Segeltrimskola, del 1: Vindförvaltning
Att det går att segla i medvind är inte så konstigt. Att det också går att segla mot vinden kan däremot vara lite svårare att förstå. Kraften som seglen utvinner ur vinden är både framåtriktad och sidoriktad. Hur hänger allt detta ihop? Läs första delen i skolan om segeltrim.
Kraftparallellogram
Den totala kraftsamlingen som påverkar båten kan lättast illustreras med ett kraftparallellogram.
F=framåtriktad kraft, K=krängade kraft, T=total kraft.
M=Motståndskraft, L=lyftkraft, T=total kraft.
Seglen ger både framåtriktad och sidoriktad kraft. Köl, skrov och roder motverkar den sidoriktade, och en mindre framåtdrivande kraft återstår.
Vindkraft
Vindens bakåtriktade kraft omvandlas till framåtdrivande när det fria luftflödet möter seglet och fås att ändra riktning utmed dess yta. En mer ingående kunskap om hur undertrycket som driver fram båten uppstår är inte nödvändig, men ett par saker bör man känna till för att lyckas med segeltrimmet.
Vi använder vinden genom att ta emot den vid förliket, böja den runt seglet och släppa iväg den parallellt med akterliket.
Hur mycket kraft som kan utvinnas påverkas av två saker. Dels hur mycket vinden kan fås att ändra riktning, och dels hur långt den kan fås att följa seglets yta på läsidan. Försöker man få luftströmmen till en alltför stor riktningsändring avlöses den från segelplanet och återtar sin ursprungliga riktning. Detta kallas för stallning, och bakom stallningspunkten skapas inget undertryck.
Det är lättare att följa en vid kurva än en tvär. Ett bukigt segel kan därför förmå vinden till en större riktningsändring, och därmed utvinna mer kraft, utan att luftströmmen lämnar segelplanet. En förutsättning är dock att energin i vinden räcker till. Är luftströmmen för svag, d v s om det blåser för lite, orkar vinden inte följa segelplanet. Lättare är det då att följa den svaga kurva som ett plant segel beskriver. Det gäller dock att seglet möter vinden på rätt sätt. Ett plant segel som möter vinden med för tvär vinkel försöker framtvinga en alltför skarp gir. Vinden lämnar seglet strax efter förliket och ingen framåtdrivande kraft bildas.
Det är lättare att följa en vid kurva än en tvär. Ett bukigt segel kan därför förmå vinden till en större riktningsändring, och därmed utvinna mer kraft, utan att luftströmmen lämnar segelplanet. En förutsättning är dock att energin i vinden räcker till. Är luftströmmen för svag, d v s om det blåser för lite, orkar vinden inte följa segelplanet. Lättare är det då att följa den svaga kurva som ett plant segel beskriver. Det gäller dock att seglet möter vinden på rätt sätt. Ett plant segel som möter vinden med för tvär vinkel försöker framtvinga en alltför skarp gir. Vinden lämnar seglet strax efter förliket och ingen framåtdrivande kraft bildas.
I riktigt lätt vind finns inte energi nog för att förmå vinden till en stor riktningsändring. Det bukiga seglet överst försöker avlänka vinden alltför mycket. Vindflödet lämnar seglet, stallar, och kraften går förlorad. En starkare luftström hade dock kunnat följa hela segelplanet, och då också gjort en större riktningsändring.
Det plana seglet i mitten avlänkar den svaga vinden 25° utan avlösning, och tar på så sätt tillvara på all tillgänglig kraft så att ett undertryck skapas utmed hela ytan.
Skotas det plana seglet å andra sidan med för snäv skotvinkel, eller om båten styrs för lågt, försöker segelplanet få vinden till en alltför abrupt riktningsändring. (nedre bilden) Avlösningen sker långt fram i seglet och ingen kraft utvinns. Ett plant segel måste därför möta vinden mer framifrån, antingen genom öppna skotvinklar, i lättvind, eller genom att båten styrs högt i vind.
