Nebojte se øízení modelu plachetnice

   Dohodl jsem se s Romanem Tyllem, že naváži na jeho èlánek "Nebojte se vìtru" volným pokraèováním, jak zaèít s øízením rekreaèní RC plachetnice.

1.èást

   Nejprve ale nìco málo poznámek k Romanovu èlánku. Pokud použijete døevìné èásti (stìžeò, ráhna apod.), vìnujte pozornost jejich dùkladné impregnaci! Vlhkost nás dokáže svým pùsobením nepøíjemnì pøekvapit. Také vnitøní konstrukce musí odolávat vlhkosti, pokud napø. stavíme klasicky, nezapomeneme trup zevnitø natøít pryskyøicí. Na své plachetnici mám palubu z lišt, to vypadá sice atraktivnì, ale ani dùkladné nalakování nezabraòuje „práci“ lišt, ostatnì pøi jízdì v náklonu je nezanedbatelná èást paluby ponoøená.

   No a pokud jsme zmínili stìžeò a ráhna, potom nelze pominout kování a takeláž. Je tøeba zabezpeèit ráhno hlavní plachty otáèení okolo stìžnì, obdobnì u ráhna kosatky. Samozøejmì doplníme otìže, které urèují výchylku ráhen, jejich vedení na palubì a také fixujeme stìžeò vùèi pøídi a zádi a souèasnì do bokù trupu pomocí stìhù. Není to nic složitého, dokážeme si vystaèit s bìžným vybavením jako pilka, vrtaèka, pilník apod. Vzhledem k již zmínìné vlhkosti radìji pracujeme s materiály, které budou odolávat prostøedí, jako dural, mosaz apod.Asi nezaèneme hned vlastním návrhem lodi, využijeme vyzkoušený plán, tam také nalezneme potøebné detaily.

   Instalace RC nemá záludnosti, preferuji použití pìti èlánkù pro napájení palubního systému – serva jsou rychlejší, což oceníme zejména u navijáku. Výchylku kormidla se nemusíme bát nastavit „velkou“ - na každou stranu 45°.

   V klidu si (doma) vyzkoušíme první sestavení a nastavení plachetnice, funkci RC vybavení a základní nastavení plachet. Doporuèuji pøedem si promyslet rozložení ovladaèù na vysílaèi, tedy èím budeme øídit kormidlo a èím naviják. Možná je zbyteèné to pøipomínat, ale zkontrolujeme, zda výchylka ovladaèe odpovídá výchylce kormidla. Také nastavení navijáku musí být takové, aby pøi pøitažení mìlo ráhno hlavní plachty výchylku od podélné osy lodi asi 5°, kosatka cca 10° až 15°, hlavnì nesmí „táhnout“ otìže. Pøi maximálním povolení dosahuje výchylka ráhna kosatky cca 90°. Význam nastavení krajních poloh navijáku oceníme ve chvíli, kdy se dostaneme do vìtší vzdálenosti, kde nebudeme moci vizuálnì kontrolovat „na milimetr“ délku otìží. Zkontrolujeme kolmost kýlu vùèi dnu lodi, nastavíme støední polohu kormidla. Pro zaèátek umístíme stìžeò do støední polohy (pokud je polohovatelný) a boèní stìhy nastavíme tak, aby stìžeò stál kolmo. Obdobnì seøídíme pøední a zadní stìh. Tím máme fixován stìžeò a budeme se vìnovat plachtám.

   Posouváním úchytù zadních rohù plachet po ráhnu nastavujeme hloubku profilu plachty, do silnìjšího vìtru plošší, do mírného vìtší. Na zaèátek nastavíme hloubku profilu plachty cca 10°, tudíž vydutí plachty èiní desetinu z délky spodního líku. Pokud použijeme "látkové" plachty z jednoho kusu, pak bude maximální hloubka profilu pøibližnì v polovinì délky. Pokud dokážeme plachtu slepit z dílù folie, pak jsou pro nás tyto øádky zbyteèné :-) a jsme schopni stvoøit podstatnì úèinnìjší plachtu s vrcholem profilu okolo 35%. Dále seøizujeme napìtí v pøedním lemu a zadním líku. Cílem je dosáhnout kýženého profilu plachty, bez vrásek a záhybù (tedy tìch, které nedokáže vyhladit vítr). Teorie plachet a trimování by byla na podstatnì delší èlánek a od povolanìjšího autora :).
A nyní již ke slibovaným prvním krokùm v øízení plachetnice. Máme k dispozici loï s kosatkou a hlavní plachtou, ovládáme minimálnì kormidlo. Pokud máme instalovaný naviják a zatím nemáme zkušenosti s øízením, doporuèuji zatím plachty neovládat a nastavit je do „univerzální“ polohy s výchylkou ráhna hlavní plachty cca 30 až 40 stupòù., kosatka má výchylku o cca 5° vìtší. Zatím budeme øídit jenom kormidlo a univerzální nastavení plachet nám dovolí jak jízdu ostøeji proti vìtru, tak i na zadoboèní vítr.

