Teoria żeglowania aerodynamika żagla

Teoria żeglowania aerodynamika żagla

Książka Teoria żeglowania - aerodynamika żagla przeznaczona jest dla żeglarzy i instruktorów żeglarstwa. Opisuje ona zasady budowy żagla powiązane z działaniem sił fizycznych na jacht.
Drugie wydanie Teorii żeglowania różni się dość zasadniczo od wydania z roku 1957. Niemal wszystkie rozdziały zostały przepracowane od nowa. Zupełnie odmienny materiał został wprowadzony w częściach dotyczących aerodynamiki żagla oraz hydrodynamiki kadłuba, z uwzględnieniem w szerokim zakresie wyników eksperymentów, jakie dane mi było przeprowadzić osobiście lub w których uczestniczyłem pośrednio w czasie mojego pobytu na terenie Uniwersytetu w Southampton, Anglia. Jest to właściwie nowa książka napisana na ten sam temat.
Opracowując drugie wydanie, wykorzystałem wiele życzliwych rad udzielonych mi przez przyjaciół w Polsce, Anglii i Stanach Zjednoczonych. Leon Jensz, który był inspiratorem pierwszego wydania, służył mi i tym razem przyjacielską radą. Zawdzięczam dużo profesorowi D. Tilgnerowi, który nie szczędził mi słów zachęty i poparcia przy różnych okazjach. Szczególne podziękowanie chciałbym wyrazić profesorom EJ. Ri-chardsonowi oraz T. Tannerowi za stworzenie mi świetnych warunków dla pracy eksperymentalnej w ramach Uniwersytetu w Southampton. Będąc asystentem kierowanego przez nich wydziału aerodynamicznego, miałem sposobność zainicjowania doświadczeń z modelami żagli w specjalnie do tego celu wyposażonym tunelu aerodynamicznym. Były to pierwsze tego rodzaju eksperymenty na świecie. Pozwoliły mi one sprawdzić cały szereg koncepcji dotyczących sprawności aerodynamicznej ożaglowania, niezmiernie istotnych dla każdego żeglarza regatowego.

