CZYM SKUTKUJE POCHYLENIE TRZONU STEROWEGO W RUCHU BOJERA? - część II

Witold Kurski – były zawodnik bojerowy

   EFEKTY DYNAMICZNE WYSTĘPUJĄCE W ŚLIZGU Z PRZEDNIĄ PŁOZĄ STERUJĄCĄ PRZY  POCHYLENIU TRZONU STEROWEGO 

Prezentowane kadrze bojerowej na spotkaniu środowiskowym

Nieporęt  23-24  październik 2010 r.

Przy pochyleniu trzonu sterowego występują efekty kinematyczne, statyczne i dynamiczne wywołujące  bardzo złożone skutki w zachowaniu ślizgu lodowego.  W poprzednim blogu omówiono efekty kinematyczne występujące podczas postoju ślizgu.

W obecnym blogu omówimy skutki efektów kinematycznych w ruchu ślizgu, a więc efekty dynamiczne. Są one bardzo złożone zwłaszcza wtedy, gdy  mamy pochylony trzon sterowy, a osie trzonu sterowego i sworznia płozy nie przecinają się.  Od tych czynników  zależy stateczność ślizgu w ruchu. Nie musimy od razu całej wiedzy o efektach dynamicznych w ruchu ślizgu sami odkrywać.  Możemy studiując fachową literaturę wykorzystać wiedzę z której korzystają konstruktorzy samochodów wyścigowych oraz konstruktorzy samolotów akrobacyjnych. 

 Charakterystyczne punkty dla płozy.

S – Umowny środek bocznego oporu płozy. Przyjmujemy na ostrzu pod sworzniem płozy. Jeśli         znamy środek DEAD FLAT płozy, to sensowniej jest tu określić położenie punktu S.

O – Punkt przecięcia się osi trzonu sterowego z ostrzem.

Po zdefiniowaniu charakterystycznych punktów wprowadźmy nowe pojęcia:

w - Przodowanie płozy. Wartość zawsze dodatnia. Odległość pomiędzy punktami S i O jeśli  punkt S znajduje się bliżej dziobu płozy niż punkt O.

t –  Opóźnienie płozy. Wartość zawsze dodatnia. Odległość pomiędzy punktami S i O jeśli punkt S znajduje się bliżej tyłu płozy niż punkt O. Zawodnicy tak zawieszoną płozę nazywają  „ciągniona”.   

                                                                      

Wpływ przodowania  lub opóźnienia płozy sterowej na siły podczas manewrów.

Po wprowadzeniu ślizgu w ruch krzywoliniowy po łuku  pojawia się przyśpieszenie dośrodkowe wywołane reakcją lodu na płozę.

Siły ze strony lodu działają na płozę na poziomie powierzchni lodu w  punkcie S.

Jeśli płoza będzie miała wyprzedzenie w  to od siły  mGs powstanie moment  Ms  względem osi trzonu sterowego starający się obrócić go jeszcze bardziej co będzie skutkować zacieśnieniem zakrętu. Powstaje efekt destabilizujący.

Jeśli płoza będzie miała opóźnienie  t to od siły  mGs powstanie moment Ms  względem osi trzonu sterowego starający się wyprostować płozę co będzie skutkować zmniejszeniem promienia zakrętu. Powstaje efekt stabilizujący.  

Wnioski  końcowe dla momentów na trzonie sterowym podczas manewrów.

Z poprzedniego blogu wiemy, że jeśli sworzeń płozy jest z przodu ślizgu przed trzonem sterowym, to powstaje statyczny efekt stabilizujacy. Jeśli jest odwrotnie to powstaje statyczny moment destabilizujacy.

Moment obrotowy wprowadzany poprzez sterownicę i popychacze na  trzon sterowy musi równoważyć wypadkowe momenty  statyczne i dynamiczne.

 Teoretycznie mamy cztery możliwe kombinacje. Niektóre przy małym kącie p nie dają się zrealizować jeśli mamy być zgodni z przepisami klasowymi. Przedstawione rozważania mają zastosowanie nie tylko do dużych ślizgów. W małym ślizgu na przykład   BLOKART kąt pochylenia trzonu sterowego wynosi sześćdziesiąt stopni i poniższe zestawienia mają fundamentalne znaczenie do rozumienia problemów stabilności ruchu.

1. Sworzeń płozy przed osią trzonu sterowego, wyprzedzenie ostrza w.  Od grawitacji efekt stabilizacji od  siły odśrodkowej efekt destabilizacji.
2. Sworzeń płozy przed osią trzonu sterowego, opóźnienie ostrza  t Od grawitacji efekt stabilizacji od siły odśrodkowej efekt stabilizacji.Sworzeń płozy za  osią trzonu sterowego, wyprzedzenie ostrza w
3. Od grawitacji efekt destabilizacji od siły odśrodkowej efekt destabilizacji.Sworzeń płozy za osią trzonu sterowego, opóźnienie ostrza   t.
4. Od grawitacji efekt destabilizacji od siły odśrodkowej efekt stabilizacji.

 Zwracamy uwagę na przypadek B gdzie  w ruchu  występują dwa efekty stabilizujące. Jak najbardziej pożądane dla ślizgów na których mają żeglować początkujący.

Dla zawodników  z temperamentem pożądany będzie przypadek C gdzie występują dwa efekty destabilizujące. Te efekty sprawiają, że wysiłek na wykonanie manewru zakręcania jest znacznie mniejszy, a manewry są bardzo energiczne. Zawodnicy bardzo  lubią stosować przesuwanie środka DEAD FLAT płozy sterowej do przodu, bowiem odnoszą wrażenie że płoza lepiej trzyma lodu.

W sportach lotniczych występują takie same problemy.  Do szkolenia potrzebny jest samolot w pełni stabilny, ale do akrobacji znacznie mniej stabilny. Takie zachowanie samolotu  lubią piloci akrobacyjni.

                                                                       Skorygowano 15 sierpnia 2017 r. w Gdańsku

Opracował na blogu - Paweł Kurski - fan żeglarstwa lodowego