Heyamola Hey
Bahriye Mektebi => Yelkenli Tekneler => Konuyu başlatan: Doğan Erbahar - 18 Kasım 2019, 17:23:46
-
Sokratik diyalog usülünü seviyorum, o sekilde devam... Fikri ile Zikri olsun kahramanlarimiz bu sefer... (Gerçek kişi ve kurumlarla zerre kadar alakası yoktur… ;))
-----------------------------------
Zikri: Şu yelkeni bana anlatır mısın?
Fikri: Nesini anlatayım.
Zikri: Herşeyini... Nasıl çalısıyor yelken ?
Fikri: Niye öğrenmek istiyorsun ki? Yelkenle nasıl gidebilirim onu mu merak ediyorsun?
Zikri: Ee, evet... Birincil isteğim o tabii...
Fikri: "Pırpırlayana kadar sal, pırpırlama durana kadar çek... ve (keyfinin istedigi) periyotlarla bu işlemi tekrarla..."
Zikri: ...??
Fikri: ...??
Zikri: Bu kadar mı?
Fikri: Bu kadar... Şaka değil, bu kadar…
Zikri: Pırpırlama derken bayrak gibi dalgalanmayı mı kastediyorsun?
Fikri: Evet, onu yapma iste. Yeter sana bu kadarı... Ama gerektiğinden fazla da çekme halatı, gitmez zaten o zaman, o yüzden ara sıra salıp pırpırlamayı gör, tekrar çek dedim.
Zikri: Gerçekten bu kadar basit mi?
Fikri: Evet... isin % 85'i (hatta duruma göre %90'ı) bu kadar. Her türlü işini görür, her yere de götürür bu bilgi seni...
Zikri: Geri kalan % 15'i?
Fikri: Biraz daha hızlı gitmeye yarar, denizin, rüzgarin, sessizligin keyfini dinlemek mi istersin yoksa sürekli o tüye bakayım, şuraya kavis vermek için diger halatı biraz daha çekeyim bununla ugraşmayi mi?
Zikri: Peki anladim. Zor bir şey değil gibi...
Fikri: Hiç değil...
Zikri: Tamam tesekkürler...
Fikri: Rica ederim.
-----------------------------
Zikri: …….. Peki ama …
Fikri: Hah! Başlıyoruz… :D
Zikri: :D … hehehe… gerçekten merak ediyorum “nasıl” çalıştığını. Sonuçta bir şeyin mantığını anlarsam daha hakim olmaz mıyım o şeye?
Fikri: Elbette ki! Herşey için geçerli bu, ayrıca bilmediğin ve kimsenin de öğretmedigi şeyleri de keşfedebilirsin bu şekilde.
Zikri: Tamam iste, anlat dinliyorum.
Fikri: Kullanmasi kadar kolay değil yalnız anlaması; onu peşinen söyleyeyim hayal kırıklığına uğrama.
Zikri: Nasıl? Çok mu zor?
Fikri: "Anlamaktan" ne beklediğine bağlı… ne kadar derine inmek tatmin edecek seni, hangi “bildiklerinle” bağdaştırabilmek tatmin edecek ona bağlı… Bisiklet kullanmayı biliyor musun mesela?
Zikri: Evet biliyoum.
Fikri:. Bisiklet nasıl dik durabiliyor o kadar kararlı bir şekilde onu anladığını söyleyebilir misin peki?
Zikri:. Hiç düşünmemiştim bunu…
Fikri: Yelkeni niye düşünüyorsun ki ?
Zikri: Ne biliyim, daha “basit” gibi, öyle değil mi?
Fikri: Değil… Hiç değil hem de…
Zikri: Çok farklı kaynaklarda çok farklı şeyler yazıyor bu konuda da sanki basit birşeymiş de ben anlayamıyorum gibi hissediyorum.
Fikri: Çok güzel tespit bu… İçin rahat olsun ki basit birşey değil, bisikletin çalışma prensibinden bile kat kat zor birşey bunun arkasında yatan fizikel prensip…
Zikri: Anladım, sen detaylandırmaya başla, ben tatmin olduğum yerde dur derim o zaman…
Fikri: Anlaştık! Yalnız bazı arka plan bilgileri gerekecek, bunlar olmadan olmaz.
Zikri: Olur, vaktim var.
Fikri: Vektör ne demek biliyor musun?
Zikri: Biliyorum… galiba… ama emin olmak için wikipedyaya bakayım dur... Hmmm… Bir sürü değişik bağlamda tanımı varmış vektörün; hangisi ki ??
Fikri: Matematik ve fizik bağlamında olanına bakacaksın.
Zikri: "Vektör uzayının elemanına vektör denir." … Bu nasıl bir tanım ya, tanımladığı kelimeyi kullanıyor ?!
Fikri: Hehehe... Güzel ve derin bir tanım esasında ama bize o kadar soyut hali gerekmiyor, kuantum fiziği yapmayacağız.
Zikri: Kuantum fiziği de mi vektörlerle alakalı?
Fikri: Baştan aşağı… ama wikipediadaki soyut anlamı ile... konuyu dağıtma istersen yolumuz uzun...
Zikri: Tamam.
Fikri: Hani şu lisede ögretilen kağıt üzerine çizdigimiz oklar gelsin aklına vektör deyince.
Zikri: Evet hatırlıyorum. Hani kendine has toplama çıkarma kuralları vardı. Toplarken uç uca ekliyorduk. Çıkarırken çıkardığımızı ters çevirip öyle ucuna ekliyorduk, vs...
Fikri: Evet, onlar… en önemli matematiksel aracımız bu, çünkü yelkeni anlamak açisindan en önemli fiziksel nicelikleri bunlarla temsil ediyoruz.
Zikri: Kuvvet gibi mi yani?
Fikri: Kuvvet... ve belki daha önemlisi de hızı... bu gibi nicelikler büyüklük haricinde YÖN bilgisi de taşıyan nicelikler. Sadece büyüklüğünü söylemek yetmiyor, yönünü de söylemek lazim, o yüzden bunların temsilinde vektörleri kullaniyoruz işte.
Zikri: Tamam, çok zor değil gibi bu...
Fikri: Değil... bir sonraki arka plan bilgisi ise "bağıl hız" kavramı... Duymuş muydun bunu?
Zikri: Hız tamam da ... bağıl ...??
Fikri: Göreceli, göreli, relatif, rölativ, nispi, izafi, zahiri... Bir sürü farklı kelime ile de söyleniyor. Niye aynı şey için bu kadar farklı kelime var ben de bilmiyorum…
Zikri: Zahiriyi duymustum, yelken kitabinda yaziyordu.... gerçi tam anlamamistim ama?
Fikri: Zahiri diyelim o zaman daha tanıdıksa senin için… ama kast edilen sey aynı, bağıl hız.
Zikri: Tamam, nedir bu zahiri veya bağıl hız?
Fikri: Sana göre olan hız demek.
Zikri: ….??... Bildiğimiz hızdan ne farkı var bunun?
