Ich bekomme oft Fragen wie: „Ich habe Probleme, mit meinen Freunden Schritt zu halten, welche Unterstützung soll ich bekommen?“ Jeder weiß, dass längere Kajaks schneller sind, also sollte ich diesen Leuten natürlich die längsten Kajaks empfehlen, die ich habe.
Aber ist es wirklich wahr? Sind längere Strecken wirklich schneller? Nun, wie bei vielen Dingen lautet die Antwort: Es kommt darauf an.
Zuerst sollten wir ein wenig darüber sprechen, was ein Kajak schnell oder langsam macht. Sie würden denken, wenn Sie einen ausreichend großen Außenborder am Ende aufhängen, sollten Sie in der Lage sein, jedes Schwein zum Abheben zu bringen. In einigen Grenzen ist dies wahr. Was wirklich bestimmt, wie schnell Sie gehen, ist, wie viel Kraft Sie auf Ihr Paddel anwenden können. Aber verschiedene Boote werden unterschiedliche Geschwindigkeiten fahren, wenn Sie die gleiche Menge an Kraft anwenden. Was die Boote unterscheidet, ist „Drag“.
Widerstand ist, wie viel Widerstand das Boot erzeugt, um sich der Kraft zu widersetzen, die Sie anwenden, um es zum Laufen zu bringen. Wenn Sie nicht sehr schnell fahren, gibt es im Allgemeinen nicht viel Luftwiderstand, und wenn Sie immer schneller fahren, nimmt der Luftwiderstand normalerweise zu. Was ein langsames Boot gegenüber einem schnellen Boot ausmacht, ist, wie schnell der Widerstand mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt.
Der Widerstand wird durch zwei verschiedene Kräfte erzeugt, die Reibungskraft des Wassers, das versucht, am Boot vorbei zu gleiten, und die Kraft, die benötigt wird, um das Wasser von der Rumpfform weg und wieder zurück zu beschleunigen, wenn sich das Boot durch das Wasser spaltet. Diese werden als „Reibungswiderstand“ bzw. Form Drag wird manchmal als „Residual“ Drag bezeichnet.
Reibung mit dem Wasser entsteht überall dort, wo das Boot das bewegte Wasser berührt. Je mehr Boot das Wasser berührt, desto mehr Reibung. Dies wird oft als benetzte Oberfläche oder benetzte Fläche bezeichnet. Für meine Designs finden Sie dies im Abschnitt Messungen jedes Designs oder auf der Designvergleichsseite. Wie angedeutet, führt ein größerer benetzter Bereich zu mehr Widerstand.
Form Drag ist etwas schwieriger zu verstehen. Wenn Sie Ihr Boot durch stilles Wasser bewegen, muss der Rumpf das Wasser aus dem Weg räumen, um Platz für das Boot zu schaffen, und nachdem es vorbei ist, muss sich das Wasser zurückbewegen, um das Loch zu füllen, in dem sich das Boot befand. Dies erfordert eine Beschleunigung des Wassers zur Seite und dann zurück.
Bei breiten Booten müssen Sie das Wasser weit zur Seite bewegen und schmale Boote nicht so sehr, dass es ziemlich leicht zu verstehen ist, warum schmale Boote weniger Luftwiderstand haben. Aber was ist der Effekt der Länge?
Denken Sie darüber nach, einen schweren Gegenstand in eine gewisse Höhe zu heben. Sie können es entweder einfach ergreifen und gerade anheben oder eine Rampe bis zu dieser Höhe hochrollen. Die meisten Leute werden zustimmen, dass es einfacher ist, eine Rampe hochzurollen, und je länger die Rampe, desto einfacher ist es. Während beide dasselbe erreichen, ist es schwieriger, die Arbeit auf einmal zu erledigen, als sich ein wenig mehr Zeit zu nehmen, um die Rampe hinaufzugehen.
Ein längeres Boot funktioniert wie eine längere Rampe. Es beschleunigt das Wasser langsamer, so dass sich das Wasser nicht so schnell bewegen muss, um aus dem Weg zu gehen, und auch nach dem Passieren des Bootes wieder zusammenkommt.
Was vielleicht nicht ganz klar ist, ist, warum das langsame Verdrängen des Wassers es einfacher macht. Am Ende kommt es auf Energie an. Jede Energie, die Sie verwenden, um Wasser aus dem Weg des Bootes zu bewegen, ist Energie, die verwendet werden könnte, um das Boot vorwärts zu bewegen. Ich werde etwas Mathematik auf dich fallen lassen, aber lass dich nicht zu sehr in die Gleichung verwickeln, lass mich dir nur zeigen, was die Implikationen der Gleichung sind.
