Printervenlig
[ img - print2.png ]
Opsætning
- Sammendrag
Hvad vi ved
Hvad vi IKKE ved
Materialer & Værktøj
Tømmerflådernes Lod
Guara styring
Form af Skrog
Sejl på flåder
Moderne udstyr
+ Tillæg
Inca's
[ img - inca-sol.png ]Quechua
Sproget
Casa
de
Dina
[ img - tumi2.gif ]Hotel i Lima
Faraoernes både
[ img - egypt-image.png ]For tusinder af år siden
INKA Tupac Yupanki togtet
[ img - inga.png ]år 1465
[ img - UK-flag.png ]
LANGUAGE
[ img - incaruna.gif ]
INKA
RUNA

Inkaernes Oceangående Balsaflåder

Sejl til balsa-flåder

[ img - shipshape+.png ]


Sand kurs og tilsyneladende vind er Skippers betingelser for justering af sejl.


Vi må beklage, men vi ved ikke meget omkring hvilken type sejl de oprindelige Inka-flåder brugte. Men vi ved at de var lavet af bomuldslærred. De spanske krønnikeskrivere siger lakonisk "den samme type sejl som på vores "navios". Navio betyder et stort skib.
og hvad betyder så det? er spørgsmålet nu 500 år efter.

Vi kender to typer af almindelige sejl fra Middelhavet, som vi kan vise med dette billede:

1492
[ img - ships-of-Columbus.jpg ]
Columbuses 3 skibe på opdagelse af "Indien"

Latinersejlet var brugt på Caravelerne. Råsejlet var hovedsejlet på Carracs - men med et Latinersejl som mesan. Carracs var de oceangående handelsskibe.
Men hvilken type som spanierne havde bygget på Stillehavssiden af Panama-tangen, der har vi ingen klar vidensbyrd.

Ikkedestomindre, nogle hundreder af år senere, så fik vi tegninger og endnu senere fotos som viste råsejl, og aldrig latinersejl - selv om vi ikke kan afslå John Hasletts valg at bruge to latinersejl på hans flåder. Under alle omstændigheder, så er latinersejlet anset for at kunne sejle tættere til vinden - hovedsagelig på grund af den skråtstillede stive rå til at skære op imod vinden. Derfor var det at krydse ikke John Hasletts problem - det var den manglende vind i Kalmebæltet ved Ækvator - og til slut pæleormen Teredo Navalis.

Den bøjleformede Inka-rå
raft1841.gif
Vi ved ikke meget om de sydamerikanske råsejl, men både den tidlige tegning af F.E.Paris og de senere fotos af Brüning viser os en kurvet rå.
Vi har ingen erfaring med kurvede ræer - men vi kan ikke se noget galt i den konstruktion.
Hovedopgaven af en rå er at strække råsejlet ud, så derfor er det kun at skære top-liget i facon, og så binde det til råen.
også andre rigninger bruger en ret slank og bøjelig rå, som ikke brækker så let. For eksempel latinersejlet.    [ img - latin-yard-jovenvicenta.jpg ]

En anden fordel kunne være vægten, som det synes muligt at reducere til et stykke under det halve af en klasisk stiv rå af fyrretræ. En sådan letvægtskonstruktion kunne vise sig at være ret fornuftig, specielt i tiden før spaniernes ankomst, da de endnu ikke kendte brugen af hverken blok eller talje i toppen af masten. Med en letvægts rå så kunne det være lettere at hejse sejlet.

Et af kernepunkterne ved vindsejlads er at minimere afdriften, hvad der kan betyde en HØJ sideværts vandmodstand og det kan man opnå ved enten at bruge et langt slankt skrog eller give det flydende element en effektiv køl, som kan holde en stabil kurs - og glem ikke, at på en tømmerflåde er de lige sidestammer, der virker som køl.
Oven på dette flydende skrog sætter vi en rigning som kan fange vinden fra næsten enhver retning og omdanne vindens kraft til en kraft, der skubber fartøjet afsted i sejlretningen. Både en råsejlsrig og en sletsejlsrig kan det.
Indtil nu så har flådeekspeditionerne fokuseret mere på at sejle end på at eksperimentere med Guara-systemets virkemåde. Ofte stolende på, at hvis de satte tilstrækkeligt med Guaras ned mellem stammerne, så ville de opnå tilstrækkeligt med køl, som ville tillade dem at krydse imod vinden. Det er nu med Kontiki2-ekspedition bekræftet, at det , ikke er tilfældet - det er skroget, som skal give den stabilitet. Guaras er kun til styring.
To master i stedet for een vil tilføje flere styringsmuligheder ved at kunne afbalancere vindens pres, men det er ikke afgørende - hvis vi har Guaras.

Gentagelse af den almindelige regel:
CE = vindcentret vil altid blæse ned til læ af CLR = vandcentret, grebet i vandet
- and hvis sejlet er indstillet til den nuværende kurs, så sejler du -

Med denne viden, så kan vi skabe et greb i vandet, hvor på flåden vi ønsker det. Det centrale punkt i denne regel er nu: "hvis sejlet er indstillet - - - "

Opgaven for ethvert sejl er at ændre den rå vindkraft til en fremadrettet kraft som giver fremdrift i længderetningen, hvor vi har den LAVE vandmodstand + plus en kraft på tværs af skroget som kan sættes op imod den HØJE tværgående vandmodstand fra køl og sidelinie.
Retningen af fartøjet er som forklaret et resultat af vindend kraft i forbindelse med Guaras - men nogen afdrift må vi dog altid have - bort set fra når vi lænser direkte med vinden.