Fikri: Hiçbir farkı yok...
Zikri: ….??
Fikri: Giden arabanin penceresinden kafanı dışarı çıkar, ne hissedersin?
Zikri: Rüzgar ?
Fikri: Evet, o hissettiğin havanın “sana göre” hızı iste. Yani bağıl hızı.
Zikri: Gerçek hızı ne peki?
Fikri: Gerçek derken..? Senin hissettiğin şeyin nesi “gerçek” değil? Hız kavramının her zaman “bağıl” bir karakteri olduğunu unutma, hızı her zaman bir “şeye” göre tanımlamak zorundayız…
Zikri: E o zaman bütün hızlar “bağıl” mı yani?
Fikri: Evet…
Zikri: Tamam da bağıl demenin ne esprisi var o zaman ??
Fikri: İşin bütün esprisi arabada giderken senin hissettiğin rüzgar ile aynı anda yolun kenarında duran benim hissettiğim rüzgar hızının
arasındaki ilişkiyi bulmak. Bunu nasıl yapacağını bilmek…
Zikri: Anladım… Deniz üzerinden örneklerle devam edelim bence?
Fikri: Tabii ki… Hava raporlarında rüzgar hızı (ve yönü) denilen şey (veya illa o kelimeyi kullanmak istiyorsak) “gerçek” rüzgar dediğimiz şey karaya göre rapor edilir.
Zikri: Ama tekne karaya göre hareket ediyor dolayısıyla ben….
Fikri: Evet, kendin düşün ve tamamla bu cümleyi, yelken teorisini anlamak adına işin en kritik noktasındasın çünkü.
Zikri: Peki… Ben de karaya göre hareket ettiğim zaman gerçek rüzgar hızından farklı bir şey hissedeceğim. Yani bu rüzgarın bana göre bağıl hızı olacak.
Fikri: Süper… Bunu bir levha yaptırıp duvarına mı asarsın, yoksa özümseyip bünyene mi katarsın veya artık her ne yapıyorsan yap ASLA unutma:
BENİM HİSSETTİĞİM RÜZGAR BAĞIL RÜZGAR!
TEKNEMİN HİSSETTİĞİ RÜZGAR BAĞIL RÜZGAR!
YELKENİMİN HİSSETTİĞİ RÜZGAR BAĞIL RÜZGAR!
DİREK TEPEMEDKİ OKUN GÖSTERDİĞİ RÜZGAR BAĞIL RÜZGAR!
ÇARMIHA BAĞLADIĞIM İPLİĞİN GÖSTERDİĞİ RÜZGAR BAĞIL RÜZGAR!
TEKNE ÜZERİNDE HERŞEYİN HİSSETTİĞİ RÜZGAR BAĞIL RÜZGAR!
Zikri: Hehehe… Tamam abartmayalım istersen...
Fikri: Ben gülmüyorum… >:(
Zikri: Noluyor ya… :(
Fikri: İki gün sonra gelip tamam da niye tam arkadan estiğinde en hızlı gitmiyor ki deme bana sonra… Bunun üzerinde ne kadar dursak az, ne kadar vurgulasam az o yüzden biraz daha ciddiye alalım. Yelkeni filan bırak önce bunu öğrenelim.
Zikri: Tamam, dinliyorum.
Fikri: Şimdi sorumuz şu gerçek rüzgar ile bağıl rüzgar arasında nasıl bir bağıntı var? Birini biliyorsan ötekisini nasıl hesaplarsın?
Zikri: Kızmazsan birşey soracağım.
Fikri: Niye kızayım?
Zikri: Demin kızdın…
Fikri: En önemli yeri fazla ciddiye almamana kızdım. Sorabilirsin.
Zikri: Bu hesap ne işime yarayacak?
Fikri: Pratik açıdan bir işine yaramayacak, ilk başta sana basit kuralını söyledim zaten bu işin, sen bağıl rüzgarına göre yelkenini ayarlar
gidersin… bana yelkeni ve onun karakteristiğini ANLAMAK istiyorum diye sordun, anlamanın yolu da bu hesabı anlamaktan geçiyor. Bunu bir kere yap, kafanda bitir, özümseyince gerek kalmaz zaten bir daha düşünmene…
Zikri: Tamam, dinliyorum...
Fikri: Gerçek hız bağıl hız ilişkisini kuracağız. Ve bu basit bir çıkarma işleminden ibaret. Ama buraya DİKKAT, hız dediğimiz şey vektörel nicelik, dolayısıyla bu çıkarma işlemi vektörlerin birbirinden çıkarılması şeklinde olacak.
Zikri: Hmm, anladım. Özel örnekler üzerinden gidelim mi?
Fikri: Mesela motorun çalışıyor ve kuzeye doğru gidiyorsun. Hızın 5 mil, gerçek rüzgar da kuzeyden 10 mil ile esiyor. Bağıl rüzgarın nedir?
Zikri: Vektörleri hayal edeceğim değil mi?
(https://i.hizliresim.com/9Y16oN.png) (https://hizliresim.com/9Y16oN)
Fikri: Evet, yukarı doğru 5 büyüklüğünde bir vektör, işte bu senin hızın. Aşağı doğru da 10 büyüklüğünde bir vektör bu da rüzgarın hızı. Şimdi kural şu: kendi hızını rüzgarın hızından çıkarıyorsun. Vektörlerde çıkarma ne demekti?
Zikri: Oku geri döndürüyorum ve diğerinin ucuna ekliyorum. Aşağı doğru 15 çıktı.
Fikri: İşte bu kadar! Bu rüzgarın sana göre bağıl hızı, senin ve teknenin ve yelkenlerinin ve direğinin tepesindeki okun ve çarmıha
bağladığın ipin hissettiği rüzgar. Adı bağıl sadece, yoksa iliklerine kadar bunu hissediyorsun teknenle beraber…
Zikri: Anladım, peki aynı örnekte gerçek rüzgarın doğudan estiği duruma bakalım mı?
Fikri: Hadi bakalım, top sende bu sefer…
(https://i.hizliresim.com/dLd63D.png) (https://hizliresim.com/dLd63D)
Zikri: Yukarı doğru bir vektör, boyu 5, bir tane de sola doğru bir vektör boyu 10. Şimdi 5 olanı ters çevirip 10 un ucuna ekledim. Böyle açılı birşey çıktı. Kuzey doğu ama doğuya daha yakın.
Fikri: Süper! Boyunu bulmayı biliyor musun o vektörün?
Zikri: Hmmm… Pisagor teoremi miydi?
Fikri: Ta kendisi…
Zikri: 10 un karesi 100, 5 in karesi 25, topladım 125, karekökünü aldım 11 küsür…
Fikri: Doğru, tebrikler…
Zikri: Zevkli birşeymiş, peki 0 veya 90’dan farklı açılarda gelirse…
Fikri: Prensip değişmiyor, yine vektörlerle çalışıyorsun, boyunu bulmak için pisagor teoreminin daha genel hali lazım tabii sana, kosinüs teoremi deniyor ona da, üçgenin 3 elemanını biliyorsan (en az biri kenar olmak üzere) diğer 3 elemanı da bulunabilir her türlü. Açılar, boylar vs…
Zikri: Anladım… sonra?
