Forum www.timberships.fora.pl Strona Główna www.timberships.fora.pl
Forum autorskie plus dyskusyjne na temat konstrukcji, wyposażenia oraz historii statków i okrętów drewnianych
 
 FAQFAQ   SzukajSzukaj   UżytkownicyUżytkownicy   GrupyGrupy   GalerieGalerie   RejestracjaRejestracja 
 ProfilProfil   Zaloguj się, by sprawdzić wiadomościZaloguj się, by sprawdzić wiadomości   ZalogujZaloguj 

Ster zawiasowy na łukowej tylnicy

 
Napisz nowy temat   Odpowiedz do tematu    Forum www.timberships.fora.pl Strona Główna -> Okręty wiosłowe, żaglowe i parowo-żaglowe / Artykuły tematyczne
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Czw 8:30, 13 Lut 2020    Temat postu: Ster zawiasowy na łukowej tylnicy

Wobec pojawienia się w literaturze "teorii ucznia stolarza" na temat rzekomej niemożliwości instalowania steru zawiasowego na łukowej tylnicy, okraszonej dodatkowymi elementami humorystycznymi, warto zastanowić się nie tylko nad oczywistą mechaniką takiej konstrukcji, ale i nad przyczynami jej popularności od czasów średniowiecza po dziś dzień, a także rozpowszechnienia na całej kuli ziemskiej, na wszystkich morzach i we wszystkich klimatach (wbrew sugestiom, że ignorancja w dziedzinie żeglugi śródziemnomorskiej upoważnia piszących książki do plecenia bzdur na temat takich sterów wykorzystywanych na innych wodach).
Początkowo zamierzałem ująć to w ogólną historię sterowania na jednostkach pływających, jednak jest tak wiele prac (niektóre bardzo dobre) poświęconych tym zagadnieniem, że postanowiłem ograniczyć się tylko do paru kwestii rzadziej poruszanych i wyjaśnianych. Wśród nich są właśnie łukowe stery zawiasowe na łukowych tylnicach. W całościowych przeglądach ewolucji sterów oczywiście wspomina się i o takich rozwiązaniach (bez bredni, że "zawierają błąd"), lecz niezmiennie w kontekście sugerującym niższość konstrukcyjną w stosunku do sterów zawiasowych na prostej tylnicy i bez wyjaśnienia, dlaczego w takim razie nie tylko przez wieki dominowały na Morzu Śródziemnym, ale i rozpowszechniły się na całym świecie, od mroźnych Szetlandów, po gorące wody dalekiej Azji. Skoro były takie kiepskie, czemu tak chętnie i tak szeroko z nich korzystano? Tego już te opracowania pisane przez specjalistów od współczesności nie tłumaczą, stąd niniejszy tekst.
Ponieważ ster zawiasowy łatwiej, rzecz jasna, mocować do prostej tylnicy, a ponadto można mu dać wtedy dużą liczbę punktów obrotu (gdy na stewie wygiętej da się zastosować jedynie dwa zawiasy), czyniąc jego osadzenie silniejszym, jest oczywiste, że popularność rozwiązania będącego tematem tego artykułu wzięła się przede wszystkim z innych przyczyn.
Częściowo można ją wytłumaczyć konserwatyzmem szkutników przywiązanych do tradycyjnych form kadłubów w tych rejonach geograficznych, gdzie zaokrąglone tylnice wykorzystywano od tysiącleci. Jednak niechęć do zbyt rewolucyjnych zmian nie stanowi jedynego wytłumaczenia, zwłaszcza że stery zawiasowe na łukowych tylnicach pojawiały się także w całkiem nowych jednostkach, nie znanych w epoce sterów wiosłowych, a ponadto na morzach północnych, gdzie od dawna stosowano proste stewy.
