Szárny a víz alatt

A képen egy szlalom szkeget láthatunk! Forrás: PWA

Ha egy vitorlás elveszti a kormánylapátját, teljesen használhatatlanná válik. A szörffel előfordulhat, hogy víz alatti szárnya ugyan megvan, mégis átmenetileg teljesen irányíthatatlan lesz. Ennek okát és a szörf víz alatti szárnyának, a szkegnek a fontosságát vizsgáljuk cikkünkben.

A modern funboardok, melyeket siklásra terveztek már nem rendelkeznek a deszka közepe táján található sverttel, erre a nagy sebességnél nincs is szükség, hiszen a nagy sebességgel való haladáskor csak a deszka hátsó harmada ér a vízbe. Az első nagy szériában készülő szörfök, a windgliderek és hasonmásai mai szemmel egészen kis méretű szkeggel rendelkeztek, az előre haladást a nagyobb méretű svert biztosította. A modern, svert nélküli funboardokon viszont a szkeg feladata már kiemelkedő, hiszen minden hidrodinamikai erő azon koncentrálódik.

A szörfösök komoly figyelmet szentelnek arra, hogy szörfdeszkájukat milyen szkeggel használják az adott helyzetben. Attól függően, hogy milyen a víz felülete, milyen a szél erőssége, milyen stílusban szeretnének szörfözni, mindig más szkeg használata ajánlott.

A jó szkegek azonkívül, hogy a szörfös által választott területen megfelelően működnek, kivétel nélkül rendelkeznek egy nagyon fontos tulajdonsággal: nem "spin-outolnak"?!

A spin-out egy nagyon érdekes, a vitorlázók számára ismeretlen jelenség, mely a deszka farának menetirányból való kitörését, kicsúszását jelenti. A szörfösnek ilyenkor olyan érzése van, mintha a deszka faráról letört volna a szkeg, a deszka hirtelen irányíthatatlanná válik, teljesen megszűnik a vitorla húzását ellensúlyozó hidrodinamikai erő.

A spin-out megértéséhez egy kis elméleti fejtegetésre, alapszintű áramlástani ismeretekre van szükség. A szkeg ugyanúgy, ahogy a szörfvitorla, szárnyprofilként funkcionál.

A bernoulli egyenlet szerint az áramló közegben a nyomás és a sebesség összege állandó. A szárnyprofil egyik felén a részecskék gyorsabban áramlanak a közegben, itt szívás, a másik oldalon pedig nyomás alakul ki. A vitorla esetében a luv oldalon van a nyomás és a lee oldalon van a szívás, a szkeg esetében ez ennek ellensúlyozására értelemszerűen fordítva alakul ki.

A szkeg keresztmetszete a vitorlával ellentétben ugyan szimmetrikus, de mivel a deszka néhány fokkal mindig a kívánthoz képest eltérő irányba sodródik, a szárnyprofilt ferdén éri a vízáram, a vízrészecskék így eltérő mértékben görbült pályán áramlanak körülötte. A vitorlánál fellépő aerodinamikai erők megegyeznek a szkegnél fellépő hidrodinamikai erőkkel. A közeg sűrűsége jelentős az erők nagysága szempontjából, ez a magyarázata annak, hogy egy 30 cm-es szkeggel könnyedén lehet egy 6.0 m2-es vitorlát ellensúlyozni.

A spin out kialakulásakor hirtelen megszűnik az előbb leírt felhajtóerő, a deszka fara hirtelen elcsúszik, a szörftest keresztbe fordul. Az áramlás leszakadásának két fő oka lehet: a túl nagy sebesség miatt kavitáció alakul ki, vagy túl nagy a szkeg és a vízáramlás közötti állásszög és turbulencia keletkezik, leszakad az áramlás.

A modern szkegek a repülőgép szárnyaihoz hasonlóan képesek olyan módon deformálódni, hogy erősen terhelt állapotban is magukon tartják az áramlást. A szkegek ezen a téren való fejlesztésében nagy szerepet vállalt a 90.-es évek elején Molnár Ferenc is, aki az F2 cég fejlesztőmérnökeként a spin-out csökkentésére olyan szkegeket dolgozott ki, melyek megfelelően rugalmasak voltak ahhoz, hogy az áramlás által megkívánt módon deformálódjanak.

A víz alatti uszonyok fontos tulajdonságai: a belépő él állásszöge, a profilvastagság (a szkeg keresztmetszetének vastagsága), a profilmélység (a szkeg szélessége), a szkeg hossza, keménysége, és rugalmassága.

Minél vastagabb a víz alatti uszony profilja, annál nagyobb áramlási szögnél alakul ki a lamináris áramlás, ami azt jelenti, hogy vastagabb keresztmetszetű szkeggel hamarabb lehet a szörföt siklásba hozni, továbbá jobb lesz a kreuzolási és manőverező képessége is. Hátránya viszont, hogy a nagyobb közegellenállás miatt alacsonyabb lesz a végsebesség.

Ha egy szkeg vékony profillal jelentkezik, a szörffel gyorsabban tudunk haladni, de azt nehezebben tudjuk siklásba hozni, és valamivel tompábban tudunk vele haladni.

