Gönderen Konu: YELKEN TEORİSİNİ ANLAMAK (mümkün mü?)  (Okunma sayısı 2578 defa)

Çevrimdışı Doğan Erbahar

  • Donatan Temsilcileri
  • *
  • İleti: 746
Ynt: YELKEN TEORİSİNİ ANLAMAK (mümkün mü?)
« Yanıtla #45 : 13 Ekim 2020, 14:41:37 »
Fikri: Ooo! Zikri! Nerelerdesin yahu? Yoksun ortalıklarda ne zamandır…

Zikri: Naber Fikri! Malum, salgından dolayı tekneye sığındık, koylarda vakit geçirdim güneyde, bol bol da yelken yaptım, teorik olarak da okudum bir sürü şey… Ama seni gördüğüm iyi oldu, ne kadar okusam o kadar soracaklarım artıyor çünkü…

Fikri: Doğrudur. Gel bir çay koyayım, vaktin varsa sohbet ederiz.

Zikri: Var evet... Ya her şeyden önce şu tüyleri sorarak başlayayım. Senin anlattığın trim mantığı çok kafama yatmıştı iki taraftaki tüy de eşit şekilde arkaya doğru süzülecek. Dıştaki tüy bozuksa dışa sal, içteki bozuksa içe çek. Gayet de performanslı bir şekilde gezdim bunları yapınca. Ama okuduğum kitapta birşey dikkatimi çekti, özellikle rüzgara doğru olan seyirlerde rüzgar üstündeki (yani içteki) tüyün bir miktar uçuşmasının iyi olduğunu, hatta yukarı doğru bakmasının gerektiğini söylüyor optimum hız için. Bu benim kafama yatmadı ama sonra deneyince gerçekten bir miktar daha hızlanabildiğimi gördüm. Ve her zamanki gibi soruyorum. NİYE?

Fikri: Vaayyy! Helal olsun, bayağı bir derinine dalmaya başlamışsın işin. Önce neden aklına yatmadığını söyle oradan başlayalım.

Zikri: iki tarafta da düzgün, kaotik olmayan bir akış elde etmek istemiyor muyuz yelkende maksimum TAŞIMA (LIFT) kuvveti için. Tüylerin düzgün olması bize bunu sağlamıyor muydu?

Fikri: Evet. Tam olarak öyle.

Zikri: Ee? Niye rüzgar üstü tüy biraz yukarıda olsun, ve hatta uçuşabilir deniyor.

Fikri:  Çünkü yelkene etki eden yegane kuvvet TAŞIMA (LIFT) değil. SÜRÜKLEME (DRAG) de var.

Zikri: Haydaa, hani şu herhangi bir cismin üzerine rüzgar estiğinde onu arkaya doğru iten kuvvet…

Fikri: Ta kendisi.

Zikri: O mu devreye giriyor burada.

Fikri: O her zaman var demiştik ama özellikle rüzgar üstüne döndüğün zaman önemli bir oyuncu olmaya başlıyor.

Zikri: Ne diyor şarkı: Paroles, paroles… Kelimeler, kelimeler…

Fikri: Yoo, haklısın. Ancak bu teknik bir mevzu ve anlaşılması biraz teknik detay gerektiriyor. Ve kelimeler yerine bir grafik çizmem lazım sana. Güzel çizilmiş bir grafik bin tane kelimeye bedel bazı hususlarda. Makaleyi okumak 1 saat sürer, grafiklerine bakarak ne anlatmak istediğini anlamak ise 5 dakika. 

Zikri: İnsan beyni kelimelerle düşünür diyen filozoflar yanlış mı söylüyor.

Fikri: Yanlış söylüyorlar. Modern nörobilim karşısında ciddiye alınır bir tarafı kalmadı o görüşün. İnsan görsel olarak düşünür, kelimelerle kategorize eder düşüncelerini isterse o ayrı…

Zikri: Tamam göster bakalım grafiği.



Fikri: Yatay eksen hücum açısı, yani yelkeni rüzgara tuttuğun açı, ancak dikey eksen sağlı sollu iki tane gösterilmiş. Mavi olan TAŞIMA katsayısını kırmızı olansa SÜRÜKLEME katsayısını gösteriyor.