Med vinden på tværs så begynder vinden at blive i stand til at feje hen over en oprundet sejldugsoverflade og skabe det i som flyvemaskintek kaldes "lift" på tværs af sejlet, men størrelsen af kræfterne er klart dynamiske og afhænger af vindhastigheden.

Størrelsen af "drag" og "lift" er også afhængig af oprundingen, og hvor et sletsejl kan have en ret så usymmetrisk profil som en flyvemaskinevinge, så har et råsejl et symmetrisk tværsnit, på grund af dets behov for at skifte sejlets lig mellem forlig og agterlig - når der skal vendes. Denne symmetri har som konsekvens, at de dynamiske kræfters angrebspunkt med tilstrækkelig nøjagtighed kan regnes som midten af sejldugen, lige som det statiske vindcenter.

'Drag' og 'lift' er et tema for megen diskussion, og jeg vil derfor begrænse min del til at sige, at liget på vores råsejl må være i stand til at skære op i vinden og dele den i to:
En del der går bag om sejlet og blæser sejldugens profil op - - - og en anden del som fejer hen over forsiden af sejldugen, hvor den styret af COANDA-EFFEKTEN, vil holde sig langs den kurvede overflade og skabe både et 'drag' langs sejldugens overflade og som nævnt et 'lift' vinkelret på sejlet.

Oprundingen må hverken være for høj eller for lav, for at coanda-wffwktwn kan trække vinden ind til sejldugen. Da det er et råsejl med den tilhørende symmetri, så er det heller ikke muligt at beregne noget fra vingetabellen for standard vinger. Så tag det som det er, og modvirk med Guaras.

Dette får mig til at huske mit første hjemmelavede sejl (syet af en uerfaren 15-årig skoledreng på hans moders Singer-maskine). Resultat: en for stejlt forlig og et for stejlt agterlig som ikke lod vinden feje, og dette fænomen havde som konsekvens, at jeg kun kunne sejle med en vind, der skubbede på bagsiden af sejldugen og på ingen måde imod vinden.

Fartøjer med flere sejl og flere maste de har simpelt hen flere muligheder
- de kan flytte deres vindcenter fra for til agter
[ img - CE_Dinghy-Sails.png ]
Regler er stadig:       Hvor end vindcentret vil være, så vil det blæse ned i læ af vandcentret
- og ved sådan at flytte rundt på vindens "angrebspunkt", så har vi dermed en anden måde at styre kursen på disse fartøjer -

Sådanne sejlmanøvrer som afbildet er ikke mulige med fartøjer som kun har een mast og eet sejl - og det hvad enten vi taler vikingskip, Inka-flåde, sejljolle, optimist med hvilken som helst type af enligt sejl.


Rigning på tidligere flåder - alle i kølvandet på Kon-tiki  
[ img - Kon-Tiki-1947-3sails.jpg ]
Kon-Tiki 1947
[ img - SevenLittleSisters-1954.jpg ]
Seven Little Sisters 1954
[ img - bisshop-1956.jpg ]
Tahiti-Nui-2 1956
[ img - kantuta-1958.jpg ]
Kantuta-2 1958
[ img - tangaroa-1965.jpg ]
Tangaroa 1965
[ img - LaBalsa-1970.jpg ]
La Balsa 1970
[ img - Mantena-Balsa-Raft-1998.gif ]
Manteña 1998

Da Thor Heyerdahl i 1947 forberedte sin Kon-tiki-flåde, så kendte han temmelig godt den oprindelige sydamerikanske balsa-skrogform, men omkring sejlet så vidste han kun, at det skulle være et råsejl. Heldigvis så var råsejlet og er stadig en integreret del af den norske sejltradition, så han overførte en norsk rigning og monterede den på sin A-mast. Råsejl med et hidtil uset topsejl (som i Norge). Ydermere så anbragte han af ukendte grunde en mindre råsejl på en mesanmast der stod et stykke agter for hovedmasten - som en ketch - men den mesan sås kun i starten fra Callao - den forsvandt fra senere fotos, formentlig fordi en mesan er vanskelig for stabiliteten når der lænses med vinden.

En flåde kan du rigge op med hvad du end ønsker af sejl

[ img - 1-sq-sail.jpg ] [ img - 2-lu-sail.jpg ] [ img - 3-st-sail.jpg ] [ img - 4-ga-sail.jpg ] [ img - 5-st-sail.jpg ] [ img - 6-be-sail.jpg ] [ img - 7-la-sail.jpg ] [ img - 8-ju-sail.jpg ]
råsejl - luggersejl - sprydsejl - gaffelsejl - stagsejl - bermudasejl - latinersejl - junkesejl - - - de fleste af disse sejl har været anvendt på Inka-flåde-kopier

Det er en stor fordel at anvende sejl, som du kan håndtere og rebe fra dækket - uden at være nødt til at klatre op i nogen mast eller at balancere langs en rå for at rebe.

Latinersejl hører til familien af sletsejl. Latinerrig - bermudarig - sprydsejl og gaffelsejl er alle anset for sletsejl; og sletsejl er kendte for at sejle tættere til vinden end råsejl. Dette skyldes formentlig den kendsgerning, at liget i vindsiden er snørret til en rå eller bundet til en mast som kan støtte presset op imod vinden uden blafren i sejlet. Men intet er gratis, og prisen er, at det at fungere bag en mast eller rå skaber en turbulens, som gør den første strimmel af sejldugen ineffektiv.

