Disclaimer: Tento článek je určen pro průměrného charterového skippera.
Víte, co je to návětrná a co závětrná loď?
Je to snadné: pokud je kormidlo na středu a loď se samovolně stáčí proti větru, tj.vyostřuje, je návětrná. Pokud se s kormidlem na středu stáčí po větru, tj.odpadá, je závětrná. A pokud pluje stále rovně, pak je neutrální (vyvážená).
Řekněme, že jsem se zrovna poprvé postavil na svoji loď – zrovna jsem ji koupil nebo spíše přebral charterovou loď. Najdu třeba v lodních dokumentech, jestli jsem se ocitl na lodi návětrné či závětrné? Ne! Návětrnost či závětrnost totiž můžeme během plavby měnit. Na čem to závisí? Z pohledu fyziky je to velmi snadné: pokud je těžiště sil* působících na plachty za těžištěm sil* působících na laterál, pak je loď návětrná a vice versa.
*vodorovných kolmých na podélnou osu lodi
Lze to snadno spočítat, nebudu zde uvádět příklad (čti: je to zatraceně složitý a já asi zrovna chyběl, když jsme to ve škole brali). Ale nás bude spíše zajímat na čem to závisí jachtařsky. Nejjednodušší (pozor, velmi zjednodušená!) odpověď je, že návětrnost závisí na poměru velikosti plachet před a za stěžněm (více plachet za stěžněm => loď je návětrná), protože laterál (resp.jeho těžiště) se nemění.
Rozebereme to trochu podrobněji
Ve skutečnosti nezáleží na velikosti plachet před/za stěžněm, ale na jejich „výkonu“, resp.ještě přesněji na složce síly působící kolmo na podélnou osu lodi (vodorovně s hladinou). Proto pokud například zvětším twist hlavní plachty, loď se stane více závětrnou (resp.v obvyklém případě méně návětrnou). Trimování plachet je ale dost rozsáhlé téma a není součástí tohoto článku – mohu doporučit např. RYA příručku „Trimování plachet pro jachtaře“ od Roba Gibsona (v českém vydání IFP Publishing). Trim plachet navíc ovlivňuje velikost náklonu – o tom budeme mluvit za chvíli.
Dále nesmíme zapomenout na vliv pozice samotného stěžně. Umístění stěžně na palubě zvolil konstruktér a snahou ve většině případů je, aby byla loď při průměrném trimu a průměrném větru mírně návětrná. Proč tomu tak je, to si vysvětlíme za moment.
Přesnou pozici, resp. záklon či průhyb stěžně ale můžeme měnit. Ovlivňujeme tím kromě trimu plachet (viz příručka Trim plachet) také návětrnost lodi – pokud stěžeň zakloním více, posune se těžiště plachet dozadu a loď bude více návětrná. A to i přesto, že plocha plachet zůstala před i za stěžněm stejná.
Také je třeba vzít do úvahy délku páky, tj.jak daleko je plachta od stěžně. Samozřejmě platí, že čím dál je plachta od stěžně, tím větší má vliv na návětrnost, resp. závětrnost lodi. To je taky důvod (jeden z nich), proč jsou pomocné stěhy pro malé / bouřkové kosatky upevněné blíže ke stěžni. Hodně o tom ví kapitáni vícestěžňových lodí.
Upozorňoval jsem, že jednoduchá odpověď je zjednodušená…dokonce ještě víc! Za plavby se totiž ve skutečnosti mění i výsledné těžiště laterálu. Jak je to možné? Hned z několika důvodů. Tvar trupu pod hladinou se mění v závislosti na náklonu lodi. Možná existují i výjimky, ale ve většině případů se zvětšujícím se náklonem roste návětrnost lodi. Náklon také pochopitelně ovlivníme rozložením hmotnosti (posádka může vyvažovat, můžeme přesunovat náhradní plachty, zásoby či jiné těžké předměty, přečerpávat vodu do nádrží na návětrné straně atd.).
Laterál se dále mění v závislosti na rozložení hmotnosti předo-zadní. Přesunem zátěže dozadu se loď stává více závětrnou. Na běžné charterové lodi ten rozdíl není velký (resp.vliv náklonu je větší) a nemáme k dispozici významnou přesunovatelnou zátěž (posádka je obvykle vzadu v kokpitu). Pokud máme před sebou velmi dlouhou plavbu na kurzu, lze uvažovat o přesunu kotvy s řetězem dozadu – tím se navíc vylepší chování lodi v bouřce.
Z výše uvedeného má největší vliv nastavení plachet: jejich relativní velikost a trim. plachty navíc můžeme nastavit snadno, zatímco jiné parametry lodě obtížněji nebo vůbec.
