Search
× Search
Boční stabilita trochu jinak a nebezpečí překlopení
Petr Sládeček
/ Kategorie: Zajímavosti, Bezpečnost

Boční stabilita trochu jinak a nebezpečí překlopení

Na jachtařských kurzech se zpravidla výuka o boční stabilitě omezuje na vysvětlení křivky stability a z ní vyplývajícího úhlu ztráty stability. Možná bude zajímavé se podívat na tento fenomén z trochu širšího pohledu.

Počáteční stabilitou trupu rozumíme strmost náběhu vývoje ramene stability (popisující změnu horizontálního odstupu těžiště tíhy a výtlaku) při malých bočních náklonech. Tento faktor má značný vliv na průchodnost lodě vlnami. Na obrázku níže jsou naznačeny dva rozdílné diagramy tohoto vývoje měřené při různých náklonech ve statickém stavu (náklonu). Žlutá křivka evidentně

Zdroj archiv Petra Sládečka

Zdroj archiv Petra Sládečka

Srovnání náklonu jachet starších s V trupem a jachet moderních s U trupem za stejného větru.
ukazuje, že dříve obvyklé trupy ve tvaru V mají při stejné šířce trupu mnohem pozvolnější počáteční nástup ramene než moderní trupy ve tvaru U (červená). Pokud porovnáme průsečíky obou křivek ramene stability se zelenou křivkou znázorňující vývoj bočního tlaku větru o určité síle do nakláněných plachet, je zcela zřejmé, že loď ve tvaru U popluje za těchto ustálených podmínek v mnohem menším náklonu, než loď ve tvaru V (viz svislé přerušované čáry). To znamená, že starší design obecně neunese ve stejných podmínkách tolik plachet a bude nutně pomalejší, také díky větší smáčené ploše produkující větší odpor proti vodě. Na druhou stranu strmější nástup ramene stability se nutně projeví agresivnější dynamickou reakcí trupu U na boční vlnu, zatímco starší design bude takovou vlnu přejíždět mnohem klidněji bez velkých změn bočního náklonu.

Vícetrupé jachty

Zdroj archiv Petra Sládečka

Zdroj archiv Petra Sládečka

Srovnání křivek stability katamaranu, trimaranu, motorové jachty a jednotrupé kajutové plachetnice.
S extrémní reakcí na boční vlnu se pak můžeme setkat u katamaranů a trimaranů, které vykazují velmi strmý nárůst počáteční stability vrcholící již při velmi malých náklonech, zatímco křivka stability pak s rostoucím náklonem rychle padá a moment stability zcela zaniká při mnohem menších úhlech než u klasické jednotrupé kýlové lodi (znázorněné modrou přerušovanou čarou na obrázku, žlutá pak představuje typický průběh křivky pro motorové jachty). Plavba na katamaranu při náklonu převyšujícím 10° je již hazardem na samé hranici bezpečného limitu a je nutné se jí vyhnout včasným refováním plachet. V další části článku se pokusíme odpovědět, proč tomu tak je.

Dynamické chování jachty

Zdroj archiv Petra Sládečka

Zdroj archiv Petra Sládečka

Jak se zvýší náklon jachty v poryvu větru.
Pokud chceme trochu hlouběji zkoumat boční stabilitu z hlediska dynamického chování, podívejme se na graf. Na něm jsou znázorněny tři zelené křivky tlaku větru do plachet odpovídající třem různým rychlostem větru. Zelené přerušované čáry ukazují náklon daného trupu v těchto ustálených podmínkách. Co se ale stane, pokud tato loď plující v náklonu odpovídajícím ustálené síle větru 10 uzlů čelí náhlému poryvu 15 uzlů? Tento přísun přebytečné energie musí být vykompenzován, což se projeví dočasným překmitem lodě do mnohem hlubšího náklonu, než by odpovídal plavbě v ustáleném větru 15 uzlů (při kterém by loď nepřekročila náklon 30°). Nárůst energie odpovídající ploše červeného trojúhelníku pod zelenou křivkou pro 15 uzlů větru, musí odpovídat přebytku této energie nad křivkou pro 15 uzlů, tedy ploše modrého trojúhelníku. Zde je situace zcela pod kontrolou, protože dostatečná rezerva stability přebytečnou energii snadno pokryje. Reling ponořený do vody jen na chvíli vyděsí nezkušené členy posádky.

Co udělají vlny

Představme si nyní loď překonávající relativně krátké a strmé vlny. Velikost momentu stability (síly vracející trup do vzpřímené polohy) závisí nejen na velikosti ramena stability ale také na tíze lodi a tudíž na velikosti vztlakové síly, která je s tíhou v rovnováze (jak nás poučil již Archimédés). Nemůže se ale velikost tíhy lodi dynamicky měnit? Pokud se houpeme na houpačce, máme v její horní úvrati vždy chvilkový pocit beztíže, zatímco v dolní úvrati jsme zatlačeni díky dynamickému přetížení do sedačky. Adekvátní je to s trupem procházejícím vrcholem a údolím vlny. Na vrcholu strmé vlny je křivka stability vždy přechodně degradována v závislosti na rychlosti stoupání trupu (trup se zde částečně vynořuje z vody), v údolí vlny naopak křivka posiluje. Je to vidět na rozdílu mezi červenou a fialovou křivkou na grafu níže. 

Nebezpečí překlopení

Zdroj archiv Petra Sládečka

Zdroj archiv Petra Sládečka

Křivka stability jachty se mění při průjezdu vlnou a zalamující se vlna může být příčinou překlopení.
Pokud na vrcholu vlny, kdy je stabilita nejvíce oslabena, dojde k bočnímu úderu do trupu nakloněném ve větru 15 uzlů (zde 30°) například zabalujícím se vrcholem jiné vlny (síla je znázorněna plnou modrou křivkou), může se snadno stát, že trup již nebude mít dostatek zásoby stability, aby takový náhlý úder (zelená plocha) mohl být kompenzován (červená plocha) a dojde k dynamickému převrácení lodi. Teorie stability učí poměrně překvapivý fakt, že takové nebezpečí již reálně hrozí při výšce vln odpovídající šířce trupu. Proto je na moři velmi důležité se snažit vyvarovat zejména místům a podmínkám, které mohou produkovat strmé vlny přicházející nepravidelně například z různých směrů. V námořních mapách a pilotech jsou tato místa označována specifickými symboly a popisy jako breakers, eddies, overfalls, tide rips, bombora (viz obrázek níže).

Obecně je dobré dodržovat následující zásady jako prevence dynamického převrácení: 

Zdroj archiv Petra Sládečka

Zdroj archiv Petra Sládečka

Místa, kde se mohou tvořit nebezpečné zalamující se vlny a kterým je třeba se vyhnout.

  • Znát dobře limity lodě
  • Nepřetěžovat loď, včas refovat.
  • Pravidelně pumpovat bildge.
  • Nechat si bezpečnostní rezervu, neplout ve velkém náklonu.
  • Lepší je se vyhnout se nebezpečí, než s ním bojovat.
  • Nevplouvat za silného větru do nebezpečných míst (mělčiny, lavice, okolí mysů) kde se střetávají nebo přelévají proudy, zejména v době, kdy zde rychlost proudů vrcholí, navíc pokud vítr působí proti směru proudu.
  • Vyhnout se přechodu studené fronty zejména u hlubší tlakové níže, kdy dochází během krátké doby k výrazné změně směru silného větru (jev cross sea).
  • Vyhnout se plavbě bokem na zalamující se vlny.
Vytisknout
700

Odpovědní formulář

Vyplňte jméno a příjmení, případně tituly
Vyplňte prosím Váš email.

Tipněte vítěze Velikonoční regaty 2024
Potvrďte prosím souhlas se soutěžními podmínkami.
Souhlasím se soutěžními podmínkami

Pravidla soutěže Tipovačka na vítěze Velikonočky 2025

Soutěž probíhá od okamžiku zveřejnění do 29.3. do 23:59:59.

Pořadatel soutěže

Pořadatelem soutěže Tipovačka na vítěze Velikonočky 2025 (dále jen „soutěž“) jsou Lodní noviny sro, se sídlem Pod Havlínem 748, Praha 5, 156 00, IČO: 05897289 (dále jako „pořadatel“).

