Apparent wind sailing - del 6

Ytterligare en aspekt av apparent wind sailing innan det är dags att avsluta denna diskussion, åtm. för denna gången.

Nånting som jag hört många erfarna seglare säga är att de flesta båtar tenderar att segla högre mot vinden ju mer det blåser, dvs att man får ett lägre TWA ju mer det blåser (under förutsättning att man kan burka ner båten).

Själv har jag inte tillräckligt mycket "hårda data", dvs verkliga, objektiva data från välkalibrerade instrument (logg & vindinstrument) för att med säkerhet kunna säga att så är fallet - de båtar jag brukar segla saknar antingen instrument helt o hållet, eller, i de fall instrument finns, så är de inte synkade så att man kan använda datat från dem till att dra slutgiltiga slutsatser.

Och när man seglar utan instrument, så är det svårt för att inte säga omöjligt att avgöra exakt hur mycket t.ex TWS, TWA eller båtfarten ändras, det blir istället mer en känsla eller uppskattning "mellan tummen & pekfingret", och precisionen i den sortens "mätningar" är inte tillräcklig för att dra några avgörande slutsatser....

Men grafen ovan ger faktiskt stöd för hypotesen att båtar - åtminstone deplacementsbåtar - faktiskt bör segla högre mot TWA vid mer vind, och man kan resonera på följande sätt för att se detta:

En deplacementbåt, dvs en båt som inte kan komma upp i planing, begränsas ju i sin fart av vattnets ökande motstånd vid ökad fart och till slut av vattenlinjens längd. Det innebär att en sådan båt maxar sin båtfart då våglängden av den av bogen genererade vågen blir lika lång som vattenlinjens längd: i det läget slutar båten att öka farten, oavsett om vinden ökar.

Om vi då tänker oss att vår båt gradvis ökar farten med ökande vind, så kommer dels vattnets motstånd att öka ju mer farten ökar, vilket innebär att det krävs mer och mer vind för att få båten att öka farten ytterligare, och så småningom går båten "in i väggen", dvs kan inte öka farten mer, antingen pga att vattenmotståndet blivit så stort så att det dominerar den ökade kraften, eller för att den nått sin vattenlinjelängd-fart.

Oavsett vilket, så betyder det att om TWS nu ökar ytterligare, så kommer kvoten V/TWS att minska, vilket förflyttar oss längre till vänster på grafen ovan.

Om vi då befinner oss på en kryssbog, säg med TWA 50 grader innan vindökningen, och därmed har ett visst AWA, så kommer vår AWA att öka i samband med vindökningen, eftersom TWS ökar, medan V är konstant. Det betyder att vi nu har möjlighet att lova för att få AWA att återgå till samma värde som innan vindökningen, alltså seglar vi nu högre TWA än tidigare.

För att ta ett exempel så kan vi titta på grafen, och säga att vi initialt kör med TWA 40 grader (den mörkblå kurvan) och att vår V/TWS är 1. I detta läge är vårt AWA 20 grader.

Nu dubblas vinden, och genom att båten inte kan öka farten längre, så innebär det att vår V/TWS halveras till 0,5. Tittar vi på y-axeln så ser vi att vårt AWA nu är 27 grader, dvs den vind som seglen faktiskt möter har öppnat upp med 7 grader. Alltså kan vi välja att segla högre så att vårt AWA återgår till de tidigare 20 grader, och då kan vi se från grafen att vid V/TWS 0,5, där vi ju nu befinner oss, så får vi ett AWA-värde på 20 grader om vi kör enligt den lila kurvan nedanför den blå, och den lila kurvan representerar TWA 30 grader.

Detta betyder att vi kan alltså lova till ett TWA på 30 grader och ändå ha samma AWA som vi hade innan vindökningen.

Detta styrker ju tesen ("conventional wisdom") att de flesta båtar kan segla högre ju mer det blåser.

Sen finns det nog även andra faktorer som gör att det i allmänhet går att segla högre om det blåser mer: en sådan faktor är ju att när båten går långsamt genom vattnet, typiskt när det blåser lite, så genererar ju köl o roder mindre lift än när båten går snabbare....

Avslutningsvis tycker jag det är kul att man med hjälp av lite matte kan finna en förklaring till fenomen som man hört om, men inte tidigare haft nån förklaring till - så ni ungdomar som läser denna blogg: läs matte! :-)