A szárnyprofil mélysége, azaz a szkeg szélessége is befolyásolja a menettulajdonságokat: minél szélesebb a szkeg, annál kisebb áramlási sebességnél siklásba jön a szörf, nagyobb áramlási szöget elbír, azaz jó a kreuzolási képessége is. Hátránya, hogy a lamináris áramlás viszonylag hamar leválik, azaz hamarabb előfordulhat a spin-out. (Összefoglalva: rövid, széles freestyle szkegek elvileg jók a korai megsiklásban, nem túl nagy sebességű kreuzban, viszont nagyobb sebességnél spin-outolnak)

Az említettek ismeretében már érthető, hogy miért használnak a szörfösök különböző felhasználási környezetben különböző formájú szkegeket.

A Formula Windsurfing felszerelésekhez óriási, 65-70 cm-s szkegeket használnak, ami érthető, ha figyelembe vesszük hogy óriási, akár 12,5 m2-es vitorlák erejét kell ellensúlyozniuk. A Formula Windsurfing versenypályákon erős kreuz-szakaszok is vannak, a nagy és egyenes szkeg használata az egészen éles menetet is megkönnyíti.

A gyorsasági és a szlalom szörfözéshez használt szkegeknek már kisebb a mérete, ami részben a kisebb méretű vitorláknak, részben pedig a nagyobb sebességnek köszönhető, továbbá a maximális sebesség érdekében általában 3 szélben / félszélben haladnak a szörfösök, így arra sincs szükség, hogy a szkeg kiemelkedő kreuzolási képességgel rendelkezzen. Formájuk egyenes, profilmélységük, profilvastagságuk alacsonyabb, hiszen esetükben a maximális végsebesség és nem a korai megsiklás illetve a jó kreuzolási képesség a fontos.

A freeride szkegek a nagyközönség számára készülnek: azok a szörfösök akik szeretnének gyorsan menni, de az is fontos számukra, hogy kényelmesen és könnyen tudjanak kanyarodni. A freeride stílusra tervezett víz alatti szárnyak így a szlalom szkegekkel ellentétben görbített végűek, és nem olyan kemények mint a szlalomra vagy speedre tervezett változataik.

Horányi-Névy András - Balatonfenyves, 2005 okt. MFC Style Master freestyle szkeggel

Hopp, itt is látszik a (wave) szkeg:) És ha jól látom egy MFC Goya FPT! - Baptist Gossein

A freestyle szörfözés egyre nagyobb tömegeket vonz, a 90.-es évek végén tapasztalható megjelenése óta folyamatosan és gyors ütemben fejlődtek az erre a területre specializált felszerelések is. Ebben a stílusban gyakran előfordul hogy a deszka irányt vált a levegőben, a deszka sokszor csúszik a menetiránnyal ellentétes irányban, a spin-out nem jelent akkora problémát mint a szörfözés sebesség-orientált ágaiban. A freestyle szkegek rövidek, profilmélységük és vastagságuk magasabb, mivel a manőver-orientált szörfösnek a korai megsiklás és a jó kreuzolási képesség fontosabb mint a kiemelkedő végsebesség.

A wave-szörfözésnél a szkeg legfontosabb feladata a kiemelkedő fordulékonyság. A wave szkegek rövidek és erős ívben hátrahajlítottak, aminek köszönhetően a szkeg súlypontja a lehető legközelebb kerül a tövéhez. A szörfösnek ilyen szkeggek könnyebb a hullám alján visszafordulni és újra felmászni a hegyre.

A szkegek keménysége is változó, ennek főleg a formula szörfözésnél van jelentősége. A versenyzők gyakran váltogatják a megegyező hosszúságú de eltérő keménységű szkegjeiket. A puhább szkegekkel könnyebb szörfözni, azok ugyanis jobban csökkentik a vibrációt, de kreuzolási képességük rosszabb. A hullámosabb, zavarosabb vízfelületen a versenyzők általában a puhább szkegeket választják, hiszen ilyenkor a keményebb szkeggel nagyobb a spin-out esélye.

A spin-out a szörfösök egyik legnagyobb ellensége, nem véletlen, hogy nagy hangsúlyt fektetnek a megfelelő szkeg kiválasztására. A vitorlázás terén sajnos a víz alatti uszonyt nem lehet sűrűn cserélgetni, de a svert mélysége például folyamatosan állítható.

Ahogy korábbi cikkeinkben, itt is megtalálhatjuk a szörfözés és a vitorlázás közötti párhuzamot, lévén, hogy a víz alatti áramlások, szárnyprofilok minden téren ugyanúgy működnek. Az uszony mélysége, szélessége és vastagsága a szörfhöz hasonlóan jelentősen meghatározza a hajó menettulajdonságait is. A rohanógépeknek mély, de keskeny és vékony, a jó kreuzoló képességű cirkálóknak pedig igen hosszú, de nem annyira mély kíljük van.

Matto
Szakértő: Magyary-Kossa Zsolt
Az írás egyes részei egy korábbi érdekes cikkből származnak: Az Őrült Spin-Out - Tóth László - Szörfmagazin - Petőfi rádió