Zikri: Hmmm… İlk bakışta bayağı farklı bir karakteristiği var iki kuvvetin. Nereden geliyor bu karakteristik, yine akışkan denklemlerinin çözümü mü?

Fikri: Evet, yani daha önce dediğimiz gibi bu karakteristiğin sebepleri üzerinde kafa yormanın alemi yok o işin uzmanı değilsen, biz bunu bir olgu, kanat profillerinin (AIRFOIL) davranış karakteristiği gibi kabul edip onun üzerinden konuşalım.

Zikri: Tamam, kabul…

Fikri: İki tane çizgi bize o kadar çok şey söylüyor ki… Senin sorduğun meseleye geçmeden önce adam akıllı enine boyuna bir inceleyelim şu grafiği hazır çizmişken. İlk olarak dikkatimizi çekmesi gereken sağda ve solda yer alan iki dik eksenin FARKLI ÖLÇEKLERE sahip olması meselesi.

Zikri: Aaa evet, taşıma 1,5 lara kadar çıkıyor, sürükleme 0,3'lere kadar... Niye böye kafa karıştırıcı şekilde çizmişler ki?

Fikri: İkisinin de detayını aynı anda iyi görebilelim diye yoksa sürükleme küçük kalacaktı taşıma yanında.

Zikri: Önceden demiştin böyle birşey zaten diye hatırlıyorum, taşıma kuvveti çok daha güçlüdür sürüklemeden diye. E o zaman niye önemli olsun ki sürükleme?

Fikri: Oraya geleceğiz, ama önce parça parça inceleyelim şu grafiği bir. Bak hücum açısı 20 dereceleri filan geçerse taşıma giderek zayıflıyor sürükleme ise giderek artıyor.

Zikri: Evet….

Fikri: …...

Zikri: Birşey mi demek istiyorsun? Bu 20 derecenin bir önemi mi var pratikte?

Fikri: Sence?

Zikri: ………………… Bu bağıl rüzgar açısıydı değil mi?

Fikri:  :)

Zikri: Öyle olmak zorunda, yelken daima bağıl rüzgarla çalışır demiştin. Bağıl 20 ise orsa seyrinde gerçek rüzgar yaklaşık 45’lerden filan geliyor o zaman… Abi super ya! O yüzden 45’lerden filan daha fazla rüzgara girebilmek mümkün olmuyor demek ki pratikte! Yani etkin çalışamıyor yelken artık…

Fikri: Ulan zehir gibi adam oldun çıktın ha Zikri kafayı yelkene takınca! Helal olsun valla…

Zikri: Hahaha, sağol… Ee devam edelim, soruduğum soruya mı geçsek artık hazır orsa demişken?

Fikri: Dur daha bitmedi grafiğin sağ tarafı ile işimiz. Orayı bitirelim önce… Diyelim ki rüzgar giderek yandan ve hatta biraz da kıç omuzluktan filan esmeye başladı sen de yelkenini giderek açıyorsun 20 derece hücum açısında tutabilmek için. Ama bunun pratik bir limiti var, yelken artık gurcatana çarpıyor.

Zikri: Evet. Ondan sonrası artık “paraşüt” modu dediğimiz şey değil mi? Yani kırmızı eğri, sürükleme kontrolü ele alıyor. Bu ne zaman oluyor bir düşüneyim deminki gibi hızlı bir hesapla çıkarabilir miyim bakayım. Diyelim 90 derece kadar açtım bumbayı 20 derece de hücum açısı etti sana 110 derece ama bu bağıl rüzgar açısı, gerçek rüzgar da herhalde 130-140 dereceden esene kadar “yelken” yapabilirim anlamına geliyor herhalde…

Fikri: Teknen hızlı ise 150 - 160’lara kadar yolu var…

Zikri: Peki sürüklemenin ipleri artık eline aldığını anlamanın bir yolu var mı?