[ img - for&aft-rigging.png ]
       vindeside-kanten af sletsejl er bundet til og støttet af masten eller en rå.
[ img - mast hoops-sailrings.jpg ] [ img - spanker-sail.jpg ] [ img - lateen-sail-fasteninge.png ]

Et stagsejl er også et sletsejl. Det er ret effektivt og kan arbejde tættere til vinden på grund den kendsgerning, et et tyndt forstag er stift og ikke skaber den samme probelm med vindturbulens som en tykkere træbom.

Opstramning af forlig

Med dette antydes det, at HVIS vi kan skabe og holde forliget på et råsejl med en skarp skærende kant, som ikke hverken krøller eller blafrer, så ville vi have et næsten perfekt sejl til sejlads mod vinden. Men lige det er sjældent set.

Råsejl

Råsejl (square sail på engelsk) er firkantede - eller måske trapezformede - eller måske noget andet.

Det er ikke råen, der er afgørende, det er måden at bruge sejlet:
samme side af et råsejl er altid i samme side af fartøjet

[ img - raasejl-a.png ]
nordisk råsejl
[ img - raasejl-b.png ]
Inca balsa sejl
[ img - raasejl-c.png ]
Færø sejl /eller topsejl
[ img - raasejl-d.png ]
Farao Nilsejl
[ img - raasejl-e.png ]
balonspiler

Det at sejle et skib med sejl betyder at MESTRE samspillet
mellem fartøjet og de to af naturens elementer: VIND og VAND.
Var de sydamerikanske balsa-flåder udstyrede med råsejl?

Råsejl er det mest klassiske af alle sejl

[ img - trimmed-boats.gif ]
Bedste ydelse af trimmede sejlbåde

Råsejl er det bedste sejl, du kan få til at lænse for vinden - det er så godt, at det har fået en moderne efterkommer uden rå. Spileren - kom til brug alene ved sejlads med vinden i forbindelse med sletsejlrig som for eksempel en bermudarig.
Siden forhistorisk tid så har Råsejlsriggen udviklet sig, fået flere master og højere master, og da hver mast har fået flere sejl, så er resultatet, at al råsejls-viden og erfaring i dag er knyttet til fartøjer med flere master og mange råsejl. En anden årsag er, at på samme tid så har de små både forladt råsejlet og skiftet til luggersejl og sletsejl for til dels at opnå bedre krydsning mod vinden. Læg mærke til, at et luggersejl på mange måder kun er et skævttrukket råsejl.
Men i Nordnorge så er råsejlet fortsat indtil slutningen af sejlskibs-æraen og har drevet deres 'Nordlandsbåde' og fragtbærende 'Jekter'.
Det har haft som konsekvens, da vi fandt vikingeskibsvragene efter tusinde år, så vidste ingen hvordan de hverken skulle rigges op og sejles. Der kom det sjove tilfælde, fordi viden om sejl og rigning fra de norske både fra Nordland blev ført tilbage til de mange nye vikingeskibskopier som blev bygget - inklusiv deres "beitaas" til fastgørelse af halsen. Der er ingen der aner om den var "det man havde brugt" i vikingetiden, men det var vores bedste bud - men ikke til kopier af råsejlsriggede flåder. Den eneste forskel vi kan se er at Nordlandsbådene kan sejle lidt tættere til vinden end vikingeskibene - og det skyldes formentlig deres dybere køl og ikke deres stævnror, som i de forløbne århundreder har erstattet vikingernes styreåre.

Krydse imod vinden ved sejlads med enmastet fartøj med kun eet råsejl:

Den kant af sejlet der skærer op imod vinden - den i vindsiden - er strammet op og spændt mest muligt mellem halsen og råen styret af et træk i læ bras og støttet af enten en bugline eller en sprydstage. Strækket fra bugline eller en stage vil også formindske oprundingen og tillade at krydse tættere på vinden.

Erfaringen fra de enmastede råsejlere er, at enhver råsejler skulle være i stand til at krydse 80 grader til vinden.
Med veltrimmet sejl er det almindelige 70 grader - men det bedste jeg har hørt er 58 grader.

Små detaljer:
[ img - square.jpg ]
rebene i enmastet råsejlsrigning
[ img - ottar-sail.jpg ]
*    *    *
løkke på splejset i ligtov + rebøje i dobbelt-laget sejldug
 img - cringle.jpg
[ img - kontiki2-running.jpg ]
en flåde der lænser fint med hendes poseformede sejl - rebet

[ img - shrinken-boltrope.jpg ]
sejl med sat bugline, men ligtovet har krympet og krøllet den skærende kant
[ img - deformed-camber.jpg ]
sejl deformeret af stag gør et 'lift' fra en fejende vind hen over den øverste del af sejlet vanskeligt
[ img - TangaroaButtocks.jpg ]
Selv om deformeret, så er dette 'røvballeformede' sejl godt nok, men kun til sejlads med vinden

Position of rå med sejl + fastgørelse af hals og skøde:
- beskrivelse med styrbord vind = bagbords halse -

[ img - SquareSail+Wind2.png ]
1): Plat læns: Rå med sejl brases på tværs af fartøjet, begge skødebarme er begge bragt op på siden af masten og skøderne er gjort fast. (Vær opmærksom på, at skøder normalt altid er gjort fast under sejlads)
2): Agten for tværs: Bagbord arm af rå er braset mere agter, men begge skødebarme er stadig i skøde.
3): Halv vind: Rå er braset yderligere og bagbord skødebarm er skødet endnu mere ind. Styrbord skødebarm er nu gjort fast forude og der dermed blevet til HALS.
4): Bidevind: Råen er braset så meget på langs af skibet som muligt, bagbord skøde er skødet mest muligt ind. Styrbords hals er gjort fast længst forude - eventuelt på "beiteaas", og buglinen er spændt for at stramme forliget mest muligt.
Ref.note 4): Bidevind sejlads:

Råsejl med opstrammet bugline
- forliget er holdt skarpt
- og oprundingen er ret flad
- der er ingen deformation af sejldugen

[ img - Havhingst3.jpg]

Kun tre træk-punkter på et Råsejl
Det er HALS og SKØDE som sammen med RAKKEN overfører AL VINDENS KRAFT til båden

RÅEN er forsynet med en rakke på midten, som giver råen mulighed for + en bras i hver ende som bruges til at positionere råen
- men ikke til at overføre kræfter

 

[ img - raasejl-inca.png ]

 

 

De nederste sejlhjørner har hver en SKØDEBARM med et tov, til at fastgøre med
Når en skødebarm er bundet direkte til båden i vindsiden, så kaldes den "HALS" - ellers "skødebarm".
Skødebarmen er fæstnet til et sted nær rorgængeren med et langt reb, der kaldes SKØDET

Eenmastede råsejlere er bedre end deres rygte

Hvad et råsejl kan gøre

Et råsejl overfører vindens kraft til skroget via kun 3 punkter:
            1):       Rakken, som holder råen fast ved at gribe rundt om mastenetoppen.
            2):       Halsen, som binder det nederste hjørne i vindsiden til forenden af skroget.
            3):       Skødet (det hjørne af sejldugen som er modstykket til halsen), som via et reb binder agter hjørne til skrogets læside - nær rorgængeren.
Det er disse tre punkter der overfører al vindens kraft på sejlet til bden. Braserne bruges kun til justering af sejlet og ikke til at overføre noget som helst af vindens kraft.

Enmastede sejlere med kun eet sejl har ikke mange muligheder for at ændre fordeling af nogen sejldug, og er derfor begrænset i enhver balancering med vindcentret.
Alt hvad et sådant råsejler kan gøre er at flytte hendes CE på en halvcirkel, der er centreret af rakken om masten - begrænset ved sammenstødet mellem råen og forstaget. Skipper kan naturligvis ændre lidt på radius ved at binde halsen til en anden klampe eller skøde ind /skøde ud - men intet andet.

[ img - howToRaasejl.png ]
den halvcirkel som CE kan bevæge sig på

Ikkedestomindre så kan sådanne fartøjet være gode sejlere, som styrer med den dynamiske og ikke den statiske del af CLR: vandet der strømmer rundt om undervandsskroget - fordi de har deres ror, hvad enten det er en sidemonteret styreåre eller stævnror. Ydermere så er de fødte ret så afbalancerede i forhold til CE og CLR.

På en Inka-flåde har vi ikke noget ror, men vi kan med vores Guaras arbejde med den statiske del af de hydrauliske kræfter og placere CLR hvor vi ønsker over hele flåden. Det betyder, at på en flåde må vi justere alt med hensyn til vores kurs via vores Guaras. Vi har intet ror, og vi behøver ikke regne med de begrænsede muligheder af vores råsejl!

Det synes som om:
Med kun een mast og et sejl er det lettere at optimere og gå tættere til vinden end med en fuldrigger

Den fremragende styrke af en råsejler med et enligt råsejl vises her af denne replika af et 1000 år gammel havgående langskib - en hurtig troppetranporter og landgangsbåd fra tiden omkring Normannernes erobring af England 1066. "Seastallion of Glendalough" (Havhingsten) viser her sine ekstremt fine sejlegenskaber sejlende 58 grader til vinden.

Bemærk her det perfekte trim af følgende tekniske punkter:
      1):   Masten er placeret centralt i fartøjet.
      2):   Sejlets center CE hænger uden for læ ræling - hvilket giver en stabil kurs.
      3):   Det samme sejlcenter CE er flyttet frem foran masten for at svare til CLR, som med bådens hastighed også er flyttet frem imod stævnen.

[ img - hovhingst2-kly.jpg ]
[ img - hovhingst1-kly.jpg ]
[ img - Havhingst4.jpg ]
- men se her: når der sejles, så er sejlets midtpunkt flyttet frem foran masten og ud over læ ræling -
CE = sejlcentret er markeret med [ img - CE4star-19.gif ]

Råsejls tricks

På det samme foto kan du også se fastgørelsen af et enligt råsejl på dette havgående fartøj. På grund af et relativt slankt skrog, så er skødet ofte fastgjort i enden af en "beitaas" som ifølge til norsk tradition er en bom som tillader at fastgøre halsen i en stilling uden for rælingen - hvad der er nødvendig ved smalle skrog. På engelsk sprog kunne den kaldes en "boomkin" som mere eller mindre svarer til en spilerstage.
Et øje på ligtovet i forliget er strammet fremad imod stag eller stævn, for at undgå blafren - men også for at strække og flade kurven ud af sejlets oprunding, når der sejles tæt til vinden.
Råen læner sig normalt imod forstaget og er forbundet til masten med en rakke - og positionen af råen er kun i nogen grad styret af læ bras - det er halsen og skødet som fastholder sejlets stilling. Skødet er fæstnet med et reb agterud - til nær rorgængeren.

Og det er mere eller mindre de samme betingelser som vi har på en Inka-flåde.