Doba a místo platnosti soutěže

Soutěž probíhá ode dne zveřejnění soutěže na webu www.lodninoviny.cz do 29.3. do 23:59:59 středoevropského letního času (dále jen čas trvání soutěže) na území České a Slovenské republiky.

Účastníci soutěže

Soutěže se může zúčastnit ten, kdo v čase trvání soutěže správně tipuje vítěze vyplněním formuláře na stránce soutěže. Osoba nesplňující podmínky účasti, nebo jednající v rozporu s pravidly soutěže, nebude do soutěže zařazená. Pokud by se ukázalo, že taková osoba se i přes výše uvedené stala výhercem v soutěži, například v důsledku nepravdivých informací, které poskytla, nemá nárok na výhru a tato nebude předaná. Ze soutěže jsou vyloučeni zaměstnanci pořadatele a jejích partnerů a osoby jim blízké ve smyslu dle § 22 zákona č. 89/2012 Sb., občanský zákoník, ve znění pozdějších předpisů.

Každý účastník soutěže může na soutěžní otázku odpovědět pouze jednou.

Pravidla soutěže

  1. Účastník soutěže musí splnit úkol – správně tipnout vítěze Velikonoční regaty 2025. Na otázky v zadání soutěže se odpovídá vyplněním formuláře na stránce soutěže a odesláním formuláře organizátorovi soutěže.
  2. V případě splnění kritéria (1) postupuje účastník soutěže do losování, ve kterém Lodní noviny náhodně vylosují výherce.
  3. Soutěž vyhrává vylosovaný výherce. Cena je nepřenosná. Na palubě jachty má zajištěno místo pouze vylosovaný výherce. 

Do soutěže jsou zařazené jen platně vyplněné a odeslané formuláře.

Cena do soutěže

Soutěž probíhá ode dne zveřejnění soutěže do 29.3. do 23:59:59 středoevropského času na webové stránce www.lodninoviny.cz. Do soutěže se čtenáři zapojí vyplněním a odesláním formuláře se správnou odpovědí. Správné odpovědi budou slosovány na vyhlášení Velikonoční regaty a tamtéž bude vyhlášen vítěz.  

Cenu do soutěže věnuje společnost Lodní noviny sro.  Vítěz vyhrává jedno místo na plavbě ze Stockholmu do Dalsbruku ve Finsku od 24. do 31.5.2025 dle specifikací zde. Součástí ceny je místo na palubě jachty, cena nezahrnuje přístavní poplatky, dopravu, stravu, ani pojištění.

Lodní noviny jsou oprávněny zveřejnit jméno a příjmení výherce na svých profilech na sociálních sítích a webových stránkách.

Závěrečná ustanovení

Pořadatel nenese odpovědnost za jakoukoliv technickou chybu při organizaci soutěže a má právo konečného rozhodnutí ve všech záležitostech soutěže včetně jejího ukončení.  O jakýchkoliv reklamacích či námitkách rozhoduje s konečnou platností pořadatel. Pořadatel si vyhrazuje právo bez náhrady soutěž zkrátit, přerušit anebo zrušit či jednostranně změnit nebo doplnit její podmínky, a to tak, že změnu vyhlásí na webových stránkách, kde jsou k dispozici platné a úplné podmínky.

Účastí v soutěži vyjadřuje soutěžící souhlas s těmito pravidly a poskytuje Lodním novinám dobrovolně souhlas se zpracováním svých osobních údajů. Souhlas je možné kdykoliv písemně odvolat. Soutěžící má právo na přístup k Údajům, právo požádat o vysvětlení a případně právo požadovat odstranění vzniklého stavu, zejména blokování, provedení opravy, doplnění či likvidaci jeho Údajů a další práva uvedená v zákoně č. 101/2000 Sb., o ochraně osobních údajů, ve znění pozdějších předpisů.

Na poskytnutí výhry není právní nárok a hodnotu výhry nelze vyplatit v penězích. Výherce bere na vědomí, že je povinen vypořádat své případné daňové povinnosti vůči státu.

Tyto podmínky jsou platné a účinné od 15.3. 2025.

Na horu