Jobb Horgony: Most új Képlettel

Tartalomjegyzék:

Jobb Horgony: Most új Képlettel
Jobb Horgony: Most új Képlettel

Videó: Jobb Horgony: Most új Képlettel

Videó: Jobb Horgony: Most új Képlettel
Videó: Munkalapnév lekérdezése képlettel 2024, Március
Anonim

Vizeinkben a horgonyzás ritkán volt olyan vonzó, mint a világjárvány idején, mivel a saját őrölt vas segítségével automatikusan teljesíti a higiénia és a távolság minden követelményét. Ráadásul egy védett, a legjobb esetben magányos öbölben hirtelen visszatér a nyugalom. Csak a szél susogása és a hullámok enyhe csapódása hallható a hajótesten. Ezenkívül sokszor grandiózus világítási hangulatok vannak naplementekor és napfelkeltekor. Sokak számára ezek a pillanatok teszik olyan értékesé a hajózást.

Megfelelő felszerelésre van szükség, hogy a saját horgonynál eltöltött éjszaka pihentető élménnyé váljon. Az alapvas megválasztásával kapcsolatban a vélemények különböznek: egyesek bíznak az olcsó lemezhorgonyban, a következő az ekevágó változatára esküszik à lCQR, a harmadik pedig meg van győződve arról, hogy csak a konzolhorgony ásóalakja tartja biztonságosan a talajt.

Valójában nincs százszázalékos válasz az optimális alapvas kérdésére. Mivel a tengerfenék jellegétől függően az ellentmondásos tervezési jellemzők néha előnyösek, és nincs olyan, hogy mindig működő horgony. Átfogó tesztjeink, amelyek során az elmúlt 16 év során 27 különböző típust ellenőriztünk, egyértelműen megmutatják, hogy mely tulajdonságok különböztetik meg a jó konstrukciót, és minél jobb tartani őket.

Döntő szempont a horgony mérete, amelyet általában súlya határoz meg. A hajók elmozdulása szerinti fokozatosság, amelyet a gyártók vagy az olyan osztályozó társaságok jelentettek meg, mint a DNV GL, csak hozzávetőleges ajánlások lehetnek. Általánosságban elmondható, hogy ha könnyűsúlyt választ, akkor automatikusan elfogadja a veszteségeket a biztonság szempontjából. Ha kétségei vannak, akkor a következő magasabb súlycsoportot kell választania.

Különösen igaz ez a második horgonyra. Ehhez gyakran ajánlanak egy könnyebb verziót, ami érthetetlen. Végül is nemcsak a fő kábelköteget kell kiegészítenie, hanem meghibásodás vagy elvesztés esetén ki is kell cserélnie. Ezért a kiválasztáskor ugyanazokat a kritériumokat kell alkalmazni.

Matematika tankönyv helyett

Még a legjobb horgony semigen használható, ha a csónakhoz való csatlakozás hibás. Mindenekelőtt a behelyezett lánc vagy zsinór hossza meghatározó a horgony biztonságos működéséhez. A vas csak akkor fejlesztheti ki teljes tartóerejét, ha a horgony tengely terhelés alatt a földön marad.

Hagyományosan a lánc hosszát a vízmélység többszöröseként adják meg. Általános szabály, hogy az ajánlások szerint három és ötször annyi láncot kell elhelyezni, mint azt a mélységmérő jelzi. Kötéllel a vízmélység nyolcszorosát csökkenteni kell.

Még az ajánlás tartománya is kétségeket ébreszt a helyességében, ráadásul minden gyakorlati tapasztalattal ellentétben a szélerőt nem veszik figyelembe.

René Lattmann, a YACHT olvasója is ezt gondolta. A svájci Cruising Club tapasztalt kapitánya a koronával kapcsolatos vitorlázás nélküli időt használta és az alapul szolgáló matematikával foglalkozott. Statikus esetben, vagyis amikor a lengéseket és a duzzadásokat elhanyagoljuk, a horgonylánc vagy a vonal lefutása az úgynevezett láncvonalat követi, amely hiperbolikus függvények segítségével kiszámítható.

