často dostávám otázky ve smyslu: „mám potíže držet krok se svými přáteli, jaký kajak bych měl dostat?“Každý ví, že delší kajaky jsou rychlejší, takže bych samozřejmě měl těmto lidem doporučit nejdelší kajaky, které mám.
ale je to opravdu pravda? Jsou delší kajak opravdu rychlejší? Studna, jako spousta věcí, odpověď zní: záleží.
nejprve bychom měli mluvit trochu o tom, co dělá kajak rychlý nebo pomalý. Člověk by si myslel, že pokud zavěsíte dostatečně velký vnější konec, měli byste být schopni sundat jakékoli prase. V některých mezích je to pravda. To, co opravdu určuje, jak rychle jdete, je, kolik energie můžete použít na své pádlo. Ale různé lodě jdou různé rychlosti, když použijete stejné množství energie. To, co odlišuje lodě, je „táhnout“.
Drag je, kolik odporu loď vytváří proti síle, kterou používáte, aby to šlo. Drag se mění s rychlostí, obecně, když nejdete velmi rychle, není mnoho tažení a jak jdete rychleji a rychleji, tažení se obvykle zvyšuje. To, co dělá pomalou loď vs rychlou loď, je, jak rychle se zvyšuje odpor se zvyšující se rychlostí.
Drag je vytvořen dvěma různými silami, třecí silou vody, která se snaží klouzat kolem lodi, a silou potřebnou k urychlení vody od tvaru trupu a zpět, když se loď rozdělí vodou. Ty se nazývají „Frictional Drag“ a „Form Drag“. Přetažení formuláře se někdy nazývá „Zbytkový“ přetažení.
tření s vodou vzniká všude tam, kde se loď dotýká pohybující se vody. Čím více se loď dotýká vody, tím více tření. Toto je často označováno jako Smáčená Povrchová plocha nebo navlhčená oblast. Pro mé návrhy to najdete v části Měření každého návrhu nebo na stránce porovnání návrhu. Jak vyplývá, větší navlhčená oblast bude mít za následek větší odpor.
přetažení formuláře je o něco těžší pochopit. Když pohybujete lodí neperlivou vodou, trup musí vytlačit vodu z cesty, aby vytvořil prostor pro loď, a poté, co prošel, voda se musí vrátit zpět, aby vyplnila otvor, kde bývala loď. To vyžaduje zrychlení vody na stranu a pak zpět.
u širokých lodí musíte přesunout vodu dlouhou cestu ven na stranu a úzké lodě, ne tolik, takže je poměrně snadné pochopit, proč úzké lodě mohou mít menší odpor. Jaký je však účinek délky?
Přemýšlejte o zvedání těžkého předmětu do určité výšky. Můžete buď jen chytit ahold z něj a zvedněte ji rovně nahoru, nebo srolovat ji rampu do této výšky. Většina lidí bude souhlasit s tím, že válcování rampy bude snazší a čím delší je rampa, tím snazší je. Zatímco oba dosáhnout stejné věci, se snaží dělat práci najednou je mnohem obtížnější, než se trochu více času jít nahoru na rampu.
delší loď funguje jako delší rampa. Zrychluje vodu pomaleji, takže se voda nemusí pohybovat tak rychle, aby se dostala z cesty, a také se vrací zpět po průchodu lodi.
co nemusí být zcela jasné, je důvod, proč pomalu vytlačování vody usnadňuje. Nakonec to všechno přijde na energii. Jakákoli energie, kterou používáte k pohybu vody z cesty lodi, je energie, kterou lze použít k pohybu lodi vpřed. Hodím na vás nějakou matematiku, ale nenechte se příliš svazovat v rovnici, jen vám ukážu, jaké jsou důsledky rovnice.
energie pohybujícího se objektu se nazývá kinetická energie nebo KE. KE objektu souvisí s jeho hmotností nebo hmotností (m) a jeho rychlostí nebo rychlostí (v). Vypočítá se podle následující rovnice:
KE = 1/2 m v2
ignorujme 1/2 bit. Na tom nezáleží. Místo toho se podívejme na dvě věci, kterým rozumíme hmotnost (m) a rychlost (v). V této rovnici, hmotnost je sama o sobě jen, kde rychlost má malé Dvě nad ním, což znamená „Na druhou“. Když se podíváme na příspěvek hmoty ke kinetické energii, je to jen hmotnost, ale když se podíváme na rychlost, musíme vynásobit rychlost sama sebou. Podívejme se, jak to vypadá v grafu:
Podíváme-li se na modrou čáru pro hmotnost, příspěvek KE je přesně to, co je hmotnost. Pokud zdvojnásobíte hmotnost, KE se zdvojnásobí, desetkrát hmotnost, desetkrát KE, ale s oranžovou křivkou rychlosti je to úplně jiná záležitost. Zdvojnásobení rychlosti znamená čtyřnásobek KE a 10násobek rychlosti znamená 100násobek KE.