Łukowa tylnica, mimo bardziej skomplikowanej struktury, miała wiele zalet mechanicznych, żeglarskich i eksploatacyjnych. Zapewniała dużą wytrzymałość i szczelność, a na dodatek rufa tak skonstruowana podczas uderzania fali podnosiła się na niej, unikając rozbijania. W przypadku lekkich jednostek typową praktyką było i jest - zwłaszcza na Morzu Śródziemnym - częste wyciąganie ich rufami na brzeg, czasem co noc, także dla bezpieczeństwa w okresach złej pogody. Statek z płaską stępką i prostą tylnicą wymagałby do tego specjalnych slipów (nierealnych do wznoszenia w trakcie rejsu), albo ulegałby ciągłym uszkodzeniom i stawiałby wielki opór na lądzie, gdy tymczasem rufa z wygiętą w łuk tylnicą nadawała się do tego idealnie. W wielu sytuacjach, przy jednostkach małych lub nawet dużych, ale niezbyt wyspecjalizowanych, opłacało się mieć budowę umożliwiającą płynięcie w dowolną stronę, tzn. z szybką zamianą ról dziobu i rufy, bez konieczności dokonywania zwrotu. Taką aranżację wykorzystywano na łodziach i okrętach od wczesnego średniowiecza (w języku angielskim nazywa się je "double-ended"), a dużo później na specjalistycznych welbotach do połowu wielorybów (błyskawiczna zmiana kierunku ruchu mogła uratować życie załodze) i specjalnych wielkich szalupach desantowych instalowanych od 1839 r. na tamborach parowych bocznokołowców. W tym ostatnim przypadku jednakowe zakończenie dziobu i rufy (oczywiście z łukowymi stewami) wynikało z miejsca stałego spoczywania tych wielkich łodzi (były w stanie zabierać nawet do 100 ludzi oddziału desantowego), wewnątrz których przemieszczały się szczytowe części kół łopatkowych. W wielu przypadkach dla ułatwienia i przyspieszenia zmiany funkcji przez łukowate stewy, od razu montowano zawiasy sterowe na dziobie i rufie - potem wystarczyło przenieść samą płetwę. Ponadto drewniane żaglowce wymagały częstego czyszczenia kadłubów, konserwacji, uszczelniania i drobnych remontów. Oczywiście w przypadku największych jednostek takie prace dało się w pełni wykonać tylko po dokowaniu, zawsze kosztownym. Kapitanowie i właściciele innych radzili sobie prostszą i tańszą metodą, osadzając okręt po prostu na płyciźnie i kładąc na burtę. Niektóre żaglowce specjalnie tak konstruowano, aby w trakcie odpływu bezpiecznie osiadały na gładkim dnie zatoki czy portu, przez co otwierał się do nich swobodny dostęp ze wszystkich stron. Jednak na silnie zamkniętych morzach, jak Śródziemne czy Bałtyckie, nie ma co liczyć na pływy o znaczącej amplitudzie - tam takie prace wymagały wyciągania na brzeg, nadzwyczaj ułatwionego przy łukowej stewie; czasem płetwę sterową rozciągano daleko w dół, pod kadłub, ale jej szybkie wyjęcie z dwóch tylko zawiasów nie przedstawiało większego problemu, a dalsze czynności mogły przebiegać sprawnie, szybko i bez ryzyka uszkodzeń.
Splot tych wszystkich zalet ruf z łukową tylnicą powodował wykorzystywanie takiej konstrukcji bardzo długo i w każdym rejonie świata, zaś na małych jednostkach praktycznie do dzisiaj, a przynajmniej do drugiej połowy XX w. włącznie. W tej sytuacji dodanie steru zawiasowego oznaczało konieczność modyfikacji jego zawieszenia w stosunku do pierwowzoru z kogi. Zobaczymy nieco później, że nawet wprowadzenie napędu śrubowego nie zlikwidowało budowy jednostek z łukową tylnicą i zawieszonym na nim sterem zawiasowym, mimo oświadczeń "łamaczy dogmatów", jak to "taki ster nie mógł się obracać".
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Pią 7:32, 14 Lut 2020    Temat postu:

CD.
Ponieważ na tym forum zamieszczałem już dziesiątki zdjęć modeli i obrazów galer, łodzi tamborowych, welbotów i innych jednostek historycznych ze sterem zawiasowym na łukowej tylnicy, tym razem - poza wprowadzającą w temat ilustracją z epoki, w pięknej, kolorowej wersji - ograniczę się prawie wyłącznie do zachowanych rysunków projektowych, fotografii autentycznych statków i okrętów zabytkowych bądź ich wiernych rekonstrukcji (wg planów) w podziałce 1:1. Wszystkie one przy okazji zadadzą kolejny kłam "teorii ucznia stolarza", jednak w mojej intencji mają przede wszystkim pokazać, że wykorzystywano najprostsze z możliwych rozwiązań problemu, z odpowiednim luzem w zawiasach, a bez żadnych udziwnień, otrzymując w wyniku konstrukcje skuteczne, niezawodne i wystarczająco trwałe.

Nie mamy wystarczającej wiedzy, by odpowiedzieć na pytanie, kto i kiedy pierwszy na świecie zaczął montować stery zawiasowe do łukowej tylnicy - zważywszy, że były one np. na prastarych łodziach azjatyckich, a nasza znajomość kultury materialnej tamtych obszarów w czasach przed europejskimi podbojami kolonialnymi pozostaje wciąż dość słaba - ale nie jest to do niczego potrzebne, skoro teoria o wymyśleniu każdej rzeczy na całej kuli ziemskiej tylko raz, w jednym miejscu, i obowiązkowym eksporcie najbardziej nawet oczywistych rozwiązań, jest tyle samo warta co "teoria ucznia stolarza", choć podparta dumnie brzmiącymi określeniami pseudonaukowymi.
Dla potrzeb tego artykułu wystarczy bezdyskusyjne stwierdzenie faktu, że w Europie względem dużych jednostek pełnomorskich zdarzyło się to na Morzu Śródziemnym pod koniec XIII w. Żeglarze tamtejsi przyswoili sobie wiele cech okrętów z północy naszego kontynentu, w tym właśnie centralny ster zawiasowy, ale nie zamierzali dla niego poświęcać własnych, rozwijanych od tysiącleci kadłubów. Początkowo nie byli w ogóle pewni, czy warto rezygnować z bocznych sterów wiosłowych (o dużej skuteczności) i czy jest to praktyka bezpieczna. Dlatego ich pierwsze jednostki ze sterem zawiasowym przewoziły jeszcze - na wszelki wypadek - wiosła sterowe, co widzimy na ilustracji tzw. "galery flandryjskiej" (galea de Fiandra) z około 1410 r., czyli handlowej galery śródziemnomorskiej (w tym wypadku weneckiej) zaangażowanej w regularną żeglugę łączącą porty włoskie z Flandrią (il. SŁ-1).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-1

Ten wizerunek z epoki nie tylko dokładnie pokazuje łukową formę płetwy sterowej, dopasowanej do kształtu tylnicy, ale i wskazuje na punkty mocowań obu zawiasów. Przeważała praktyka sytuowania jednego z nich nad linią wodną, a drugiego - pod tą linią.
Dodatkowe wiosła sterowe utrzymały się nawet na wielkich galeasach z XVI w., aczkolwiek już z zupełnie innej przyczyny. Ster płetwowy jest skuteczny - bez względu na sposób zamocowania - tylko przy pewnej minimalnej prędkości napływu wody. Im mniejsza prędkość okrętu, tym słabsze działanie sterujące. Na jednostkach masywnych, ciężkich i powolnych opłacało się mieć zapasowe powierzchnie sterowe, używane w razie nagłej potrzeby - z reguły podczas bitwy.

Później ster zawiasowy na tylnicy łukowej utrzymał się (obok innych!) w rejonie śródziemnomorskim aż do naszych czasów, głównie na jednostkach wiosłowych i rybackich, oczywiście przede wszystkim z uwagi na zbliżone do starożytnych wymogi konstrukcyjne i eksploatacyjne odnośnie formy kadłubów, a nie akurat sterowania, chociaż łukowa płetwa okazała się mieć nieoczekiwania jedną cechę sterów niezwykle nowoczesnych, ponownie wynalezionych w Europie dopiero krótko przed połową XIX w. i zastosowanych na parowcach śrubowych. Do tego arcyciekawego fenomenu jeszcze wrócę.
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Sob 9:47, 15 Lut 2020    Temat postu:

CD.
W XVII w. obok takiego steru, zwanego timon alla Faustina, pojawił się na galerach i galeasach ster na tylnicy prostej, zwany timon alla Ponentina, ale użytkownicy nie byli przekonani co do jego praktycznej wyższości nad poprzednim, więc nawet wielkie galery bojowe z połowy XVIII w. wciąż wyposażano w łukową tylnicę i pasującą do niej płetwę sterową. Możemy je obejrzeć nie tylko na zrekonstruowanej w skali 1:1 hiszpańskiej galerze flagowej (Galera Real) spod Lepanto (il. SŁ-2, SŁ-3, SŁ-4), ale i na zachowanej do XX w. autentycznej galerze tureckiej "kadirga", pochodzącej może (w innej, pierwotnej postaci) nawet z XV w., a w każdym razie istniejącej już najpóźniej w XVII w. (il. SŁ-5), ponadto na osiemnastowiecznej pół-galerze (feluce, łodzi paradnej) z Muzeum Morskiego w Wenecji (na jej zdjęciu, dokładnie - w istotnym tu fragmencie - przeze mnie przerysowanym, z uwagi na zbyt słabą jakość techniczną reprodukcji oraz dyskusyjne prawa autorskie sprzed 40 lat, znakomicie widać specyficznie skręconą płetwę, wg "teorii ucznia stolarza" nie mogącą się obracać - il. SŁ-6).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-2