Sydamerikansk versus Nordisk råsejlsrigning
[ img - square-mono-rigs.png ]
samme bras, hals og skøde - men med et stage (som på et stagsejl) i et rebøje på ligtovet i forliget - op imod en bugline ud til boven

Den lille forskel:

En Inka-flåde behøver ingen "beitaas" fordi der er nok bredde i skroget til at fastgøre halsen til en klampe indenbords. Inkaerne synes ikke at bruge nogen bugline til forstaget. Det mere end hundrede år gamle glaspladefoto vist ørst på dette site indikerer et spryd / stang /stage til at støtte foreste lig i den samme øje på ligtovet og sprydet holdes formentlig i stilling af to topliner. Dette giver mere rumlige muligheder for sejljusteringer, som Nordmændene ikke var i stand til at gennemføre - og det kan også udstrække og udflade oprundingen. Men vi mangler praktisk erfaring fra sejlerfolket.  
Et point mere til Inkaerne    ;o)
[ img - Agnete-1995.jpg ]
Og udviklingen gik videre og videre -
Da forfatteren i 1995 i en stiv kuling (op til 16m/s) sejlede den officielle testsejlads med Agnete - en enmastet råsejler, en kopi af et handelsfartøj fra årene 1320-50
De 2-300 års udvikling fra vikingestiden havde givet en ekstremt velsejlende coaster, som kovendte og stagvendte med samme overlegne lethed
[ img - viking+forsail-5cents.png ]
Ikke enhver kopi ender som originalen -
I 1893 lavede Nordmændene en kopi af deres nylig fundne vrag (1880) af Gokstadskibet og sejlede hende til USA til 400 års festlighederne for Columbus.
- som vist på frimærket og på det gamle foto, så var dette moderne vikingeskib forsynet med forsejl - og et sådant har vi aldrig tidligere hørt var brugt på vikingernes enmastede råsejlere - og heller ikke siden.
[ img - vikingShip1893.jpg ]
Vindens spil omkring et sejl

Mere om det aerodynamiske lift

Bernoullis læresætning, der var formuleret for flere hundreder af år siden fastslår, at en forøgelse af en strømningshastigheden i en flydende medie opstår simultant med et fald i trykket -
- og det betyder, at en vind, der fejer hen over en kurvet overflade af et sejl, vil skabe et lavt lufttryk uden for den kurvede side, som vil trække i båden -
[ img - umbrella-airflow.jpg ]
mange mennesker i regnfyldte lande ved, at en paraply, hvis ikke den holdes hældet imod vinden, vil løfte sig op
Det er det samme løft som vi kan have ved sejl
[ img - top-view.jpg ]
den samme kurvede facon på et råsejl kan forårsage et tilsvarende løft
 

For at opnå det samme aerodynamiske løft, så skal sejlets forlig dele vindens flow op i to:
A): en del som skal feje hen over den kurvede sejldugs-overflade og give det aerodynamiske løft
B): en anden del som skal fylde og opblæse sejlets oprundede profil
Og krydses der tættere til vinden, hvor vinklen mellem vinden og den sejlede kurs er snæver, så vil en udfladet oprunding kunne gå højere.

[ img - sletsejlsprofil.jpg ] [ img - airfoil.png ]
Både et sletsejl og en flyvinge kan være asymmetriske på grund af, at vindretningen altid er den samme - et råsejl må være symmetrisk

Oprundingen af sejldugen er normalt fladet ud langs råen og reducerer derfor det dynamiske løft.
Den kendsgerning kan blive udbedret eller i det mindste formindsket ved at gøre råbåndene i toppen af sejlet længere nær masten og formindske dem ud ad råen
- et alternativt kunne være at skære topliget i facon

Klar visning af de graduerede råbånd ud ad råen  >>>

[ img - ropeband2.png]
[ img - beiteaas.jpg ]
Beiteaas = en bom til at fastgøre sejlets hals uden for et smalt skrog
- som en spilerstage -

Enhver kan lænse med en båd for vinden - og at sejle med vinden på tværs er heller ikke svært
"Kunsten er at sejle tæt til vinden "

Det er det, som bringer en skippers dygtighed med sit sejlfartøj op i mesterklassen
Reglerne for vindens spil

Sejlets 4 vinde


Hvad end du vælger af type og design til dit sejl:
opgaven for et sejl er at splitte vindens kræfter op i en fremadrettet kraft og en tværgående.
- mest af den fremadrettede - om jeg må bede -

Et sejl kan arbejde sammen med vinden på flere måder:
      A):   fange vindtrykket direkte på bagsiden af af sejlet, som så skubber båden afsted.
      B):   lede vindens strømning langs en kurvet forside af sejldugen, som derved vil tilføje et aerodynamisk løft til bagsidekræfterne.

De fire måder vinden arbejder på:

[ img - coanda-fig1.png ]
1): Lænse for vinden - som giver et rent skub fra vinden.

Råsejlet og spileren (som også er et råsejl) er meget fine til en rumskødssejlads, ved at gøre brug af vindens trykkraft - lige som de spanske galleoner og caraveler gjorde når de sejlede over det Atlantiske Ocean

Når der sejles med vinden, så virker både råsejlet og naturligvis spileren bedst med en "poseformet" facon, men inden i "posen" er der normalt en "pude" af stillestående luft


[ img - coanda-fig2.png ]
2): ren afbøjning af vindens flow
Ref. Newtons tredje lov om Aktion og Reaktion

Ved at fange vinden mere fra siden, så kommer der flere muligheder så som afbøjning af vinden
En vind som afbøjes fra bagsiden af sejlet vil give et skub - på samme måde som en billardkugle giver et skub imod banden når den stødes tilbage


[ img - coanda-fig3.png ]
[ img - coanda-fig4.png ]
3): Fejende vind hen over en kurvet overflade.
Ref. Coanda-effekten = strømmen som klæber til.
Teorien siger, at et flow af luft eller væske vil følge en konveks overflade, når den kommer ind som tangent til denne overflade.

