Ocena brak

Jak skonstruowane są nowoczesne łodzie żaglowe?

Autor /Komun Dodano /31.01.2012

Posiadłszy rozwiniętą wiedzę teoretyczną na temat żeglowania, w tym warunków, które muszą być spełnione, by łódź mogła skutecznie żeglować na wiatr, współcześni naukowcy prześledzili wnik­liwie rozwój konstrukcji łodzi i żagli i wyjaśnili, dlaczego niektóre z nich były lepsze od innych. Po­między VII a X w. naszej ery Wikingowie prze­pływali w niezwykłym tempie północny Atlantyk na swych długich łodziach - drakkarach. Liczące od 20 do 80 m długości drakkary miały świetnie skon­struowane kadłuby. Były doskonale opływowe -stawiały w wodzie mały opór. Olinowanie składa­jące się ze specjalnych lin i rei po raz pierwszy w historii zapewniło właściwe ustawienie żagla względem wiatru podczas żeglowania na wiatr.
Żagiel łaciński posiadał reję umieszczoną pod takim kątem w stosunku do masztu, że stanowiła ona sztywną krawędź natarcia żagla. Dzięki temu żagiel można było ustawić prawie równolegle do kierunku wiatru. Rozwiązanie to wiele wniosło do techniki żeglowania. Pojawiło się po raz pierwszy około V wieku naszej ery na wyspach Polinezji, której mieszkańcy mają opinię dzielnych żeglarzy. Pomiędzy IX a XIII w. naszej ery ożaglowanie tego typu królowało na Morzu Śródziemnym, przyczy­niając się wydatnie do sukcesów gospodarczych Wenecji czy portugalskich odkryć geograficznych. Dalszy rozwój tego typu ożaglowania zaowoco­wał skonstruowaniem szkunerów Massachusetts, uznawanych za pierwowzory współczesnych oce­anicznych żaglowców regatowych.

Przy projektowaniu nowoczesnych jednostek żag­lowych konstruktorzy opierają się na ogromnym doświadczeniu i wiedzy naukowej. W tunelach aerodynamicznych poddaje się testom modele żagli i olinowania, by sprawdzić siłę oporu, siłę baczną oraz znaleźć punkt przyłożenia tych sił. Pomiary takie przeprowadzane są dla różnych prędkości i kątów natarcia wiatru, zmienia się również kąty ustawienia żagli.
Siły działające na żagle mierzy się urządzenia­mi zwanymi siłomierzami, inaczej dynamometrami. Otrzymane wartości przelicza się następnie tak, by obliczyć siły działające na rzeczywiste ożaglo­wanie. Analogicznym badaniom poddawane są modele kadłubów. Podczas holowania ich w spe­cjalnych zbiornikach wodnych wyznaczane są siły oporu, siły boczne oraz tzw. środek oporu bocz­nego. Na tej podstawie określa się siły działające na pełnowymiarowe kadłuby.
Pomiary niezbędne dla określenia osiągów nie-zwodowanego jachtu wymagają odpowiednich instrumentów oraz wykwalifikowanego persone­lu do ich obsługi. Przeprowadzenie serii niezbęd­nych pomiarów jest czasochłonne, a przez to i kosz­towne, więc robi się to rzadko, gdyż produkt końcowy używany jest do celów rekreacyjnych. Zwykle nowe konstrukcje podlegają tylko niektó­rym badaniom laboratoryjnym, do których dodaje się doświadczenia zebrane przy poprzednich uda­nych i nieudanych konstrukcjach.

Od czasu gdy szczyt potęgi wielkich żaglow­ców minął, żeglarstwem zajmują się liczni entu­zjaści i hobbyści. Niektórzy, zamiast używać kon­wencjonalnych jachtów, budują na przykład statki poruszające się za pomocą żagli po lodzie. Jedno­cześnie można zaobserwować próby wprowadza­nia żaglowców nowej generacji do służby we flo­cie handlowej. W Japonii, Niemczech oraz Wielkiej Brytanii istnieją plany budowy żaglowców, które łączą nowoczesne technologie z osiągnięciami daw­nej myśli technicznej. Przykładowo dwunastotysięcznik brytyjskiej konstrukcji o nazwie Sailiner stworzony został na bazie statków rejowych, z czworobocznymi żaglami, a dodatkowo wypo­sażony jest w silnik wysokoprężny.

Konstrukcje łodzi żaglowych stawały się coraz doskonalsze dzięki wprowadzaniu nowych, ulep­szonych materiałów. Żagle potrzebują tkanin moc­nych, lekkich, sztywnych, gładkich oraz odpornych na działanie wody, słońca i bakterii. Powinny wy­kazywać dużą odporność na uszkodzenia mecha­niczne i zużycie oraz nie przepuszczać wiatru.
Wielki postęp we wszystkich wymienionych dziedzinach osiągnięto, zastępując włókna natu­ralne sztucznymi, które otrzymano bądź w drodze tkania, bądź kalandrowania na gorąco (czyli prze­puszczania tworzywa sztucznego przez rozgrzane wałki). Szczególnym powodzeniem cieszy się rodzaj poliestru zwany dakronem, jednak niewąt­pliwie można w tej dziedzinie wprowadzić jeszcze wiele usprawnień.
Olinowanie wymaga materiałów o dużej ścisłoś­ci oraz wewnętrznej wytrzymałości na rozciąga­nie, podczas gdy maszty i inne drzewce powinny cechować się dużą sztywnością wewnętrzną oraz odpornością na korozję. Na olinowanie używano konopi, lin żelaznych oraz stali galwanizowanej, dziś spotyka się prawie wyłącznie liny ze stali nie­rdzewnej. Drzewce (maszty, bomy, reje itp.) wykonuje się dziś nie tylko z drewna, lecz także ze stopów aluminium, włókien szklanych oraz mate­riałów kompozytowych, będących jednorodnym połączeniem substancji o różnych właściwościach fizycznych, o niezwykle wytrzymałej strukturze plastra miodu. Na kadłuby stosuje się materiały, które łączą odporność na korozję z możliwością formowania w gładkie, lekkie powłoki o dużej wytrzymałości i odporności na udar. Drewno także tu wypierane jest przez stopy aluminium oraz two­rzywa sztuczne wzmacniane włóknami.

Podobne prace

Do góry