fbpx
Tekst øyvind bordal foto BLUR, PRODUKTFOTO, ARKIVFOTO #583

 

DESIGN: Vandlinjelængde og fart

Vandlinjelængde og fart,
hvordan virker det?

Teoretisk skroghastighed er lige præcis det, det lyder som: En teoretisk størrelse. I virkelighedens verden er der tale om en sandhed med modifikationer. Her kan du se, hvordan det virkelig hænger sammen.


Du har sikkert hørt det før: Længere vandlinje giver mere fart. Altså med mindre båden planer. Du har nok også fået at vide, at lige meget hvad man gør, kan man ikke trykke en båd, der sejler igennem vandet (altså i deplacement mode), hurtigere frem end den såkaldte teoretiske skroghastighed. Som altså er en funktion af vandlinjelængden.

Men hvorfor er det egentlig sådan? Og er det virkelig sandt – altså, uanset hvordan skroget i øvrigt ser ud? Det er, hvad vi skal kigge nærmere på i denne måneds design-hjørne.

Bølgerne rejser med samme fart som båden
Lad os starte med det førstnævnte: Hvorfor er det egentlig sådan?
Enhver båd, der sejler igennem vandet (og ikke ovenpå), skaber to bølger:

En foran, hvor stævnen skubber vand til side, og en bag, hvor vandet samles igen bagved båden. En bovbølge og en hækbølge. Afstanden mellem dem er logisk nok bestemt af bådens vandlinjelængde. Og begge bølger rejser (ligeledes logisk nok) med samme fart som båden. Så langt så godt.

Mere fart, større bølger
Problemet opstår – såfremt man gerne vil sejle hurtigt – fordi bølger vokser, efterhånden som deres fart stiger. Jo større bølger, jo mere fart. Sådan er fysikken ganske enkelt. Det gælder alle bølger, også dem der er skabt på anden vis. Så eftersom båden begynder at sejle hurtigere, vokser de to ”bådskabte” bølger. Og det samme gør bølgedalen imellem dem.

I lav fart er bølgerne så små, at bølgedalen er kortere end bådens vandlinje. Der kan endda være plads til flere bølger imellem stævn og hæk. I den situation er der ingen problemer – skroget glider let igennem vandet uden anden modstand, end den der skabes af skrogets form. Det vil sige, det vand skroget skal flytte og bådens våde overflade (hvis vi ellers ser bort fra de bølger, der ellers måtte være på vandet).
Lang båd, høj fart. Det er både sandt og ikke sandt.

Her er formlen:
Men når båden begynder at sejle hurtigere, graver den altså større og større bølger op. Det medfører, at bølgedalen mellem bovbølgen og hækbølgen bliver dybere og længere. Og på et tidspunkt bliver bølgedalen så lang, at den ikke kan blive længere – ganske enkelt fordi båden ikke er længere. Der er ikke plads til en større bølge.
Det sker helt præcist, når farten i knob svarer til kvadratroden af vandlinjelængden i fod, multipliceret med 1,34. Det er bådens teoretiske skroghastighed.

Hvis din båd for eksempel måler 32 fod i vandlinjen (ved normal last) så giver det 5,657 (afrundet kvadratrod af 32) gange 1,34: 7,58 knob.

Forsøger du at sejle hurtigere, vil du stort set kun grave et større hul i vandet. Øgning af farten er minimal, så længe skroget er i deplacement mode – det vil sige, så længe båden ikke planer. Det, du skaber ved at tilføre mere kraft, er primært mere modstand.

Graver større hul i vandet
Du kan tydelig se, hvad der sker, hvis du har en kraftig dieselmotor i din sejlbåd og giver langsomt mere og mere gas på fladt vand (helst i mere eller mindre vindstille). Farten stiger til et vist punkt (ofte mellem syv og ni knob), og selvom du stadig har mere gas at give af, så er den reelle fartøgning herefter minimal.

Til gengæld stiger modstanden voldsomt. Du kan faktisk se, at båden begynder at grave sig ned og med hækken først. Årsagen er, at bølgelængden mellem bovbølge og hækbølge nu er længere end bådens vandlinje. Båden sejler fra sin egen hækbølge, og agterskibet falder ned i det hul, som opstår bagved båden. Du sejler altså nu med masser af modstand i forskibet (en stor bovbølge), og med hækken hængende i et hul – mens båden forsøger at sejle op ad bakke. Energiforbruget er enormt, og gevinsten stort set fraværende.