Die Energie eines sich bewegenden Objekts wird Kinetische Energie oder KE genannt. Die Größe eines Objekts hängt von seinem Gewicht oder seiner Masse (m) und seiner Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit (v) ab. Es wird mit der folgenden Gleichung berechnet:
KE = 1/2 m v2
Ignorieren wir das 1/2-Bit. Es spielt keine Rolle. Schauen wir uns stattdessen die beiden Dinge an, die wir unter Gewicht (m) und Geschwindigkeit (v) verstehen. In dieser Gleichung ist das Gewicht an sich gerecht, wobei die Geschwindigkeit die kleinen zwei darüber hat, was „quadriert“ bedeutet. Wenn wir also den Beitrag der Masse zur kinetischen Energie betrachten, ist es nur die Masse, aber wenn wir die Geschwindigkeit betrachten, müssen wir die Geschwindigkeit mit sich selbst multiplizieren. Mal sehen, wie das in einem Diagramm aussieht:
Wenn wir uns die blaue Linie für Masse ansehen, ist der Beitrag zu KE genau das, was die Masse ist. Wenn Sie die Masse verdoppeln, wird die KE verdoppelt, zehnmal die Masse, zehnmal die KE, aber mit der orangefarbenen Geschwindigkeitskurve ist es eine ganz andere Sache. Die Verdoppelung der Geschwindigkeit bedeutet das Vierfache der KE, und die 10-fache Geschwindigkeit bedeutet das 100-fache der KE.
Wenn Sie also die Mathematik herausnehmen, denken Sie daran, dass kleine Gewichtsänderungen kleine Änderungen in der Energie bedeuten, während kleine Änderungen in der Geschwindigkeit zu signifikant größeren Änderungen in der Energie führen können.
Wenn wir unser kurzes Boot gegen ein langes Boot betrachten, vorausgesetzt, sie sind gleich breit, wenn die Boote die gleiche Menge wiegen und die Person, die paddelt, sich nicht ändert, ändert sich das Gesamtgewicht nicht, was bedeutet, dass sich sein Beitrag zur kinetischen Energie nicht ändert, aber mit einem langen Boot ist die Geschwindigkeit, mit der Sie das Wasser bewegen, geringer, da die gleiche Wasserverdrängung über eine größere Länge erfolgt. Wenn das lange Boot doppelt so lang wäre wie das kurze, bräuchten Sie nur etwa ein Viertel der Energie, um das Wasser zu verdrängen. Längere Boote bedeuten, dass Sie bei jeder Vorwärtsgeschwindigkeit, mit der Sie das Boot paddeln, das Wasser langsamer seitwärts bewegen. Dies führt zu einer Einsparung der Energiemenge, die zum Bewegen des Wassers verwendet wird.
Beachten Sie, dass jede Energie, die auf die Bewegung des Wassers um das Boot angewendet wird, in Form des vom Boot hinterlassenen Kielwassers sichtbar ist. Das Boot Wake ist, dass Energie wegbewegt und verloren. Der Akt Ihres Bogens, der durch die Wellen schneidet, erzeugt eine Welle, die sich fortsetzt, nachdem das Boot passiert ist, Eine weitere Welle entsteht, wenn das Wasser hinter dem Rumpf zurückrutscht. Diese Wellen, die durch das Boot erzeugt werden, das sich durch das Wasser bewegt, verbinden sich zu einem Kielwasser.
Angesichts dessen scheint es offensichtlich, dass längere Boote immer schneller wären. Wenn Sie sich weniger anstrengen, das Wasser mit einem längeren Boot aus dem Weg zu räumen, muss das eine gute Sache sein. Aber längere Boote haben ihren Preis. Sie haben im Allgemeinen mehr benetzte Oberfläche. Die Form mit der niedrigsten Oberfläche ist eine runde oder kugelförmige Form, wenn Sie anfangen, sie auszudehnen, während Sie das Volumen gleich halten, erhöhen Sie am Ende die Oberfläche.
Und denken Sie daran, dass mehr Oberfläche mehr Reibungswiderstand bedeutet. Wenn Sie sich die Grafik der Geschwindigkeitskurve oben ansehen, können Sie sehen, dass die orangefarbene Kurve auf der linken Seite, wo die Zahlen niedrig sind, eine Weile dauert, bis sie wirklich nach oben schwingt. Das Ergebnis dieses langsamen Starts in die Kurve ist, dass bei niedrigen Geschwindigkeiten der Formwiderstand nicht viel beträgt, bis Ihre Geschwindigkeit zunimmt. Bei niedrigen Geschwindigkeiten ist der größte Teil des Widerstands Ihres Bootes auf die Reibung des Wassers zurückzuführen, das am Rumpf reibt.