Lánc ország grafika
Lánc ország grafika

Ötszörös: túl kevés a lakásban, túl sok a mélyben. Horgonyzás a tankönyv szerint 15 csomó szélnél. A vízmélység ötször egy láncra volt erősítve. A kis jelölések jelzik, hogy hol kezdődik a takarmány és honnan mozognak az edények vízszintesen. Jó látni: 3 méteres vízmélység esetén 15 méter lánc nem elég, a horgony tengelye fel van húzva. 8 méter mélységből a lánc lényegesen hosszabb, mint valójában szükséges

minimális hosszúságú grafika
minimális hosszúságú grafika

Biztonságos minimális hosszúságok: Matematikailag helyesen kiszámítva a láncgörbét, az eredmény egy minimális lánchossz, amely a víz mélységétől, a szél erősségétől és a lánc súlyától függ. A hajó széltámadási területe a szélfüggőségbe tartozik, így a diagram csak a példahajónkra vonatkozik: egy Hallberg-Rassy 340 nyolc milliméteres lánccal

A pontos pálya a horgony és az íj közötti magasságkülönbségből, a húzóerőből és a lánc méterenkénti súlyából adódik. Ezt fel lehet használni annak a hossznak a kiszámításához is, amely szükséges ahhoz, hogy a horgony tengelye ne emelkedjen fel.

Az egyenletek pontos levezetése és megoldása túlmutatna a cikk keretein, de nem szükséges az eredmények megértéséhez. Elég, ha egyszerűsített közelítést veszünk figyelembe. Feltételezve, hogy a szél sebessége lényegesen nagyobb, mint a víz mélysége, a következő képlet adja meg a legkisebb méteres lánchosszt:

Forma-1
Forma-1

A "mélység" a vízmélység, a szabadoldal és a szél csomókban kifejezett összege. A "K" hajó- és lánc-specifikus állandó:

Az "A" a jacht széltámadási területét jelenti négyzetméterben, "w" a méterben lánc súlya a vízben. Meg kell becsülni a támadási felületet. A gyakorlati számításokhoz Lattmann Joachim Schult "Richtig ankern" című könyvéből származó információkat használta fel, és a Hallberg-Rassy 340-höz igazította.

képlet2
képlet2

Egy másik lehetőség a láncos emelő közvetlen mérése különböző szélerősségeknél. Több 100 dekanewton várható erői miatt azonban masszív szakítóméretre van szükség.

Szimulált lehorgonyzás

A Lattmann által írt program segítségével különböző horgony forgatókönyvek futtathatók le. Például, hogy egy lánc milyen pályával rendelkezik az ötszörös szabály szerint, és valójában milyen hosszúságú. Észrevehető, hogy a merev tengelykapcsoló mind sekély vízben, mind nagy mélységben rosszul megy. Két méter víz és egy méter szabadoldal mellett a lánc hossza 15 méter. Még a 15 csomónyi szél által generált húzás is annyira megemeli ezt a láncot, hogy a horgony tengelye két dekanewton-nal felfelé húzódik, ami két kilogramm súlynak felel meg. Kicsit nagyobb szél esetén a konfiguráció mindenképpen elborítaná, ezért sekély vízben a hosszának ötszöröse szükséges.

Az ellenkezője mélyebb szinten történik. Az ötös szabály szerint 40 méter láncot kell nyolc méterre tenni. Valójában 15 csomós szél esetén körülbelül 28 méter elegendő ahhoz, hogy a lánc támadási szöge a horgonynál nulla maradjon.

Minél erősebb a szél, annál jobban eltér az öt elmozdulás szabálya nagyobb mélységekig. Ha 6 Beaufortra frissül, elegendő lánchossz általában csak tíz méteres vízmélységből érhető el.

A számítások elvégzése során meg kell jegyezni, hogy az alapon laposan fekvő horgony tengelyre van szükség, amely kétségtelenül biztosítja a horgony maximális tartási erejét. Alig lehet megjósolni, hogy a kissé felfelé húzódó szög miatt mennyire csökken a tartóerő.

Ha hagyjuk, hogy a lánc enyhén megemelkedjen, a lehetséges horgonymélység megnő. Ez a megfontolás ered az egyszerű lánchossz-szabályokra. Azon a reményen alapulnak, hogy egy teljesen megfeszített lánc 1: 5 vagy 1: 8 magassággal nem vezet az alapvas töréséhez.

Lánc vagy póráz?

