Proč je vyvazování zádí na břeh nebezpečné? Alarmující čísla
O kolik se zvýší namáhání na kotvu ve chvíli, kdy jsme vyvázáni zádí na břeh a fouká vítr z boku? Jde o velmi překvapivé hodnoty, které by měly být pro každého skippera alarmující.
Stát jen na kotvě, nebo na kotvě, se zádí vyvázanou na břeh? Co se stane, když přijde bouřka, vítr se stočí a opře se jachtě do boku? Zajímavé srovnání pro nás vytvořil náš instruktor David Černý. Čísla překvapí. Jestli na kotvu působí tah odpovídající 200 kg, nebo 1000 kg, je velký rozdíl. Zatímco jedna hodnota je pro kotvu jen rozcvička, tu druhou již nezvládne. Tyto orientační výpočty ukazují, že stát v bočním větru na kotvě s lanem uvázaným na břeh, je nerozum.
David Černý si dal s výpočty práci. Osobně jsem v matematice skončil u rovnic o jedné neznámé, proto přijímám vypočtené jako fakt. Věřím Davidovým výpočtům stejně, jako jiní věří v Boha.
David začal tím, že si pro výpočet vzal modelovou loď. Potřeboval srovnání plochy jachty od přídě a z boku. Výsledkem byla plocha vystavená větru. U modelové jachty, kterou David použil, se jednalo orientačně o 29 a 92 m2 (jde o jachtu dlouhou cca 25 m). Pro nás je důležitý poměr mezi těmito dvěma čísly, tedy poměr ploch vystavených větru, který je cca 1:3.
Dále potřebujeme aerodynamický koeficient související s tvarem předmětu, který je větru vystaven. Jiný koeficient má vůz Ferrari a jinak je na tom Tatra. Jen pro představu. Jiný koeficient u lodě má ostrá příď a jiný bok jachty. Zde ve výpočtech vidíme, že byl použit koeficient 1,1 pro příď lodě a 2,1 pro bok.
Dalším důležitým faktorem je plošné zatížení udávané v N/m2. Zde David vycházel z technických norem, které stanovovaly čísla pro vítr o rychlosti 9,4 m/s (125 N/m2), 13 m/s (250 N/m2) a 18,9 m/s (500 N/m2).
Výsledky ukazují rozdíl v síle větru působící na jachtu od přídě a z boku. Zatímco od přídě je to 8,02 kN (odpovídá 0,82 tuny), na bok již působí síla 48,52 kN (odpovídá 4,95 tuny).
Již tato čísla jasně ukazují (šestinásobek), jak nevýhodné je stát bokem na vítr. Ale není to ještě vše.
S vyvázanou zádí...
Výpočet David Černý
Rozklad sil při úhlu 80° mezi větrem a kotevním řetězem/lanem.
Nyní si představte jachtu stojící s přídí na kotvě a zádí uvázanou na břehu. Je napnutá mezi kotvou a lanem. Dejme tomu, že je vše velmi dobře napnuté. Na výpočet síly v laně a v řetězu je tu další výpočet. Já jako laik jsem si myslel, že půlku síly, která na loď z boku působí, vezme lano a půlku řetez. Ze 48 kN tedy 24 kN lano a 24 kN řetěz. Technici se však na to dívají jinak a výpočet laika zaskočí. Bude-li úhel mezi směrem větru a řetězem/lanem v obou případech po 80°, síla v řetězu i v laně vzroste na 138 kN v každém. Namáhání na kotvu a lano tedy bude ekvivalentní 14,1 tuny!
Srovnání
Bude-li stát modelová loď jen na kotvě, tedy obvykle natočena přídí, bude na kotvu působit silou 8,02 kN, což odpovídá 0,82 tuny. Pokud se vyváže zádí na břeh a úhel mezi směrem větru a kotevním řetězem/lanem bude 80°, síla bude 138,2 kN, což odpovídá 14,1 tuny. Na kotvu lodě vyvázané na břeh tedy působí 17x větší síla než na kotvu jachty, která stojí pouze na kotvě!
Povolíme lano…
Výpočet David Černý
Rozklad sil při úhlu 45° mezi větrem a kotevním řetězem/lanem.
Jak se síly změní, pokud povolíme lano a úhel mezi větrem a kotevním řetězem/lanem se změní například na 45°? Rázem se ze 138 kN dostaneme jen na 33,9 kN. Stále je to ale čtyřnásobek proti síle, která působí na kotvu jachty stojící pouze na kotvě.
Výsledek
Stát ve větru z boku s přídí na kotvě a se zádí uvázanou na břehu je nerozum. Kotva je namáhána určitě čtyřnásobně více než u jachty pouze na kotvě, ale také to může být sedmnáctinásobek této síly. Je pak jasné, že něco musí povolit.
A ještě jedno doporučení tyto výpočty nabízejí. Pokud už se do této situace dostanete, rozhodně je lepší povolit lano vedoucí na břeh. Síla působící na kotvu se skokově sníží.
Za výpočty děkuji Davidu Černému. Osobně jsem schopen spočítat tak počet vajíček v krabičce v lednici. Tyto výsledky by jasně měly každého navést, jak se chovat, hrozí-li přechod bouřky, tedy změna směru a síly větru.