   Pøed vyplutím si ujasníme jeden základní bod – pokud vane pøimìøený vítr, dokážeme s plachetnicí dojet do libovolného místa, jen ve smìru proti vìtru nemùžeme jet pøímo, ale musíme tzv. køižovat, tedy jet co nejvíce šikmo proti vìtru a støídat smìr, až touto „cik cak“ jízdou stoupáme proti vìtru. Jakmile „chytíme“ vítr do plachet a loï se rozjede, mùžeme ji øídit; pøi stání na místì kormidlo není úèinné a pohybování s ním vede pouze k vybíjení zdrojù!

   Obvyklý návod uvádí, že zajíždíme za mírného a stálého vìtru, což se ovšem vždy nedaøí. Síla vìtru by mìla být taková, aby loï jednoznaènì jela a èitelnì reagovala na vítr. Stálost vìtru umožní sledovat reakce modelu v daném nastavení bez „excesù“ vyvolaných prudkými poryvy vìtru. Radìji se pro zaèátek nepouštíme do silného vìtru (asi nad 6m/s). Jízdní plocha by mìla být bez vodního rostlinstva, samozøejmì dostateèné hloubky a nejlépe ve volném terénu, aby se vítr mohl "rozbìhnout" – pøekážky jako stromy, velké keøe nebo strmé bøehy vyvolávají víry a nežádoucí turbulentní proudìní. Doporuèuji ještì pøed ježdìním pozorovat vodní hladinu a „èíst“ vítr, ostatnì sledovat vítr je potøebné i za jízdy, pozdìji nám to umožní v pøedstihu reagovat na mìnící se podmínky a využít je v nᚠprospìch.

   Dokázali jste doèíst až sem? Tak za odmìnu jdeme na vodu! Zapojíme palubní RC vybavení, pøekontrolujeme funkci kormidla a dáme model na vodu. Za výhodu považuji, pokud vítr vane smìrem k nám – v pøípadì potíží nám bude pomáhat dorazit s lodí ke bøehu. Loï po položení na vodu nasmìrujeme proti vìtru pod úhlem cca 45° a mírnì odstrèíme za záï v požadovaném smìru jízdy. Loï nabere vítr do plachet a podle síly vìtru se vykloní a zrychlí. Zkusíme pomocí mírného vychýlení kormidla zmìnit smìr jízdy kursem kolmo na vítr. Reakce na kormidlo je závislá na rychlosti jízdy, se snižováním rychlosti vede až k nule – jak je uvedeno výše. Model opìt vrátíme kormidlem do pùvodního smìru proti vìtru a posléze ostøejším obloukem otoèíme loï tak, že „vyostøuje“ proti vìtru, až se setrvaèností dostane do pozice proti vìtru (plachty nejsou ofukovány a flatrují), a loï dále setrvaèností pokraèuje v oblouku, plachty zaènou být ofukovány z opaèné stany než v pøedchozím smìru jízdy. Ráhna se vìtrem pøehodí, plachty naberou vítr a loï se rozjede na druhou stranu, než jsme vypouštìli. Takto zkoušíme jízdu, a dìláme obraty pouze proti vìtru. Nejezdíme pøíliš daleko od sebe – zatím potøebujeme dobrou vizuální kontrolu modelu. Jestliže se stane cokoli "mimo naši vùli" zachováme klid! Mùže se nám napøíklad stát, že se nepovede obrat a loï se zastaví pøídí proti vìtru, nereaguje na kormidlo. V tomto okamžiku staèí poèkat a vítr nám loï na nìjako stranu stoèí, plachetnice se dostane bokem na vítr a sama se rozjíždí. Od tohoto okamžiku již mùžeme opìt korigovat trasu modelu.