A program különféle lánc-vonal kombinációk vagy vezető horgonysorok szimulálására is használható. A lánc egyértelműen jobb, míg a lánc előtolás és az ólomvonal között viszonylag kicsi a különbség. A 40 méter hosszú előtétvonallal 20 méteres szélben csak négy méter mélységben lehorgonyozhat. Kötelekkel és tíz méteres lánccal a maximális mélység hat méterre nő. Egy tiszta lánc elegendő majdnem tíz méter vízhez, de 56 kilogrammos súlya a lánc-kötél kombinációjának háromszorosa, és körülbelül kilencszer akkora, mint az ólom.

Egy szó a láncról: Az anyagnak és a kialakításnak nincs szerepe a számításban - a gyakorlatban azonban igen. Ha biztonságban akar lenni, vegyen egy horganyzott és kalibrált verziót. Biztosítani kell a szakító terhelést. Vannak olyan forgalomban lévő láncok is, amelyek csak a normál erők töredékének képesek ellenállni. A rozsdamentes acél láncok nemcsak sokkal drágábbak, de néha hajlamosak a korrózióra is. A problémák általában a hegesztési varratokon jelentkeznek, és nem mindig könnyű észrevenni őket, ezért csak márkás árukat szabad használni. A rozsdamentes acéllánc legnagyobb előnyei: kevesebb helyet foglal el a horgonyszekrényben, sima felülete lehetővé teszi a jobb csúszást, és a csörlő alatt nincs nagy halom.

grafikus lánc vagy póráz
grafikus lánc vagy póráz

Lánc vagy vonal: összehasonlítás 20 csomó széllel. A kis jelölések jelzik, honnan fognak az edények párhuzamosan elhelyezkedni a padlón. 25-35 méter közötti lánccal van szükség. Ha 10 méter hosszú láncvezetéket és zsinórt használ, akkor 25 méteres hawserrel lehet boldogulni 4 méter mélységben. 7 méteres sebességnél 30 méteres hawser esetén is szükséges a vezetési súly, az ólomvonal már négy méteres mélységben túlterhelt, menetsúly nélkül már nem húz vízszintesen.

A lovasúly hatása is érdekes. Közvetlenül a horgonyig süllyesztett súly, például egy második horgony segítségével a tényleges lánchossz növelhető, és a túlterhelt hám stabilizálható.

A hatás a lovas tömeg tömegétől függ. Minél nagyobb a súly, annál jobb. Példánkban, amelynek súlya a vízben 13 kilogramm és nyolc milliméteres lánc, a tényleges hossz körülbelül nyolc méterrel növelhető, vagy a széltartomány 20-ról 25 csomóra növelhető.

A modell határai

A szélnek és a láncnak kitett terület hatása miatt ezek az értékek, a többi diagramhoz hasonlóan, csak egy Hallberg-Rassy 340 vagy hasonló, 8 lánccal felszerelt jachtokra vonatkoznak. A hajótest és a fúrótorony szélnek kitett feltételezett tényleges területe körülbelül 13 négyzetméter. A nagyobb jachtoknak is több láncra van szükségük, míg az áramvonalasabb hajóknak kevesebbre van szükségük.

Ezenkívül a számítások a rögzített rögzítésre vonatkoznak. A gyakorlatban azonban a jacht növekvő széllel mozog; horgonyban kezd össze-vissza vitorlázni. A hajó típusától és a szél erősségétől függően jelentős sebesség érhető el, mielőtt a lánc megmerevedne és a mozgás megállna. Ebben a pillanatban a mozgási energia átkerül a horgonyra, és nagyobb húzóerők lépnek fel. Hasonló a helyzet Schwellnél, itt is az edényeknek meg kell birkózniuk a további terhelésekkel.

négyes grafika
négyes grafika

A lovaglási súly hatása: A vízben 13 kilogramm súlyú 20 súlyú szél és a horgonyra (emelésre) ható függőleges erők szimulálása. Jól látható, hogy minél tovább süllyed a horgonyba, annál nagyobb a hatás. Optimális elhelyezés esetén 17 méter lánc elegendő, menetstömeg nélkül további 8 láncmérőre lenne szükség. Ezzel ellentétben a lovas súly a 25 méteres lánc széltartományát 25 csomóra terjeszti ki

Az egyes láncszemek nem rendelkeznek vízszintes rúddal, ezért az ilyen tehercsúcsokat csak a lánc emelésével és a lánc lazaságának csökkentésével lehet csillapítani. Ez azonban csak korlátozott mértékben lehetséges sekély vízben, mivel nincs elég láncsúly. A lánc és a kötél kombinációja akkor nagyon előnyös. A kikötési kötelek viszonylag nagy energiát képesek elnyelni 5–15 százalékos nyújtási magatartásuk miatt (lásd a YACHT 13/2010 tesztet). Ezért enyhíti a mélyedést, ha jól leng. Ezenkívül a lengés horgonyvitorlával is leküzdhető. Gyakorlati tesztjeink során a 6 Beaufort hegesztési szöget körülbelül 25 fokkal csökkenteni lehetett, ami jelentősen csökkentette a lánc mélyedését.

