Převýšení kýlu - Canting keel

Nakloněný kýl na VO 70 z Ericsson Racing Team.

A nakloněný kýl je forma plachetní zátěž, zavěšený na tuhém šikmá vzpěra pod člunem, na který lze houpat návětrné člunu pod plachtou, aby se vyrovnala síla náklonu plachty. Nakloněný kýl musí být schopen se otočit buď přístav nebo na pravoboku, v závislosti na aktuálním obratu.

Účel a historie

Tradiční jachtařský kýl plní čtyři funkce:

  • vývoj boční vodní síly tak, aby odolávala boční aerodynamické síle z plachet a nástavby,
  • fyzické uložení zátěže co nejnižší,
  • tlumení rolí, aby odolalo energetickým vstupům z vln a narušené vody, a
  • příspěvek ke směrové stabilitě.

Tradiční kýlový ploutev, směřující přímo dolů z lodi, poskytuje č vyrovnávací moment když je loď ve vodorovné poloze. Síla náklonu větru na plachty tedy není vyvažována, dokud se člun nenakloní o určitou částku a nepohybuje pevný kýl směrem k návětrné ose. Účelem převýšení kýlu je umožnit lodi plout blíže k úrovni, která generuje maximální rychlost, a to otočením kýlu směrem k větru a vytvořením přiměřeného vyrovnávacího momentu, aby se úhel náklonu lodi udržel blíže k úrovni.

Při manipulaci se závěsným kýlem lze předřadníky ovládat odděleně pomocí bočního odporu a řízení fólie (nebo dvojice fólií, buď na každé straně, nebo přední a zadní ), jako daggerboardy. To umožňuje mnohem rychlejší manévrovatelnost než tradiční keelboats, s asi poloviční hmotností obvykle potřebnou pro předřadník.

První patent na zařízení se šikmým kýlem udělil Douglas Beardy 8. května 1900.[1]

První jachta, která měla nakloněný kýl, byl „Fiery Cross“ navržený Jimem Youngem (Nový Zéland) v roce 1959. U tohoto zařízení se nakloněným kýlem byla páka namontována uvnitř ploutve pod úhlem a nahoře byla připojena k vertikální hřídel. Když se hřídel otočil kolem své osy, zakřivená páka přitlačila na vnitřní stěny žebra a naklonila ji.[2]

Verze technologie byla vynalezena a patentována Technologie CBF v 90. letech. První použití převýšení kýlu bylo v offshore závodech byl Mini Transat z roku 1991 na čísle 29 Fouesnant la Foret a poté na Globe Vendee z let 1996-7, které Pete Goss dokončil na 50 stopách jachtě navržené Adrianem Thompsonem Aqua Quorum. Vývoj jachty a události závodu jsou podrobně popsány v následující Peteově knize Blízko větru. Následné použití v hlavní soutěži bylo v září 2004, kdy pět lodí používajících převýšení kýlu v Maxi Yacht Rolex Cup umístil před dříve neporaženým mistrem světa Alfa romeo. Alfa Romeo II, navrhl Reichel / Pugh je vybaven nakloněným kýlem a dvojitými fóliemi na přední a zadní straně (CBTF).

Variací převýšení kýlu je 3d kýl vynalezený Françoisem Lucasem v roce 1998, který umožňuje pohyb ve třech směrech (ze strany na stranu, dopředu a dozadu a ze strany na stranu).

Aktuální použití

Původně používaný ve velkém maxi jachty tak jako maxZ86, převýšení kýly se nyní začínají objevovat na menších lodích, jako je Otevřeno 60 a VO70 a Volvo Ocean 65[3] (Volvo Ocean 65) oceánské závodní třídy a ještě menší Schock 40 a Classe Mini. Schock 40 vlastněný Tomem Schockem skvěle ztratil kýl a převrhl se, což ilustruje zásadní problém s komplikovaným designem kýlu: bez kýlu nemůže většina lodí plavat vzpřímeně.

The Volvo Open 70 třídy lodí v roce 2006 po celém světě Volvo Ocean Race jsou možná nejznámější lodě, které používají převýšení kýlu jako zátěž. Zatímco lodě z minulých let vykazovaly v každém závodě (závod se koná každé tři roky) několikiprocentní zlepšení rychlosti, tím VO70 třídy vykazují 30% zlepšení rychlosti. Předřadníková žárovka o hmotnosti 6,5 tuny, visící nad 5 metrů pod vodou a schopná naklonit až 40 stupňů, vytváří obrovské množství vzpřímení okamžik (přes 130 000 ft · lbf nebo 176 000 N · m s úrovní trupu), což umožňuje lodi dosáhnout rychlosti přes 30 uzly.

