Etiket arşivi: gerçek rüzgâr

Yelkenli Teknenin İlerlemesi

Rüzgarın, hareketsiz bir yelken üzerindeki etkisi

  • Hava molekülleri, tıpkı suyun yukarıdan aşağı akması gibi; yüksek basınçtan, alçak basınca doğru akar.
  • Hareket eden hava molekülleri rüzgarı yaratır.
  • Yelkenli tekneler, rüzgarın yelken üzerinde yarattığı kuvvetler sayesinde ilerleyebilir.

Bilindiği gibi, yelkenlerin torlu (ortası bombeli, konveks) bir yapısı vardır. Yelken üzerine gelen hava molekülleri yelkenin üstünden ve altından (rüzgarüstü ve rüzgaraltı) geçecek şekilde ikiye ayrılır.

Yelkenin rüzgarüstü kısmına çarpan ve buradan geçen hava molekülleri, yelkenin üzerinde bir ?itiş? kuvveti oluşturur. Yelkenin rüzgaraltı kısmından geçen hava molekülleri ise yelkenin üzerinde bir ?emiş? kuvveti oluşturur.

Yelkene uygulanan emiş ve itiş kuvvetleri

Yelkenin torlu yapısı nedeniyle, iki farklı yolu takip eden hava moleküllerinin bir rüzgaraltı kısmında kalanları daha da hızlanır. Bu hız farkının sonucu olarak Bernoulli İlkesine göre, yelkenin iki tarafında bir basınç farkı oluşur. Bu nedenle itiş ve emiş kuvvetlerinin büyüklükleri de farklılaşır.

Şöyle ki; emiş kuvveti genelde itiş kuvvetinin 4-5 mislidir ve yelkende oluşan emiş kuvveti, yelken üzerine etki eden toplam kuvveti artırmada daha da önemlidir.

Uçak kanatlarının da çalışma mantığı budur. Aynı yelkenin formunda olanı uçak kanatlarının, alt ve üst kısmında oluşan, basınç farkları nedeniyle, uçağın kanatlarına yukarı doğru bir basınç uygulanır. Böylece uçak havalanır.

Rüzgarın yelkene gelme açısı 0 derece olduğunda yelken tıpkı bir yaprak gibi sallanır ve rüzgarla dolmaz. Yelkenin formu ve biçimine göre yelkenin rüzgarla dolma açısı farklılık gösterebilir.

Yelkenin rüzgaraltından akmakta olan hava moleküllerinin rüzgarüstünden akan hava molekülleri ile birleşmesi temel amaçtır. Fakat bu moleküller, yelkendeki tor nedeniyle yelkenin arka tarafından sıyrılabilir ve bu da rüzgaraltı bölgesinde bir türbülans yaratır. Bu türbülansın etkisiyle bu bölgedeki alçak basınç kuvveti yok olur, bu da emiş kuvvetinin etkisini azaltır.

Aynı şekilde, hızla ilerleyen bir yelkenin dalgalar ve rota değişiklikleri nedeniyle sürekli yavaşlaması da, yelken üzerindeki türbülansı artıracak ve performans düşüklüğüne neden olacaktır.

Her yelkenin dolabilmesi için, rüzgarın esiş doğrultusu ile arasında belli bir açı olması gereklidir. Üçgen yelkenler için bu açı 22-250 olabildiği gibi, Serenli yelkenlerde 30-350 olabilir.

Gerçek ve Zahiri (Hissedilen) Rüzgar (True Wind- Apparent Wind)

Bu iki kavram, temel olarak şöyle açıklanabilir:
Hareketsiz bir cisim üzerine gelen rüzgar gerçek rüzgardır. Rüzgarlı bir günde, sahilde otururken, yüzümüzde hissettiğimiz rüzgar gerçek rüzgardır. Bu sırada yüzümüze bir rüzgar ölçer yerleştirirsek, okuyacağımız değer, rüzgarın gerçek hızı olacaktır.

Zahiri rüzgar, diğer adıyla göreceli veya hissedilen rüzgar ise hareketli bir cisme etki eden rüzgardır.