   Pokud se nám daøí ovládat smìr jízdy modelu alespoò pøibližnì podle našich pøedstav, zkusíme nácvik jednoduché trasy. S modelem jezdíme kolmo na vítr, snažíme se model držet v pøímé trase a ve zvolených místech provádíme obrat proti vìtru. Po obratu model srovnáme do správného smìru a upravujeme trasu jemnými pohyby kormidla. Naše trasa je tedy nekoneèný sled osmièek, které se snažíme jezdit ve stále stejné vzdálenosti od sebe. Pokud nemáme zkušenosti z jiných modelù (auta, letadla apod.) tak se i pocvièíme v rozdílech øízení smìru za pøípadù, kdy model jede od nás a k nám. Jakmile tuto trasu zvládáme (nebo tìsnì pøed vybitím palubních zdrojù :)), vrátíme se jízdou po vìtru ke bøehu. Tím máme úspìšnì zvládnutou první jízdu!

   Užili jsme si trochu praxe a tak se na další ježdìní vybavíme i nutným minimem teoretických znalostí. Základními kurzy, kterými budeme plout jsou:

• ostøe na vítr

• kolmo na vítr

• na zadní vítr

   Jestliže smìr odkud vane vítr si oznaèíme jako 0°, pak pøi jízdì ostøe na vítr dokážeme jet ve smìru odchýleném o cca 35-40°. Jízda kolmo na vítr znamená odchylku smìru jízdy vùèi vìtru o 90° a pøi zadním vìtru je tento úhel 180°. Potøebné nastavení plachet ukazuje obrázek.

Zjednodušenì se dá øíci, že úhel ráhna hlavní plachty musí být polovièní, než požadovaný úhel smìru jízdy. Toto pravidlo nám napoví, jak pozdìji nastavit pomocí navijáku plachty na požadovaný smìr plavby. Zdá se Vám to jednoduché? Je to jednoduché a souèasnì není. – komplikací je skuteènost, že vlivem jízdy lodi, její rychlosti, na ni ve skuteènosti pùsobí zdánlivý vítr. Pro naše potøeby se spokojíme s jeho sledováním pomocí vìjièky na vrcholu stìžnì (ukazatel smìru vìtru), poslouží i vhodnì upevnìná stužka. Na bøehu nám k obdobnému úèelu poslouží stejná stužka upevnìná a konci antény vysílaèe. Tím èásteènì eliminujeme nevýhodu pozorování modelu ze vzdáleného místa, kdy nemáme na rozdíl od skuteèného jachtaøe možnost bezprostøednì vnímat vítr pøímo v místì plavby. Øízení modelu pro nás bude jednodušší, pokud máme nìjaké zkušenosti ze skuteèné plachetnice, windsurfingu apod. …

   Nyní jsme teoreticky pøipraveni k øízení plachetnice všemi možnými smìry a toužíme si vše vyzkoušet v praxi. Takže opìt zprovozníme model, dáme jej na vodu a budeme se vìnovat nácviku jízdy v jednotlivých smìrech plavby. I v této fázi si mùžeme vystaèit s univerzálním nastavením plachet, nepodaøí se nám plout proti vìtru pod maximálnì ostrým úhlem, ani plavba na zadní vítr nebude pøesnì podle návodu. Vyzkoušíme si s modelem plavbu v rùzných smìrech, vhodnì kombinujeme trasu tak, abychom stále mìli model ve vzdálenosti, která nám umožní dobøe sledovat plavbu modelu. Sledujeme hladinu, na které vidíme pøípadné poryvy vìtru, pásy s rùznou intenzitou vìtru apod. Není umìní odjet s modelem daleko, umìním mùže být vrátit se zpìt :-).

   Samozøejmì pozorujeme plachty modelu, ty mají být "naplnìné" vìtrem, bez vrásek a zvlnìní, napø. tøepetání zadního líku plachet nám signalizuje nìjakou chybu v obtékání plachet - napø. nevhodný úhel nábìhu. S univerzálním nastavením plachet se tohoto jevu nevyvarujeme, pozdìji jej budeme eliminovat ovládáním otìží. Cílem tohoto nácviku je zažití øízení kormidlem tak, abychom nemuseli pøemýšlet, zda potøebujeme doleva èi doprava, a zautomatizování øízení vèetnì "pøehození" smìru pøi jízdì modelu smìrem k nám: Také poslouží k prvotnímu poznání reakcí modelu a zvládnutí obrátek proti vìtru.
No a pøíštì už bychom mohli použít naviják...