Pro hnidopichy dodávám, že zanedbávám vliv fendrů, co je některé posádky cárají po vodě, nohy posádky ve vodě za horkých dnů, člun tažený za lodí, voodoo a jinou magii, zlomyslného místního vodníka atd. Takové vlivy je těžké odhadnout (či odhalit), ale především budu optimisticky předpokládat, že si skipper zajistil, že jeho loď nic výše (ne)uvedeného nebude ovlivňovat.
Pozn.: rád bych touto cestou poprosil zkušené mořské vlky o návod, jak se zbavit zejména toho vodníka. Já na to zatím nepřišel a už několikrát jsem ho podezíral…ale psst! Aby nás neslyšel.
Dobrá, tak teď už víme, co všechno návětrnost ovlivňuje. Ale k čemu je to vlastně dobré? Proč by mě to vůbec mělo zajímat?
Některá plavidla využívají změny v návětrnosti k zatáčení – mluvím samozřejmě o windsurfech (všimli jste si, že nemají kormidlo?). A ovlivnění návětrnosti lze využít jako nouzový kormidlovací systém v případě selhání kormidla (funguje to docela dobře, vyzkoušeno!). Pro běžného charterového jachtaře jde ovšem především o to, aby loď byla přibližně vyvážená, tj. blízko neutrálnímu stavu. Budeme však preferovat mírnou návětrnost lodi a to ze 3 důvodů:
- Výrazně lepší cit kormidelníka – v tomto případě by mírná závětrnost byla stejně užitečná. Je to především důvod, proč nemít loď zcela neutrální (vyváženou).
- Je to bezpečnější – to rozvedu dále.
- Vylepší to stoupavost lodi proti větru – kormidlo vytočené do závětří funguje jako další malé křídlo (spolu s kýlem či ploutví) a tlačí loď proti větru (viz náčrtek).
Zejména poslední důvod se nám líbí, takže proč si nepomoct větší návětrností, že? Raději ne. Pokud je návětrnost větší než malá, kormidlo začne spíše brzdit než pomáhat stoupání lodě. Kormidelník (příp. autopilot) se musí s kormidlem mnohem víc prát a navíc hrozí, že to přeženeme a loď bude návětrná až příliš.
Proč není dobrý nápad, aby byla loď výrazně návětrná?
Protože spinout!! Co to je?
To je stav, spíše moment, kdy je loď návětrná přespříliš a kormidlo už návětrnost nedokáže přetlačit. V tu chvíli následuje prudké samovolné otočení lodi proti větru. Vedlejším efektem takového obratu je jednak zvýšené namáhání takeláže a jednak velmi výrazný náklon.
Proč / kdy ke spinoutu dojde?
Na počátku je stav, kdy je loď hodně návětrná, kormidlem ji tedy musíme tlačit do závětří. Kormidlo je sice vytočené více než málo a loď docela brzdí, ale stačí udržet loď na kurzu. Pak přijde poryv větru, nemusí být ani nijak silný. Stanou se téměř současně 3 věci:
- se silnějším větrem se zvýší návětrnost lodi mající původ v plachtách
- zvýší se náklon a tím se dále zvýší návětrnost lodi
- zvýšený náklon současně sníží účinnost kormidla
Dobrá zpráva je, že loď po spinoutu skončí proti větru a bude stát na místě. Tedy… samozřejmě jen na chvíli. Potom vám to příď sfoukne, plachty opět naberou vítr a jede se dál.
A další dobrá zpráva je, že pokud člověk drží otěž v ruce a je dost rychlý, obvykle lze spinoutu na poslední chvíli zabránit vypuštěním hlavní plachty.
Proč není dobrý nápad, aby byla loď výrazně závětrná? Resp. aby vůbec byla závětrná?
Kvůli bezpečnosti. Pokud se kormidelníkovi vymkne situace z rukou (kormidelník usne, upadne, kormidlo upadne…), nezůstane loď poslušně stát proti větru jako po spinoutu (čímž nám dá čas situaci řešit, např. kormidelníka vzbudit). Bude se dál pohybovat „náhodným“ směrem (po větru). Může se nám otočit na zaďák a hrozí nekontrolovaná halza spolu se všemi potenciálními vedlejšími negativními jevy jako jsou např. boule na hlavě, něčí bezvědomí, MOB, zlomený stěžeň, sprostě nadávající skipper atd.
Mám loď příliš návětrnou / závětrnou, co s tím mám dělat?
Nejdřív si řekněme, co je to příliš: pokud je kormidlo vytočené víc než přibližně 5-7 stupňů při návětrné lodi. Se závětrností chceme něco udělat téměř vždy (výjimky samozřejmě existují). Budu zde popisovat snahu o snížení návětrnosti protože je to obvyklejší (při problému se závětrností budeme postupovat obráceně).