Şöyle ki; yine aynı sahil boyunca, bu sefer oturmayıp, koşalım. Gerçek rüzgarın değeri aynıdır, atmosferde ve mekanda değişme olmadıkça değişmez. Bununla beraber, koştuğumuz için, yüzümüze daha fazla hava molekülü çarpmaya başlamıştır.

Bu durumda yüzümüz artık, iki farklı rüzgar yönünün etkisi altındadır. Yüzümüze yerleştireceğimiz bir rüzgar ölçer, bu nedenle artık yalnızca gerçek rüzgarı değil, aynı zamanda koşu hızımız nedeniyle suratımıza çarpan hava moleküllerini de ölçecektir. Bu nedenle ölçülen rüzgar, yani hissedilen rüzgar (apparent wind), gerçek rüzgardan (true wind) hem daha farklı yönde, hem de farklı bir büyüklükte olacaktır.

Tıpkı hareket etmeyen bir arabadan başınızı çıkardığınızda hissettiğiniz rüzgarın, hareket eden arabadan başınızı çıkardığınızda hissedeceğinizden farklı oluşu gibi. Arabanın hızı arttıkça, suratınızda hissedeceğiniz rüzgar artacaktır. Bununla birlikte arabanın hızının artması demek, rüzgarın önden daha çok hissedilmesi demek.

Yani hareket eden cismin hızı arttıkça zahiri rüzgar da artar, ve zahiri rüzgarın yönü, cismin hareket yönü doğrultusunda kayma gösterir.

Gelelim, yelkenli teknelere:

Teknemizde, rüzgardan çabuk etkilenen yelken gibi bir parça olduğu için, zahiri rüzgara çok dikkat etmeliyiz. Teknemizin hızının artmasıyla, yelkene etki eden rüzgarın hızının artacağını ve bu nedenle daha fazla kuvvete maruz kalabileceğini unutmamalıyız.

Hissedilen rüzgarın yönü, tekne hızı ve hissedilen rüzgar hızı arttıkça, teknenin yönü doğrultusunda bir kaymaya uğrayacaktır. Bu nedenle, teknenin baş tarafından gelecek bir gerçek rüzgar yönü, teknemizin hissedilen rüzgarını artırmaya çok yardımcı olacaktır.

Gerçek rüzgarın, tekneye en dik gelebildiği orsa seyrinde, teknemizin en hızlı gitmesini sağlayan bir faktör de, hissedilen rüzgardır. Bu nedenle, orsa seyrinde hissedilen rüzgarın kullanımı çok önemlidir. Bunun için, orsa seyrinde, dümenle ve yelkenin trimiyle mümkün olduğunca az oynayıp, yelken üzerinde akmakta olan rüzgarı kesmekten kaçınmalıyız.

Zahiri Rüzgar, Gerçek Rüzgar

Zahiri rüzgar, tekne üzerinde oluşan rüzgardır. Örneğin, 15 knot esen rüzgarda, pupa seyrinde, yani rüzgarı tam arkadan alarak 5 knotla giden bir tekne üzerindekiler rüzgarın 10 knot estiğini hissedeceklerdir.

Sevgi dolu rüzgarlar….. kadar…… yavaş gelen hareketlerle……. ömrümün en uzun adımlarını atıyorum……..iyi bildiğim bazı rüzgarlar;