2.èást

   Pokraèujeme v našem malém seriálu o zaèátku øízení rekreaèní RC plachetnice s hlavní plachtou a jednou kosatkou. Nejprve jsme za použití univerzálního nastavení plachet zvládli plavbu na základních kurzech, tedy co nejvíce proti vìtru, kolmo na vítr a na zadoboèní kurs. S tím bychom si jistì dokázali vystaèit, ale pokud použijeme naviják, budeme moci za jízdy mìnit délku otìží a tím úhel nastavení plachet vùèi podélné ose lodi. Ovládání bude tedy za pomoci kormidla (jako dosud) a navijáku. Správným ovládáním docílíme optimálního výkonu lodi pøi všech plavebních kursech. Pochopitelnì je nutné také vìnovat pozornost „stálému“ nastavení, které provedeme na bøehu, tedy natrimování. K tomuto tématu se ale ještì vrátíme.

   Pøipravíme si loï a kromì již rutinní kontroly opakovanì provìøíme, zda pøi plnì pøitažených otìžích naviják „netáhne“ a nehrozí poškození vybavení lodi. Uspoøádání ovládání plachet by mìlo minimalizovat nebezpeèí zachycení otìží, jejich „zacuchání“ apod., vhodné je využít vyzkoušených systémù – vìtšinou dle plánu, pokud systém výraznìji modifikujeme, pak jej nejprve vyzkoušíme na bøehu se simulovaným zatížením. Spolehlivá funkce ovládání plachet by mìla být základem pøed zahájením další etapy ovládání modelu.

   Vyjedeme s plachetnicí známým zpùsobem, a pøi plavbì kolmo na vítr postupnì pøitáhneme plachty až blízko k nastavené minimální hranici výchylky ráhen. Výsledkem bude vìtší náklon lodi a taky ostrý úhel stoupání proti vìtru, který jsme zatím nedocílili. Zkusíme udìlat obrat proti vìtru vyostøením (bez manipulace s navijákem), a nabereme vítr z opaèné strany, loï se opìt rozjíždí ostøe na vítr - køižujeme.

   Pokud naše loï jede alespoò trochu svižnì, je celý obrat velice rychlý a nemìli bychom jej „pøetoèit“. Nabrali jsme tedy opìt vítr, rozjeli jsme se v ostrém úhlu proti vìtru a z tohoto kurzu povolíme otìže, nejprve na úhel ráhna hlavní plachty cca 45° po kterém upravíme odpadnutím kurs do smìru kolmo na vítr.

   Jakmile najedeme požadovaný kurs, zkusíme další odpadnutí po vìtru pokud možno se souèasným odvinutím otìží plachet do polohy maximálnì povoleno. Model držíme ve smìru po vìtru, mùže se stát, že pøi pøípadných vìtších úpravách smìru jízdy dojde k pøehození plachet z jedné strany na druhou – to vùbec nevadí. Dokonce se takto pøi jízdì na zadní vítr dociluje „rozhození“ kosatky a hlavní plachty tak, aby byly na opaèných stranách – tím docílíme efektního „motýla“ využitím nestejného okamžiku pøehození kosatky a hlavní plachty. Cvièení efektù ale zatím klidnì odložíme .

   Naše plachetnice pluje po vìtru s naplno povolenými plachtami, její rychlost je pozorovatelnì menší, než v boèním kurzu. Zaèneme opìt navijákem pøitahovat plachty a loï by mìla sama zaèít mìnit kurs, pøípadnì ji pomùžeme kormidlem, loï zrychlí plavbu.
 

   Tím jsme si vyzkoušeli obrat po vìtru a plavbu v kurzu, který s univerzálním nastavením plachet zøejmì nedosáhneme. Pokud vše probìhlo podle našeho plánu, zkoušíme dále obraty proti i po vìtru a všechny kurzy plavby. Jestliže se ale vyskytl nìjaký problém, doporuèuji opakovanì vyzkoušet manévr pøi kterém nastaly potíže a pokud i pøi opakování identifikujeme nìjakou odchylku od pøedpokládaného stavu, musíme najít pøíèinu a pokusit se o nápravu. To se mùže týkat napø. nalezení správné polohy stìžnì, pokud je tøeba korigovat návìtrnost/závìtrnost lodi.