Ved a skabe betingelser, så at vinden kan feje hen over en oprundet overflade (sejl, væg eller bakketop), så er der betingelser for coanda-effekten.
Coanda-fænomenet er den kendsgerning, at en laminar flow langs en kurvet overflade vil holde sig klæbet til denne overflade. Sådan en afvigelse af et flow fra en ret linie tager sin kraft fra sejldugen langs hele den oprundede overflade, og resultatet er en vinkelret kraft på sejlet.

Hvis flowet brydes af turbulens, så kan det undslippe fra sejldugen, og løftet i sejlet er mistet. En deformation af den kurvede overflade, så som et skift i oprundingen - eller et stag der deformerer profilet - vil begunstige en turbulens.

- Prøv coanda-effekten i dit køkken med en ske
- som animeringen viser til højre, så er ikke kun strålen bøjet, men også skeen er tiltrukket

[ img - coanda-spoon2 ][ img - coanda-spoon1 ]

[ img - coanda-fig5.png ]
4): Splitte vindens flow op i to
Ref. Det aerodynamiske løft - i henhold til Bernoulli teori

Når en strøm af luft er delt op på en sådan måde, at det foreste flow paserer over en kurvet overflade, før det igen forener sig med det anden flow, som har gået direkte bag om - så vil det hurtige flow på den konvekse forside få et lavere internt tryk i forhold til det andet.
Som resultat skaber trykforskellen et "løft" vinkelret på sejlet - og dette er netop på samme måde at en flyvinge virker.

Coanda arbejder med een side af sejlet
Bernoulli bruger begge
Notat:
I relation til sejl, så er det i praksis ofte svært at skelne mellem Coanda-effekten (der afbøjer luftstrømmen) og den strømning der arbejder med Bernoullis læresætning (trykforskellen).
Måske det kun er to måder at forklare det samme fænomen = "løftet" på sejlet.

En forskel: Coanda-effekten vil også bøje en strømning langs en kurvet væg uden adgang for vinden på bagsiden.
Bernoulli arbejder med trykforskellem mellem to luftstrømninger.

Sejle Verden rundt med pasat-vindene

Den begrænsende geometri af råsejlene
- og dens konsekvenser -

Vinden skal fylde sejlene - og sejlene skal skubbe (eller trække) fartøjet fremad.
For at krydse, så har et sejl brug for et stramt og stift forlig, som hverken basker eller blafrer til at skære op imod vinden. Det har vi når et lig er støttet af en mast eller en bom som på et sletsejl eller på latinersejlene.

Et råsejl har ikke denne egenskab, det har kun et forlig som formodentlig er forstærket med et ligtov. Råsejlsenes trick er at stramme dette forlig mest muligt - på enmastede råsejlsringing ved at binde forliget med en bugline til forstaget eller boven og på samme tid hale ned i agter bras.
De klassiske flermastede råsejlere måtte fastgøre hvor de kunne. Men netop derfor, så var det almindeligt kendt, at en råsejlsrigget fartøj vessel i bedste tilfælde kunne sejle 7 streger (70-80 grader) til vinden. I hundreder af år så var de høje vestlige skibe med råsejl nødte til at vente på bedre vind før de kunne sejle afsted - eller de mtte følge pasatvindene på deres vej rundt om verden.
Et råsejl er mere egnet til at lænse med vinden end latinersejlene, specielt de mere oprundede med form som en spiler. Af netop den grund så fik mange Atlant-sejlere af caravel-typen (latinerriggede) ofte ombygget deres rigning på øerne vest for Afrika, for så den næste måned eller to at følge pasatvinden hen over det Atlanterhavet til Caribiske hav udstyrede med råsejl.

[ img - tradewind+atlantic gyre.jpg ]
Det Atlantiske kredsløb = ækvatorial pasatvind ud + en vestlig vind hjem


Den "lette" lænsen for vinden
- var ikke altid uden overraskelser -

[ img - palmsail.jpg ]
det mest simple af alle sejl, et palmeblad - anbragt godt fremme

[ img - running-latin-rigged-1873.jpg ]
lænse med vinden med latiner-rigged bd
råen er lagt vandret for at kolde CE i midten af bden
- bemærk mændene oppe på råen - de reber

[ img - carrack-1486.png ]
En klassisk Carrac fra 1486 er en rigtig medvindssejler med ballonformede sejl

[ img - studding-sails.jpg.jpg ]
en "vindjammer" - med læsejl på formasten
[ img - egypt-sailboat.jpg ]
Egyptiak maleri for 6000 år siden
sejle op ad Nilen med en nordlig vind - og drive med strømmen ned ad Nilen

[ img - greek_trireme.jpg ]
Middelhavs trier med hældet forsejl og dobbelt styreåre

[ img - Nordland.jpg ]
Nordisk råsejler
- CLR godt agter p.gr af lasten

[ img - goose_winged.jpg ]
sletsejlsrigget sejler "svanevinget" for at holde CE i det centrale plan af båden

[ img - kontiki+wave.jpg ]
balsa tømmerflåde sejler plat læns
At sejle med vinden er let. Lad blot bden pege fremad og vinden vil blæse dig afsted, uanset hvad di bruger af sejl. Og det er netop hvad mange post-Heyerdahl flåder har gjort nr de sejlede over Atlanten eller Stillehavet ved at følge pasatvindene.

At sejle med vinden var formlet, da det første sejl i forhistorisk tid kom ombord i bådene - først og fremmest for at lette roningen. Og bådene ser blev afbildet i gammel tid sejlede med vinden.
Nr der sejled med vinden kan man kun udnytte vindens trykkraft og farten af en bd der sejler med vinden vil aldrig kunne blive højere end selve vindens hastighed. Men den almindelige regel om at sætte CE i læ af CLR gælder stadig.

