Samoster - Cichy załogant.pdf

(392 KB) Pobierz

jak to dziala k.qxd

jak to dział a

wiatr rzeczywisty

Z arówno latanie, jak i pły-

1

wiatr własny

wanie po bezkresach

oceanu wodnego lub po-

wietrznego, mimo poczucia

wolności i panowania nad

przestrzenią, jest w pew-

nych momentach uciążliwe.

Uciążliwości tej doświadczył

każdy, kto leciał na dłuższej

trasie lub płynął w sytuacji,

gdy nie widać horyzontu.

Wzrok nie ma się na czym

zatrzymać, odnosi się wraże-

nie, że stoimy w miejscu i po

prostu nie wierzymy, że się

poruszamy. Będąc pasaże-

prędkość jachtu

wiatr pozorny

wiatr rzeczywisty

Samoster –

cichy załogant

więc poszukiwano sposobu

na to, żeby łódź mogła pły-

nąć „sama”, a żeglarz w tym

czasie mógł cokolwiek zro-

bić: zrefować żagle, przygo-

tować coś do jedzenia itp.

Zauważono dość daw-

no, że na niektórych łodziach

dało się tak ustawić żagle

i ster, że łódź przez dłuższy

czas utrzymywała kurs. Gdy

jeszcze do tego unierucho-

miono rękojeść steru, czyli

tzw. rumpel, łódź mogła dość

długo płynąć stałym kursem.

I tu uwaga: co to znaczy sta-

ły kurs? Stały w stosunku

do czego? Otóż w przypadku

żaglówek i samosteru mechanicznego można mówić

jedynie o kursie stałym w stosunku do kierunku wiat-

ru. To już dużo, jako że kierunki wiatru na pełnym mo-

rzu nie zmieniają się tak często jak na lądzie.

Kazimierz Topór

rem, możemy po prostu przespać rejs, poczytać, wy-

pić coś, zjeść, jednym słowem, możemy zrobić coś dla

zabicia czasu. Inaczej, gdy to my prowadzimy jacht

lub łódź rybacką. Mowy nie ma o drzemce! Od dawna

2

3

30

15908174.100.png

15908174.111.png

15908174.122.png

15908174.133.png

15908174.001.png

15908174.012.png

15908174.023.png

15908174.034.png

15908174.045.png

15908174.055.png

15908174.056.png

15908174.057.png

15908174.058.png

15908174.059.png

15908174.060.png

15908174.061.png

15908174.062.png

15908174.063.png

15908174.064.png

15908174.065.png

15908174.066.png

15908174.067.png

15908174.068.png

15908174.069.png

15908174.070.png

15908174.071.png

15908174.072.png

15908174.073.png

15908174.074.png

15908174.075.png

15908174.076.png

15908174.077.png

15908174.078.png

15908174.079.png

15908174.080.png

15908174.081.png

15908174.082.png

15908174.083.png

15908174.084.png

15908174.085.png

15908174.086.png

15908174.087.png

15908174.088.png

15908174.089.png

15908174.090.png

15908174.091.png

15908174.092.png

15908174.093.png

15908174.094.png

15908174.095.png

15908174.096.png

15908174.097.png

15908174.098.png

15908174.099.png

rozwiązania trwały jednak nadal i pojawiły się dwie

zasadnicze linie rozwoju tego urządzenia

– samoster ze statecznikiem o pionowej osi obrotu ,

tzw. V-vane,

– samoster o dwóch osiach obrotu – H-vane.

Ten pierwszy to modyfikacja statecznika ,

z przeciwwagą i z odpowiednio ukształtowaną płet-

wą. Ciekawszy jest typ drugi. Dzięki możliwości obro-

tu wokół pionowej osi może się ustawić tak, że jego

pozioma oś obrotu przyjmuje położenie prostopadłe

w stosunku do kierunku wiatru. Dzięki tej poziomej

osi może odchylać się od pionu w zależności od pręd-

kości, czyli w rezultacie od siły naporu wiatru. To od-

chylenie może być przekazane systemem linek i po-

pychaczy na ster. Jasno widać, że siła oddziaływania

na ster będzie tu znacznie większa, ocenia się, że

5-krotnie większa w stosunku do poprzedniego roz-

wiązania.

