Vitorlázás
Mitől lesz klasszikus egy mai vitorlás?
Úszótest, siklótest, cirkáló és schärenkreuzer
A július 2-3-i csopaki Kereked Klasszikus Kupát honlapunkon felvezető anyagokat kezdjük egy kis fogalom (vagy forma?) tisztázással!
Mitől klasszikus egy mai vitorlás? Alapvetően a formájától.
Régi vagy új, mindegy. A meghatározó a forma eredete
Nyilván klasszikusnak tekintjük azokat a hajókat, amelyek 60-80 évvel ezelőtt vagy akár több, mint egy évszázada épültek, de klasszikusok azoknak a hajóknak a nem csak korhű anyagokból épített másolatai is. Nem egy balatoni klasszikus típus, hajóosztály azért élő ma is, mert valamikor, a megújítása vagy újjáélesztése érdekében újra elkezdték építeni, legfeljebb modernebb hajóépítő anyagok, például üvegszál-erősítésű műanyag technológia alkalmazásával.
Az új műanyag replikák együtt versenyezhetnek az eredeti fa vagy éppen acéltestű régi hajókkal. Az egymás ellen vitorlázók viszonylagos azonosságát hivatottak biztosítani a többé-kevésbé szigorú osztályelőírások.
Úszó és sikló hajók
A hajó, a csónak a víz felhajtóereje révén lebeg a víz felszínén. Úszik. Nem építőanyagának víznél könnyebb súlya miatt, hanem a formája, vízkiszorítása révén. Ezért készülhet hajó akár betonból is. De az ember mindig arra törekedett, hogy közlekedési eszközeinek a sebességét növelje.
Egy hajó annál gyorsabban haladhat, minél kisebb az ellenállása a vízben, minél kisebb az a súrlódás, a haladását akadályozó erő, amit le kell győznie.
A hajótest víz alá merülő része áramvonalas. A hajótest formaellenállása vízben a sebességének növekedésével egyre nagyobb lesz, míg a hajtóerőt hiába növeljük, egy ponton túl a test súrlódása a vízen nem enged nagyobb sebességet.
Testsebesség
Az úszó hajó, amíg nem siklik, csak úszik, addig nem léphet át egy sebességi küszöböt. Az úszó hajó sebessége a vízvonalának hosszától függ. A vízen haladva egy hajó a formaellenállásával hullámokat kelt. Teljesen sima vízen, amikor eléri a maximális úszósebességét, a teste egyetlen hullámvölgyben ül az orrhullám és a farhullám között. Mintegy foglya lesz a saját hullámának. Attól fogva nem tud tovább gyorsulni.
A Nemere II. 75-ös Schärenkreuzer maximális testsebessége a hullámába ülve valahol 10 csomó körül van
Ez az elméleti maximális sebesség a siklás állapotába kerülve léphető túl. Ehhez minél könnyebb súly és a test siklásra alkalmas formája szükséges, amely jellemzően a hátsó felén nagy, aránylag lapos felületről ismerhető fel.
A hajó hátsó széles felületén fenekén a sebesség növekedésével nagy felhajtó erő, hidrodinamikai emelő hatás keletkezik. Ez az erő a sebességgel növekszik. A vízzel érintkező felület csökken, a hajó orr része kiemelkedik. Csökken a súrlódó felület, a hajó megsiklik és átlépi az úszó formával elérhető maximális testsebességét.
A sebesség növekedésével a megfelelően tervezett testforma esetén egyre inkább nő a hidrodinamikai emelő hatás, csökken a vizesített felület, míg a hajó végül akár egyetlen uszonyon és kormányon is száguldhat, ahogy azt ma jól láthatjuk az International Moth-tól a káprázatos „csirkelábon” száguldó America’s Cup 75-ösökig.
Cirkálótest – a változó vízvonalhossz csodája
A huszadik század elején, a huszas-harmincas években a Balatonon is elterjedő tőkesúlyos sportvitorlások formája fő vonalakban hasonló. A hajóépítésben a formákat alapvetően meghatározza a felhasználható anyagok erőssége és súlya. Száz évvel ezelőtt a siklóhajók építése még gyerekcipőben járt és főleg kis jollékra korlátozódtak az efféle próbálkozások. A többtestű vitorlásokat Nat Herreshoff Amaryllisének látványos sikere után lényegében kitiltották a vitorlás versenyekről. De a kor lehetséges hajóépítő anyagaiból nehéz is volt könnyű katamaránt építeni. A vitorlás versenyzésben az egytestű és úszótestű hajók uralkodtak.
A tőkesúlyos hajók nagyon kevés kivétellel hosszúkílesek voltak, vagyis a tőkesúlyt tartó szerkezetet a hajó szinte teljes hosszában a kecsesen keskenyedő bordák tartották. A kormánylap pedig ennek a hosszú vízvonal alatti tőkesúly nehezéket tartó szerkezetnek a hátsó élére került. Bár olyan konstrukciós versenyeken, mint az America’s Cup már megjelentek a ma ismert, modern függesztett tőkesúlyok és a hajótestből jóval a kíl mögött önmagában kinyúló (ezért hatékonyabb) kormánylapok kialakítására irányuló fejlesztések, ezek akkor még nem válhattak elterjedtté. Nem kis mértékben a fent említett okból, a hajóépítő anyagok korlátozott konstrukciós felhasználhatósága miatt.
Mivel egy évszázada a vitorlások még mind siklásra képtelen úszótestek voltak, a csúcssebességüket a vízvonalhosszuk határozta meg. Minél hosszabb egy úszó test, annál nagyobb sebességre lehet képes.
