie krople jadu żmiji... Ten wzór wygląda na coś właśnie w tym stylu. Szarlataneria w czystej formie, ale działa. Jeśli coś nawet jest głupie a działa, to już nie jest głupie. Banalnie proste, prawda? W przypadku jachtów mamy do czynienia z tak dużą ilością zmiennych, że nawet te fachowe obliczenia, też są pewnego rodzaju przybliżeniem, jak zresztą większość rzeczy w jachcie.
Ok, nie przedłużam wzór ma postać:


Nie ma w nim żadnego odniesienia do geometrii jachtu. W założeniu odnosi się do jachtu średniego, gdzie projektant nie popełnił jakiś zasadniczych błędów, również nie odnosi się do jednostki wyczynowej. Trudno mi było bardzo uwierzyć w tę szarlatanerię, podchodziłem do tej metody liczenia bardzo sceptycznie, ale po sprawdzeniu na kilku dobrze znanych mi jachtach, wzór mniej więcej odpowiadał prawdzie, ze wskazaniem na więcej. Co ciekawe wzór odnosi się jednocześnie do pływania w sposób wypornościowy jak i do ślizgu.
Musimy jednak wykluczyć obszar, dla którego wykres z definicji jest fałszywy.
Niebieska linia na wykresie odwzorowuje krzywą ze wzoru. Przerywana pionowa linia pokazuje graniczną prędkość wypornościową. Czerwona linia pokazuje mniej więcej rzeczywisty przebieg charakterystyki.
Przedstawiany wzór odnosi się do zakresu gdzieś 7 węzłów, do ok 80% granicznej prędkości wypornościowej. Wystarczy, żeby określić moc silnika.

Po przeksztłceniu, tak aby można było liczyć moc na podstawie danych: prędkości i wyporności, wzór będzie przedstawiał się tak:
Wzór ten pozwala na naprawdę szybkie szacunkowe określanie oporów. Jeśli teraz, podczas jakiegoś spotkania towarzyskiego, nasz kompan będzie opowiadał, że jego motorówka ważąca powiedzmy 1500kg, pływa ze 100 konnym silnikiem 50 węzłów, to będziemy mogli szybko określić, że temu koledze już nie polewamy.
W bardziej szczegółówych obliczeniach namawiam jednak do korzystania chociażby z free ship'a.
Jednak w obliczeniach szacunkowych, wzór ten naprawdę wiele ułatwia i oszczędza wiele czasu.

Sam podchodzą z dużym dystansem do tego typu "patentów", cudownych sposobów liczenia jachtu, jednak jakimś cudem ten wzór działa. Półtoratonowa motorówka (licząc z załogą) faktycznie z silnikiem ok 100 KM mechanicznych popłynie 30 węzłów. Houseboat 14 tonowy potrzebuje 50 konnego silnika aby osiagnąć 80% prędkości wypornościowej.

Mając oszacowane opory jachtu bardzo szybko, bazując na kolejnym usrednieniu, kolejnym złotym wzorze, policzyć zużycie paliwa:

Zużycie paliwa (średnie)
Litrów/KM/godzinę
Diesel
0,205
Benzyna
0,373


Tabelka ponownie odnosi się do średnich silników, ale nawet w nowoczesnych silnikach to złużycie paliwa dla jachtów jest bardzo podobne.

Znając szacunkową wymaganą moc dla danej prędkości, możemy szybko oszacować powierzchnię żagla potrzebną do tego.
Pisałem o tym  przy okazji omawiania Stosunku powierzchni ożaglowania do wyporności jachtu
Jeśli znajdziecie przykłady, gdzie ten wzór wyraźnie się nie zgadza, proszę o kontakt, wspólnie zastanowimy się nad różnicą