Nautika • Trimanje jedara

Utjecaj trima na sile u jedrima

Osnova trimanja jedara je podešavanje upadnog kuta vjetra i oblika jedra. Upadni kut je kut između prividnog vjetra i luka koji spaja prednji i stražnji porub jedra. Povećanjem upadnog kuta povećavaju se sila kretanja i sila zanašanja. Kako se sila zanašanja povećava puno brže od sile kretanja, cilj je postići silu kretanja dostatnu za punu brzinu jedrilice. Daljnjim povećanjem upadnog kuta bitno se ne povećava brzina jedrilice, ali se jedrilica puno više zanaša niz vjetar i naginje. Naginjanje jedrilice povećava otpor trupa jedrilice u vodi, što dodatno usporava jedrilicu, a zbog nepovoljnog kuta lista kormila može i otežati kormilarenje. Ukoliko se upadni kut previše poveća, na zavjetrinskoj strani jedra struja zraka više ne može slijediti površinu jedra, te se od njega odvaja, uzrokujući gubitak podtlaka (stall), a time i sile koja pokreće jedrilicu. Upadni kut jedra se namješta škotama.

Sile u jedrima ovisno o kursu plovidbe

Jedro uvijek ima određenu dubinu ("trbuh"). Veća dubina jedra rezultira većim silama u jedru. Jedro je elastično, te mu se, ovisno o uvjetima jedrenja, može promijeniti oblik. Mijenjanjem oblika jedra mijenja se dubina jedra i pozicija na kojoj se nalazi najveća dubina jedra (gledano od prednjem prema stražnjem porubu). Jedro daje najveću silu kad se njegova najveća dubina nalazi na oko 40% udaljenosti od prednjeg poruba.

Na slici su prikazane sile kretanja i zanašanja za tri različite dubine jedra (crna - najdublje jedro 1/7, crvena 1/10, plava - najpliće jedro 1/20). Sile su prikazane od kursa jedrenja oštro u vjetar (oko 30° na donjoj skali) do kursa niz vjetar (180° na skali). Vidi se da je sila zanašenja vrlo velika kod jedrenja oštro u vjetar (zato se jedrilica u takvom kursu jako zanosi), te da se smanjuje do jedrenja s bočnim vjetrom (90°), kad je sila kretanja najveća (zato kod jedrenja s bočnim vjetrom ili još malo više niz vjetar jedrilice postižu najveće brzine). Također je vidljivo da su sile kod male dubine jedra (plava linija) najmanje, što je korisno kad kod jedrenja pri jakom vjetru želimo smanjiti sile u jedrima (a time i naginjanje jedrilice). Negdje iznad 150° strujanje oko jedara nestaje, jedrilicu više ne pokreće podtlak u jedrima već biva otpuhana niz vjetar kao bilo koji plutajući objekt na moru. Kod jedrenja izrazito niz vjetar, u zavjetrini jedara se stvaraju snažne turbulencije, te su tada jedra vrlo nestabilna (a valovito ih more može učiniti još nestabilnijima).

Otvorenost jedara

Otvorenost jedara ovisno o kursu plovidbe

Jedra se otvaraju otpuštanjem pripadajućih škota (kako za prednje tako i za glavno jedro), a zatvaraju pritezanjem škota. Kako su sile u škotama proporcionalne površini jedara, veće su jedrilice opremljene vitlima (vinčevima). Vitla su postavljena u kokpitu, a koriste se tako da se na njih namotaju škote (ili drugi konopi, po potrebi), te se umetne ručica i okretanjem ručice škota zateže puno manjom silom nego što bi bila potrebna bez vitla. Bez obzira jesu li vitla postavljena na lijevoj ili desnoj strani kokpita, škote se na njih uvijek namataju u smjeru kazaljke na satu. Mnoga vitla imaju više brzina, što znači da se ručica vitla prvo okreće u smjeru kazaljke na satu, a kad namatanje postane teško, ručica se dalje okreće u suprotnom smjeru, i time škota dodatno priteže. Prilikom jedrenja u vjetar jedra moraju biti više zatvorena (gotovo paralelna s uzdužnicom jedrilice), a kod jedrenja s bočnim vjetrom ili niz vjetar jedra moraju biti više otvorena. Koliko točno jedra moraju biti otvorena može se odrediti na slijedeći način: jedro se otvara dok mu prednji porub ne počne treperiti, tada se škota malo pritegne da treperenje nestane.

Pokazivači vjetra

Dodatna pomoć trimanju jedara su pokazivači vjetra - trakice na jedrima koje pokazuju kako zrak struji preko jedara. Na prednjem se jedru trakice postavljaju u parovima s obje strane jedra, malo iza prednjeg poruba, a na glavnom se jedru najčešće postavljaju na stražnjem porubu jedra. Trakice se postavljaju na donji, srednji i gornji dio jedra, te tako pružaju i informaciju o razlikama u strujanju zraka ovisno o visini.