Ám a hosszú a vízvonal, a hajó vízbe merülő része gyenge szélben sokat fékez a vízzel való súrlódás miatt. Vagyis ki kellet találni, hogy miként legyen a vitorlás vízbe merülő része, vizesített felülete és ezzel a vízvonala minél kisebb, rövidebb, ám amikor van hajtóerő, tehát erős szélben viszont minél hosszabb!
A klasszikus cirkálótest ha megdől, automatikusan hosszabbodik a vízvonala. A képen a Lillafüred 75-ös.
Erre megoldás a keskeny cirkálótest a maga hosszú túlnyúlásaival elől-hátul. Gyenge szélben, amikor a cirkáló nem dől, a rövid vízvonal keveset fékezve hagyja a hajót gyorsulni.. Ahogy frissül a szél, a cirkáló dőlni kezd és a formájának következtében a vízvonala ettől automatikusan meghosszabbodik előre-hátra. A hajó körül kialakuló hullám még fokozza is ezt a jelenséget és az így meghosszabbított test sokkal nagyobb végsebességre lesz képes, mintha az eredeti vízvonalának végeinél függőlegesen emelkedne a hajótest és tat vonala.
Cirkálók és Schärenkreuzerek
A különbség olyan, mint a rovartanból ismert megkülönböztetés. Minden bogár rovar de nem minden rovar bogár. Minden Schärenkreuzer cirkáló, de nem minden Cirkáló schärenkreuzer. Például az Ötvenes Cirkáló nem schärenkreuzer, de a Hetvenes sem az, bármennyire is a testformája a 40-es Schärenkreuzerből ered.
A kecsesen keskeny és hosszú tavi hajók, a cirkálók első tervei a huszadik század huszas-harmincas éveiben születtek. Abban a korban a tavi vitorlázásban a legsikeresebb típusok voltak. A modern hajóépítő anyagok adta lehetőségek révén napjainkban már egészen más formájú és stílusú vitorlások a leggyorsabbak, de a cirkálók szépsége örök.
A Parti Szél Ötvenes Cirkáló – Fináczy György hajója – cirkáló, de nem schärenkreuzer
A Schärenkreuzer, angolul Skerry Cruiser skandináv eredetû hajótípus. Svédül Skägårdkryssare, ezt fordították le a britek és a németek is. A neve is származására utal. Svédország partjait jórészt sziklás szigetek százai övezik, ez a Skerryk világa. A német szó is – die Schären – sziklaszigeteket jelent. A huszadik század elején svéd tervezők készítették a ma is népszerű hajók elődeit, és a fejlődés oda vezetett, hogy megszületett az egységes osztályelőírás.
Ez nem egyfajta méretű hajókra vonatkozik. Az alapelveket úgy állították fel, hogy az egészen kicsi és egészen nagy hajók építésének is megfeleljen, és közöttük ne lényegbeli, csak méreteltérések legyenek. Ez azt jelenti, hogy például a nálunk ismert legkisebb 22-es és a lenagyobb 75-ös Skerry Cruiserekre ugyanaz az osztályelőírás vonatkozik, csak minden szabályponthoz tartozik egy táblázat, amelyben a különböző nagyságú cirkálók méretei külön-külön szerepelnek, a megfelelő tűrések meghatározásával. Így a nemzetközi osztályelőírás a következő típusokra tartalmaz méreteket: 15, 22, 30, 40, 55, 75, 95, 120 és 150 négyzetméteres Skerry Cruiserek.
Ezek a számok egyébként a vitorlafelületeket, de nem a valóságos felületeket jelzik, hanem az adott nagyságú hajón a nagyvitorlán az elsőél és az alsóél hosszából számolt háromszög, valamint a forstág-árbóc-fedélzet által meghatározott háromszög felületének összegét jelzik. A hajók valóságos vitorlázata természetesen sokkal nagyobb ennél.
A Hetvenes Cirkáló testformája méreteiben olyan, mint egy 40-es Scharenkreuzeré, de nagyobb a vitorlázata és modern a vízvonal alatti elrendezése
Mint a húszas-negyvenes években a legtöbb hajótípus, a Schärenkreuzer is a német vizekről jutott el a Balatonra. Az itthon készült hajók többségét a kor leghíresebb magyar tervezője, Benacsek Jenő adaptálta.
Nálunk ötféle nagyság létezik: 22-es, 30-as, 40-es 55-ös és 75-ös Schärenkreuzer. Ezeket nálunk, a vitorlázók egyszerűen Serinek vagy Cirkálónak nevezik. Ma is népszerű típusok. Nagyon sok a harmincas-negyvenes években épített darab vitorlázik a Balatonon gyönyörűen felújítva, de újak is épülnek fából, vagy műanyag testtel.
Az Ötvenes Cirkáló, az Európa 30-as vagy a Dragonok, sőt a Hetvenesek formája is cirkálóforma, a testformájuk alapelve a túlnyúlásos, megdőlve vízvonalat meghosszabbító alak. Ám nem felelnek a Schärenkreuzer előírásban foglalt mérettáblázatok egyikének sem.
Vagyis minden Schärenkreuzer cirkáló, de nem minden Cirkáló schärenkreuzer.
Ruji
(A fenti cikkbe sok részletet felhasználtam a balatonfüredi Vitorlázeum kiállításnak írott saját szövegeimből.)
Kapcsolódó cikkeink
Vitorlázás
Groupama Team France - vízen az új hajó
Május végén a kvalifikációs futamokkal veszi kezdetét a 35. Louis Vuitton Amerika Kupa döntőjéhez vezető küzdelemsorozat Bermuda partjainál.
Vitorlázás