Viktigast att känna till vid segeltrimning är ändå att kraften hela tiden är vinkelrät mot tangenten på segelduken. Visst är kraften större på vissa delar av seglet och mindre på andra, men för att få maximal fart på båten krävs ingen större kännedom om detta.
Kraften vi får ur vinden är vinkelrät mot tangenten på segelduken. Beroende på var på kurvan vi tittar är den framåtdrivande, krängande eller bakåtriktad.
Anpassa vindkraften
Kraften som tas ur vinden ökar alltså ju bukigare seglen är. Eftersom målet inte är krängning utan fart, kan kraftuttaget inte alltid vara maximalt. Det är ibland bättre att ta ut en mindre framåtriktad kraft än vad som är möjligt, om den sidoriktade kraften, som man får på köpet, annars skulle bli för stor. Storleken på kraften som tas ut måste således anpassas efter rådande förhållanden.
I mycket lätt vind skall seglen trimmas planare, och med öppnare skotvinkel. Ett sådant trim utvinner i och för sig inte så mycket kraft ur vinden, men ett försök att få ut mer skulle ge ännu mindre eftersom den svaga luftströmmen inte orkar följa en alltför böjd yta.
I hård vind finns mer energi i vinden än man kan ta vara på. Seglen måste därför trimmas plant, för att inte ge onödig krängning och avdrift, men ändå med en rund framkant, som tillåter varierande vinkel mot vinden utan stallning när vågorna pareras.
Det är egentligen bara i mellanvind all tillgänglig kraft kan tas tillvara. Luftströmmen kan då böjas av runt bukiga segel utan att avlösas, samtidigt som köl, skrov och besättningsvikt räcker till för att ge en tillräckligt stor motkraft till de sidoriktade krafterna.
Några få graders fallning med konstant skotade segel ökar kraftutaget markant. Är båten tung på rodret på kryssen, lova några grader.
Maximera vindkraften
Vindkraftens storlek är naturligtvis viktig, men framförallt är det kraftens riktning i förhållande till båtens rörelseriktning som är den avgörande faktorn för hur effektivt vindkraften utnyttjas. Seglens form avgör storleken på kraftuttaget, men det är skotvinkel och skillnaden mellan skotvinklarna i seglets nedre och övre del, d v s twisten, som avgör hur kraften förvaltas. Kraften är alltid vinkelrät mot tangenten på segelduken, och naturligtvis är det viktigt att så mycket av kraften som möjligt är framåtriktad.
Vi konstaterar att den mest avgörande faktorn för effektivt segeltrim är förhållandet mellan seglets form och skotvinkeln. Med skotvinkel menas likens avstånd från centrumlinjen av båten. Det blåser alltid mer högre upp i seglen på grund av friktionen mot vattenytan, detta gör att den skenbara vinden kommer mer akterifrån högre upp och seglen ska skotas lösare där (twist). Detta faktum gör att kraftuttaget i toppen är mer framåtriktat och därför kan vara större. Alltså planare nederdel och bukigare topp.
Det blåser alltid mer högre upp i seglen på grund av att vinden bromsas upp av friktionen mot vattenytan. Eftersom vinden båtfarten skapar är densamma hela vägen upp, kommer den skenbara vinden mindre framifrån i toppen, och seglen ska skotas lösare där. Med ökad twist, det vill säga större skotvinkel högre upp, blir kraftuttaget mer framåtriktat i toppen och kan följaktligen vara större där. Twistade segel ska alltså trimmas med planare nederdel och bukigare topp.
Fartvinden är till sin riktning och storlek konstant längs hela seglets höjd. Den verkliga vinden är konstant till sin riktning men inte till sin styrka. Den ökar med höjden över vattnet, på grund av friktionen mot vattenytan. Detta medför att den skenbara vinden kommer mer från sidan uppe i toppen och mera framifrån nere vid däck.
Till kapitel 2: Effektivare vindförvaltning
Till kapitel 3: Trimningcykel, verktyg och effekt
Till kapitel 4: Undanvindssegling
Till kapitel 5: Riggtrim
Till kapitel 6: Växellådan
Till kapitel 7: Segelvård
© Copyright Gransegel AB