 
   Samozøejmì je dobré si vše opakovanì procvièit a je opìt jenom na nás, jaké trasy zvolíme, snažíme se k požadovanému kurzu nastavit vhodný úhel plachet dle již døíve probraných zásad. Jezdíme za rùzných povìtrnostních podmínek a seznamujeme se s vlastnostmi modelu za všech režimù plavby. Pokoušíme se co nejlépe koordinovat práci s obìma ovládanými prvky a pokud nám to použitý naviják dovolí (jde zejména o sílu a rychlost), tak i v obratech prùbìžnì korigujeme polohu ráhen. Za vhodné považuji v tomto "tréninku" dodržovat zásadu nácviku jízdy ve zvoleném kurzu tak, že po obratu následuje pøimìøenì dlouhý úsek plavby, jako bychom simulovali jízdu na vytýèené trati, rùzné "klièkování" s modelem nedává dost èasu na optimalizaci nastavení. Kombinovat mùžeme napø. køižování proti vìtru, obrat po vìtru a jízdu na zadní vítr. Další možností je tvar trojúhelníku, ètverce apod. - inspiraci mùžeme hledat v tvaru soutìžní trati.

   Pokud pøi stálých podmínkách na daném kursu zkusíme experimentovat s nastaveném plachet, poznáme na rychlosti modelu nebo na reakcích plachet, jak mùže vypadat optimalizace nastavení lodi. Je tøeba øíci, že kursy na zadní vítr jsou obtížnìjší a za silného vìtru mohou nastat problémy. Pøi poryvovém vìtru se mi stalo, že loï zanoøila pøíï pod vodu, výraznì zpomalila a omezenì reagovala na kormidlo. To je ale spíše výjimka a my nemusíme mít z nácviku obavy. Pokud se dostaneme do nìjaké problematické situace, opìt platí zásada zachovat klid. Poèkat na postavení modelu do polohy, kdy mùžeme nabrat vítr a rozjet se s využitím již nabytých dovedností. Univerzální návod pochopitelnì neexistuje, variabilita možných situací je pøíliš velká.

Výhodou je, máme-li možnost porovnat naši pilotហs jiným modelem – ideálnì se stejným typem v blízkosti a na stejném kurzu. Zde poèítejme s možnými odlišnými vìtrnými podmínkami i na malém prostoru a také se projeví další vlivy, napø. pøi boèním kursu mohou jet lodi v zákrytu a závìtrná loï je ve vìtrném „stínu“. Doporuèuji pøi plavbì v bezprostøední blízkosti komunikovat o zamýšlených manévrech – ne každý má reflexy „mutanta“ a loï nám dala dost práce na to, abychom s ní mlátili, nehledì na možné poškození cizího modelu. Samozøejmì na vodì také platí pravidla pro plavbu, obdobnì jako v silnièním provozu, proto se snažme je dodržovat

   Další možností (spíše nutností), jak optimalizovat výkony plachetnice, je správné natrimování "na suchu", tedy optimální nastavení oplachtìní pomocí ovládacích prvkù (hloubka profilu, napìtí ve švu a líku…), jak jsme se to pokoušeli již v zaèátcích plachtìní. Správné nastavení je dlouhodobý proces a pravdìpodobnì se mu budeme vìnovat opakovanì.

   Trénujeme plavbu podle naší chuti i možností a snažíme se o co nejlepší výsledky, jízda více lodí je zábavnìjší, také pokud máme bójku(y), mùžeme trénovat obraty v pøesnì stanoveném místì – to vede opìt ke zlepšení našich pilotních dovedností a mùže se nám hodit, pokud zatoužíme soutìžit…

Máme dostatek "látky" k nácviku a pøíštì si ještì nìco povíme k trimování spolu s nezbytnou teorií.

3.èást

   Dostáváme se k závìreèné èásti našeho malého seriálu, jehož cílem bylo ukázat, že zaèít jezdit s rekreaèním modelem plachetnice není složité. Skoro by se chtìlo øíci, že už není co dalšího sdìlit - bez problémù jedeme námi zvoleným kursem, bravurnì kormidlujeme a k tomu nastavujeme plachty. Vìtšina z nás, ale bude pøemýšlet o tom, jak zlepšit výkony naší plachetnice. Obzvl᚝ tehdy, jestliže máme možnost porovnat jízdu s druhým modelem a nastane situace, že ten "druhý" je nevysvìtlitelnì rychlejší . Potom budeme trimovat a snažit se docílit ty nejlepší výkony. No a k tomu nám jistì pomùže pochopení nìkolika základních zákonitostí. Pro zjednodušení si vìtšinu pojmù vysvìtlíme na pøíkladu jedné plachty.

Co pohání plachetnici?