Nevýhody

Současná technologie převýšení kýlu není zdaleka dokonalá. Nejméně tři ze sedmi lodí v roce 2006 Volvo Ocean Race Jeden z prvních velkých dlouhodobých závodů umožňujících převýšení kýlu měl problémy s kýly.[Citace je zapotřebí ] Jedna oblast, zejména desky utěsňující otvor, kterým prochází kýl, jsou náchylné k netěsnostem. Na rozdíl od a středová deska nebo kufr daggerboardu musí otvor pro nakloněný kýl umožňovat výrazný boční pohyb, který vyžaduje posuvné těsnění.

Loď movistar měl problémy na noze 4 Volvo Ocean Race 200 mil daleko Mys Horn, v noci 2. března 2006. Vyklouzl z něj výrazný únik, když uprostřed noci spadly posuvné desky zakrývající otvor kýlu. To byl problém, ke kterému došlo dříve. movistar 'uvolnil se otočný čep zadního kýlu a začal zaplavovat člun. Opravili Ushuaia na Beagle Channel.[4] Později, v etapě 7, nastal stejný problém v severním Atlantiku. Tentokrát bylo rozhodnuto opustit loď a posádka se přesunula do ABN AMRO DVA. movistar vysílal svou polohu několik dní, ale letecký průzkum loď nenašel a byla ztracena.

V letech 2006/2007 Závod Velux 5 Oceans (jednoruční, světový závod), Otevřeno 60 jachta Hugo Boss, kapitán Alex Thomson, musel být opuštěn v Jižní oceán kvůli prasknutí hydraulických beranů, které ovládaly kýl, což způsobilo katastrofické selhání kýlu. Když toto selhání způsobilo, že se jachta téměř převrátila, byl člun opuštěn; Thomson byl zachráněn kolegou konkurentem Mike Golding. Dne 25. listopadu 2006 přestal vysílat transpondér Sat C lodi. Opuštěný trup byl nalezen vyplavený na břehu Patagonie o 9 let později.[5]

V prosinci 2016 Wild Oats XI odešel ze 72. závodu jachet ze Sydney do Hobartu s odvoláním na zlomeného hydraulického berana. Mluvčí závodu Bruce Montgomery uvedl, že Wild Oats XI nebyl schopen pohnout kýlem po zlomení hydraulického berana. „Je to výstroj, který ovládá svůj nakloněný kýl, což je kýl, který se houpá pod lodí,“ řekl.[6]

Americký pohár

Říkalo se, že v roce 2007 International America's Cup Class jachta Alinghi možná měl nakloněný kýl. To by dalo Alinghi výhoda oproti svému vyzyvateli pro Americký pohár 2007, pokud vyzyvatel, Emirates Team New Zealand, také neměl kývavý kýl. Výbor pro třídu amerického poháru, kterému předsedal Ken McAlpine, vydal dne 8. května 2007 rozhodnutí, ve kterém se uvádí, že výslovně jsou zakázány cantingové kýly a další pohyblivé přívěsky.

Alternativní vzory

autor tohoto vynálezu Boris Kuchukov
nakloněný kýl s řetězem a naklonění ploutve o 90 stupňů nebo více

V posledních letech byla navržena zařízení pro převýšení kýlu, u nichž pohon není pákou, jako tomu bylo dříve, ale něčím jiným. Jedním z těchto zařízení je šikmý kýl s řetězovým pohonem, který je schopen naklonit žebro o 90 stupňů nebo více. Autorem tohoto vynálezu je Boris Kuchukov.[7] Pokud se jachta vybavená tímto zařízením pohybuje, musí být kýlová plošina a štěrk ve vzduchu. Teoreticky by to mělo zvýšit rychlost jachty.

Reference

  1. ^ https://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=00648911&IDKey=D43DA0B64DAA&HomeUrl=http%3A%2F%2Fpatft.uspto.gov%2Fnetahtml%2FPTO%2Fpatimg.htm
  2. ^ https://www.sailnet.com/forums/971567-post3362.html
  3. ^ http://www.seahorsemagazine.com/current-issue/134-leading-edge
  4. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 28. září 2007. Citováno 2007-07-26.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  5. ^ Odkaz hugo-boss-70470
  6. ^ http://ab.co/2hnZQTd „Hlavní příběhy:„ Tragédie “, protože Wild Oats XI odchází ze Sydney do Hobartu
  7. ^ https://www.facebook.com/profile.php?id=100001533262957