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-3

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-4

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-5

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-6

Zalety konstrukcji ze sterem zawiasowym na łukowej tylnicy były wystarczająco przekonujące, by znalazła ona drogę do wielu mniejszych jednostek wykorzystywanych na całym świecie. O niektórych (np. łodziach tamborowych, welbotach), przenoszonych przez duże okręty do dowolnego morskiego zakątka kuli ziemskiej już pisałem i w innych tematach pokazywałem ich wizerunki. Teraz nie zamierzam tego powtarzać, tylko uzmysłowić czytającym, jak ogromny obszar w sumie zajmowały specyficzne jednostki używane tylko lokalnie, ponieważ na każdym akwenie i pod każdą szerokością geograficzną bywały warunki, w których taka budowa mogła się szczególnie sprawdzać.
Na skrajnym zachodzie naszego kontynentu, w Portugalii, co najmniej od XVII w. i do czasów niemal współczesnych rybacy używali na Tagu łodzi żaglowych typu muleta, o niezwykle fantazyjnym ożaglowaniu, wyposażonych w stery zawiasowe na łukowej tylnicy, o rozbudowanych (przynajmniej w XX w.) urządzeniach do sprawnego obracania czymś, co podobno "nie może się obracać" (il. SŁ-7)

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-7

Z Portugalii prosto przez Hiszpanię droga mogłaby nas zawieść na Morze Śródziemne, gdzie taka budowa pojawiła się w XIII w. i nigdy nie zniknęła, ale ponieważ niektórzy czytali sugestię, jakoby to rozwiązanie było charakterystyczne tylko dla tamtego szkutnictwa i nie znano go w ogóle na północy Europy, na razie posuniemy się z Półwyspu Iberyjskiego właśnie na północ, przez wybrzeża burzliwego Atlantyku. Dysponujemy zachowanymi rysunkami konstrukcyjnymi z XVIII i XIX w. Dzięki nim możemy obejrzeć - w kolejności od zachodu na północny wschód - łódź pilotową z Bayonne, brytyjską szalupę ratunkową i łódź wykorzystywaną przez Duńczyków (il. SŁ-8).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-8

Bynajmniej nie obejmuje to wszystkich możliwych przykładów.
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Nie 13:59, 16 Lut 2020    Temat postu:

CD.
Bez problemów można by pokazać charakterystyczne dla francuskiego wybrzeża atlantyckiego łodzie Basków, jednostki rybackie z Sables-d'Olonne zwane po prostu lanches, łodzie rybaków z Norwegii i Szetlandów (!). Z braku miejsca i niechęci do ewentualnego łamania praw autorskich (aczkolwiek w sieci można też znaleźć kolorowe zdjęcia opisane jako freeimages), ograniczę się do łodzi rybackiej z Concarneau (il. SŁ-9).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-9

Kiedy już dotarliśmy do Szetlandów i do najbardziej wysuniętego na północ kraju Europy, czyli Norwegii, by znaleźć stery zawiasowe na łukowych tylnicach, nie można nie wspomnieć, że także w drodze na wschód (zaczęliśmy od Portugalii) nie było dla tej konstrukcji żadnej granicy. Gdy Szwedzi zaczęli budować u siebie galery na wzór śródziemnomorski i sprowadzili do pomocy fachowców z Włoch, omawiane rozwiązanie trafiło również na Bałtyk. W tym wypadku nie zachowały się żadne jednostki z epoki, więc muszę posłużyć się modelem zbudowanym zgodnie z planami (il. SŁ-10).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-10

Teraz wróćmy na Morze Śródziemne, gdzie tradycja steru zawiasowego na łukowej tylnicy okazała się nadzwyczaj trwała i zobaczmy, jak przez setki lat rybacy i inni żeglarze ze wszystkich wybrzeży zapatrywali się na pogląd, że używanie konstrukcji wykorzystującej luzy w zawiasach jest "niemożliwe", bo "dynamiczne uderzenia luźno zawieszonego na nich steru szybko by zniszczyły zarówno zawiasy, jak i ster i mocno nadwyrężyły konstrukcję rufy". Także w tym przypadku oddajmy po prostu głos rzeczywistym jednostkom. Zastosuję ten sam klucz geograficzny, przemieszczając się z zachodu na wschód.
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Pon 8:24, 17 Lut 2020    Temat postu:

CD.
Na początek mamy łódź rybacką z hiszpańskiej Cartageny (il. SŁ-11). Potem dwie jednostki z Prowansji - sporą felukę i małą łódź rybacką (il. SŁ-12). Na kolejnych znajdziemy neapolitańską łódź rybacką, sycylijską felukę i maltańską sparonarę (il. SŁ-13). Potem przenosimy się na Adriatyk - dla tej odnogi Morza Śródziemnego dysponuję wielką liczbą wizerunków (il. od SŁ-14 do SŁ-18), zamykanych przez jednostkę śrubową (!), na której też nie zrezygnowano z zalet łukowego zakończenia rufy, powiązanego z takim samym sterem. Oczywiście wykorzystywanie tego rozwiązania nie ograniczało się do zachodniej i środkowej części omawianego morza, więc przegląd kończy turecka dżerma (il. SŁ-19).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-11

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-12

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-13

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-14

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-15

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-16

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-17

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-18

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-19

Wiele innych tradycyjnych łodzi i małych żaglowców śródziemnomorskich, eksploatowanych w większości aż do czasów współczesnych, budowano często zarówno w wersjach z prostą, jak z łukową tylnicą, zależnie od poglądów i upodobań szkutnika. Tym niemniej wśród jednostek z zachodniego wybrzeża Włoch i z Sycylii, wyposażanych w ster łukowy, można wymienić typy: varca ustanisa, sardara, varca ri conzu (wszystko barki sycylijskie), brygantyna śródziemnomorska, corallina, gondola liguryjska, gozzo ligure, gozzo di Sorrento, liuto, paranza.
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Wto 8:31, 18 Lut 2020    Temat postu:

CD.
I tak już całkiem na wszelki wypadek, gdyby komuś chciało się rezonować, że stosowanie steru zawiasowego na łukowej tylnicy ogranicza się wyłącznie do centrów bliskich Europy albo dotyczy jednostek rozpowszechnianych gdzie indziej przez Europejczyków - rysunek SŁ-20 przedstawia jedną z wielu wersji ruf wykorzystywanych na tradycyjnych łodziach wietnamskich rybaków. Kolorowe zdjęcia innych można bez trudu znaleźć wpisując do wyszukiwarki hasło "traditional Vietnamese fishing boat".

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-20

Teraz kilka słów na temat mechaniki steru zawiasowego na stewie łukowej, która - gdyby chodziło tylko o zapewnienie swobodnego obrotu płetwy o zupełnie dowolny kąt - mogłaby być tak prosta, jak budowa cepa (il. SŁ-21). Jak już wspomniano i jak dla każdego (tak optymistycznie zakładam) jest całkiem jasne, taki ster może funkcjonować tylko pod warunkiem wykorzystywania najwyżej dwóch punktów podparcia.

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-21

Jednak szkutnicy na drewnianych okrętach wykorzystujących tę konstrukcję musieli też brać pod uwagę inne czynniki.
Skoro zachowanie rufy łukowej wynikało z chęci dalszego korzystania z jej zalet, a przede wszystkim z łatwości częstego wyciągania jednostki rufą na brzeg bez korzystania ze specjalnych slipów i innych urządzeń stoczniowych, to ani ster, ani związane z nim okucia rufy nie mogły tych czynności ograniczać. Na płytko zanurzających się galerach i galeasach - nawet największych - oraz na żaglowcach i współczesnych śrubowcach niewielkich rozmiarów (używanych głównie do rybołówstwa i handlu przybrzeżnego), płetwa sterowa z reguły sięgała daleko poniżej dna kadłuba. Przed wejściem na plażę należało zatem płetwę wyjąć, a po spuszczeniu na wodę znowu włożyć. Czynności te, jako często powtarzane, musiały być łatwe do realizacji i szybkie. Wykluczało to wszelkie pomysły z blokowaniem sworzni w zawiasach czy jakieś wyszukane metody wprowadzania do tulei. Aby ułatwić trafianie, tuleje musiały być zatem krótkie, jednak podobnie krótkie sworznie oznaczałyby niebezpieczeństwo rozdzielania się podczas rejsu - stąd typowe były krótkie tuleje i bardzo długie sworznie. Długie sworznie nie mogły być prowadzone jak na rys. SŁ-21, ponieważ wbijałyby się w tylnicę, albo w płetwę.
Po drugie, te okucia z tulejami i sworzniami, które pozostawały na rufie po demontażu płetwy sterowej, nie mogły przeszkadzać we wprowadzaniu jednostki na brzeg, ani w jej powtórnym wodowaniu. Musiały być więc zwarte, mocne i możliwie ściśle przylegające do tylnicy.
Po trzecie, na jednostkach o drewnianych szkieletach żaglujących na pełnym morzu, punkty podparcia steru nie mogły być odsunięte zbyt daleko od kadłuba, na jakichś wysięgnikach, ponieważ długie ramię sił powodowałoby w konsekwencji rozbijanie nie tylko takiego mocowania, ale całej rufy.