Część pierwsza
1. Ewolucja jachtu i formuły pomiarowej
2. Współczesne formuły pomiarowe
2.1. Formuła CR
2.2. Formuła CCA
2.3. Formuła FORC
3. Międzynarodowe klasy regatowe
4. Rysunek konstrukcyjny jachtu
5. Ogólne zasady ruchu jachtu
Część druga
1. Pojęcie siły aerodynamicznej
2. Rozkład ciśnień na żaglu
3. Skutki działania sił aerodynamicznych
4. Pomiar sił aerodynamicznych
5. Aerodynamiczny opór ożaglowania
5.1. Opór indukowany
5.2. Opór tarcia, warstwa graniczna
5.3. Opór kształtu, wpływ masztu na rozkład ciśnień na żaglu
5.4. Dodatkowy opór aerodynamiczny jachtu
6. Rodzaje przepływu wiatru wokół żagla
7. Struktura wiatru pozornego
8. Zależność optymalnego kąta natarcia żagla
od kursu żeglugi i siły wiatru
8.1. Żegluga półwiatrem
8.2. Żegluga na wiatr, równanie Lanchestera
8.3. Co ma większy wpływ na wyczyny szybkościowe jachtu - ożaglowanie czy kadłub?
8.4. Wpływ siły wiatru i przechyłu na kąt natarcia żagla
9. Pumping. Wpływ powolnej i szybkiej zmiany
kąta natarcia żagla na siły aerodynamiczne
9.1. Stopniowa i powolna zmiana kąta natarcia
9.2. Szybka i powtarzalna zmiana kąta natarcia
10. Znaczenie wybrzuszenia żagla
10.1. Wybór wybrzuszenia żagla
10.2. Regulacja wybrzuszenia żagla, refowanie
10.3. Wpływ położenia maksymalnego wybrzuszenia
11. Żegluga na wiatrach pełnych,
rozkołys poprzeczny jachtu (rolling)
11.1 Przyczyny rozkołysu poprzecznego
11.2. Wpływ kursu żeglugi względem wiatru pozornego
11.3. Wpływ kąta trymu żagla na rozkołys poprzeczny
11.4. Wpływ hydrodynamicznego tłumienia
na rozkołys poprzeczny
11.5. Antyrozkołysowy (prewencyjny) żagiel
12. Wpływ kształtu żagli na osiągi jachtu
13. Współdziałania żagli
13.1. Wpływ żagla przedniego na charakter
przepływu wiatru wokół grota
13.2. Wpływ kąta trymu żagla przedniego
na sprawność ożaglowania
14. Nieco uwag o trymie żagli
14.1. Wyniki badań tunelowych ożaglowania typu
siup (klasa Dragon)
14.2. Trym żagli przednich
14.3. Dopasowanie żagla przedniego przez zmianę kroju
14.4. Wpływ położenia kip lub bloków prowadzących
szoty żagli przedniech
14.5. Podział powierzchni ożaglowania: żagle przednie - grot
14.6. Samohalsujący fok
14.7. Wpływ położenia wybrzuszenia grota współpracującego z genuą, oraz wydłużenia ożaglowania
14.8. Spinaker
15. Środek ożaglowania (środek parcia)
15.1. Środek ożaglowania a kierunkowa równowaga jachtu
15.2. Wędrówka środka parcia sił aerodynamicznych
15.3. ŚOz dla układu grot, fok i bezan
16. Nieco uwag o kroju, trymie i wadach żagli
16.1. Tradycyjne zasady kroju żagli
16.2. Właściwości wytrzymałościowe tkaniny
16.3. Problem giętkich drzewc
16.4. Krój żagli przednich
16.5. Nowoczesne metody produkcji tkanin i żagli
16.6. Analityczne projektowanie żagli
17. Porównanie własności aerodynamicznych
różnych typów ożaglowania
17.1. Kryteria mocy napędowej ożaglowania
17.1.1. Bajdewind
17.1.2. Półwiatr
17.1.3. Żegluga pełnym wiatrem
17.1.4. Podsumowanie kryteriów oceny żagli
17.2. Ogólna (całkowita) potencjalna moc napędowa różnych typów ożaglowań
17.3. Jak działa żagiel typu „kleszcze kraba"
17.4. Czynniki wpływające na sprawność żagla
typu „kleszcze kraba"
17.4.1. Wpływ krawędzi natarcia
17.4.2. Wpływ wybrzuszenia
17.4.3. Wpływ ustawienia żagla w stosunku do masztu
17.4.4. Wpływ obrysu żagla i jego pochylenia
w stosunku do pionowego masztu
17.4.5. Porównanie sprawności żagla „kleszcze kraba"
z żaglem łacińskim
18. Wpływ kadłuba i gradientu wiatru
na właściwości aerodynamiczne ożaglowania
18.1. Sprawność żagla w obecności kadłuba
na różnych kursach żeglugi ((3 - X)
18.2. Efektywne wydłużenie żagla
18.3. Wpływ kadłuba na siły aerodynamiczne ożaglowania
18.4. Wpływ wydłużenia na sprawność żagli prostokątnych
18.5. Wpływ przepuszczalności tkaniny
19. Żaglo-skrzydła i niekonwencjonalne rodzaje ożaglowania
19.1. Pojedyncze żaglo-skrzydła
19.2. Wpływ poszycia profilowanego żaglo-skrzydła; pojedyncze i podwójne poszycie
19.3. Wieloszczelinowe żaglo-skrzydła
19.4. Dostrajanie wieloszczelinowego żaglo-skrzydła
19.5. Alternatywne rozwiązania żaglo-skrzydeł
19.6. Sprawność żagli z wygiętą krawędzią natarcia
19.7. Obrotowy układ fok-grot
19.9. Żaglo-szybowiec
20. Stałe i niestałe wiatry
20.1. Wyzyskanie układów barometrycznych
20.2. Struktura wiatru prawdziwego
20.3. Wiatry lokalne
20.4. Wiatr w polu regatowym
20.5. Biały szkwał
20.6. Efekt Katzmayera
Dodatek A.
Zasadnicze pojęcia dotyczące sił i ruchu
Charakterystyki siły i ruchu
Równoległobok sił i prędkości
Dodatek B.
Liczba Reynoldsa i „efekt skali"
Dodatek C.
Skala Beauforta i tablice przeliczeniowe
Bibliografia
Indeks