En deplacement-båd har det med andre ord bedst, og den sejler mest harmonisk, når den befinder sig i underkant af sin teoretiske skroghastighed.
En planende båds fartpotentiale er ikke afhængig af vandlinjens længde.

Bredde og vægt betyder også noget
Men som sagt – både er ikke ens, og en formel, som kun tager højde for vandlinjelængden, kommer selvfølgelig til at overse andre parametre.

Som for eksempel bådens bredde. Og dens vægt. Og ikke mindst stævnens angrebsvinkel.

Flerskrogsbåde med meget smalle, runde skrog, kan nemlig sejle meget hurtigere end teoretisk skroghastighed, uden teknisk set at plane. Det skyldes dels skrogenes ekstreme forhold mellem længde og bredde, og den skarpe, fine indgangsvinkel i stævnen – og dels den lette vægt. Den type både skal flytte væsentlig mindre vand, og dermed graver de mindre bølger op. Derfor kan de sejle hurtigere, inden bovbølgen og hækbølgen mødes. Et andet godt eksempel er de robåde, der benyttes i konkurrencer.

De er ekstremt smalle og lette,og har en ekstremt lav angrebsvinkel i stævnen. Og ja – deres fart igennem vandet kan blive langt højere end deres teoretiske skroghastighed.
Klassiske både planer stort set aldrig. Samtidig har de store overhæng, som koster vandlinjelængde. Det hjælper dog at krænge.

Tung og bred båd laver større bølger
Det samme (omend i mindre grad) gør sig gældende i nogle kølbåde. En tykmavet, bred og tung båd med en stump stævn vil være langt mere låst i sin teoretiske skroghastighed end en let, smal båd med en fin stævn. En tung, bred og dyb båd laver simpelthen større bølger end en let, smal og fladbundet båd.

Formlen er altså ikke så dækkende, som mange tror. Desuden; i nogle både kan overgangen til at plane være gradvis, så forestillingen om den firkantede størrelse ”teoretisk skroghastighed” bliver yderligere udvandet.

Nyere både ”snyder”
Den klassiske formel er dog stadig brugbar – og den er ret præcis i klassiske, ældre konstruktioner, hvor bådene er tunge, brede og sjældent bevæger sig udenfor deplacement mode. Mere moderne både er designet til at ”snyde” fysikken, først og fremmest ved at skære hækken skarpt af, så vandets flow fortsætter et stykke agten for båden, før vandstrømmen ”opdager”, at der ikke er nogen båd mere, der afbryder dets frie flow. På den måde kan man forlænge bølgedalen mellem bovbølge og hækbølge lidt og opnå en noget højere fart, inden modstanden sætter ind.

Nyere konstruktioner har også ofte skrog, der helt generelt har lettere ved at plane. Det er en af årsagerne til, at nyere både gennemgående har et højere fartpotentiale end ældre både. En anden årsag er, at den klassiske stævn med stort overhæng er erstattet af en stævn, som er lige, eller endda (som vi så nærmere på i forrige nummer) pegende fremad. Det giver ganske simpelt en længere vandlinje. Og selvom der er flere ting på spil, som gør, at der er forskel på teoretisk skroghastighed og virkelighedens maksfart, så er det stadig sådan, at en lang vandlinje giver højere fartpotentiale – specielt på kryds. 
De fleste både har en vandlinje, som er trukket så langt som muligt. Her den foregående generation Figaro (2).

Båd 583

Bådmagasinet er Danmarks maritime mediehus med begge fødder plantet solidt på dørken. Bådmagasinet følger med i den rivende udvikling medieverden er inde i, og udgiver således på flere platforme, hvad end det er i trykt eller elektronisk form.

Bådmagasinet har gennem tiderne hjulpet mange i bådbranchen med deres egne kundekataloger – kundemagasiner – brochurer – kataloger, eller et frisk design på virksomhedens brand – alt sammen under vores afdeling for Client Publishing.

Sejlsport

Nyheder

Inspiration

Medlemsskab


© 2020 Bådmagasinet ApS. All Rights Reserved.