Plachetnice a plachty

   Snad každý vidìl krásnou plachetnici, jak brázdí moøskou hladinu nebo alespoò pøehradní nádrž s napnutými plachtami lehce naklonìným stìžnìm, posádkou vyklonìnou pøes okraj aby vyvážila náklon. A spousta lodních modeláøù by chtìla mít plachetnici i jako model. Má to svoje výhody. Stavba není až tak nároèná jako u jiných modelù. Odpadají prakticky nástavby. Nepotøebujete takové složitosti jako motor, lodní høídel a šroub. Když pøijde na vìc, mùže se plachetnice øídit sama, takže nepotøebujete RC soupravu. Jinak staèí obyèejná dvoukanálová a dvì serva. Jen vítr obèas nefouká vùbec nebo tak jak chceme. Tomu se poruèit nedá. Nìkteré modeláøe odrazuje právì øízení plachetnice, které je na první pohled složité, ale opravdu jen na první pohled.

   V tomto èlánku se nebude zabývat historickými plachetnicemi. Jsou to pøekrásné lodì, ale jejich stavba je kapitola sama pro sebe. Bude øeè o plachetnicích s jedním stìžnìm a dvìma plachtami. Jak ukazuje obrázek.

Jak funguje plachta

   Obecnì platí, že èím silnìjší je vítr (pøesnìji rychleji vane), tím mùže být vìtší rychlost plachetnice. Hnací síla vìtru pøi jeho rychlosti 10 uzlù (18,5 km.h-1) , hmotnosti plachetnice pøibližnì 11 kg a ploše plachet 74 dm2, odpovídá tomu, jako by plachetnice byla pohánìna motorem o objemu 0,8ccm. Tento nepøíliš velký výkon je potøeba náležitì využít.

   Plachetnice mùže plout jakýmkoliv smìrem bez ohledu na smìr vìtru mimo smìru pøímo proti vìtru. Pokud nastane taková situace, že je potøeba plout proti vìtru, používá se tzv. køižování (viz. obr. vpravo). Budeme-li pøedpokládat, že vítr má ustálený smìr a rychlost, pak se rychlost plachetnice bude mìnit v závislosti na smìru plavby. Tuto závislost pøedstavuje tzv. polární graf a doplòuje jej tabulka.

1 - ostøe proti vìtru - 86%

2 - ostøe proti vìtru - 90%

3 - s boèním vìtrem - 100%

4 - se zadním boèním vìtrem - 92%

5 - se zadním vìtrem - 80%

Graf je sestaven pro plachetnici s bìžným oplachtìním, tedy jednou vratiplachtou a jednou kosatkou. Tomuto zpùsobu oplachtìní se øíká "vysoká tekeláž" a je také  nejvýkonnìjší.

   Plachta funguje na podobném principu jako køídlo letadla. Správný tvar plachty pøipomíná prohnutou desku, kolem které proudí vzduch (vítr). Když proudí vhodným smìrem, vzniká na jedné stranì plachty podtlak a na druhé pøetlak. Stejnì jako je tomu u køídla letadla. Názornì to ukazuje obrázek. Podtlak a pøetlak jsou síly, které pùsobí na plachtu a ta se pak pøenáší na loï, která pluje. Další lilou je odpor, který pøi prodìní vzniká. Vektorovým složením tìchto sil vychází výslednice. Aby se zlepšilo prodìní vzduchu  kolem hlavní plachy, umisuje se pøed ní ještì jedna menší tzv. kosatka. Jak kosatka funguje je vidìt na dalším obrázku. Takto zlepšené proudìní se projevuje vìtší vztlakovou silou a tím i vyšším výkonem plachty. Jak jsme již uvedli, plachetnice mùže plout libovolným smìrem bez ohledu na to, jakým smìrem fouká vítr. Tento fakt je dán skuteèností, že plachetnice se pohybuje na rozhraní dvou odlišných prostøedí. Voda a  vzduch. Trup plachetnice by mìl mít takový tvar aby klad dopøednému pohybu co nejmenší odpor, ale pohybu do stran bránil co nejvíce. Bokorysný tvar trupu - tzv. "laterál" musí být navrhován s tímto ohledem. Souèasnì, ale nesmí pøíliš snižovat manévrovatelnost modelu, pokud má být øízen RC soupravou. Tìžký oøíšek :-)

   Vítr urèitého smìru a rychlosti vyvolává v urèitém bodì plachty vztlak (Fv) a odpor (Fx), èímž vzniká výsledná síla urèitého smìru (tmavá šipka). Když tuto sílu promítneme na osu plavání, dostaneme výslednou dopøednou sílu (èervená šipka), která urèuje jakou rychlostí se plachetnice bude pohybovat. Jenže tento pohyb vyvolává další sílu, které se øíká "protivítr". Když vektorovì složíme smìr plavby neboli protivìtru a skuteèného vìtru, získáme tzv. "zdánlivý vítr" a podle nìj by mìly být nastaveny plachty. Velikost zdánilého vìtru se mìní podle toho jak se mìní smìr plavby a nebo smìr vanoucího vìtru. Mùže se to zdá složité, ale nejlépe je to vidìt opìt na obrázku. Písmena Sv znaèí smìr skuteèného vìtru, Pv je protivítr, nebo také opaèný smìr plavby a Zv je zdánlivý vítr. Možná Vás napadne, zda je snadnìjší øídit skuteènou plachetnici a nebo model. Možná se Vám to nebude zdát, ale øízení skuteèné plachetnice v porovnání s modelem je skuteènì snadnìjší. Když plujete na plachetnici cítíte jak vane zdánlivý vítr. Když ale modeláø stojí na bøehu, ofukuje jej skuteèný vítr a navíc tam kde pluje model mùže vítr foukat jinak. Nastavení plachet se pak stává nároènìjším.