Zahiri rüzgar, gerçek rüzgar, zalim rüzgar, sakin rüzgar, hafif rüzgar, deli rüzgar, mutedil rüzgar, mütemadiyen rüzgar, tatlı – acı rüzgar, kesif rüzgar, yorgun rüzgar, üzgün rüzgar, saçların(m)da rüzgar, lakin rüzgar, aramızdaki rüzgar, yırtık rüzgar, yalnızca rüzgar, korkulu rüzgar, şimdiden rüzgar, eteklerinde rüzgar, unutuluvermiş rüzgar, emektar rüzgar, çınlayan rüzgar, içimizde rüzgar, öylesine rüzgar, telaşla rüzgar, erken rüzgar, nasıl da hoş bir rüzgar, tedirgin rüzgar, usulca rüzgar, yalancı rüzgar, bekleyen rüzgar, kimsesiz rüzgar, aşık rüzgar, hayırsız rüzgar, hanimiş rüzgar, sevgili rüzgar, canı gönülden rüzgar, çırılçıplak rüzgar, ıslak rüzgar, içimizdeki rüzgar, tutkun rüzgar, incecik rüzgar, hayali rüzgar, özgün rüzgar, yaşlı rüzgar,  serseri rüzgar, bana kalan rüzgar, belki rüzgar,  bana da mı rüzgar,  adamına göre rüzgar, adı bende saklı rüzgar, herşeye rağmen rüzgar, sağdan soldan rüzgar, şaşkın rüzgar, estarabim rüzgar.. ve daha nice rüzgar…

Yelkenli Teknelerin Çalışma Prensibi

Yelkenlerin tekneye itici güç üretmesi iki farklı prensiple açıklanabilir. Birinci prensip yelkenin rüzgarı yakalaması ve yelkene çarpan hava tanelerindeki kinetik enerjinin yelken aracılığıyla tekneye aktarılmasıdır. Bu basit sistem iki bin yıl öncesine, üçgen yelkenin icadına kadar yelkenli teknelerin tek itici gücü olmuştur. Bu nedenle yelkenliler sadece pupa, genis apaz gibi yelkenlerin rüzgarı toplayarak güç kazandığı seyirlerde gidebilmişlerdir. Yelkenciler, daha dar açılarla seyredebilmek için değişik yelken ve gövde tipleri denemişler, bu nedenle onlarca yelkene sahip kalyonlar yapmışlardır. En sonunda günümüzde kullanılan yelken tipleri ve omurga sistemleri keşfedilmiştir.

Modern bir yelkenli gerçek rüzgara 45 derece açıyla gidebilmektedir. Bu durum, yelkenler gövde ve yolcuların kuvvet bileşimiyle oluşur. Öncelikle yelken üzerindeki etkiyi inceleyelim.

Bernouilli Prensibi

Daniel Bernoulli 18. yy da İsviçre?de yaşamış ünlü bir matematikçidir. Akışkanların dinamiği alanındaki ilk çalışmaları başlatmıştır.

Bernoulli prensibine göre, yelkenin yapısından dolayı dış tarafı iç tarafından daha uzun olur. Bu da üzerinden geçen havanın basıncının aynı zamanda daha çok mesafe katetmesine, dolayısıyla hızlanıp, alçak basınç alanı oluşturmasına sebep olur. Oluşan alçak basınç alanı yelkeni kendine doğru çeker. Uçaklar ve modern yelkenler bu şekilde ilerlerler.

Yelkenin ürettiği gücün tümü ilerlemeye aktarılamaz. Bu gücün bir kısmı teknenin yatmasına neden olur. Buna ?bayma (yatırma) kuvveti? denir. Yatırma kuvveti teknenin ağırlık merkezi ile kuvvet merkezini birbirinden uzaklaştıracak ve tekne yatmaya başlayacaktır. Salma ağırlığı, tekne üzerindeki ekibin doğru yerleştirilmesi gibi etkenlerle bu kuvvet dengelenecek ve tekne ileri doğru hareket edecektir.

Sağanak Trimi ( Ders 7 )

Sağanaklarda gerçek rüzgâr yönünde bir değişiklik olmazsa, zahiri rüzgâr kıça kayar. Çünkü teknenin hızı sabittir, gerçek rüzgâr artar. Bu durumda ıskotalar biraz boşlanmalı tekne hızlanıp sağanak kesildikten sonra tekrar alınmalıdır.

Bazı sağanaklarda ise gerçek rüzgâr yön değiştirir. Gerçek rüzgâr kıça kayarsa buna havanın çekmesi, başa kayarsa buna havanın açması denir. Bu gibi durumlarda rüzgârın şiddetinin artması/azalması ve havanın çekmesi/açmasına göre ıskota veya dümenle müdahale edilerek teknenin seyrine devam edilir.