   No jistì - vítr. Ale jak tato samozøejmost vlastnì funguje? Pohonná síla vzniká proudìním vzduchu okolo plachet. Jak tato síla vzniká si mùžeme pøedstavit na pøíkladu profilované desky, kterou mùžeme natáèet okolo èepu (napøíklad hlavní plachta u stìžnì). Pro proudící vzduch deska pøedstavuje pøekážku, kterou musí "obtékat". Tak proud vzduchu pùsobí sílou ve smìru svého pohybu, tu oznaèujeme jako odpor R Velikost odporu závisí na úhlu nábìhu "alfa" o který je osa desky odklonìna od smìru proudu vzduchu. Souèasnì vzniká na stranì desky, kde musí proud urazit delší dráhu podtlak a na opaèné stranì pøetlak. Hodnota podtlakové síly je rozhodující -je 3 až 5x vìtší jak tlaková. Výslednice podtlaku a pøetlaku pùsobí na desku silou, kterou nazýváme vztlak V. Velikost vztlaku závisí (pøi daném tvaru profilu a stálé rychlosti vzduchu pøed profilem) na úhlu nábìhu alfa. Síly pùsobí v aerodynamickém tìžišti plachty Tp.

Závislost vztlaku na úhlu nábìhu

   Typický prùbìh závislosti vztlaku a odporu na úhlu nábìhu ukazuje následující obrázek:

 Pøi nulovém úhlu nábìhu (bod a) je nulový vztlak a minimální odpor. Se zvìtšováním úhlu nábìhu roste vztlak až do maxima (bod b), kde hovoøíme o optimálním úhlu nábìhu. Pøi dalším zvìtšování úhlu nábìhu dochází k narušení plynulého proudìní a zaène vznikat víøení. Následkem toho klesá vztlak a roste odpor. Analogickým zpùsobem vzniká odpor a vztlak také na desce, kolem které proudí kapalina. Rozdíl je pøedevším v tom, že celková velikost vztlaku a odporu je (pro desku stejných rozmìrù) v kapalinì podstatnì vìtší vzhledem k mnohokrát vìtší hustotì kapaliny. Vzájemné souvislosti úhlu nábìhu, vztlaku, odporu a tvaru profilu je tøeba pochopit, protože budou základem pro další výklad.

Obtékání plachty

   Pro naši potøebu se zamìøíme na základní charakteristiky profilu plachty, tedy na ty, které jsme schopni ovlivnit jejím støihem a seøízením. Opìt platí analogie s profily letadel, kde je problematika obsáhle popsána, naše pasហbude opravdu struèná . Tvar profilu mùžeme definovat dvìma základními pojmy, a to hloubkou (bohatostí) profilu a polohou vrcholu (místo s nejvìtší hloubkou, "bøicho"). Bohatost je pomìr mezi hloubkou profilu h a délkou profilu d.

Tvary profilu plachty

   Nejvìtší vztlak vykazuje profil s bøichem v polovinì délky profilu. Posunutím bøicha dopøedu klesá vztlak a také odpor, takže výsledná síla je menší, ale má smìr více dopøedu. Posouvání bøicha dozadu má za následek pøedevším nárùst odporu, takže celková síla se zmenší a skloní dozadu. Proto se snažíme docílit bøicha profilu v 33% až 50% délky profilu. Pokud se podaøí docílit nezvíøeného obtékání plachty, pak bohatý profil vytváøí vìtší sílu než plochý profil. Výslednou aerodynamickou sílu F, která pùsobí v tìžišti plachty Tp , mùžeme rozložit do dvou složek. Složky dopøedné Fd pùsobící v ose lodi a složky stranové Fs (kolmé k ose lodi).

   Dopøedná složka Fd je hnací silou plachetnice. Stranová složka je "nežádoucí" vedlejší produkt úèinku vìtru na plachtu. Zpùsobuje boèní (stranové) splouvání a náklon lodì do závìtøí (se zmenšením úèinné plochy plachty), protože pùsobí pomìrnì vysoko nad vodou na rameni r.