Fikri: Acele etme, hazmede ede…
-----------------------------------------
Devam edecek
-
Bu konu keyifli .Yelkenli tekneler rüzgardan daha hızlı gidebilir mi yada nasıl gider ? İki nehir 2 tekne sorunuzun cevabının açıklaması .İlgi duyanlar için açıklayıcı ve öğretici olacak .Teşekkürler.
-
Sahiden keyifli olacak. Ben o %85 ile idare edenlerdenim.
-
:)xx İki nehir iki tekne probleminde ben de fikir belirtmiştim. Bakalım doğru mu düşünmüşüm, merak ve ilgiyle takip ediyorum.
-
https://heyamolahey.com/?topic=2295.msg53723#msg53723
Taner reis ve Erdal reis ilk bilenler bence.
-
Zevkle okuyor, izliyor, öğreniyorum.
-
Bisiklet-denge örneği harikaymış!
Laf olsun diye bir sürü soru soranlara uygularım bunu! :D
Sağolasın Doğan hocam.. :)
-
Bisiklet-denge örneği harikaymış!
Laf olsun diye bir sürü soru soranlara uygularım bunu! :D
Sağolasın Doğan hocam.. :)
:P
-
https://heyamolahey.com/?topic=2295.msg53723#msg53723
Taner reis ve Erdal reis ilk bilenler bence.
Aynı fikirdeyim. 8)
-
İki tekerlekli bisiklette dengede durmayı yukarıdaki video açıklıyorsa o zaman neden bisikletin üstünde durma çalışması egitimi yapmadan binemiyoruz yani neden binmesini biliyorum yada bilmiyorum olgusu var.
-
İki tekerlekli bisiklette dengede durmayı yukarıdaki video açıklıyorsa o zaman neden bisikletin üstünde durma çalışması egitimi yapmadan binemiyoruz yani neden binmesini biliyorum yada bilmiyorum olgusu var.
Üniversitede bir hocamızın şöyle bir esprisi olmuştu:
Eğer bisiklet icat edilmeden önce bilim insanlarına böyle bir araç tasarlayın deselerdi hala bisiklete binemiyorduk. :)
-
Video, bisikletteki kararlı dengenin FİZİĞİ üzerinedir, bisiklete binmeyi öğrenme süreci ise nörofizyoloji ve özellikle kontrol mühendisliği problemleridir. Kontrol mühendisliğinin temel örneklerinden bir tanesidir hatta bildiğim kadarıyla... Bu tip soruların cevabını bu işin uzmanları verebilir.
-
İki tekerlekli bisiklette hareket halinde iken KARARLI DENGE durumu mu var?
-
Sildim...
-
Bisikleti Özgür reise hediye edip vektörlerle devam edermisiniz Doğan reis.
Bisiklet örneğiniz bence rüzgarı anlatmak içinde kullanılabilirdi .O zaman ben talip olabilirdim .Tabi arka rüzgar (Tail wind) hariç.
Samoslu Pythagorası tekrar andık sayenizde.
Devamını bekliyoruz .
-
Bisiklet bende, devam! :)
Üstelik elektrikli vinçleri (!) ve elektronik rüzgar göstergesi bilem var! :D
-
:) Super.
-
Akşam el ayak çekilince yazacağım biraz daha, aklımda.
-
Zikri: Geçen gün konuştuklarımızdan sonra tekneyle küçük bir gezintiye çıktım, yelkeni açıp başta dediğin “pırpırlayana kadar sal, pırpırlama duruncaya kadar çek” prensibini uyguladım, gayet de güzel gezdim… bağıl hızla alakalı konuştuklarımız da aklımdaydı hep bir yandan da… birşey fark ettim daha önce fark etmemiştim bunu. Dalgaların geldiği yön ile rüzgarın geldiği yön aynı görünmüyordu.
Fikri: Çok doğru bir gözlem bu, sebebini anlayabildin mi?
Zikri: Dalgalar gerçek rüzgarın yönünden geliyor ama ben hareket ettiğimden bağıl rüzgarı farklı yönden hissediyorum. Bayağı bayağı gözlemledim aradaki farkı, konuştuklarımızdan sonra bu gözle bakmaya başladım… Birşey daha farkettim, rüzgara doğru döndüğümde hissettiğim rüzgarın hızının daha da arttığını, rüzgardan uzağa döndüğümde rüzgarın sanki kesildiğini hissettim.
Fikri: Süpersin… İnsan bu prensipleri bilmese tekne üzerinde gerçek rüzgarın nasıl estiğini kestirmekte zorlanabilir değil mi?
Zikri: Evet. Ben zorlanıyordum en azından… o tarafa gidiyorum, artıyor, bu tarafa dönüyorum azalıyor, dönüyor, filan allak bullak oluyordu kafam, şimdi çok daha iyi oturdu...
Fikri: Vektörler sayesinde işte… Küçük birşey ekleyeyim yalnız… dalgalara çok güvenme, çok uzaktan da geliyor olabilirler, özellikle büyük olanlara. Bulunduğun yerdeki gerçek rüzgar yönünü küçük çırpıntılar, küçük dalgacıklar daha iyi söylerler.
Zikri: Çok güzel bunu da yazdım aklıma… Bir gözüm de dalgalarda olacak bundan sonra o zaman…
Fikri: Evet, hatta dürbünle uzaklardaki dalgalara baktığında birazdan nasıl bir rüzgar ile karşılaşabileceğini bile söylerler, yelkeni indireyim mi? Biraz ileride rüzgar var mı? Beklemeye değer mi? vs…
Zikri: Anladım… ama bütün bunların hala yelkenle bir alakası yok henüz değil mi?
Fikri: Evet, ama onu konuşmaya başlamak için hazırız artık.
Zikri: Soruyorum o zaman.
Fikri: Sor.
Zikri: Yelken nasıl çalışıyor?
Fikri: Rüzgarla…
Zikri: :)
Fikri: :)
Zikri: Rüzgar esince ne oluyor yelkene onu sorayım o zaman…
Fikri: Yelkeni boşver şimdilik… Herhangi bir cisim üzerine rüzgar estiğinde ne olur onu konuşalım önce. Sen mesela yüzünü rüzgara karşı döndüğünde hangi yönde bir kuvvet hissedersin?
Zikri: Beni arkaya doğru ittirmeye çalışır. Rüzgarın estiği yönde ve doğrultuda bir kuvvet hissederim.
Fikri: Evet! Rüzgarın estiği yöne DİK YÖNDE bir kuvvet hissetmezsin değil mi?
Zikri: Yoo, ne alaka ki?