Még ha az effektív széltámadási terület és a dinamikus viselkedés becslése is bizonytalanságot von maga után, az elméleti megfontolások és a példaszámítás egyértelműen egyet erősítenek: a fix tankönyvtényező nem eredményezi az optimális lánchosszat.

Különösen a sekély vízterület valószínűleg meghatározó a hazai vizekben. Mérsékelt szél esetén a víz mélységének ötszöröse kell lennie. De a lánc nagyobb mélységben tanúsított viselkedése is érdekes. Mivel a mélyebb víz nem jelenti automatikusan azt, hogy végtelen mennyiségű láncra lenne szükség.

Sekély víz kockázata

Amikor a jacht horgonyon van, a hámnak sokkal nagyobb terheléssel kell megbirkóznia, mint azt korábban kiszámolták. Ez jelentősen megnövelheti a minimális szükséges lánchosszt

A fent elvégzett számítások a minimális szükséges lánchossz meghatározásához már megmutatták, hogy nemcsak a vízmélységnek, hanem a szélnyomásnak is meghatározó szerepe van, és hogy a vízmélység egyszerű többszöröse veszélyes lehet.

schwoiengrafik
schwoiengrafik

Terhelésnövekedés enyhe ingatással: A példa szerinti hajó, a HR 340, 0,1 csomóval előre-hátra sodródik a horgonynál. A horgonyra ható erők szinte megfelelnek a statikus esetnek. A nagyon sekély víz rendkívüli emelkedése már egyértelművé teszi a dinamikus lehorgonyzás alapvető szempontját

A matematika leegyszerűsítése érdekében csak egy álló helyzetre szorítkoztunk, vagyis csak a szél által közvetlenül generált erőket vettük figyelembe.

Távolsági tengerész és YACHT-olvasó Dr. Mathias Wagner ugyanezeket a megfontolásokat tette, de foglalkozott a duzzadás vagy duzzadás okozta erőkkel és azok következményeivel is.

A statikus szélnyomás mellett a hajó mozgási energiáját is figyelembe veszik, mert azt a horgonyfelszerelésnek el kell nyelnie. Az energia a jacht elmozdulásától és sebességétől függ, és a következő képlettel határozható meg:

Ekin formula
Ekin formula

Ahol "M" a jacht elmozdulása és "v" az elfordítással elért sebesség. A horgonyfogaskerék további terhelése az elmozdulással növekszik. A verejték sebességének még nagyobb hatása van, amikor bejut a térre. A rönk segítségével megbecsülhető: Ha közepes szélben nézi a kijelzőt, akkor látni fogja, hogy néhány tized csomó gyorsan elérhető.

Egy pillanatra figyelmen kívül hagyjuk az esetleges horgonycsepp csillapító hatását; akkor a láncnak el kell fogadnia a duzzadás energiáját. Mivel gyakorlatilag nincs vízszintes rúdja, ezt csak a lánc felemelésével lehet potenciális energiaként megtenni. Feltéve, hogy a lánc nem emeli fel a horgony tengelyét a talajról, ebből meghatározható a minimális szükséges lánchossz. A képlet részletes levezetése megtalálható a szerző weboldalán, amely meghaladná a cikk kereteit.

Ezért a lánc hosszának méterben kifejezett eredményére korlátozódunk:

képlet
képlet

A képlet első kifejezése a statikus rögzítést írja le, amellyel már a YACHT 12/2020 foglalkozott. A második kifejezés nagyjából leírja a dinamikus lehorgonyzás hatását. "Y" a víz mélysége a horgonyon, beleértve a szabadoldalt, "g" a gravitáció miatti gyorsulás, "m" a lánc súlya méterenként a vízben. Az "∆E" a hajó mozgási energiáját jelöli, amelynek meg kell felelnie a lánc potenciális energiájának változásának. Az "a" paraméter összefoglalja a lánc súlyának, a szélnek kitett területnek és a szél erősségének hatásait.

