Miłośnicy jachtów żaglowych lubują się również w opowieściach na temat zawrotnych prędkości, które są w stanie osiągnąć ich bolidy. Jak przekładają się takie przechwałki na rzeczywistość? Sprawdzamy.
Opowieści posiadaczy jachtów zazwyczaj traktują o niebywałych prędkościach osiąganych przez ich statki. Zawierzając słowom entuzjastów, można odnieść wrażenie, że wychwalane przez nich pod niebiosa bolidy poruszają się wręcz z prędkością światła. Rzeczywistość jest jednak w stanie bardzo szybko zweryfikować wybujałą wyobraźnię i włożyć tego typu historie między bajki – prawa fizyki są bowiem bezlitosne i nie da się ich oszukać. Sprawdźmy, w jaki sposób prezentuje się prędkość jachtu żaglowego z fachowego punktu widzenia i co równie ważne – czy w opowieściach miłośników jachtów jest choćby ziarno prawdy?
Na wstępie warto zwrócić uwagę na podstawowe czynniki mające wpływ na prędkość jachtu – są to masa, kształt i oczywiście warunki atmosferyczne. Hydroanalitycy już lata temu byli w stanie udowodnić, że przy osiąganiu prędkości granicznej opór falowy staje się większy wraz ze wzrostem prędkości, nawet do jej szóstej potęgi! Krzywa oporu wznosi się zaś tym ostrzej im jacht jest cięższy. Ostatnie wzniesienie krzywych oporów powstaje zazwyczaj dla liczby Froude’a (liczba Froude’a Fr = w/(gL)0,5). Maksymalną prędkość jachtu w węzłach możemy wyliczyć ze wzoru – w = 2,41(Lwl)0,5, gdzie Lwl oznacza długośc linii wodnej w metrach.
Niestety jest to prawie niemożliwe, szczególnie dla potężnych jachtów turystycznych. Istnieje jednak jedna okoliczność sprzyjająca pokonaniu bariery, a mianowicie zjazd z odpowiednio stromego zbocza fali. Im bardziej stroma fala, tym większa składowa siła grawitacji dodająca wiatru w żagle – dosłownie! W innych warunkach maksymalną prędkość potrafią przekroczyć już tylko lekkie jachty regatowe z odpowiednią mocą pędnika i wielokadłubowce. Aktualnie nie brakuje nowoczesnych regatowych jachtów morskich, które są stworzone do szybkiego pływania. Lakonicznie rzecz ujmując – niemożliwe nie istnieje, ale w większości przypadków dokonanie cudu wiąże się ze specjalnymi wymaganiami.
Poza kształtem i długością kadłuba na maksymalną prędkość jachtu mają wpływ także jego proporcje – stosunek ożaglowania do wyporności, czy wyporności do długości. Według praw fizyki lżejszy statek o nowocześniejszych liniach kadłuba wymaga zdecydowanie mniejszego napędu do rozwinięcia tej samej prędkości, niż zwalisty jacht ciężki. Tę tezę potwierdzają też przeprowadzone przez naukowców badania. Świetny przykład stanowią wspomniane jachty regatowe morskie, które poza korzystną proporcją masy do powierzchni żagli charakteryzują się również kadłubami umożliwiającymi im żeglugę w ślizgu. Nie można tego oczekiwać od tzw. “hotelowca” i niekoniecznie należy wierzyć w opowieści o wielkich jachtach pływających z zawrotną prędkością.
Zdj. główne: Ludomił Sawicki/unsplash.com
