Razumijevanje i kontroliranje snage u jedrimaje ključno za optimizaciju performasi jedrenja u orcu.
Tri su izvora snage u jedrima:
- upadni kut vjetra
- dubina jedara
- oblik savijenosti zadnjeg poruba
Ukupna snaga u jedrima je rezultat zbroja sva tri spomenuta izvora. Trimeri jedara prvo pokušavaju jedrilicu opteretiti punom snagom (ne premalo snage niti da je ugušena pretjeranom snagom) i tada traži optimalnu kombinaciju snage dobivene iz upadnog kuta, dubine jedra i savijenosti vanjskog poruba (ventama) koja odgovara uvjetima jedrenja. Ako je premalo ili previše snage u jedrima treba raditi na njenom pojačavanju ili slabljenju.
Jedrari dizajniraju i izrađuju jedra koja su i brza i mogu se prilagođavati da se iz njih izvuče najviše u različitim uvjetima jedrenja. Trimeri imaju ciljeve paralelene onima koje imaju jedrari:
- postići dizajnirani oblik
- fino trimanje za prilagodbu trenutnim uvjetima
Više ćemo obratiti pažnju na fino trimanje oblika jedra nakon što definiramo svaki od tri izvora snage jedra, kao i neke druge karakteristike oblika jedra.
1. Upadni kut
Prvi izvor snage je upadni kut vjetra. Kad je taj kut 0° jedra samo tresu (lepršaju) na vjetru. Potrebno je pritegnuti škote da bi se povećao upadni kut i povećala snaga. Ako se škote popuste snaga se smanjuje. Upadni kut također kontrolira i kormilar. U tom slučaju ako se zapoja (opadne od kursa) snaga će se povećati, a ako se zaorca (smanji upadni kut) snaga će se smanjiti.
Snaga će rasti dok se upadni kut povećava, sve do točke kad brzina počne padati. Kad je upadni kut vjetra prevelik, prestaje koristan protok zraka i korisna snaga naglo pada (jedrilica se uglavnom samo naginje).
Slika 1: Pritezanjem škota, kao što je prikazano na A-B, povećava upadni kut i snagu. Kormilar također može povećavati upadni kut vjetra opadanjem od kursa (C-D). Popuštanjem škota ili usmjeravanjem jedrilice provom u vjetar smanjuje se snaga.
2. Dubina jedra (draft)
Dubina jedra (draft) drugi je izvor snage u jedrima. Dubinom jedra kontrolira se snaga, akceleracija i otpor jedra. Veća dubina stvara više snage i bolju akceleraciju, dok isplićenije jedro ima manji otpor, ali i manju snagu. Kao i s upadnim kutem, snaga se povećava dubinom do točke kad to se protok zraka počne usporavati. Maksimalna snaga se postiže s vrlo malim usporavanjem protoka.
Slika 2: Full shape vs. Flat shape
Duboka forma (full shape) je mnogo snažnija od plitke (flat shape). Duboka jedra su najbolja za veliku snagu i akceleraciju. Plitko jedro je najbolje da se ne pretjera sa snagom u jedrima po jakom vjetru. Plitka forma je također i brza po „glatkim“ uvjetima jer stvara manji otpor.
Duboka jedra su najbolja kad je more valovito i kad je val oštar ili za ubrzavanje nakon viravanja.
Plitko jedro smanjuje snagu i otpor. Kad su uvjeti koji stvaraju preveliku snagu u jedrima (jaki vjetar), plitko jedro je bolje. Također, plitko jedro će biti brže po mirnom moru. Kad se povećava snaga, smanjenje otpora može poboljšati performanse. Dok po uvjetima kad se stvara nedovoljna snaga u jedrima, dodavanje snage može biti važnije nego smanjivanje otpora (slika 2: Flat shape - less drag).
3. Oblik savijenosti stražnjeg poruba
Oblik stražnjeg poruba je treći izvor snage jedra. Oblik savijenosti zadnjeg poruba (twist) je relativni odnos gornjeg i donjeg dijela stražnjeg poruba jedra. Jedro je „otvoreno“ kad je u gornjem dijelu dosta savijeno. Suprotan trim je kad je ta krivulja ravnija i kaže se da je jedro „zatvoreno“.
Povećavanje krivulje (twista) smanjuje snagu jedra; smanjivanje otvorenosti dodaje snagu u jedro. Povećavanje krivulje izbija snagu iz gornjeg dijela jedra.
veća krivulja = manja snaga (slika 4)
Jednako kao kod upadnog kuta i dubine jedra, smanjivanje otvorenosti (krivulje) vanjskog poruba jedra povećava snagu do točke kad je otpor prevelik i snaga počne padati. Stoga, zašto krivulja i kolika treba biti?
Peraje i kobilice nisu dizajnirane sa zakrivljenim stražnjim rubom, ali jedra (kao i propeleri i elise na vjetrenjačama) jesu. Zbog manjeg površinskog otpora, vjetar je jači iznad mora nego uz površinu... ovo je poznato kao „gradijent vjetra“. Stvarni vjetar i brzina jedrilice stvaraju prividni vjetar. Snažniji stvarni vjetar stvara širi kut prividnog vjetra (također i snažniji prividni vjetar) iznad površine jedra. Gornji dio jedra je relativno savijeniji prema vani nego donji dio jedra, da bi se što više prilagodio upadnom kutu prividnog vjetra. Jedrari dizajniraju ovaj „twist“ da odgovara prosječnom gradijentu (raspodjeli upadnih kuteva) prividnog vjetra.
Slika 3: Gradijent upadnih kuteva prividnog vjetra
Potom se krivulja (twist) fino namješta da oblik jedra bude prilagođen prevladavajućem gradijentu vjetra. Daljnim finim trimanjem prilagođavamo krivulju uvjetima na moru i ciljevima koje želimo postići.
Fino namještanje krivulje je jedna od najsnažnijih prilagodbi koje možemo napraviti.
Slika 4: Krivulja je razlika u trimu gornjeg i donjeg dijela zadnjeg ruba jedra. Povećavanje zakrivljenosti (twista) smanjuje snagu jer se propušta vjetar u gornjem dijelu jedra.
Slika 5: Jedra su dizajnirana da imaju zakrivljenost koja će odgovarati razlikama prividnog vjetra uzrokovanim gradijentom vjetra.
Bill Gladstone