Kockázatos sekély víz

Hogy a képlet mit jelent a gyakorlatban, egy példával lehet a legjobban szemléltetni. Az előző számhoz hasonlóan 8 milliméteres lánccal rendelkező Hallberg-Rassy 340-et feltételezünk. A szélnyomás eltérő kiszámításával a szélnek kitett "Aeff" terület ezúttal 10 négyzetméter.

grafikus lánc
grafikus lánc

Lánc hossza enyhe ingatással: A hajó alig mozog, és a láncnak kevés energiát kell elnyelnie. Ezért a dinamikus lehorgonyzás hatásai csak olyan sekély vízmélységekben hatnak, amelyeket a huzat miatt egyébként sem lehet elérni

0,1 csomó sebességgel a láncnak csak 8 joule további energiát kell elnyelnie. Ennek eredményeként a horgony terhelése nagymértékben megegyezik a statikus horgony terhelésével. A dinamikus komponens sekély vízben látható. A horgonyra ható erő meredeken megnő.

A lánc hosszának következményei a következő diagramokból olvashatók le. Amíg kevés energiát kell elnyelni, addig a dinamikus hatások csak olyan vízmélységekben mutatkoznak meg, amelyek a mélység miatt nem érhetők el anélkül, hogy a gerendával a sárba ásnának.

Kritikussá válik, amikor a láncnak több energiát kell elnyelnie, például azért, mert a csónak csomóval izzad. Amint az a bal oldali ábrán látható, a dinamikus lehorgonyzás nagy mélységtartományban válik relevánssá. Alig lehet kevesebb, mint hét méteres vízben lehorgonyozni anélkül, hogy elborítaná a horgonyt.

schwoiengrafik
schwoiengrafik

Mi történik, ha sok a rezgés: Minél hosszabb és minél tovább emelkedik, annál több energiát képes felvenni a lánc. Ha sekély, akkor sekély szögben fut, ezért ugyanahhoz az energiához több láncot kell mozgatni. A biztonságos lehorgonyzás csak körülbelül hét méter mélységből lehetséges

A fekete görbék jelzik a horgony legnagyobb terhelését. Például, ha nem akarja, hogy meghaladja az 500 dekanewton-ot, akkor csak a görbe alatti lánchosszak megengedettek. Ennek eredményeként a terhelés csökkentése érdekében szükség lehet nagyobb horgonymélységekre való áttérésre. A sekély vízbe való menekülés sok szél és duzzadás mellett nem mindig megfelelő!

Hosszú és vékony, vagy rövid és vastag?

Érdekes összehasonlítani a különböző láncokat. A nyolc milliméteres lánc 80 métere súlya akár egy tizenkét hüvelykes változat 35 métere. Az ábrák a lánc hosszának és szélerősségének lehető legnagyobb mélységét mutatják.

lánc súly grafika
lánc súly grafika

Mit hoz a lánc súlya: Ha összehasonlítja a görbéket a nyolcas lánc diagramjával (balra), akkor világossá válik, hogy a nehezebb tizenkét lánc lényegesen rövidebb lehet. Cserébe egy könnyebb, hosszabb láncot lehet biztonságosan lehorgonyozni nagyobb mélységekben

Például egy 80 méteres nyolc lánccal 45 csomó szél mellett lehorgonyozhat tizenegy méter mélységben - a 35 méteres tizenkét lánccal viszont csak legfeljebb öt méterre. Mivel az íjgörgő távolságát még mindig a víz mélységéhez kell kiszámítani, a vízszint árapály-ingadozásának alig van helye.

Nagy vízmélységű vagy erős árapályú területeken vékony és hosszú lánccal jobban szolgál. Ha a Schwoikreis-t kicsiben akarjuk tartani, mert az öblök túlzsúfoltak, de az árapályoknak és a vízmélységnek nincs nagyobb szerepük, akkor a nehezebb és rövidebb lánc a jobb választás.

Az, hogy figyelembe kell-e venni a dinamikus hatásokat, a körülményektől és a horgony mélységétől függ. Minél sekélyebb a víz, annál hamarabb éri el a horgonylánc a határait. Ez még egyszer megmutatja, hogy mennyire hasznos a lánc felszabadításához kötélhevedert használni egy lengéscsillapítóval. A heveder sokkal nagyobb nyújtása képes az energia nagy részét elnyelni.

Ajánlott: