Jádro
Vyvážené kormidlo je takové, u kterého část plochy ploutve leží před osou otáčení, takže hydrodynamické síly působící před a za osou se částečně vyrovnávají a kormidlo se ovládá lehčeji. Ostatní možnosti popisují jiné vlastnosti: kormidlo s nástavcem (dunajské, suezské) je zvláštní konstrukce a proudnicový profil ploutve se týká tvaru průřezu, ne vyvážení.
Pozadí
Na ploutev kormidla působí při vychýlení tlaková síla, jejíž působiště (střed tlaku) leží za náběžnou hranou, zhruba ve třetině hloubky profilu. Pokud osa otáčení leží na přední hraně (nevyvážené kormidlo), je rameno síly velké a na kormidlové páce je potřeba značná síla. U vyváženého kormidla je osa posunuta dozadu, takže před ní zůstává část plochy. Moment síly působící na přední část ploutve působí proti momentu zadní části a výsledný moment na páce se zmenšuje.
Příliš velké vyvážení (osa za středem tlaku) je ale nežádoucí: kormidlo by se začalo samo přetáčet a ztratil by se "cit". Proto se osa volí tak, aby střed tlaku zůstal mírně za ní, typicky ve 15 až 25 % hloubky ploutve od náběžné hrany.
Proudnicový (profilový) tvar ploutve zlepšuje účinnost a snižuje odpor, ale sám o sobě vyvážení neznamená - vyvážené i nevyvážené kormidlo může mít profil proudnicový. Kormidlo s nástavcem (dunajské, suezské) je konstrukční řešení pro zvýšení účinnosti kormidla, nesouvisí s vyvážením.
Vizualizace
Praktická aplikace
Vyvážené kormidlo se používá u větších plachetnic a rychlých jachet, kde by síly na nevyváženém kormidle při plavbě v silném větru rychle unavovaly kormidelníka a zatěžovaly mechanismus. Kormidelník pak lépe cítí zatížení kormidla a snáze drží kurs. Při návrhu je důležité vyvážení nepřehnat, aby kormidlo zůstalo stabilní a vracelo se samo do osy.
Zdroje
- Učebnice a výukové materiály pro vůdce plachetnic: názvosloví a konstrukce kormidel (kapitola Kormidlo)
- Obecná hydrodynamika profilů: střed tlaku a moment na ose otáčení