ik krijg vaak vragen als: “Ik heb moeite met het bijhouden van mijn vrienden, welke kajak moet ik krijgen?”Iedereen weet dat langere kajaks sneller zijn, dus natuurlijk zou ik de langste kajaks die ik heb moeten aanbevelen aan deze mensen.
maar is het echt waar? Zijn langere kajak echt sneller? Nou, zoals veel dingen, het antwoord is: het hangt ervan af.
eerst moeten we een beetje praten over wat een kajak snel of traag maakt. Je zou denken dat als je een groot genoeg buitenboordmotor aan het uiteinde hangt, je in staat moet zijn om elk varken te laten opstijgen. Binnen bepaalde grenzen is dit waar. Wat echt bepaalt hoe snel je gaat is hoeveel kracht je kunt toepassen op je peddel. Maar verschillende boten gaan met verschillende snelheden als je dezelfde hoeveelheid vermogen toepast. Wat de boten onderscheidt is “slepen”.
Drag is hoeveel weerstand de boot creëert tegen de kracht die u toepast om het te laten gaan. Slepen varieert met de snelheid, over het algemeen als je niet erg snel gaat is er niet veel slepen en als je sneller en sneller gaat, neemt de drag meestal toe. Wat maakt een langzame boot vs een snelle boot is hoe snel de weerstand toeneemt naarmate de snelheid toeneemt.
weerstand wordt veroorzaakt door twee verschillende krachten, de wrijvingskracht van water dat langs de boot probeert te glijden, en de kracht die nodig is om het water uit de Rompvorm en weer terug te versnellen als de boot door het water splitst. Deze worden respectievelijk “Wrijvingsweergave” en “vormweergave” genoemd. Vorm drag wordt soms “residuele” drag genoemd.
wrijving met het water ontstaat overal waar de boot het bewegende water raakt. Hoe meer boot het water raakt, hoe meer wrijving. Dit wordt vaak aangeduid als bevochtigd oppervlak of bevochtigd gebied. Voor mijn ontwerpen kunt u dit vinden in de sectie metingen van elk ontwerp of de ontwerpvergelijkingspagina. Zoals geïmpliceerd, zal een groter bevochtigd gebied resulteren in meer weerstand.
Form drag is iets moeilijker te begrijpen. Als je je boot door stilstaand water beweegt, moet de romp het water uit de weg halen om plaats te maken voor de boot, en nadat het voorbij is, moet het water terug naar binnen om het gat te vullen waar de boot vroeger was. Dit vereist het versnellen van het water naar de zijkant en dan terug.
bij brede Boten moet je het water ver naar de zijkant verplaatsen en smalle boten, niet zozeer dus het is vrij gemakkelijk te begrijpen waarom smalle boten minder weerstand kunnen hebben. Maar wat is het effect van lengte?
denk na over het optillen van een zwaar voorwerp tot een bepaalde hoogte. Je kunt het vasthouden en recht omhoog tillen, of op een helling naar die hoogte rollen. De meeste mensen zullen het erover eens dat het oprollen van een oprit gemakkelijker zal zijn, en hoe langer de oprit, hoe gemakkelijker het is. Terwijl ze beide hetzelfde te bereiken, proberen om het werk te doen in een keer is moeilijker dan het nemen van een beetje meer tijd gaan de helling.
een langere boot werkt als een langere oprit. Het versnelt het water langzamer, zodat het water niet zo snel hoeft te bewegen om uit de weg te gaan, en ook weer samen te komen nadat de boot passeert.
wat misschien niet helemaal duidelijk is, is waarom het langzaam verplaatsen van het water het gemakkelijker maakt. Uiteindelijk komt dit allemaal neer op energie. Elke energie die u gebruikt om water uit de weg van de boot te bewegen is energie die kan worden gebruikt om de boot vooruit te bewegen. Ik ga wat wiskunde op je laten vallen, maar raak niet te verstrikt in de vergelijking, laat me je gewoon laten zien wat de implicaties van de vergelijking zijn.
de energie van een bewegend object wordt kinetische energie of KE genoemd. De KE van een object is gerelateerd aan zijn gewicht of massa (m) en zijn snelheid of snelheid (v). Het wordt berekend met de volgende vergelijking:
KE = 1/2 M v2
laat de 1/2 bit negeren. Het maakt niet uit. Laten we in plaats daarvan kijken naar de twee dingen die we begrijpen gewicht (m) en snelheid (v). In deze vergelijking is het gewicht alleen, waar de snelheid de kleine twee erover heeft, wat “kwadraat”betekent. Dus als we kijken naar de bijdrage van massa aan kinetische energie is het gewoon de massa, maar als we kijken naar snelheid moeten we de snelheid vermenigvuldigen met zichzelf. Laten we zien hoe dat eruit ziet in een grafiek:
als we kijken naar de blauwe lijn voor massa, de bijdrage aan KE is gewoon wat de massa is. Als je de massa verdubbelt, wordt de KE verdubbeld, tien keer de massa, tien keer de KE, maar met de oranje snelheidscurve is het een heel andere zaak. Verdubbeling van de snelheid betekent vier keer de KE, en 10 keer de snelheid betekent 100 keer de KE.
als je de wiskunde eruit haalt, onthoud dan dat kleine gewichtsveranderingen kleine veranderingen in de energie betekenen, terwijl kleine veranderingen in de snelheid kunnen resulteren in aanzienlijk grotere veranderingen in de energie.
kijkend naar onze korte boot versus een lange boot, ervan uitgaande dat ze dezelfde breedte hebben, als de boten even zwaar zijn en de persoon die peddert niet verandert, verandert het totale gewicht niet, wat betekent dat zijn bijdrage aan kinetische energie niet verandert, maar met een lange boot is de snelheid waarmee je het water beweegt minder omdat dezelfde verplaatsing van water over een grotere lengte plaatsvindt. Als de lange boot twee keer zo lang was als de korte, zou je slechts ongeveer een kwart van de energie nodig hebben om het water te verplaatsen. Langere Boten betekenen dat Voor een bepaalde voorwaartse snelheid je de boot peddelen, je uiteindelijk het verplaatsen van het water zijwaarts langzamer. Dit resulteert in een besparing in de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om het water te verplaatsen.
merk op dat alle energie die wordt gebruikt om het water rond de boot te bewegen zichtbaar is in de vorm van het kielzog dat door de boot wordt achtergelaten. De boot wake is die energie die weg beweegt en verloren gaat. De handeling van uw boog snijden door de golven creëert een golf die blijft nadat de boot is gepasseerd, een andere golf wordt gecreëerd wanneer het water terug glijdt achter de romp. Deze golven gecreëerd door de boot die door het water beweegt, vormen samen een kielzog.
daarom lijkt het duidelijk dat langere boten altijd sneller zouden zijn. Als je met een langere boot minder moeite doet om het water uit de weg te halen, dan moet dat een goede zaak zijn. Maar langere boten hebben een prijs. Ze hebben over het algemeen meer bevochtigd oppervlak. De vorm met het laagste oppervlak is een ronde of sferische vorm, wanneer u begint om het uit te rekken met behoud van het volume hetzelfde, je uiteindelijk het verhogen van het oppervlak.
en onthoud dat meer oppervlakte meer wrijvingsweerstand betekent. Kijkend naar de grafiek van de snelheidscurve hierboven, kun je zien dat aan de linkerkant, waar de getallen laag zijn, de oranje curve een tijdje duurt voordat hij echt naar boven begint te slingeren. Het resultaat van deze langzame start van de curve is dat bij lage snelheden de vormweerstand niet te veel is totdat je snelheid toeneemt. Bij lage snelheden is de meeste weerstand op uw boot het gevolg van de wrijving van het water dat tegen de romp wrijft.
onderstaande grafiek toont de weerstand van mijn Petrel ontwerp. De oranje kromme is de vormweerstand van het verplaatsen van het water weg, en de magenta is de wrijving van water proberen te glijden over het oppervlak. Het blauwe gebied is van het optellen van deze twee samen. Merk op dat tot ongeveer 3,5 knopen, bijna alle weerstand is gewoon het overwinnen van de wrijving en het is niet tot bijna 6 knopen dat de resterende vormweerstand wordt de dominante factor.
een gevolg hiervan is dat bij lagere snelheden korte brede Boten minder weerstand hebben door minder bevochtigd oppervlak en bij hogere snelheden langere smallere Boten het beter doen. Als een oefening in het leren van meer over dit gebruikte ik een programma genaamd Michlet dat is een hull drag modeler met een tool voor het creëren van “geoptimaliseerde” romp vormen voor een bepaalde snelheid. In wezen vond ik een optimale lengte en breedte vorm voor een bepaalde snelheid, en dan gemodelleerd de weerstand voor die vorm. Dus, de blauwe lijn toont de weerstand van een ontwerp met de minimale weerstand voor 1 mijl per uur. Dit resulteerde in een boot die 3,3 voet lang was en 27,6 inch breed (een beetje in de vorm van een citroen, rond in het midden met enkele punten aan elk uiteinde).
als je goed kijkt naar de linkerbenedenhoek van de curve kun je zien dat de blauwe lijn net onder alle andere curves uitkijkt. Het verdwijnt rond 1.5mph en dan gaat naar het noorden hard voorbij 2 mph, maar op dat punt De magenta, 4.7′ x 24.6″ vorm wordt weergegeven onder alle anderen. Als je het sleepnummer te nemen waar de magenta curve kruist de 2 mph lijn en schuif links naar waar dat niveau kruist het groene ontwerp geoptimaliseerd voor 7 mph u zult zien dat Voor de hoeveelheid moeite die het kost om de 4.7 ‘lange boot gaan 2 mph u de 17.7’ lange 7-mph boot zou alleen gaan ongeveer 1,4 mph. Het lager bevochtigde oppervlak van de korte boot is voldoende om goed te maken voor het feit dat het een grotere wake bij hogere snelheden zal maken.
dit brengt de zeer moeilijk te doorgronden situatie aan het licht waar de “langzame” boot sneller is dan de “snelle” boot wanneer u langzaam rijdt. Wat meer is, merk op dat alle bochten omhoog gaan als je naar rechts gaat. Ja, de korte ontwerpen geoptimaliseerd voor langzame snelheid gain drag sneller, maar er is geen vermijden van een winst in drag als je sneller gaat. Er kunnen grappige kleine glitches in de curve zoals de Blauwe op 2.4 km / u waar een vreemde interactie van romp golf vormen even opheffen voor een snelheid venster van iets verminderde weerstand, maar in het algemeen, het is allemaal snel toenemende weerstand als de snelheid toeneemt.
deze bootafmetingen zijn misschien niet praktisch, maar als je in het 16.1 ‘- ontwerp bent dat is geoptimaliseerd voor 6 km / u en het kost alles wat je fysiek hebt om het 6 km / u te laten gaan, zal het krijgen van een 17.7’ – boot je niet sneller laten gaan. Het kan je eigenlijk vertragen. Je moet aanzienlijk sterker om de 17.7 ‘boot gaan snel genoeg voor het een voordeel ten opzichte van de 16.1’ ontwerp.
er bestaat echt niet zoiets als een snelle kajak, er zijn alleen sterke en snelle paddlers. Hang een motor die groot genoeg is aan de achtersteven, dan kun je elke boot snel laten gaan. Maar, we zijn over het algemeen vrij zwakke weekend krijgers, proberen het beste uit onze oude slappe lichamen te krijgen. Hoe doen we het?