Rozwiązanie to częściowo eliminuje problem

pracy samosteru przy małych prędkościach wiatru.

Częściowo to oczywiście nie oznacza, że całkowicie.

W ciężkich warunkach, przy dużej prędkości jachtu,

taki samoster to za mało. Czyniono różne próby, naj-

częściej wykorzystujące ster główny jachtu, bo po

prostu był. Ster wyposażano w trymery o różnych

kształtach: co wytwórnia, to jakiś nowy model.

Od pewnego czasu (od około 1964 roku) naj-

większą popularność zyskały stery pomocnicze

w postaci zanurzonego w wodzie wahadła, wspoma-

gającego ster główny. Od nazwiska ich twórcy – Blon-

die Haslera – zyskały nazwę „wahadło Haslera” .

Statecznik w rezultacie pracuje w środowisku wod-

nym, co daje spore siły hydrodynamiczne niezbędne

do sterowania jachtem przy małych prędkościach. Jak

to działa? Otóż przy położeniu neutralnym statecznik

utrzymuje się w linii opływających go strug wody

i zwisa pionowo. Nawet mały obrót statecznika wokół

osi pionowej – A powoduje wytwarzanie się siły od-

chylającej go w bok, przez obrót wokół osi B. I tu wła-

śnie ujawnia się największa zaleta tego systemu.

3

4

2

4

Jeśli o wietrze mowa, to trzeba od razu powie-

dzieć, że w grę wchodzą trzy wiatry:

WR – wiatr rzeczywisty, wiatr, którego prędkość

i kierunek odnosimy do Ziemi,

WW – wiatr własny, prędkość wiatru wynikająca

z ruchu jachtu względem nieruchomego powietrza,

WP – wiatr pozorny, wypadkowa WR i WW .

5

1

Załoga jachtu ma więc do czynienia wyłącznie

z wiatrem pozornym WP i sterowanie samoczynne oz-

nacza trzymanie stałego kursu w stosunku do kierun-

ku WP.

Zasada samoczynnego mechanicznego stero-

wania, czyli zasada działania „samosteru” (nie mylić

z autopilotem, działającym w oparciu o GPS i serwo-

mechanizmy sterowane elektronicznie) polega więc

na działaniu dwóch układów: układu reagującego na

odchylanie kursu od wielkości zadanej względem WP

i układu wykonawczego.

Jednym z pierwszych samosterów było urzą-

dzenie z 1936 roku , konstrukcji francuskiego żegla-

rza Marin Marie, w którym rolę czujnika kierunku peł-

niły dwa kawałki sklejki połączone w układzie „V”

i osadzone obrotowo na pionowej osi. Z uwagi na ko-

łysanie łodzi cały ten obrotowy zespół musiał być wy-

ważony względem osi obrotu. Za pomocą linek układ

ten sterował bezpośrednio dodatkowym sterem, za-

mocowanym na pawęży.

Łatwo zauważyć, że głównym problemem takie-

go sterowania była prędkość wiatru pozornego. Jeśli

była zbyt mała, to moment wytworzony przez wiatr

nie pozwalał na obrócenie płetwy steru, pracującej

w wodzie, dla której opór jakiegokolwiek ruchu jest

znacznie większy niż dla ruchu w powietrzu. Dopro-

wadziło to do wynalezienia nowego typu samosteru

i w 1955 roku brytyjski żeglarz Ian Major opracował

układ , w którym główną płetwę steru porusza tzw.