   Zaøízení, které zmenšuje stranové splouvání je kýl plachetnice. Jedná se o profilovanou desku umístìnou v ose lodi svisle do vody, na jejím konci je umístìna zátìž. Proudìní okolo kýlu lodi ukazuje obrázek:

   Jak jsme si již vysvìtlili, síla vznikající na plachtì zpùsobí pohyb plachetnice. Ta se ale zaène pohybovat ve smìru síly F, takže smìr pohybu svírá s osou lodi úhel beta. Pøi tomto pohybu (šikmo proti vodì) proudí voda kolem zanoøené èásti trupu plachetnice vèetnì kýlu v opaèném smìru, než je pohyb lodi. Úhel nábìhu kýlu je roven úhlu splouvání. Na poèátku pohybu proudí voda kolem kýlu pod úhlem beta. Vlivem podtlaku na jedné stranì kýlu pùsobí na kýl síla Fl a to opaèným smìrem, než stranová síla na plachtì Fs. Tím se stranové splouvání zmenší. Souèasnì se tím zmenší i úhel nábìhu beta a tedy i síla Fl. Stranové splouvání se ustálí na takovém úhlu nábìhu beta, kdy se pøibližnì rovná síla Fl síle Fs. Je žádoucí, aby kýl vytváøel potøebnou velikost síly Fl pøi co nejmenším úhlu nábìhu beta. Na vytváøení síly Fl se podílí celá zanoøená èást trupu lodi. Specifickým pøípadem je jízda v skluzu (nìkdy se uvádí pojem kluz), kde nastávají odlišné pomìry . My si ale vystaèíme s výtlaèným režimem plavby .

Funkce kormidla

   Kormidlo je opìt profilovaná deska, takže vysvìtlení jeho funkce bude triviální záležitostí. Je-li kormidlo v ose lodi, úhel nábìhu je nulový a kormidlo vykazuje pouze odpor. Po vychýlení kormidla kolem nìho proudí voda pod úhlem alfa a na kormidle vzniká vztlaková síla F. Vùèi tìžišti laterálu pùsobí tato síla na rameni r a uvede loï do otáèení.

Zdánlivý vítr

  Pøi plavbì se plachetnice pohybuje vùèi vzduchu, èímž na modelu vzniká tzv. vítr zpùsobený pohybem. Ten má opaèný smìr, než je smìr plavby a má rychlost shodnou s rychlostí plavby. Výsledný vítr Vz pùsobící na plachetnici je vektorovým souètem skuteèného vìtru Vs a vìtru Vp zpùsobeného dopøedným pohybem modelu. Tento výsledný vítr nazýváme zdánlivý a pùsobí z pohledu plachetnice více zpøedu a je rozhodující pro správné nastavení plachet.

Pøetoèení plachty - "twist"

   S rostoucí výškou nad hladinou roste rychlost skuteèného vìtru. Protože spodní i horní èást plachty mají shodnou dopøednou rychlost Vp, bude mít zdánlivý vítr v horní èásti plachty Vz2 jiný smìr a sílu než zdánlivý vítr v dolní èásti plachty Vz1. Pokud chceme docílit na celé plachtì stejný úhel nábìhu alfa, pak se musí s rostoucí výškou zvìtšovat odklon profilu plachty.

Obtékání kosatky a hlavní plachty

   Doposud jsme pro jednoduchost demonstrovali probíhající dìje na modelu s jednou plachtou. Naše rekreaèní plachetnice má ale plachty dvì - kosatku a hlavní plachtu. Nabízí se tedy otázka, zda každá z plachet pùsobí samostatnì, nebo jestli se nìjak ovlivòují. Opìt si pomùžeme obrázkem:

V námi použitém oplachtìní má kosatka velice dùležitou roli - pøestože má obvykle menší plochu než hlavní plachta, má velký vliv na celkový výkon plachet, zesiluje úèinnost hlavní plachty tím, že na ni usmìròuje proud vzduchu (obdoba slotu na letadle). Pokud nastavíme kosatku a hlavní plachtu správnì (na obrázku pøípad a), vytvoøí se mezi kosatkou a hlavní plachtou štìrbina, která zvyšuje rychlost proudìní vzduchu a tím i úèinek sání na závìtrné stranì hlavní plachty. Pokud kosatkovou otìž povolíme pøíliš, snižuje se úèinek pùsobení štìrbiny a zesilující úèinek se ztrácí (pøípad b). Pokud je kosatka pøíliš pøitažena, nebo pokud má vrchol profilu za polovinou své délky, zpùsobuje vlnu na hlavní plachtì narušující plynulost obtékání (pøípad c).