Dałoby się zaproponować rozmaite formy sprostania tym zadaniom przy łukowym sterze zawiasowym montowanym do łukowej tylnicy, ale teoretyzowanie nie ma sensu, skoro analiza wszystkich prawdziwych rozwiązań wskazuje na absolutną dominację jednego. Długie sworznie były zakrzywione łukowo zgodnie z krzywizną tylnicy i wewnętrznej krawędzi płetwy. W dolnym zawiasie z reguły okucie na rufie niosło sworzeń, a okucie na płetwie - tuleję, podczas gdy w górnym zawiasie praktykowano odwrócenie tej aranżacji - okucie rufy z krótką tuleją, a okucie płetwy z długim sworzniem. Da się znaleźć drobne wyjątki w tych ustawieniach, ale rzadkie; ponadto - chociaż mogły one wpływać na eksploatację - nie zmieniały kinematyki w węzłach.
Ruch płetwy w najbardziej typowym układzie realnego steru łukowego nie przebiegał jak w rozwiązaniu na rysunku SŁ-21. Sworznie zawiasów leżały skosem do teoretycznej osi obrotu i jest oczywiste, że obracanie wymagało zwiększenia liczby stopni swobody w węzłach, co tutaj dostępne było tylko w formie powiększania luzu. Nic nie wskazuje, aby na rzeczywiście eksploatowanych jednostkach z takim sterem, od największych galeasów Morza Śródziemnego po najmniejsze łódki rybackie z delty Mekongu lub mroźnego Morza Północnego na zachód od Norwegii, albo welboty zmagające się z falami północnego Atlantyku, kiedykolwiek zaszła potrzeba wykorzystania innego rozwiązania.
Niezbędna wielkość tego luzu jest funkcją czterech parametrów. Wpływ trzech pierwszych można wyjaśnić bardzo łatwo. Chodzi o zależność od:
- promienia łuku tylnicy
- odległości między węzłami kinematycznymi
- długości tulei zawiasu.
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Śro 9:19, 19 Lut 2020    Temat postu:

CD.
We wszystkich trzech przypadkach zachodzi zależność wprost proporcjonalna, co w sposób "łopatologiczny" wyjaśniają rysunki.

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-22

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-23

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-24

Jednak ster łukowy zawieszony w taki sposób jak na rzeczywistych jednostkach przez kilkaset lat, nie obraca się wokół jednej teoretycznej osi obrotu. Ukształtowanie zawiasów o sworzniach znajdujących się do siebie pod kątem powoduje, że zawias dolny ma inną chwilową oś obrotu niż górny. Jeśli popatrzymy na to z góry okaże się, że podczas skręcania płetwy sterowej w dowolną stronę, sworzeń zawiasu dolnego będzie się przemieszczał w stosunku do ścianki tulei dokładnie w przeciwną stronę niż sworzeń zawiasu górnego względem swojej tulei. Po wybraniu luzów dalszy ruch (obrót płetwy) ustanie. Czyli możliwość uzyskania określonego kąta wychylenia steru też jest wprost proporcjonalna do wielkość luzu.