takže pokud si z toho vezmete matematiku, nezapomeňte, že malé změny hmotnosti znamenají malé změny energie, zatímco malé změny rychlosti mohou mít za následek výrazně větší změny energie.
při pohledu na naši krátkou loď vs dlouhou loď za předpokladu, že mají stejnou šířku, pokud lodě váží stejné množství a osoba pádlování se nemění, celková hmotnost se nemění, což znamená, že se její příspěvek ke kinetické energii nemění, ale s dlouhou lodí je rychlost, při které pohybujete vodou, menší, protože stejné posunutí vody se děje po větší délce. Pokud by dlouhá loď byla dvakrát tak dlouhá jako krátká, k přemístění vody byste potřebovali pouze asi čtvrtinu energie. Delší lodě znamenají, že pro jakoukoli danou dopřednou rychlost pádlujete na lodi, nakonec pohybujete vodou do strany pomaleji. To má za následek úsporu množství energie použité k pohybu vody.
Všimněte si, že jakákoli energie aplikovaná na pohyb vody kolem lodi je viditelná ve formě brázdy, kterou loď zanechala. Loď wake je ta energie, která se vzdaluje a ztrácí. Akt vašeho luku proříznutím vln vytváří vlnu, která pokračuje po průchodu lodi, další vlna se vytvoří, když se voda sklouzne zpět za trup. Tyto vlny vytvořené lodí pohybující se vodou se spojují, aby se probudily.
vzhledem k tomu by se zdálo zřejmé, že delší lodě budou vždy rychlejší. Pokud vynakládáte menší úsilí na přesun vody z cesty, s delší lodí, to musí být dobrá věc. Ale delší lodě přicházejí za cenu. Obecně mají více navlhčeného povrchu. Tvar s NEJNIŽŠÍ povrchovou plochou je kulatý nebo sférický tvar, když jej začnete natahovat při zachování stejného objemu, nakonec zvětšíte plochu povrchu.
a pamatujte, že větší plocha povrchu znamená větší třecí odpor. Při pohledu na graf křivky rychlosti výše, můžete vidět, že na levé straně, kde jsou čísla nízká, oranžová křivka chvíli trvá, než se skutečně začne houpat nahoru. Výsledkem tohoto pomalého startu křivky je, že při nízkých rychlostech se přetahování formuláře příliš nezvýší, dokud se vaše rychlost nezvýší. Při nízkých rychlostech je většina tažení na lodi výsledkem tření vody, která se otírá o trup.
níže uvedený graf ukazuje tažení mého návrhu Petrel. Oranžová křivka je forma tažení z pohybu vody ven a purpurová je tření vody, která se snaží sklouznout po povrchu. Modrá oblast je od přidání těchto dvou dohromady. Všimněte si, že až do asi 3.5 uzlů téměř veškerý odpor právě překonává tření a až téměř 6 uzlů se zbytkový tvar přetažení stává dominantním faktorem.
důsledkem toho je, že při nižších rychlostech mají krátké široké lodě menší odpor kvůli méně smáčené ploše a při vyšších rychlostech si užší lodě vedou lépe. Jako cvičení v dozvědět se více o tom jsem použil program s názvem Michlet, což je trup drag modeler s nástrojem pro vytváření „optimalizované“ tvary trupu pro danou rychlost. V podstatě jsem našel optimální tvar délky a šířky pro danou rychlost, a pak modeloval odpor pro tento tvar. Modrá čára tedy zobrazuje přetažení návrhu s minimálním přetažením po dobu 1 míle za hodinu. To mělo za následek loď, která byla 3.3 stop dlouhá a 27.6 palců široká (tvarovaná trochu jako citron, Kulatá uprostřed s některými body na každém konci).
Podíváte-li se pozorně na levé dolní straně křivky můžete jen rozeznat, že modrá čára jen stěží vykukuje pod všechny ostatní křivky. Zmizí kolem 1.5mph a pak zamíří na sever tvrdě kolem 2 mph, ale v tomto okamžiku se purpurová, 4.7 ‚x 24.6″ tvar zobrazuje pod všemi ostatními. Pokud byste měli vzít číslo tažení, kde purpurová křivka protíná linii 2 mph a sklouznout doleva, kde tato úroveň překračuje zelený design optimalizovaný pro 7 mph, uvidíte, že pro množství úsilí, které je zapotřebí k tomu, aby 4.7 ‚dlouhá loď šla 2 mph, 17.7‘ dlouhá 7-mph loď by šla jen asi 1.4 mph. Spodní smáčená Plocha krátkého člunu je dostatečná k tomu, aby vynahradila skutečnost, že při vyšších rychlostech způsobí větší probuzení.