Fikri: İşte yelken dediğimiz şey her cisim gibi hem rüzgarın estiği doğrultuda hem de bu doğrultuya DİK YÖNDE bir kuvvet oluşturur.
Zikri: Nasıl olabiliyor bu ve basit bir kumaş parçası bunu nasıl becerebiliyor?
Fikri: İşin sırrı kumaşta değil! Onun özel ŞEKLİNDE !
Zikri: Şekil mi? Nasıl bir şekilmiş o?
Fikri: O şekile Türkçe’de “kanat profili” diyoruz. İngilizce’de “airfoil” deniyor. İngilizce’sini de söylememin sebebi bunun çok önemli bir TEKNİK TERİM olması ve Türkçe’de çok da tatmin edici bir tercümesinin olmaması. Kanat profili diyeceğim dolayısı ile.
Zikri: Tamamdır. Nasıl bir şekil bu kanat profili?
Fikri: Aşağı düşen bir su damlası veya bir balık vücudunun üstten görünüşünü hayal et ve simetri ekseninden bu şekli ikiye böl. İşte o…
(https://i.hizliresim.com/zGoarR.png) (https://hizliresim.com/zGoarR)
Zikri: Şimdi bu şeklin üzerinden hava aktığında hem aktığı doğrultuda hem de ona dik yönde bir kuvvet oluşturuyor demiştin değil mi?
Fikri: Evet! Ama bunun olması için o kanat profilini rüzgara belli bir açı ile tutman gerekiyor. Yoksa çalışmaz.
Zikri: Hmmm… Bunun en başta söylediğin sal-çek prensibi ile ilgisi var gibi sanki…
Fikri: Tam üstüne bastın! O kritik açıda kalmaya çalışıyoruz işte onu yaparak…
Zikri: Kestim kusura bakma, kuvvet demiştin en son…
Fikri: Evet, kanat profili üzerindeki kuvvetin iki bileşeni var… Rüzgara paralel bileşene SÜRÜKLEME (DRAG), dik yöndeki bileşene ise TAŞIMA (LIFT) deniyor. Uçaklar bu taşıma bileşeni sayesinde uçuyorlar.
--------------------
Zikri: Şimdi Fikri’ciğim, bu paralel bileşeni anlıyorum, ittiriyor işte geriye… her cisim üzerinde oluyor dedin zaten... Ama bu dik bileşen nasıl meydana geliyor?
Fikri: En zor soru bu işte… Eğer seni terminolojiye boğup kolayca başımdan savmak isteseydim “Bernoulli ilkesi” diye birşey var derdim. Birçok yelken kitabı da bunu yapıyor. Ama o zaman bilimsel dürüstlükten ödün vermiş olurdum. Çünkü TAM DOĞRU açıklama bu değil. Hayatım boyunca karşılaştığım kitaplardan bazıları taşıma kuvvetini açıklarken ya Bernoulli ilkesinden bahseder ya da Newton’un üçüncü hareket kanunundan (etki-tepki kanunu.) Ama deneyler gösteriyor ki bu iki prensibin ikisi de tek başına taşıma kuvvetinin tam değerini doğru hesaplayamıyor.
Zikri: Haydaa… Yelken kitaplarının hepsi Bernoulli ilkesinden bahsediyor ama, kandırıyorlar mı bizi?
Fikri: Hayır, ne olup bittiği konusunda kabaca bir açıklama vermeye çalışıyorlar çünkü insanlara. Şöyle mi demelerini tercih ederdin: “AKIŞKANLAR MEKANİĞİ DENKLEMLERİNİ KANAT PROFİLİNİN YARATTIĞI SINIR KOŞULLARINDA ÇÖZDÜĞÜMÜZDE AKIŞA DİK YÖNDE BİR KUVVET ELDE EDİLİR. BU KUVVETİN BÜYÜKLÜĞÜ AKIŞKANIN HIZININ KARESİ, PROFİLİN YÜZEY ALANI ve AKIŞKANIN YOĞUNLUĞU İLE DOĞRU ORANTILIDIR.”
Zikri: Çok matematiksel duruyor bu… Bir “açıklama” bile olduğundan da emin değilim bunun açıkçası. Nasıl yani? Ne anlamam gerekiyor ki bundan?
Fikri: En başta dediğim gibi “anlamaktan” beklentin daha önce tecrübe ettiğin birşeye benzetmek ise Bernoulli ilkesi veya etki-tepki argümanları yeterli olabilir senin için. Ama anlamak demek o kuvveti doğru hesaplayabilmek demek ise (ki ben böyle olduğunu düşünüyorum) bunu ne tek başına Bernoulli ilkesi ile ne de etkiye-tepki prensibi ile yapabilirsin. Satrancın kurallarının basit olmasına rağmen oyunda bol miktarda karmaşık pozisyonla neticelenebilinmesi kabilinden birşey bu. Tabiat kanunlarını satrancın kuralları olarak kabul edersen ortaya çıkabilen karmaşık pozisyonlara BELİREN FENOMENLER (“emergent phenomena”) diyoruz. Bir kanat profilinin taşıma kuvveti oluşturması bir beliren fenomendir. Tam ve eksiksiz bir açıklaması fevkalade matematiksel olarak yapılabilir. Maalesef öyle, bazı şeylerin basit açıklaması vardır, bazılarının ise yoktur...
Zikri: Yani... ne desem bilemiyorum... biraz haya kırıklığı oldu gibi sanki bende.
Fikri: Anlıyorum seni ama bakış açını değiştirmekten başka tavsiye edebileceğim birşey yok... Bak yelken teorisinin anlaşılmasının tarihsel hikayesini anlatırsam belki iyi hissedersin.
Zikri: Peki, dinliyorum.
----------------------
Devam edecek
-
Harika gidiyor. Tebrikler
-
Sahiden de keyifli gidiyor.
-
Bisiklet bende, devam! :)
Üstelik elektrikli vinçleri (!) ve elektronik rüzgar göstergesi bilem var! :D
Bildiğin Yawl bu.... Sıkıysa randa kotra yapsalarmış :o
-
Fikri: Modern yelken teorisinin kurulmasında belki en önemli adım 1972 yılında atıldı. Arvel Gentry ismindeki bir akışkanlar mekaniği uzmanı mühendis SAIL dergisinde konu ile ilgili bir dizi makale yayımladı. Bu makelelerin en önemli özelliği METODİK….
Zikri: Bir dakika… bir dakika… kesiyorum kusura bakma… ilerlemeden önce birşey ilgimi çekti! 1972 yılı mı dedin?
Fikri: Evet… ??
Zikri: Yani insanoğlu 1969 yılında aya ayak bastığında hala bir yelkenin nasıl çalıştığını doğru anlamasına 3 yıl mı vardı demek istiyorsun…???
Fikri: Harika bir noktayı yakaladın yine... Ne acaip değil mi?
Zikri: Akıl alır gibi değil…
Fikri: Esasında biraz düşününce çok da şaşılacak birşey değil, neden biliyor musun?
Zikri: Hiçbir fikrim yok…
Fikri: Çünkü o bahsettiğim akışkanlar mekaniği denklemlerini öyle istediğin bir sınır şartında çözmek kolay bir iş değil.
Zikri: Aya adam yollamak için çözmemiz gereken denklemlerden de mi daha zorlar?
Fikri: Evet! Ancak hususi zorlukları şuradan geliyor: Onları kağıt kalem ile çözemiyorsun, nümerik metodlar dediğimiz yaklaşımlar ile çözülebiliyorlar ancak. Ve bu iş, o denklemler için bir insanın kapasitesini kat be kat aşan bir iş! Bunun için illa ki bir bilgisayar lazım. Başka yolu yok… Ve bilgisayarlar bilimsel hesaplamalarda aşağı yukarı o tarihlerde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Bu yeni hesapsal güç şimdiki gibi her basit işte çarçur edilemeyecek kadar kısıtlı bir kaynaktı. Dolayısı ile insanlar yelkeni anlamak yerine daha önemli gördükleri bilimsel problemlere odaklanmayı seçtiler. Yelken teorisinin anlaşılması bu iki faktörün kesişimi ile o yüzden bu kadar gecikti. Malum, yelkenlilerin devri kapanalı neredeyse 100 yıl oluyordu… Yani bu dal pratiğin teorinin önüne geçtiği bir daldı…
Zikri: Mantıklı… peki ne yazıyordu bu makalelerde Arvel Gentry?
Fikri: Gentry probleme en doğru METOD ile yaklaştı ve sezgisine değil temel denklemlere ve bilgisayarına güvenerek taşıma kuvveti, genoa-ana yelken ilişkisi, emiş etkisi gibi konularda bilindiği zannedilen birçok şeyin yanlışlığını gösterdi. Açıkladığı etkiler içerisinde özellikle bir tanesi var ki bahsetmeden geçemeyeceğim.
Zikri: Dinliyorum…
Fikri: Orsa seyri denilen rüzgara yakın seyreden bir yelkenlide ana yelkeni orta hatta yaklaştırdığınızda ön yelken üzerindeki rüzgarın giriş açısının değişebildiğini gösterdi.
Zikri: …???? … Anlamadım? Rüzgar ön taraftan geliyor, sen arkadaki –yani rüzgara DAHA GEÇ muhattap olan yelkenle oynuyorsun, ön tarafta havanın tepkisi değişiyor… gibi birşey mi demek istiyorsun?
Fikri: Evet! Teknenin orsa kabiliyeti artıyor. Bu zaten pratikten bilinen birşeydi ama ilk “açıklaması” bu makalelerden birinde var mesela…
Zikri: “Açıklama” derken yine o denklemleri, hesapları filan kastediyorsun değil mi?
Fikri: Evet… Ama güzel görsellerle, akış çizgileri ile bunları açıklıyor makalelerde, okuması zor değil... Bakmanı tavsiye edebilirim ilgini çekiyorsa.
Zikri: İngilizce’m pek iyi değil ama.
Fikri: Türkçe’ye çevrildi bu makaleler.
Zikri: Hadi ya! Harika! Kimin tarafından?
Fikri: Murat Erciyes isimli bir büyüğümüz tarafından. Akışkanlar mekaniği uzmanı, mühendis ve denizci.
https://heyamolahey.com/uploads/yelken_calis.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/on_yelken.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/itmekuvveti.pdf
http://heyamolahey.com/uploads/aralik_etkisi.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/araliketkisi.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/nedenruzgar.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/kotraarma.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/trimkontrolu.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/dogrudenge.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/orsaseyir.pdf
https://heyamolahey.com/uploads/tekniknotlar.pdf
Zikri: Büyük hizmet!
Fikri: Katılıyorum…
Zikri: Ama forumlarda filan bakıyorum da millet hâlâ…
Fikri: Hiç girme o mevzulara, boşver… Dünyanın yuvarlaklığının kuantum alan teorisi ile eş zamanlı olarak tartışılabildiği bir çağda yaşıyoruz sonuçta.
Zikri: :)
Fikri: Daha da ötesi orjinal makaleler SAIL dergisinde yayımlandığında yelken camiasındaki insanların ilk tepkisi ne oldu biliyor musun?
Zikri: Her ne kadar nispeten yeni olsam da şimdiye kadar bu camiayı gördüğüm kadarıyla tahmin edebiliyorum.
Fikri: 40 yıldır bu işi yapıyoruz bize nasıl yelken yapılacağını mı öğretiyorsun dediler.
Zikri: Al işte :)
Fikri: Adam kibar adamdı, yine de muhattap alarak saygılı bir cevap yazdı. Bunun insanların yelkeni kullanma “edinilmiş becerisi” ile alakasının uzun vadede iyileştirme yönünde etkileri olabileceğinden filan bahsetti ve dediği gibi de oldu onyıllar içerisinde. Yelken kitaplarında ampirik bilgi olarak yerleşti birçok şey. Dahası dizayn noktasında köklü etkileri oldu.
---------------
Zikri: Şimdi ben kafamı toparlamak adına bir özet yapmak istiyorum.
Fikri: Süper fikir… Zaten puzlle’ın bütün parçaları elinde artık. Sadece onları birleştirmek kaldı.
Zikri:
1. Hız ve kuvvet vektörel büyüklüklerdir, vektörlerin özel toplama çıkarma kuralları vardır.
2. Yelkenler de dahil olmak üzere tekne üzerindeki herşy BAĞIL rüzgara maruzdur.
3. Her cisim gibi yelken de rüzgara maruz kaldığında rüzgarın estiği yönde bir kuvvet hisseder AMA bunun haricinde özel bir açı ile rüzgara maruz bırakıldığında rüzgar yönüne DİK YÖNDE çok ciddi bir kuvvet yaratır.
Bunlar aklımda kalanlar…
Fikri: Mükemmel… Başka da birşeye ihtiyacın yok zaten temel karakteristikleri anlamak açısından. Bağıl rüzgarın önemini unutmayalım… Şimdi rüzgarın farklı yönlerden geldiği durumları teker teker anlamaya çalışalım bunlar ışığında.
Zikri: Tamamdır. En basiti ile başlasak?
Fikri: Hangisi en basiti ki?
Zikri: Tam arkadan estiği durum mesela.
Fikri: Tam arkadan estiği durumda bir “yelkene” ihtiyacın var mı sence?
Zikri: Yani, yok elbette… Tekne rüzgarla birlikte sürüklenir gider. Ama yelkenim açıksa daha hızlı gitmez miyim?
Fikri: Gidersin tabii ki de, yelkenin bu durumda yegane fonksiyonu büyük yüzey alanından dolayı SÜRÜKLEME kuvvetini arttırmaktır. Hatırlarsan yelkeni yelken yapan şeyin TAŞIMA kuvveti olduğunu söylemiştik. Arkadan estiği durumda taşıma kuvveti artık yok denecek kadar azdır.
Zikri: Bir yerde yelkenin iki modu vardır diye okumuştum: 1. Paraşüt modu 2. Kanat modu.
Fikri: Yine bilimsel kesinlik açısından %100 doğru olmasa da izah babında çok güzel bir ayrımdır bu. Paraşüt modundan kast edilen şey sürükleme kuvvetinin baskın olduğu durum, kanat modundan kast edilen şey ise taşıma kuvvetinin baskın olduğu durum.
Zikri: Paraşüt demişken bazı teknelerde böyle çok büyük, çok kavisli, paraşüte benzer yelkenler görüyorum.
Fikri: İşte o yelkenler arkadan estiğinde kullanılıyor ve salt sürükleme kuvvetine mahkum olmamak, üzerine bir miktar taşıma etkisini de ekleyebilmek için o kadar kavisli yapılyorlar. Onlara balon yelken deniyor.
Zikri: Anladım. Peki, arkadan estiği durumda tekne en hızlı şekilde gitmez mi?
Fikri: Hah, burada çok dikkatli ol işte ! Yelkenler bağıl rüzgar ile çalışıyor demiştik hatırlıyorsun değil mi? Asla unutmamak lazım bunu…
Zikri: Yok unutmuyorum.
Fikri: O zaman düşün; arkadan estiğinde ve tekne hızlandığında bağıl rüzgr hızı nasıl değişecek?
Zikri: Dur bakayım hatırlayayım... Gerçek rüzgar hızı vektöründen tekne hızı vektörünü çıkarıyoum… düşer elbette ki.
Fikri: İşte yelkenin ve teknen de bu zayıf rüzgara mahkumdur bu seyirde. Öyle zannettiğin kadar hızlanamazlar tekneler pupa seyrinde… Hatta tam arkadan estiğinde bağıl hızın bu sert düşüşü öyle pahalıya patlar ki yolu uzatmak pahasına zigzag yaparak daha hızlı bile varabilirsin hedefine. O yüzden hiçbir iyi yelkenci tam pupa seyrini tercih etmez. Yavaş gitmenin yanında fazla yalpa yapma, istemsiz kavança gibi faktörler de üzerine tuz biber olur bunun tabii. Muhakkak rüzgara belli bir açı vermeyi tercih ederler.
Zikri: Zig-zag yaparak yolu uzatarak daha hızlı varma detayını anlamadım.
Fikri: Bu vektör hesabından başka birşey değil... Rüzgara biraz açı verdiğinde bağıl rüzgar hızının büyüklüğü pupadaki kadar sert düşmüyor, ayrıca yelkenlerin bir miktar taşıma etkisini de kullanmak mümkün olabiliyor ve çok daha yüksek kuvvet üretiyorlar ve daha hızlı gidiyorsun. Evet yolun uzuyor ama hızın o kadar artyor ki totalde pupadaki zayıf hızı geçebiliyorsun.
Zikri: Vay be! Ya merak ettim; bu taşıma kuvveti dediğin kuvvet sürükleme kuvveti ile karşılaştırdığında güçlü bir kuvvet midir yoksa daha zayıf mı?
Fikri: ÇOK GÜÇLÜ bir kuvvettir, sürükleme kuvvetinden fazladır. İki kuvvet de hava yoğunluğu, yüzey alanı ve hızın karesine bağlıdır ama önüne gelen taşıma katsayısı sürükleme katsayısından birkaç kat fazla bile olabilir uygun ayarlanmış bir yelkende. O yüzden “yelken yapmak” demek esasında yelkeni bu performanslı rejimde kullanmak anlamına gelir biraz da. Yani taşıma özelliğinden maksimum derecede istifade etmek…
Zikri: Teknenin en yüksek hıza ulaşabildiği rüzgar açısı hangisidir?
Fikri: Tekneden tekneye biraz değişiklik gösterse de en genel olarak tam yandan estiği durum olarak kabul edilir. Buna apaz seyri denir ve en zevkli yelken seyridir. Çünkü en başta senin hesapladığın gibi gerçek rüzgar hızından daha yüksek, kuvvetli ve diri bir bağıl rüzgarın vardır. Ve yelken tam performansla çalışarak bu bağıl rüzgara DİK DOĞRULTUDA büyük bir taşıma kuvveti oluşturur. Unutma! Rüzgar hızının karesi ile artıyor kuvvet ve işte bu bağıl hızdaki artışın karesini alarak ödüllendiriyor yelken seni. Yelkenin ürettiği kuvvet gitmek istediğin yöne çapraz bir doğrultuda olsa dahi büyüklüğü o kadar fazla ki gitmek istediğin yönde çok yüksek bir hıza ulaşabiliyorsun.
Zikri: Peki ama o çapraz doğrultudaki kuvvet beni bir miktar yana doğru da atmayacak mı?
Fikri: Az bir miktar! Çünkü tekneler yana doğru kaymaya büyük direnç gösterir, o yüzden de yan yatar zaten… Ama bir miktar yana kayarsın, günümüzde GPS gibi gelişmiş seyrüsefer sistemleri sayesinde bunu telafi etmek kolaydır, biraz daha rüzgara dönülür. Eskiden ise uyguladıkları başka hesap metodları vardı.
Zikri: Ne kadar hızlanabilir tekne apaz seyrinde peki? Gerçek rüzgar hızını geçebilir mi mesela?
Fikri: Geçebilir. Gerçek rüzgar hızının bir “limit” olabileceği yegane durum yelkenin sürükleme modunda çalıştığı pupa seyridir. Ama apazda artık taşıma kuvveti iş yaptığından dolayı gerçek rüzgar hızının herhangi bir kısıtlayıcılığı kalmaz. Teknenin hızını kısıtlayabilecek tek şey su ve hava sürtünmesidir, başka birşey değil...
Zikri: Peki apazdayken daha da fazla rüzgara dönersem bağıl rüzgar hızımı iyice arttıracağım daha da hızlı gitmeyecek miyim?
Fikri: Güzel soru. Evet bağıl rüzgar hızın iyice artacak dolayısı ile yelkenin çok daha fazla kuvvet üretecek ama hatırla! Bu kuvveti bağıl hızına DİK doğrultuda üretebiliyorsun. Rüzgara döndükçe kuvvet büyük de olsa YÖNÜ iyice yana bakıyor ve yana basmaya başlıyor tekneni. Kuvvetin gitmek istediğin yöndeki bileşeni giderek zayıflıyor. Şiddeti giderek artan ve muhalif yönden gelen bağıl rüzgarın yelken ve tekne üzerindeki sürükleme kuvvetini de unutma. Bunlara karşı da savaş veriyorsun. Ayrıca dalgalar da genelde rüzgarın estiği yönden geliyor o da ayrı bir pratik zorluk…
Zikri: Ya ne kadar çok faktör bir araya geliyor.