Sikkerhedsregel når der sejles med vinden:
Også når der lænses, så gælder reglen stadig:
Et CE vil altid blæse i læ af CLR
Derfor:
Sæt vindcentret godt fremad og vandcentret godt agterude

Middelhavsgalejerne kunne sejles med både sejl og årer, men i situationer med håård vind på tværs så kunne de taget sejlet ned og derved undgå den besværlige krængning og så bevæge sig fremad med deres effektive slavedrevne årer - eller de kunne acceptere krængningen og bruge sejlet til at stabilisere bølgebevægelsen br bølgerne krydsede sejlkursen.
Selv om de kunne sejles med både årer og sejl, så var de formentlig meget fine hurtigsejlere for sejl alene. For at stabilisere plat læns så virkede deres to agtermonterede årer som et par agtermonterede Guaras der flyttede CLR af undervandsskroget imod agter, men mange af dem kunne flytte CE yderligere fremad ved at sætte et forsejl på en fremadhældet.

[ img - pitchpole.jpg ]
en ret almindelig koldbøtte på grund af dumhed
- de havde ikke engang droppet deres spiler

Ved medvindssejlads så er risikoen for at kæntre mindre, på grund af de mindre tværskibs vindkræfter og fordi vi har en ret så stor langskibs stabilitet. Derfor nr der lænses for en rimelig vind, så ser vi fartøjer sætte alt hvad de har af sejl - men forsejl, for at holde vindcentret CE fremme.

Ikkedestomindre. Selv om der er sjældent, så sker det vi hører om kæntring, forlæns kolbøtte, "stå på hovedet", "hugge næsen i"

[ img - tambs1.jpg ]

Erling Tambs forklarer sin saltomortale for 80 år siden, forårsaget af en lumsk bølge under kuling betingelser:
løftet højt af en høj og stejl bølge og så støde bovsprydet og boven ind i næste bølge

Vi har aldrig hørt om hverken kæntring eller forlæns koldbøtte for balsa-flåder

Den virkelige vanskelighed ved sejlads med vinden opstår når vindcentret CE er for tæt på eller endnu værre: agter for vandcentret CLR. Det er en fysisk farlig situation, hvor et vindstød let kan overmande båden, fordi det strømmende vand påvirker fartøjet med en kraft, som kan flytte det aktuelle CLR for langt fremad.
Det er også helt i orden så længe vi lænser lige fremad med vinden - i det mindste indtil vandstrømmen imod boven ændrer sig eller skifter side - måske på grund af en bølge - der kun rammer den ene bovside. Den situation er ikke mere farlig end at en kvik rorgænger kan modvirke, men når han gør det, så vil skibets inerti formentlig gøre, at hun svinger over til at sejle på den anden bov - og han må så igen modvirke.
På den måde vil han sejle slalom fremad - først på den ene bov og så på den anden - hver gang med risiko for at kuldsejle.

Sådan klares stabilitetsproblemer ved medvind:
Flyt vindcentret CE endnu mere fremad, svarende til det fremflyttede vandcenter CLR
- eller hal CLR agerud ved for eksempel at smide et drivanker ud agter

At flytte et vindcenter CE fremad kunne gøres ved at sætte læsejl kun på formasten, sætte en spiler eller reducere mesansejlet - alternativet er som nævnt at flytte vandcentret CLR bagud ved for eksempel at smide et dirvanker ud agter.
Et specielt alternativt, som jeg personlig har oplevet på en katamaran der blev ustabil og startede på at sejle slalom, er: at sænke hendes agter sænkekøle, hvilket også bragte CLR agterud. Det kunne på samme måde en løsning til en ustabil balsa-flåde: at sætte flere Guaras ned agter, flytte CLR = grebet i vandet imod agter. (- og glem så ikke at tage de foreste Guara op).

Som det fortælles senere, så kunne faraoernes både på Nilen for 5000 år siden opmå det samme ved at dyppe deres styreåre.

Den vidunderlige relation mellem 'sejlenes center' og 'grebet i vandet'

De dynamiske kræfter fra vind og fra vand arbejder heldigvis sammen

Når der sejles fremad så flytter de dynamiske kræfter på skroget også vandcentret fremad, og med stigende fart endnu mere fremad - og vi må efterfølgende justere Guaras. På den anden side, så vil ethvert sejl, der skødes ud for at sejle også flytte sit center fremad (og til læ), og så længe de dynamiske kræfter flytter både vindcenter og vandcenter fremad, så vil disse to bevægelser holde en vis balance, og al ting er godt, men ikkedestomindre så må indstillingen af Guaras justeres.

Den dynamiske del af både vand og vind vil svinge med vindstød og bølger og det gør enhver nøjagtig beregning af vindcenter og vandcenter umulig med nogen grad af nøjagtighed.
Men det behøvers heller ikke - der er kun brug for, at kende centrenes natur for at være i stand til at modvirke den aktuelle situation ved justeringer på sejl og Guaras.

Med de to teorier ved hånden: #1): Balanceret afdrift - og #2): Vejrhaneprincippet, så ved skipper noget om hvordan hans flåde vil reagere, når han sætter Guaras ned eller tager en eller to Guaras op et eller andet sted på sin flåde, og det er det skipper skal gøre.    