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-25

Oczywiste, że każdy wybór, jak zawsze w praktyce inżyniera, oznaczał jakąś korzyść i jakąś stratę. Prostowanie tylnicy zmniejszało luzy i pozwalało wydłużać tuleje zawiasów, ale w skrajnym przypadku niweczyło wszystkie korzyści z łukowej rufy i łukowego na niej steru. Zbliżanie do siebie punktów podparcia ułatwiało obrót, lecz zmniejszało ramię sił mocujących ster do tylnicy; w skrajnym przypadku, kiedy zredukujemy odległość między węzłami kinematycznymi do zera, otrzymamy po prostu jeden zawias - niektórzy wiedzą, że przy poruszaniu się na rzece i spokojnym jeziorze, np. kajakiem, takie rozwiązanie jest nie tylko realne, ale i wykorzystywane; dla jednostki pełnomorskiej z XV czy XVI w. byłoby zbyt ryzykowne. Skracanie długości tulei do grubości grubego pręta czy blachy praktykowano dość powszechnie; i tu jednak limit wyznaczała niezbędna wytrzymałość takiej konstrukcji. Dla danego rozwiązania wszystkich elementów i określonego luzu istniał maksymalny kąt, pod którym można było odchylić płetwę sterową. Jednak mniemanie, że ten kąt powinien był być na jednostkach wiosłowych i żaglowych jak największy, jest absurdem wynikającym z zabawy modelikami przy braku znajomości fizyki oraz niewiedzy o doświadczeniach dawnych żeglarzy.
Postulowana czasem potrzeba wychylania płetwy steru o kąt 35 stopni lub więcej dotyczy praktyki na dużo późniejszych jednostkach z napędem wyłącznie mechanicznym, budowanych z żelaza pudlarskiego i stali. Tymczasem już po dojściu do 30 stopni na płetwie sterowej osiągano stan krytyczny, przy którym zaczynało się odrywanie strumienia wody i tworzenie wirów. Wyższe wartości kątów nie miały większego sensu, sprawność spadała zamiast wzrastać, opór rósł. Doświadczenie pokazało też, że przy ówczesnych konstrukcjach zawieszenia steru zawiasowego przekroczenie kąta wychylenia ponad 30 stopni było bardzo niebezpieczne, ponieważ generowana wtedy siła oporu łamała mocowania (i to na drewnianych okrętach z prostą tylnicą!). Ówczesne żaglowce skręcały przede wszystkim na skutek odpowiedniego brasowania rej i trymowania żagli, a sam ster pełnił rolę pomocniczą. Jednostki wiosłowe mogłyby skręcać w ogóle bez użycia steru, który jednak pomagał w utrzymywania wybranego kurs podczas długich przejść pod żaglami oraz w gwałtownych manewrach. Postęp nauki umożliwił uzyskanie całkiem nowych informacji. Dziś wiemy, że żaglowce z płetwą sterową wychylaną o 15 do 17 stopni spisują się w dalekich rejsach bardzo dobrze i bez trudu zmieniają hals [Harland J., The Whipstaff, w: Mariner's Mirror, February 2011]. Badania, które przeprowadził profesor André Wegener Sleeswyk, wykazały z kolei prawie całkowity brak wzrostu momentu skręcającego przy zwiększaniu wychylenia steru od 14 do 22 stopni (skutek odrywania strug) [Sleeswyk A.W., De Gouden Eeeuw van het Fluitschip, Franeker 2003]. Granice wydajnych kątów wychylenia płetwy sterowej (czyli dających wystarczająco dużą siłę skręcającą przy jak najmniejszym oporze) prof. Czesław Marchaj określił na 10-12 stopni [Marchaj Cz., Teoria żeglowania. Hydrodynamika kadłuba, Warszawa 2013].
CDN.
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
kgerlach
Administrator



Dołączył: 20 Lip 2010
Posty: 5316
Przeczytał: 2 tematy


PostWysłany: Czw 9:42, 20 Lut 2020    Temat postu:

CD.
W żadnym układzie tulejek i łukowych sworzni, wychylenie steru łukowego na łukowej tylnicy do dwudziestu kilku stopni nie wymagało nadzwyczajnych luzów ani jakichkolwiek innych zabiegów. Oczywiście brednią jest też twierdzenie, że obciążenia dynamiczne (w języku oryginału "dynamiczne uderzenia", w przeciwieństwie zapewne do "statycznych uderzeń") musiały na tyle szybko niszczyć zarówno zawiasy, jak ster i rufę, by uniemożliwiać stosowanie takiego rozwiązania, przez wieki powszechnie wykorzystywanego na całym świecie.