Fikri: Çok da fazla değil esasında, demin çok güzel özetlediğin 3-4 prensibin birleşik etkisinden başka birşey değil… Zaten insan bunu bir “edinilmiş beceri” olarak özümseyip kullanıyor pratikte. Yine bisiklet örneğinde olduğu gibi… Ama anlamak istiyorum dediğin için laf bu kadar uzadı.
Zikri: Eyvallah… Başka detaylar var mı üzerinde konuşulabilecek.
Fikri: Var. Detay biter mi? Ama sonraki sefere bırakalım…
-----------------
Devam etmeye çalışacağım hemen olmasa da... :)
-
Fikri: İşte yelkenin ve teknen de bu zayıf rüzgara mahkumdur bu seyirde. Öyle zannettiğin kadar hızlanamazlar tekneler pupa seyrinde… Hatta tam arkadan estiğinde bağıl hızın bu sert düşüşü öyle pahalıya patlar ki yolu uzatmak pahasına zigzag yaparak daha hızlı bile varabilirsin hedefine. O yüzden hiçbir iyi yelkenci tam pupa seyrini tercih etmez. Yavaş gitmenin yanında fazla yalpa yapma, istemsiz kavança gibi faktörler de üzerine tuz biber olur bunun tabii. Muhakkak rüzgara belli bir açı vermeyi tercih ederler.
Burada bir ekleme ve açıklama yapmanın konunun daha doğru ve iyi anlaşılmasına katkı sağlayacağını düşünüyorum.
Pupa seyri iğnecik seyri (Running) yapıldığında evet en yavaş seyirdir istemsiz kavançaya sebeb olabilir ve balonla yapılan seyirde ( sadece simetrik ile yapılır ) Hızlı tekneler bu seyri hiç bir zaman tercih etmez .Simetrik yerine asimetrik kullanarak yollarını uzatırlar ama daha hızlı oldukları için hedefe olan hızları daha yüksek olur.
Her tekne farklı özelliklere sahiptir örnek olarak Yavaş tekneler ( deplasman tekneleri bir örnek olabilir) simetrik kullanarak hedefe daha yavaş ama yolu kısaltarak iğnecik seyri yaparlar ve yarış kazanabilirler yada yarışmıyorsanız hedeflerine daha önce varabilirler. Bu teknelerin asimetrik kullanmama sebebi rüzgardan daha hızlı gidemeyecekleri için yolu uzatmanın bir anlamı olmamasıdır.
Benim yarıştığım teknenin (Clavella ) deplasman boy oranı 170 yani sport boat olmayan bir tekne gövde hızı düşük biz sosis rotalarda yada olimpik bir rotada yarışırken Simetrik balon kullanarak hedefimize tam pupa gideriz 180 den alarak.Asimetrik yelken hiç bir rotada kullanmayız .Bu rotada rüzgar hızı yeterliyse Tekne hızımız gövde hızına yakındır Yelkeni düşünürken tekne dizynlarıda bu formüllere adapte edilmesi gerekiyor Yelkende bu yüzden mutlak doğru çok görecelidir .
-
O halde, tek değişken(rüzgar)e göre yapacağımız çıkarımlar eksik mi kalır demek istiyorsun Burak?
-
Rüzgâr dışında kalan değişkenler,akıntı,dalga yüksekliği ve yönü,sığlık veya derinlik farkı,seyir yapılacak suyun yoğunluğu bunlar seyre etkisi hesaplanabiliyor mu? Değişkenler çok fazla tam sonuç hesaplamak ve formüle etmek zor.ihmal edilebilir değişkenler ile ancak genel formüle ulaşılabilir.
-
Doğru anladıysam,
Doğan hoca temel prensipleri anlatırken, Burak, tekne yapısının bu temel prensiplere aykırı sonuçlar verebileceğini (veya istisna yaratabileceğini) ileri sürüyor.
Son tahlilde siz de, bence de doğru olarak diğer değişkenler de göz önüne alınmalı diyorsunuz.
Bakalım Doğan hoca fizik kurallarıyla bizi nereye taşıyacak?
-
Harika gidiyor. Yukarıda yazının akışı içinde iltifat edilmiş, estağfurullah diyeyim.
Hoca aerodinamik kuvvetleri yelken üzerinde tanımladı. Bunları isterse teknenin ağırlık merkezine de taşıyabilir. Ondan sonrası tabii ki teknenin üzerinde oluşan diğer hidrodinamik kuvvetlerle birlikte ele alınacak başka bir alana işaret edecektir.
-
Bir konuyu bilmek başka şey, bildiğini başkalarına anlatabilmek başka..!
Bilal'e anlatır gibi anlattığınız ve anlaşılır kıldığınız için teşekkürler Doğan Hocam.
-
O halde, tek değişken(rüzgar)e göre yapacağımız çıkarımlar eksik mi kalır demek istiyorsun Burak?
Kesinlikle eksik kalır Bülent .Doğan hoca zaten yelken teorisini çok kolay anlaşılır bir şekilde anlatıyor.Ekleme yapmak istediğim husus bu bilgileri okurken teorik ile pratiğin farklı olabileceğinide unutmamamız gerektiği o kadar çok değişken varki bu böyledir deyip kendimizi kısıtlamamalıyız .Örnek olarak Arvel Gentry bu yazıyı yazarken 1970 ler araştırmalarını yaparken Yelken dizaynları ,arma,kumaşlar ,halatlar ,tekneler çok farklı ve gelişmemişti bazı şeyler doğru bildiğmiz yanlışlar olarak teknoloji geliştikçe tarih olacaklar.
-
Katkılar ve yorumlar için çok teşekkür ediyorum. Bülent ve Burak Reislerin tespitleri çok doğru...
Mesela incelemek istediğiniz bir olgu var. Diyelim ki tekne hızı... Buna neler etki ediyor diye anlamaya çalışıyorsunuz. Detaylı baktığınızda dünya kadar parametre var ama bunların TEKER TEKER ne kadar etki ettiğini anlamak için hepsini teker teker ele almak lazım. Bunu yaparken de DİĞER bütün parametreler SABİT tutarak yapmak lazım.
Fikri-Zikri diyaloğunun bahsi geçen kısmında rüzgar hızı sabit, yelken donanımı sabit, deniz, dalga, akıntı herşey aynı SADECE rüzgar açısı değiştiğinde tekne hızına etkisi inceleniyor. Burada aklımda olan şey balon kullanmayan, standart ana yelken - genoa seyri yapan bir tek gövdeli yelkenlinin polar diyagramında gözlemlenen karakteristiği açıklamaktı. Yani pupa seyrinde hızın düşmesi olgusunu...
-
Beni daha çok ilgilendirdiği için 7- Kotra Arma bölümünü okudum. Dipnotlarda (eböke)nin de yaptığı yorumlara genel olarak katılıyorum. Arwel Gentry'nin kotra arma üzerine fazla deneyimi olmadığını söylüyor.