Fikri: Rüzgaraltı yani dıştaki tüyün artık uçmamaya başladığında taşıma bitiyor artık demek. O yüzden rüzgaraltına doğru seyirlerde tüyler sana birşey söylemez. Tüyler “kanat” modunda çalışır, “paraşüt” modunda değil. Pupa ve geniş apaz gibi açılarda giderken rüzgar altı tüyün üzgün üzgün suya bakar, rüzgar üstü de kafasına göre takılır, uçuşur. Birşey ifade etmezler.

Zikri: Anladım. Yani bu 20 derecenin üzerindeki hücum açıları sadece pupada filan çalışan birşey, başka bir pratik uygulaması yok…

Fikri: Var

Zikri: ??

Fikri: 20 derecenin üzerindeki hücum açısı yelkeni olması gerektiğinden fazla kasmak demek. Normalde asla yapılmaması gereken bu işlemin önemli bir pratik uygulaması var. Tekneyi eğlendirmek deniyor buna. Faça floku duymuşsundur. Ön yelkeni ve arka yelkeni ikisini de kasılı vaziyette bırakıp ön yelkeni ters taraftan rüzgarla doldurduğun zaman iki yelkenin de sürükleme modunda çalışıyor ve tekneyi rüzgara sabit bir açıyla tutuyor. Sadece ana yelkenle de yapmak mümkün. Bu mesela hücum açısını olması gerekenden yüksek tutmanın pratikte güzel bir uygulaması.

Zikri: Tekne gitmiyor o zaman ama değil mi?

Fikri: Evet, rüzgar altına doğru bir yöne yavaşca sürükleniyor sadece, bunun gerekli olduğu bazı durumlar olabilir, denize birşey düşmesi, çok sert havada güvenli bir rüzgar açısında tutarak havanın geçmesini bekleme, geçici olarak kamaraya inme, vs… örnekler çoğaltılabilir.

Zikri: Anladım. Gelelim mi artık soruma?

Fikri: Evet. Şimdi taşıma kuvvetinin oluşması ve büyüklüğü çok önemli bir hususa bağlı: Yelkenin iki tarafından da düzgün hava akması. İşte tüyler sana bunu gösteriyor demiştik. İki tüyün de arkaya uçuyorsa maksimum taşıma kuvvetini yaratıyorsun. Grafik üzerinde 1 rakamı ile gösterdiğim bölge bu. Bak orsa giden bir teknenin yelkenleri üzerindeki kuvvetleri çizerek gösterelim herşey açıklığa kavuşacak.



Fikri: Sürükleme taşımaya göre zayıf bir kuvvet ama gerçek rüzgar 45 derecelerden geldiğinde bağıl rüzgar 20 derecelerden geliyor ve taşıma kuvvetinin tekne yönündeki bileşeni zayıflarken sürükleme kuvvetinin tekne yönündeki bileşeni güçleniyor geometriden dolayı.

Zikri: Anladım, sürüklemeyi azaltmak önemli hale geliyor o zaman.

Fikri: Aynen! İlk grafiğe bir daha bak, ikisi aynı oranda artıp azalmıyor, yelkenini birazcık boşladığında evet taşımadan biraz ödün veriyorsun ama sürüklemeyi ciddi miktarda azaltıyorsun. O yüzden ikisinin birbirine oranına bakmak daha mantıklı. O orana baktığın zaman da 2 ile işaretlediğim açı orsa için en optimum açı oluveriyor.

Zikri: O yüzden rüzgar üstündeki tüy biraz uçsun diyorlar demek ki… İyi de tam olarak nasıl anlayacağım bunu.

Fikri: Kitaplar tüy yukarı baksın biraz filan diyorlar ama en güzeli bir gözünün hız göstergesinde olması bence. Orsaya girdiğinde grafikte 1’e trim edip sonra yavaş yavaş boşlayıp hıza bakmak yani…

Zikri: Vayy be, insanın aklına gelmeyecek birşeymiş… Bir grafik neler anlattı…

Fikri: Öyle…

Zikri: Bükümü zaten konuşmuştuk, hücum açısının da detayına girdik, biraz da yelkenin şişikliğini ve düzlüğünü, tor mu diyorlardı ona konuşalım mı?

Fikri: Biraz soluklanalım, çayın soğumuş bak…
"...parce que je suis heureux en mer et peut-être pour sauver mon ame..." - Bernard Moitessier