Die folgende Grafik zeigt den Widerstand meines Petrel-Designs. Die orangefarbene Kurve ist der Formwiderstand, der durch das Herausbewegen des Wassers entsteht, und das Magenta ist die Reibung des Wassers, das versucht, über die Oberfläche zu gleiten. Der blaue Bereich ergibt sich aus der Addition dieser beiden. Beachten Sie, dass bis etwa 3,5 Knoten fast der gesamte Widerstand nur die Reibung überwindet und erst bei fast 6 Knoten der verbleibende Formwiderstand zum dominierenden Faktor wird.
Dies hat zur Folge, dass bei niedrigeren Geschwindigkeiten kurze breite Boote aufgrund der weniger benetzten Oberfläche weniger Luftwiderstand haben und bei höheren Geschwindigkeiten längere schmalere Boote besser abschneiden. Als Übung, um mehr darüber zu erfahren, habe ich ein Programm namens Michlet verwendet, ein Rumpf-Drag-Modellierer mit einem Werkzeug zum Erstellen „optimierter“ Rumpfformen für eine bestimmte Geschwindigkeit. Im Wesentlichen habe ich eine optimale Längen- und Breitenform für eine bestimmte Geschwindigkeit gefunden und dann den Widerstand für diese Form modelliert. Die blaue Linie zeigt also den Widerstand eines Designs mit dem minimalen Widerstand für 1 Meile pro Stunde. Dies führte zu einem Boot, das 3,3 Fuß lang und 27,6 Zoll breit war (ein bisschen wie eine Zitrone geformt, rund in der Mitte mit einigen Punkten an jedem Ende).
Wenn Sie sich die untere linke Seite der Kurve genau ansehen, können Sie feststellen, dass die blaue Linie kaum unter allen anderen Kurven hervorschaut. Es verschwindet um 1.5mph und geht dann nach Norden hart vorbei an 2 mph, aber an diesem Punkt zeigt die magentafarbene, 4,7 ‚x 24,6 “ Form unter allen anderen. Wenn Sie die Drag-Nummer nehmen, wo die Magenta-Kurve die 2-mph-Linie kreuzt, und nach links schieben, wo diese Ebene das grüne Design kreuzt, das für 7 mph optimiert ist, werden Sie sehen, dass für die Menge an Aufwand, die es braucht, um das 4,7 ‚lange Boot zu machen 2 mph Sie das 17,7 ‚lange 7-mph-Boot würde nur etwa 1,4 mph gehen. Die geringere benetzte Oberfläche des kurzen Bootes reicht aus, um die Tatsache auszugleichen, dass es bei höheren Geschwindigkeiten ein größeres Kielwasser bildet.
Dies bringt die sehr schwer zu ergründende Situation ans Licht, in der das „langsame“ Boot schneller ist als das „schnelle“ Boot, wenn Sie langsam fahren. Beachten Sie außerdem, dass alle Kurven nach oben gerichtet sind, wenn Sie nach rechts gehen. Ja, die kurzen Designs, die für langsame Geschwindigkeitsgewinne optimiert sind, ziehen schneller, aber es ist nicht zu vermeiden, dass der Luftwiderstand zunimmt, wenn Sie schneller fahren. Es kann lustige kleine Störungen in der Kurve geben, wie das Blau bei 2.4 meilen pro Stunde, wo eine seltsame Wechselwirkung von Rumpfwellenformen kurzzeitig für ein Geschwindigkeitsfenster mit leicht reduziertem Luftwiderstand aufgehoben wird, aber im Allgemeinen nimmt der Luftwiderstand mit zunehmender Geschwindigkeit schnell zu.
Diese Bootsabmessungen sind möglicherweise nicht praktisch, aber wenn Sie sich im 16,1-Zoll-Design befinden, das für 6 Meilen pro Stunde optimiert ist und alles benötigt, was Sie physisch benötigen, um 6 Meilen pro Stunde zu erreichen, werden Sie mit einem 17,7-Zoll-Boot nicht schneller. Es kann Sie tatsächlich verlangsamen. Sie müssen wesentlich stärker sein, um das 17,7-Zoll-Boot schnell genug fahren zu lassen, damit es einen Vorteil gegenüber dem 16,1-Zoll-Design hat.
Es gibt wirklich kein schnelles Kajak, es gibt nur starke und schnelle Paddler. Hängen Sie einen ausreichend großen Motor vom Heck, Sie können jedes Boot schnell fahren lassen. Aber wir sind im Allgemeinen ziemlich schwache Wochenendkrieger, die versuchen, das Beste aus unseren alten schlaffen Körpern herauszuholen. Wie machen wir das?