Na gornjim slikama zeleno je označeno strujanje zraka, svijetloplavo horizontalni presjek jedra, crveno pokazivači na jedrima, tamnoplavo mjehur zraka koji nastaje kod poremećaja laminarnog strujanja zraka uz jedro. Na lijevoj slici trim jedra je dobar za odabrani kurs plovidbe, što se vidi po pokazivačima vjetra. Na strednjoj slici jedro je previše zatvoreno (ili je kurs plovidbe previše u vjetar), dolazi do stvaranja značajnog zračnog mjehura na privjetrinskoj strani jedra, što se vidi po privjetrinskom pokazivaču, koji poskakuje ili se okreće prema naprijed. U ovoj situaciji obično cijeli prednji dio jedra već treperi. Na desnoj slici jedro je previše zatvoreno (ili kurs plovidbe previše niz vjetar), te zavjetrinski pokazivač skakuće i okreće se prema naprijed. Upadni kut vjetra na jedro je prevelik, strujanje zraka ne može slijediti zavjetrinsku stranu jedra već se od njega odvaja (stall). Zbog toga jedro gubi veliki dio pogonske snage. Jedro je potrebno dodatno otvoriti ili promijeniti kurs oštrije u vjetar.

Uvoj jedara

Učinak pomicanja klizača prednjeg jedra na uvoj

Trenje vjetra s morskom površinom ima za posljedicu da je brzina vjetra uz morsku površinu manja od brzine vjetra u većim visinama. Zato na donjem djelu jedra vjetar puše slabije nego na njegovom gornjem dijelu. To ima za posljedicu da je prividni vjetar na gornjem dijelu jedra jači, i upadni kut na jedro je veći. Da bismo na prednjem porubu imali isti upadni kut vjetra po cijeloj visini jedra, potrebno je gornji dio jedra više otvoriti. To se postiže uvijanjem jedra (twist). Uvijanje prednjeg jedra regulira se položajem klizača škote prednjeg jedra (svaka škota ima svoj klizač). Pomicanjem položaja klizača prema natrag (prema krmi) gornji se dio prednjeg jedra više otvara (jače uvija), a pomicanjem položaja klizača prema naprijed gornji se dio prednjeg jedra manje otvara. Uvijanje glavnog jedra regulira se vangom - mehanizmom koji zateže bum prema palubi. Otpuštanjem vanga gornji se dio glavnog jedra više otvara, a pritezanjem vanga gornji se dio glavnog jedra manje otvara.

Upravljanje jedrima

U tablici je prikazano djelovanje pojedine kontrole (konopa, klizača, itd.) na pojedino jedro (prednje jedro i glavno jedro). Sve jedrilice nisu opremljene svim kontrolama.

Kontrola	Prednje jedro	Glavno jedro
Podigač prednjeg jedra	Pritezanjem podigača pomiče se dubina jedra prema naprijed, te se povećava kut prednjeg poruba (obliji porub).
Škota prednjeg jedra	Pritezanjem škote smanjuje se otvorenost jedra, uvoj jedra i dubina jedra.
Klizač škote prednjeg jedra	Pomicanjem klizača prema naprijed smanjuje se uvoj jedra, te se povećeva dubina u donjem dijelu jedra.
Barberhaul	Kod idealnih uvjeta (umjeren vjetar, malo valovito more) kut prednjeg poruba se može smanjiti posebnim konopom (barberhaul), čime se omogućuje jedrenje oštrije u vjetar, no tada je potrebno preciznije održavati kurs plovidbe.
Krmeno leto	Pritezanjem krmenog leta smanjuje se obješenost pramčanog leta, čime se smanjuje dubina jedra u srednjem i gornjem dijelu jedra (posebno u prednjem dijelu). Otpuštanjem krmenog leta smanjuje se uvoj jedra, te se povećava kut prednjeg poruba (obliji porub).	Pritezanjem krmenog leta povija se jarbol pema krmi, smanjujući dubinu u srednjem i gornjem dijelu jedra; dubina jedra se pomiče prema natrag, te se povećava uvoj jedra.
Škota glavnog jedra		Pritezanjem škote smanjuje se uvoj jedra, te se povećava dubina gornjeg dijela jedra.
Klizač škote glavnog jedra		Pomicanjem klizača prema uzdužnici jedrilice povećava se procjep među prednjim i glavnim jedrom, te jedrilica više skreće u vjetar.
Nategač glavnog jedra na bumu		Pritezanjem nategača smanjuje se dubina donjeg dijela jedra.
Vang buma		Pritezanjem vanga smanjuje se uvoj jedra.
Cunningham		Pritezanjem Cunningham-a pomiče se dubina jedra prema naprijed.