Pomijając kinematykę, do tej pory skupiałem się na popularności steru łukowego wynikającej z zalet łukowej tylnicy, do której był mocowany, a nie z jakichś nadzwyczajnych przewag jego samego. Jednak w rzeczywistości taki ster miał pewną szczególną, bardzo korzystną cechę. W większości przypadków dolnego zawiasu nie mocowano u samego dolnego końca płetwy sterowej, tylko sporo wyżej (ale i nie nad linią wodną). Oznaczało to, że - w specyficznej konfiguracji steru łukowego - obrót płetwy w jedną stronę, zapewniając na większości zanurzonej powierzchni właściwe sterowanie, w części poniżej zawiasu dolnego powodował wychylenie płaszczyzny sterowej w przeciwną stronę! W ten sposób - mimochodem czy nie - powstawał tzw. ster zrównoważony (il. SŁ-26).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-26

Praktyka dowodzi, że jeśli powierzchnia przed osią obrotu wynosi 25 do 35 procent całej powierzchni steru, radykalnie zmniejsza się siła na rumplu. Steruje się łatwiej, urządzenie sterowe może być uproszczone (dawni artyści przedstawiali czasem galery o sterze łukowym w ogóle bez rumpla, aczkolwiek można mieć wątpliwości, czy byłoby to praktyczne) i mniej masywne. W tradycyjnym sterze zawiasowym mocowanym na wielu zawiasach do prostej tylnicy, czyli z osią obrotu na krawędzi natarcia płetwy sterowej, uzyskanie takich korzyści było prawie niemożliwe. Nowoczesny ster zrównoważony (inny niż łukowy) w Europie to dopiero zaawansowany XIX wiek i inne technologie wykonawstwa, aczkolwiek w Chinach był stosowany (zapewne z rozmysłem) podobno już od XI wieku, a i boczne wiosła sterowe starożytnych jednostek europejskich oraz okrętów Wikingów też miewały zwykle płaszczyzny przed i za osią obrotu, często o odmiennej budowie i rozmiarach, co zapewniało zbliżony skutek.
Kiedy jednak dostrzeżono, jak niewielką siłę trzeba przykładać do rumpla zawiasowego steru łukowego w porównaniu z rumplem prostego steru zawiasowego i zorientowano się, co jest tego przyczyną, spróbowano uzyskać tę samą korzyść przy tylnicy prostej. Na dużych żaglowcach było to nierealne, ale na jednostkach małych, i tak zadowalających się znikomą liczbą zawiasów sterowych oraz użytkowanych z częstym wyjmowaniem płetwy sterowej, dało się uzyskać ten sam efekt na trzy sposoby:
- skośnie ścinano tylnicę u samego dołu, dzięki czemu powstawała możliwość wprowadzania tam trójkątnej powierzchni steru położonej w przód od osi obrotu (tak robiono np. na sporych żaglowcach sycylijskich typu lautello);
- przedłużano płetwę sterową daleko w dół od kilu, a tam już istniała wolna przestrzeń pozwalająca nadać dolnej części dowolne przedłużenie w przód od osi obrotu, o pożądanej powierzchni (takie rozwiązanie można było spotkać np. na barkach włoskich typu leudo);
- kumulowano obie powyższe metody (tak postępowano np. na łodziach typu rivanetto).
Jednak, mimo łukowego w sumie kształtu przedniej krawędzi płetwy sterowej, nie były to takie stery łukowe, jak tu omawiane (ich zawiasy obracały się wzdłuż jednej, tej samej osi) (il. SŁ-27).

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-27

Na zakończenie, jak już jesteśmy przy płetwach sterowych o łukowej przedniej krawędzi, chińskich dżonkach i sterach zrównoważonych - w Chinach i w innych krajach wschodniej Azji budowano też jednostki z rufami łukowymi, kierowane sterami wyglądającymi jak łukowe, tzn. przylegającymi do krzywizny rufy. Jednak z konstrukcjami tu omówionymi nie miały żadnego związku. Ich proste trzony przechodziły przez kadłub i były obracane za pomocą rumpla.

[link widoczny dla zalogowanych]
SŁ-28

KONIEC
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Wyświetl posty z ostatnich:   
Napisz nowy temat   Odpowiedz do tematu    Forum www.timberships.fora.pl Strona Główna -> Okręty wiosłowe, żaglowe i parowo-żaglowe / Artykuły tematyczne Wszystkie czasy w strefie EET (Europa)
Strona 1 z 1

 
Skocz do:  
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach

fora.pl - załóż własne forum dyskusyjne za darmo
Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Regulamin