Die „optimierten“ Boote oben sind nicht realistisch, wenn Sie bequem mit 3 Meilen pro Stunde fahren, werden Sie es schwer haben, ein 8’langes Boot zu finden, das 20″breit ist. Die meisten Kajaks sind breiter als jedes der obigen Beispiele, aber hoffentlich lässt es Sie darüber nachdenken, wie Sie Ihr Boot benutzen.
Die obige Kurve zeigt den Widerstand meines Petrel vs my Petrel Play Designs. Der Sturmvogel ist 17 ‚x 20″und das Sturmvogel-Spiel ist 14’x 23″, aber das erste, was zu betrachten ist, ist der Maßvergleich, beachten Sie, dass an der Wasserlinie die Abmessungen 15’x 19.9″ für den Sturmvogel und 13.15’x 22.75″ für das Sturmvogel-Spiel sind. Wegen des plumbierteren Bogens des „Spiels“ ist der Unterschied in der Wasserlinienlänge (der Teil, der zählt) nicht so stark. Die Petrel Spielen hat auch weniger benetzt oberfläche 18,7 sq ft vs 20,2 sq ft für die Petrel. Und die Gesamtoberfläche des ganzen Bootes ist weniger mit dem „Spiel“.
Sie können nur ein bisschen Blau unter dem Lila unter 2,5 Knoten erkennen, bei 3 Knoten gibt es einige Divergenzen, aber es ist nicht ungeheuerlich. Wenn Sie den Sturmvogel paddeln, spielen Sie in einer typischen Gruppe, die durchschnittlich etwa 3 Knoten (etwa 3,5 Meilen pro Stunde oder 5) hat.6km/h) geben Sie den 17’langen Booten in der Gruppe wirklich nichts auf. Ja, wenn sie sich entscheiden, zu sprinten, können Sie ein bisschen kämpfen, aber Sie gewinnen auch etwas. Die geringere Gesamtoberfläche des Petrel Play bedeutet, dass es nicht so viel Material benötigt, um zu bauen, was sich in einem leichteren Boot niederschlägt. Längere Boote müssen auch strukturell stärker sein, was mehr Gewicht bedeutet. Das kürzere Boot hat weniger „Schwunggewicht“, was weniger Trägheit bedeutet, wenn Sie drehen möchten, dh es reagiert schneller und dreht sich schneller. Die kürzere länge passt die oberfläche von abgehackt wasser besser so es ist mehr stabil.
Ich habe in letzter Zeit viel eine zusammengesetzte Version meines Petrel Play (hergestellt von Turning Point Boatworks) gepaddelt. Es ist eine exakte Kopie des Streifens gebaut spielen, nur aus Fiberglas und Innegra anstelle von Holzstreifen gebaut. Ich habe getan 20 Meile Langstreckenpaddel und viel Spielen bei Gezeitenrennen und Surfen, Paddeln mit Freunden in 17 ‚Booten. Ich habe nicht das Gefühl, dass ich unter der kürzeren Länge gelitten habe. Es ist schnell auf Touren zu kommen, einfach zu handhaben und macht viel Spaß.
Nachdem ich jahrelang Leute beobachtet habe, die alle Arten von Kajaks paddeln, bin ich zu dem Schluss gekommen, dass für die meisten Paddler 14 ‚Länge wirklich alles ist, was sie brauchen. Ich paddle auch viel lange Boote von 17 ‚Seekajak bis 20’+ Surfski. Es braucht viel Kraft, Ausdauer und körperliche Fitness, um die potenziellen Geschwindigkeitsvorteile zu erzielen, die längere Boote bieten. Kurze Boote neigen dazu, breiter zu sein, was den Luftwiderstand erhöht, aber wenn Sie ein einigermaßen schmales Boot im 14-Fuß-Bereich finden, stehen die Chancen gut, dass es so schnell ist, wie Sie bequem paddeln können. Ständig nach einem längeren Boot zu suchen, um schneller zu fahren, wird dir nichts nützen, wenn du nicht auch die Zeit verbringst, um zu trainieren und deine Fitness zu steigern.
Ein kurzes Boot ist leichter, reaktionsschneller, die meiste Zeit leichter zu paddeln sowie einfacher auf Ihr Auto zu laden und in Ihrer Garage zu lagern. Es gibt absolut einen Platz für längere Boote, aber Sie werden überrascht sein, wie glücklich Sie mit etwas Kürzerem sein können.