to ukazuje na velmi těžko pochopitelnou situaci, kdy je „pomalá“ loď rychlejší než“ rychlá “ loď, když jedete pomalu. A co víc, všimněte si, že všechny křivky směřují nahoru, když jdete doprava. Ano, krátké návrhy optimalizované pro pomalý zisk rychlosti táhnou rychleji, ale při rychlejším tahu se nevyhnete zisku. V zatáčce mohou být vtipné malé závady jako modrá na 2.4 mph, kde se nějaká podivná interakce vln trupu krátce vyruší pro rychlostní okno s mírně sníženým odporem,ale obecně je to všechno rychle rostoucí odpor se zvyšující se rychlostí.
tyto rozměry lodi nemusí být praktické, ale pokud jste v designu 16.1′, který je optimalizován pro 6 mph a vyžaduje vše, co fyzicky musíte, aby to šlo 6 mph, získání 17.7 ‚ lodi vás nezrychlí. Ve skutečnosti vás to může zpomalit. Musíte být podstatně silnější, aby se 17,7 ‚loď dostala dostatečně rychle na to, aby měla výhodu oproti 16,1‘ konstrukci.
opravdu neexistuje nic jako rychlý kajak, existují pouze silní a rychlí vodáci. Zavěste dostatečně velký motor ze zádi, můžete udělat jakoukoli loď rychle. Ale, jsme obecně docela slabí víkendoví válečníci, snaží se získat to nejlepší z našich starých ochablých těl. Jak to uděláme?
závěry
„optimalizované“ lodě výše nejsou realistické, pokud se pohodlně plavíte rychlostí 3 mph, budete těžko hledat 8 ‚dlouhou loď, která je 20″ široká. Většina kajaků je širší než kterýkoli z výše uvedených příkladů, ale doufejme, že vás to přiměje přemýšlet o tom, jak používáte svou loď.
výše uvedená křivka ukazuje tažení mého Petrel vs mých návrhů Petrel Play. Petrel je 17 ‚x 20″ a Petrelova hra je 14 ‚x 23″, ale první věc, na kterou je třeba se podívat, je srovnání měření, všimněte si, že na vodorysce jsou rozměry 15 ‚x 19.9″ pro Petrel a 13.15 ‚x 22.75″ pro Petrelovu hru. Vzhledem k více olovnice luk „hry“, délka vodorysky (část, na které záleží) rozdíl není tak ostrý. Hra Petrel má také méně navlhčenou plochu 18.7 sq ft vs 20.2 sq ft Pro Petrel. A celková plocha celé lodi je s „hrou“ menší.
můžete jen rozeznat trochu modré zobrazení pod fialovou pod uzly 2.5, při uzlech 3 je určitá divergence, ale není to neslýchané. Pokud jste pádlování Petrel hrát v typické skupině, která v průměru asi 3 uzlů (asi 3,5 mph nebo 5.6km / h) opravdu se nevzdáváte 17′ dlouhých lodí ve skupině. Ano, pokud se rozhodnou sprintovat, můžete trochu bojovat,ale také něco získáte. Nižší celková plocha Petrel Play znamená, že nepotřebuje tolik materiálu na stavbu, což se promítá do lehčí lodi. Delší lodě musí být také strukturálně silnější, což znamená větší váhu. Kratší loď má menší „houpací hmotnost“, což znamená menší setrvačnost, když se chcete otočit, tj. Kratší délka lépe odpovídá povrchu trhané vody, takže je stabilnější.
v poslední době jsem Pádloval na kompozitní verzi své hry Petrel (vyrobené společností Turning Point Boatworks). Jedná se o přesnou kopii pásu postavené hry, jen postavený ze skleněných vláken a Innegra namísto dřevěného pásu. Udělal jsem 20 míle dlouhé vzdálenosti pádla a hodně hraní v přílivových závodech a surfování, pádlování s přáteli v 17 ‚ lodích. Nemám pocit, že bych trpěl kratší délkou. Je to rychlé se dostat až do rychlosti, snadno zvládnout spoustu zábavy.
po letech sledování lidí pádlovat všechny druhy kajaků, jsem dospěl k závěru, že pro většinu vodáků 14′ délky je opravdu vše, co potřebují. Hodně pádluji na dlouhých lodích od 17 ‚mořského kajaku po 20′ + surfovací lyže. Získání potenciálních výhod rychlosti, které delší lodě nabízejí, vyžaduje hodně síly, vytrvalosti a fyzické zdatnosti. Krátké lodě mají tendenci být širší, což zvyšuje odpor, ale pokud najdete přiměřeně úzkou loď v rozmezí 14‘, je pravděpodobné, že bude tak rychlá, jak budete pohodlně pádlovat. Neustále hledá delší loď jet rychleji nebude vám k ničemu, pokud nechcete také trávit čas trénovat a zvýšit svou kondici.
krátká loď bude lehčí, citlivější, většinu času se snáze pádluje a také se snáze nakládá do auta a skladuje v garáži. Tam je absolutně místo pro delší lodě, ale možná budete překvapeni, jak šťastný můžete být s něčím kratším.