trymer, mały ster wbudowany w płetwę główną i po-

wodujący jej obracanie. Poszukiwania optymalnego

5

2

3

31

15908174.101.png

15908174.102.png

15908174.103.png

15908174.104.png

15908174.105.png

15908174.106.png

15908174.107.png

15908174.108.png

15908174.109.png

15908174.110.png

15908174.112.png

15908174.113.png

15908174.114.png

15908174.115.png

15908174.116.png

15908174.117.png

15908174.118.png

15908174.119.png

15908174.120.png

15908174.121.png

15908174.123.png

15908174.124.png

15908174.125.png

15908174.126.png

15908174.127.png

15908174.128.png

15908174.129.png

15908174.130.png

15908174.131.png

15908174.132.png

15908174.134.png

15908174.135.png

15908174.136.png

15908174.137.png

15908174.138.png

15908174.139.png

15908174.140.png

15908174.141.png

15908174.142.png

15908174.143.png

15908174.002.png

15908174.003.png

15908174.004.png

15908174.005.png

15908174.006.png

15908174.007.png

15908174.008.png

15908174.009.png

15908174.010.png

15908174.011.png

15908174.013.png

15908174.014.png

15908174.015.png

15908174.016.png

15908174.017.png

15908174.018.png

15908174.019.png

15908174.020.png

15908174.021.png

15908174.022.png

15908174.024.png

15908174.025.png

15908174.026.png

15908174.027.png

15908174.028.png

15908174.029.png

15908174.030.png

15908174.031.png

15908174.032.png

15908174.033.png

15908174.035.png

15908174.036.png

15908174.037.png

15908174.038.png

15908174.039.png

15908174.040.png

15908174.041.png

15908174.042.png

15908174.043.png

15908174.044.png

15908174.046.png

15908174.047.png

15908174.048.png

15908174.049.png

15908174.050.png

15908174.051.png

15908174.052.png

15908174.053.png

jak to dział a

Do obrotu wahadła wokół osi A potrzebna jest nie-

wielka siła, natomiast siła odchylająca wahadło

w bok – zależna od prędkości jachtu i od powierzchni

czynnej płetwy – jest znacznie większa i z powodze-

niem, dzięki systemowi linek – C, pozwala na obrót

steru głównego. Statecznik dobrze radzi sobie przy

małych prędkościach, a przy dużych działa nawet

znacznie pewniej, z uwagi na duże siły hydrodyna-

miczne generowane przez płetwę wahadła.

Połączenie w jeden system statecznika wiatro-

wego – reagującego na zmianę kursu w stosunku do

kierunku wiatru pozornego – i organu wykonawczego,

realizującego przesterowanie jachtu, odbywa się

za pomocą zespołu klinek, popychaczy, dźwigni,

przekładni ślimakowych itd. i ma w zasadzie drugo-

rzędne znaczenie. Oczywiście całkowite przełożenie

systemu, czyli stosunek obszerności ruchu stateczni-

ka powietrznego do ruchu ostatniego elementu: steru

głównego lub steru pomocniczego, musi być dobrane

do charakterystyki jachtu. Jak wiadomo, są jachty

trudno i łatwo sterowalne. Mówimy o tzw. „dzielnoś-

ci” morskiej jachtu, co oznacza po prostu stateczność

i kierowalność.

Na szczęście metody projektowania jachtów

w ostatnim 20-leciu bardzo się zmieniły. Modelowanie

komputerowe pozwala zaprojektować jacht o z góry

zadanej charakterystyce. Pojawił się „autopilot”, czyli

system sterowania jachtem z wykorzystaniem GPS,

serwomechanizmów i komputerowego przetwarzania

danych. Ale to nie to samo, co „cichy załogant”, jak

nazywają żeglarze samoster. Wspomniany tu pułkow-

nik Blondie Hasler mawiał: ten załogant naprawdę

ma wiele zalet: pracuje bez jedzenia, nie „pyszczy”

kapitanowi i nie robi wstydu w porcie, bo nie upija

się i nie podrywa dziewczyn znajomych i przyjaciół!

O sympatii żeglarzy do tego niezawodnego urządze-

nia świadczy spora ilość rozmaitych typów, których

systematykę podaje Peter Forthman .

Warto też wspomnieć, że bez samosteru nie

mogłyby się odbywać rejsy samotnych żeglarzy, po-

konujących w ciągu wielu dni i tygodni bezkresne

obszary oceanów. z

6

32

6

15908174.054.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Lockheed SR 71 Blackbird.zip (11665 KB)
Najwiekszy most swiata.pdf (1254 KB)
Aktualności - mt_6_08.pdf (275 KB)
Atlantyckie wyzwanie, czyli Marconi triumfujący.pdf (324 KB)
Bariera przeciwpowodziowa na Tamizie.pdf (655 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin