Jádro
Správná je odpověď, že výsledná síla na plachtě vzniká rozdílem rychlosti vzduchového proudění na vnější a vnitřní straně plachty. Obtékaný profil plachty vytváří na závětrné (vnější, vypouklé) straně nižší tlak a na návětrné (vnitřní) straně vyšší tlak, což dává výslednou aerodynamickou sílu.
Náklon plachetnice ani rychlost lodě tuto sílu nevytvářejí - náklon je naopak jedním z jejích důsledků a rychlost lodě ji jen ovlivňuje přes změnu zdánlivého větru.
Pozadí
Plachta se při plachtění po větru (v kurzech proti větru a bočních) chová jako svislé křídlo letadla. Vzduch obtéká plachtu z obou stran. Na vypouklé (závětrné) straně musí urazit delší dráhu, proudí rychleji a podle Bernoulliho zákona je tam nižší statický tlak. Na návětrné straně je proudění pomalejší a tlak vyšší. Rozdíl tlaků působí na plochu plachty a vytváří celkovou aerodynamickou sílu.
Tuto sílu lze rozložit na dvě složky:
- vztlak - kolmo na směr proudění zdánlivého větru, hlavní hnací složka,
- odpor - ve směru proudění zdánlivého větru, brzdí a přispívá ke snášení.
Vzhledem ke kýlu a boku lodě se táž síla dělí na hnací sílu (dopředu) a driftovou (bočnou) sílu (do strany), která způsobuje náklon a snos a je zachycena kýlem či mečem.
Vizualizace
Praktická aplikace
Trimem plachty (škoty, lodní šňůra, kulatina) trimér upravuje tvar a úhel náběhu profilu tak, aby proudění zůstalo laminární a rozdíl tlaků co nejvýhodnější. Přetažená plachta způsobí odtržení proudění, výsledná síla klesne a plachta se chová jako deska, ne jako křídlo. Naopak plachta s mírně vypouklým, správně nastaveným profilem dává největší hnací sílu. Při zvyšující se síle větru se plachta zplošťuje (stahováním kulatiny, vypínáním), aby se výsledná síla a náklon zmenšily.
Zdroje
- Teorie plachtění - aerodynamika plachet (Bernoulliho princip, vztlak a odpor profilu)
- Učebnice jachtingu - základy trimu plachet a rozklad aerodynamické síly