conclusies
de hierboven beschreven “geoptimaliseerde” boten zijn niet realistisch. als u met een snelheid van 3 km / u comfortabel kunt varen, zult u moeilijk een 8′ lange boot kunnen vinden die 20″ breed is. De meeste kajaks zijn breder dan een van de bovenstaande voorbeelden, maar hopelijk doet het je nadenken over hoe je je boot gebruikt.
de bovenstaande curve toont de weerstand van mijn Petrel Versus mijn Petrel spel ontwerpen. De Stormvogel is 17 ‘x 20″ en het Stormvogel spel is 14 ‘x 23″, maar het eerste wat je moet bekijken is de metingen vergelijking, merk op dat bij de waterlijn de afmetingen zijn 15 ‘x 19.9″ voor De Stormvogel en 13.15’ x 22.75″ voor de stormvogel spel. Door de meer plumb Boog van het “Play” is de waterlijn lengte (het deel dat telt) verschil niet zo grimmig. De Petrel spelen heeft ook minder bevochtigde oppervlakte 18.7 sq ft vs 20.2 sq ft voor de Petrel. En de totale oppervlakte van de hele boot is minder met de “Play”.
je kunt gewoon een beetje blauw zien onder de paarse onder 2,5 knopen, bij 3 knopen is er enige divergentie, maar het is niet flagrant. Als je peddelen De Stormvogel spelen in een typische groep die gemiddeld ongeveer 3 knopen (ongeveer 3,5 mph of 5.6km/ h) je geeft echt niets op aan de 17′ lange boten in de groep. Ja, als ze ervoor kiezen om te sprinten kan je een beetje worstelen,maar je krijgt iets zo goed. De lagere totale oppervlakte van De Stormvogel spel betekent dat het niet zo veel materiaal nodig om te bouwen, wat zich vertaalt in een lichtere boot. Langere boten moeten ook structureel sterker zijn, wat meer gewicht betekent. De kortere boot heeft minder “swing gewicht” betekent minder inertie wanneer u wilt draaien, dat wil zeggen het is meer responsief en snel draaien. De kortere lengte past het oppervlak van schokkerig water beter zodat het stabieler is.
ik peddel de laatste tijd veel met een composietversie van mijn Petrelspel (gemaakt door Turning Point Boatworks). Het is een exacte kopie van de strip gebouwd spel, net gebouwd van glasvezel en Innegra in plaats van hout strip. Ik heb 20 mijl lange afstand peddels gedaan en veel spelen in getijde races en surfen, peddelen met vrienden in 17 ‘ Boten. Ik heb niet het gevoel dat ik last heb gehad van de kortere lengte. Het is snel om op snelheid te komen, gemakkelijk om veel plezier te verwerken.
na jaren kijken hoe mensen allerlei kajaks peddelen, ben ik tot de conclusie gekomen dat voor de meeste paddlers 14′ lengte echt alles is wat ze nodig hebben. Ik peddel ook veel lange boten van 17 ‘zee kajak tot 20’ + surf ski ‘ s. Het kost veel kracht, uithoudingsvermogen en fysieke conditie om de snelheid potentiële voordelen die langere boten bieden te krijgen. Korte boten hebben de neiging om breder te zijn, wat de weerstand verhoogt, maar als je een redelijk smalle boot in de 14’ range kunt vinden, is de kans groot dat zo snel als je comfortabel peddelen zal zijn. Constant op zoek naar een langere boot om sneller te gaan zal je geen goed doen als je niet ook de tijd besteden om te trainen en het verhogen van uw conditie.
een korte boot is lichter, responsiever, meestal gemakkelijker te peddelen, maar ook gemakkelijker te laden op uw auto en op te slaan in uw garage. Er is absoluut een plek voor langere boten, maar je kunt verbaasd zijn hoe blij je kunt zijn met iets korter.