Pas på:
Opgaven af en stævn er at stabilisere sejladsen ved at kløve og dele det indstrømmende vand i to - der går til venstre og til højre - og passerer bagbord og styrbord sider.
Hvis formen på stævnen får CLR til at flytte for meget fremad - mere end du kan optage med din aktuelle indstilling af sejl - så kan du komme i vanskeligheder, og løbe den risiko, at flåden vil luffe for meget, så at sejlet kommer ind i den døde 'ikke sejlbare zone', og derfor ikke kan arbejde. Løsningen i det tilfælde er naturligvis at falde lidt af.

den brede 'ikke sejlbare zone' er karakteristisk for råsejlsrigning med flere master og flere sejl
- som naturligvis ikke alle kan optimeres perfekt
[ img - Points-of-Square-Sailing.png ]
- et enkelt råsejl på en enkelt mast er lettere at administrere

Nå du sejler afsted, så vil din sejlads afhænge af hvordan dit sejl vil omforme vindens kraft til en fremad rettet kraft og en tværkraft, og fremdriften i disse to retninger vil afhænge af den hydrauliske modstand som fartøjet møder i disse to retninger, og dermed sætteshenholdsvis fart og afdrift.

Opgave for et sejl er at splitte vindens kraft op i to enheder:
en tværgende som kun giver afdrift - og en fremadrettet, som skubber båden fremad
Det er derfor at skroget på et sejldrevent fartøj skal have en HØJ tværgående vandmodstand
- i kombination med en LAV fremadrettet ditto
Hvad en habil skipper bør vide

Nogle brugbare fortolkninger

Vinden rammer dit fartøj i víndcentret CE (som med et råsejl mere eller mindre er midten af sejlet).
Sejlene, hvis de er sat til sejlads vil transformere vindens kraft til en fremadrettet kraft og en tværgående kraft.

Både den fremadrettede og den tværgående kraft vil accelerere fartøjet indtil farten i de to retninger har skabt en vandmodstand af samme størrelse som kræfterne.
Og fordi et undervandsskrog normalt har en LAV fremadrettet vandmodstand så vil vi sejle hurtigt fremad - men selv med en HØJ tværgående vandmodstand så kan vi ikke undgå en sidelæns bevægelse = afdrift.

Begge hydrauliske modstande angriber i det samme Vandcenter af undervandsskroget - i CLR.

Gentagelse af den almindelige regel for sejlskibe:
Et CE vil altid blæse i læ af CLR

Dette er 'sandheden' for alle sejldrevne fartøjer - også selv om vi ikke nøjagtigt ved hvor CLR er placeret.
Ikkedestomindre er reglen nyttig og let at administrere, fordi med en sådan regel, så ved vi hvordan vores fartøj reagerer på ændringer.
- og reglen giver os nok styr på vores sejldrevne fartøj.
[ img - stretch1.png ]
reglen er let at forstå:
- når vi lænser direkte med vinden uden afdrift
- men også drivende sidelæns uden fremadrettet fart

Man kunne tale om, at fartøjet er "spændt ud" mellem CE og CLR i vindens retning

[ img - stretch4.png ]
Den praktisk betonede forklaring for sejlads med vinden på tværs:
Bovbølgen flytter vandcentret fremad, og opgaven kan være at flytte CLR bagud ved at sætte nogle AGTER-guaras ned, så at CLR vil finde sin plads op imod vinden fra vores vindcenter CE.
Så længe at de dynamiske kræfter både flytter vind- og vandcentret fremad, så er det helt fint, og den almindelige regel virker som den skal: CE blæser ned i læ af CLR,
- og fartøjets styrede kurs er som om at båden var strakt ud mellem de to centre.
'styret kurs' er ikke det samme som 'sand kurs'
[ img - stretch3.png ]
'sand kurs' er 'styret kurs' lagt sammen med afdrift
Billedligt talt:
Vinden vil altid blæse sit center CE ned i læ af fartøjets greb i vandet - CLR. På den måde vil CE og CLR bestemme den styrede kurs af fartøjet!
Man kunne sige at din båd er 'strukket ud' (eller spændt ud) mellem dens CLR og dens CE, og på den måde definerer den styrede kurs - og krænget (dem som kan krænge), er det endnu mere tydeligt!
En "vasketøjssnor" mellem vindens pust og vandts modstand  for at få dig til at huske, at  CE og CLR er angrebspunkterne for vind og sø
[ img - zephyr-red.gif ]
blæsende vind
[ img - suspend-dinghy.png ]
JOLLE
[ img - suspend-sq.sail.png ]
LANGSKIB
[ img - suspend-cat.png ]
KATAMARAN
[ img - suspend-raft.png ]
TØMMER-FLÅDE
[ img - neptun.gif ]
modstanden fra vandet
ALLE sejlbåde er udspændte /udstrakte mellem vind og sø - på samme måde som eksemplerne viste her

Hvis du ikke kan få din flåde til at sejle imod vinden

Afsluttende konklusion:

Hvis en flåde ikke kan sejle imod vinden, så er det IKKE et Guaraproblem
- problemet er enten sejlet eller manglende sømandskab = viden og erfaring.

Beviset:

En flåde er kun et fladbundet sejlfartøj, som ethvert af de sejlskibe med sidesværd som blev viste tidligere.
De fartøjer der vises er alle fladbundede sejlfartøjer uden ydre køl, men ikke destomindre så kan de uden større problem sejle mod vinden og holde en stabil kurs - men naturligvis, et sidesværd af en eller anden slags vil nok kunne få dem til at krydse endnu tættere til vinden - eller som i Humber Keel-tilfældet give et drejepunkt for st fladsidet og stabilt fartøj.

[ img - mail-kly-runasimi.gif ]

Lima - Oktober 2019 - Ottende udgave af denne side #7