Návìtrná a závìtrná loï

jsou pojmy, které charakterizují chování lodi snadno pozorovatelné napøíklad pøi náhlém poryvu vìtru. Pokud model v takové situaci pokraèuje bez zmìny smìru je neutrální - to je kýžený stav. Pravdìpodobnì ale zareaguje vyostøením, nebo odpadnutím od vìtru. Co je pøíèinou? Vezmìme si stranový prùmìt zanoøené èásti trupu (vèetnì kýlu a kormidla), tato plocha má své tìžištì a jím prochází svislá osa, kolem které se loï otáèí. Pokud výslednice sil na plachtì pùsobí za svislou osou, zpùsobuje samovolné stáèení lodi proti vìtru - plachetnice je návìtrná. Pokud výslednice sil na plachtì pùsobí pøed osou otáèení, loï otáèí po vìtru - je závìtrná. V pøípadì, že výslednice sil na plachtì pùsobí ve svislé ose, nevykazuje žádný kroutící moment a loï je neutrální. Na modelu mùžeme závìtrnost, resp. návìtrnost lodi korigovat posouváním oplachtìní, naklápìním stìžnì v pøedozadním smìru, pøípadnì zmìnou velikosti kosatky a hlavní plachty. Posun kýlu vìtšinou není možný bez zásahu do konstrukce.

Rychlost vìtru a síla zajímá Vás, jaké síly mohou na model ve vìtru pùsobit?

V dobì, kdy jsem se vìnoval windsurfingu uvádìla literatura pro podmínky na moøi následující hodnoty, které mùžeme pøibližnì použít pro orientaèní pøedstavu:   

FAQ

Je lepší vybavit model plachetnice pomocným motorem ?

Jsem pøesvìdèen, že to není vhodné øešení. Obvykle vychází dotaz z obavy, jestli pùjde loï pouze s plachtami dostateènì øídit a pomocný pohon nám má dodat jistotu. Uvedené øešení má øadu nevýhod. Stavba je složitìjší, dražší, vyžaduje použít více prvkù pro øízení. Zhorší se nautické vlastnosti i pøi použití sklopného lodního šroubu. Argument možného bezvìtøí také neobstojí, ještì jsem se nesetkal se situací, kdy by náhle pøestalo foukat a neobjevil se alespoò závan, který by dovolil dojet dle potøeby ke bøehu.

Je lepší zaèít s malou lodí (cca 50cm) ?

Kladem je sice snadnìjší transport, ale lépe se nám bude jezdit s vìtší lodí, doporuèoval bych alespoò 70cm. Pro zaèátek je velice vhodná loï tøídy F5E, kde má trup délku 1metr.

Jsou nìjaké zvláštnosti instalace RC vybavení?

Nejsou . Já k napájení používám pìtièlánek o kapacitì 1700mAh a jezdím "celý den". Jednotlivé komponenty RC vybavení je tøeba chránit pøed vodou. Anténu pøijímaèe je tøeba vyvést na palubu a vhodnì umístit tak, aby byl zajištìn potøebný dosah - pøipevnit ke stìhu, vyvést na záï a propojit na "prut" apod.

Jaké je doporuèené rozmístìní ovladaèù na vysílaèi?

Zde záleží na typu soupravy a pøedevším zvyklostech pilota. Pokud máme naviják na ovladaèi s neutralizací, je ponìkud nepohodlné jej stále držet v požadované poloze. Já jej mám na tahovém potenciometru, lze využít kanál "plynu". U kormidla si vybereme vyslovenì variantu, která nám nejvíce vyhovuje.

Z jakého materiálu udìlat plachty?

Po materiálu požadujeme minimální, nebo nulovou propustnost vìtru. Vyhoví jak tkané materiály, tak folie. Pokud plachtu šijeme, použijeme steh "entl"(. . . . . . . . . ) jinak bychom stehem v linii vytváøeli zeslabené místo pro roztržení. Folie se lepí oboustrannou lepící páskou na šablonì. Plachty z folie je nutné skladovat a transportovat v rozvinutém tvaru.

A co vícetrupé plachetnice, tøeba katamaran?

Jednotrupá plachetnice je vyvážená tak, že ji zátìž na kýlu vrací vždy do svislé polohy - to si mùžeme vyzkoušet tak, že oplachtìní rukou skloníme tak, že jej položíme na vodu - ani "pøilepení" plachet k vodní hladinì by nemìlo zabránit lodi návratu do normální polohy. Katamaran je velice rychlá loï, ale vyžaduje zkušenosti s øízením, jízda po jednom plováku je efektní, ale jakmile se loï pøevrhne, sama se do normální polohy nevrátí... U trimaranu je situace obdobná. Takže pro zaèátek doporuèuji klasickou jednotrupou loï.

Velice dìkuji svému synovi za vytvoøení obrázkù!!!

Související èlánky:

Plachetnice a plachty

Plachetnice Léda ?

Nebojte se vìtru
 

Ivo Michal