Nejspíš začneme trimováním plachet – zvětšení twistu hl. plachty, její vyploštění, vypuštění otěžového vozíku (zde opět odkážu na knihu „Trimování plachet pro jachtaře“). Záklon stěžně asi většina charterových jachtařů nebude chtít měnit, ale chceme ho snížit. Zkusíme snížit náklon lodi – pokud ale posádka už sedí na návětrné straně (…a navíc na bortu a nikoli v kokpitu – to už mluvíme spíše o regatách), asi nebudeme mít na palubě další významnou přesunovatelnou zátěž.
Nepomohlo a loď je stále příliš návětrná? Pak nezbývá než začít refovat plachty. Tím jednak snížíme náklon (což samo o sobě vede ke snížení návětrnosti lodi) a jednak si můžeme lépe vyvážit relativní velikost plachet před a za stěžněm. Kterou plachtu začneme refovat jako první? Pokud bychom měli kosatku (tj. nezasahuje za stěžeň) a loď byla příliš návětrná, musíme refovat hlavní plachtu. Častěji se ale dnes na charterových lodích setkáme s velkou genou zasahující až daleko za stěžeň. Pak můžeme začít refovat genu, což bude většinou snadněji proveditelné. Stejně tak ale můžeme začít refovat hlavní plachtu – při plavbě ostře na vítr nám to umožní držet ostřejší kurz k větru (díky lepší náběžné hraně geny).
Pojďme se podívat na trochu zkušenosti z praxe
Příklad první: České vody, Lipno. Když vítr zesílí, je čas refovat. Nejdřív trochu genu, hned poté jdeme refovat hlavní plachtu. Na lodi byl systém refování jedním lanem, ale vždy je dobré mít člověka u stěžně, tam jdu já. Počkám, až mi povolí výtah, pomůžu plachtě dolu, křiknu na kapitána, že už může refovací lano dotahovat a….a nic. „Můžeš!!“ Pořád se nic neděje. Zvednu hlavu…a dodnes vidím výraz jeho tváře a upřený pohled na utržený konec refovacího lana. No nevadí, tak víc zrefujeme genu a celková plocha plachet bude stejná, jako bychom refovali hlavní.
Už tušíte zradu tohoto postupu?
Plocha plachet je skutečně stejná a odpovídající větru, plachty jsou ale značně nevyvážené: vepředu hodně malá gena, za stěžněm plná hlavní plachta. Výsledek na sebe nenechal dlouho čekat: přišel větší poryv a následoval ukázkový spinout! Nikdo z posádky se naštěstí nevydal si nedobrovolně zaplavat. Pro představu o náklonu: v salonu na poličce v misce ležela téměř prázdná láhev od saponátu. Později jsme ji našli ležet na navigačním stolku…ten je na druhé straně lodi…asi o 5cm níž než původní polička. Tj. láhev proletěla asi 2m volným prostorem aniž se přiblížila k podlaze lodi.
Příklad druhý: pro změnu české vody, pro změnu Lipno. Vítr se hodně mění (0-20 uzlů) a navíc fouká dost nárazově (poryvy cca do 24 uzlů). Máme plně zrefovanou hlavní plachtu a asi 1/4 geny. Začíná další z mnoha přeháněk. Množství posádky ve voděodolné úpravě není dostatečné, takže úplně sbalíme genu a zůstávám nahoře sám s refovanou hlavní. V podstatě nefouká, plachta je malá… téměř stojíme. Je ale jasné, že loď bude výrazně návětrná (před stěžněm není žádná plachta). Občas přijde menší poryv a ukazuje se, že loď je výrazně ZÁVĚTRNÁ. Dokud nenabereme trochu rychlost, aby zabralo kormidlo, stáčí se loď po větru. Uhodne někdo proč?
Nebudu napínat, já na to taky nepřišel (byl jsem poučen). Při (téměř) nulové rychlosti lodi, malém větru a velmi malé hlavní plachtě (kt.je navíc velmi blízko stěžni) má větší efekt sfoukávání přídě (což všichni známe z manévrování v maríně) než návětrnost lodi – ta se projeví, až když loď nabere rychlost a pokud by vítr zesílil.
Co říci závěrem?
O vyváženosti plachet z hlediska návětrnosti lodi je třeba přemýšlet zejména vzhledem k refování. Pokud se loď hodně naklání, kormidelník se příliš pere s kormidlem a to je hodně vytočené (tj. loď je silně návětrná), je nejspíš nejvyšší čas zrefovat. A když už refuju (nebo odrefovávám), budu to dělat tak, aby byly plachty vyvážené.
Přeji všem příjemné jachtění, alespoň stopu vody pod kýlem a málo spinoutů.
..a úplným závěrem bych chtěl tímto virtuálně poděkovat pánům F. Novotnému a R.Gibsonovi z jejichž literatury jsem významně čerpal a Frasovi za pomoc s testováním.