Tek ön yelkenden (buna flok öncesi cıvadra kare yelkeni de dahil) trinket- flok (cutter) donanıma geçmenin temel amacı ilk bakışta yelken alanını ve tekne hızını arttırmak gibi görünse de, tedavüle girdiği sert, değişken rüzgar rejimli coğrafi bölgelerde, baston ucundan uçurulan ve nispeten eteği bumba hizasından yüksekte konumlanan flok yelkenin kontrol güçlüğünü sıfırlamak, yerine karula köşesi tekne baş bodoslamasında ve eteği güverteye çok yakın olup floka göre çok daha alçak irtifada çalışan emniyetli bir ön yelken seçimidir trinket.
Öte yandan doğduğu ve kullanıldığı coğrafi bölgelerde trinket yelkeni "teknenin katırıdır, katır gibi güçlü bir şekilde tekneyi çeker" deyimi çok bilinen ve çokça söylenen bir saptamadır.
Gentry de makalesinde zaten " Trinketin esasen yaptığı, aralıktaki havayı hafifçe yeniden yönlendirmesi ve ana yelkenin rüzgâr altından akan havanın bir kısmını flokun rüzgâr üstü tarafına aktarmasıdır. Ana yelkenin rüzgâr altı tarafının ön bölgesindeki akış çizgisi ana yelkenden uzaklaşırken, flokun rüzgâr üstü tarafındaki akış çizgisi de flokun yüzeyine yaklaşmaktadır."olarak saptıyor.
Üç parçalı seyir rejiminde trinket yelkeni ana yelken ve flok arasındaki koridorda diğer ikisine göre farklı bir açı ile trimlendirilir. Gentry de buna vurgu yapıyor.
Öte yandan trinket yelkenine bir sıra camadan da donatılır ve "proleter" ağır işçi bu yelken küçültme sıralamasında en sona kalıp hâlâ tekneyi yürüten yelkendir.
-
Hem Doğan Hocamıza, hemde katkıda bulunan diğer ağabey ve kardeşlerimize çok teşekkür ediyorum.
Tapatalk kullanarak iPhone aracılığıyla gönderildi
-
Çok teşekkürler hepinize.
-
Zikri için bir küçük not da benden;
"kanat profilinin (yelkenin) taşıma (lift) kuvveti yaratabilmesi için rüzgara yönlendirdiğimiz, çek-bırak yaparak yakaladığımız kritik bir açı vardı ya, onun adı "HÜCUM AÇISI (Angle of attack)" dır."
Doğan hocam,
Bu bölümün de efsanesi "Dünyanın yuvarlaklığının kuantum alan teorisi ile eş zamanlı olarak tartışılabildiği bir çağda yaşıyoruz.[/i]" tespiti olmuş! :D :D
-
Zikri: Geçen gün yine güzel bir gezi yaptım tekne ile… Yelkenlerimi açtım, yine en başta söylediğin çek-sal prensibini uyguladım. Ama aklımda hep konuştuklarımız vardı. Eğer kızmassan birşey söyleyeceğim.
Fikri: Dur tahmin edeyim, bu teorinin çerçevesini az çok anlamak pek de işime yaramadı diyeceksin.
Zikri: Evet, yani yelkeni optimum performansta kullanmama katkıda bulunur zannediyordum… ki pırpırlayana kadar sal, pırpırlama duruncaya kadar çek… başka da birşey yapmıyorum baktığında… Tamam, taşıma ve sürükleme kuvveti, kritik açı, bağıl hız filan anladım, mantığıma da yattı ama başta söylediğin işin %15’i açısından ne söyledi bana bunlar? Nümerik analiz yapan bir bilgisayar mı bulundurmam gerekiyor teknenin havuzluğunda…
Fikri: Hayır… Çok daha pratik ve çok daha etkin birşey icat etmiş insanlar çünkü bu iş için…
Zikri: Nedir o?
Fikri: Birkaç çift tüy…
Zikri: Tüy mü?
Fikri: Evet… iplik, şerit, hafif, rüzgarada uçuşabilen bir şey sana çözmen gereken bütün denklemleri çözer…
Zikri: Nasıl oluyor bu?
Fikri: Yelken, en yüksek taşıma kuvvetini iki tarafından da hava düzgün bir şekilde akarken yaratabilir. O yüzden yelkenin yüzüne çift taraflı tüyler takılıyor. Bu tüyler sayesinde daha pırpırlama başlamadan anlayabilirsin en uygun ayarda olup olmadığını. Bir tür erken uyarı sistemi, yelken sana alarm verir bu sayede...
Zikri: Nasıl?
Fikri: Çok basit bir ilkeyi gözeterek… Tüylerin ikisi de düzgün bir şekilde arkaya doğru uçması lazım… Ön yelkenini ele alalım. Bunun ön tarafında tüyler var dikkat ettin mi onlara hiç?
Zikri: Evet…
Fikri: İşte onlar sayesinde yelken sana istediği ayarı söyler.
Zikri: Nasıl yapar bunu?
Fikri: Hava akışının bozulduğu taraftaki tüy dalgalanmaya, pırpırlamaya başlar. Yelken hala çalışır vaziyettedir ama optimumda değildir. Zaten o kritik açı dediğimiz şey keskin bir değer olmaktan ziyade belli bir değerler aralığıdır. Maksimum verimi almak istersen bu tüyü düzeltmen lazım. Onun da basit bir kuralı var: Yelkenin tüyler vasıtasıyla seninle konuştuğunu varsay… Yelken sana HANGİ YÖNE ayar yapman gerektiğini söyler. Eğer dıştaki tüyün bozulmuşsa BENİ DIŞARI DOĞRU SAL demek ister. Eğer içerideki tüyün bozulmuşsa BENİ KENDİNE ÇEK der. Yani gitmek istediği yönü söyler… Basit, iki cümleli bir dildir bu… Bunu yaparsan hızının arttığını hemen gözlemlersin. Dolayısıyla yelkeni sürekli sal-çek çekiştirmen gerekmez. Ara sıra tüylerini kotrol etsen yeterlidir.
Zikri: Harikaymış! Ne kadar basit bir çözüm!
Fikri: Ve bir o kadar da güçlü ve kesin…
Zikri: Ön yelkenimdeki o tüyleri hatırlıyorum. Ama birkaç çift vardı sanki, aşağıdan yukarı doğru üç çift var bende yanlış hatırlamıyorsam… Hangi çifte bakmam lazım? Herhangi biri olur mu? Diğerleri yedek amaçlı mı takılıyor hani koparsa oraya takmak çok da pratik değil sonuçta… Öyle değil mi?
Fikri: Tam olarak öyle değil… Tahmin edeyim… Sendeki tüy çiftleri farklı YÜKSEKLİKLERDE değil mi?
Zikri: Evet…
Fikri: İşte o zaman yedek amaçlı takılmamışlar, her birinin bir fonksiyonu var…
Zikri: Eyvah, yine karmaşık birşey mi geliyor?
Fikri: Baştaki ilkeleri konuşmamış olsaydık karmaşık gelebilirdi. Ama bence artık bunu kendin anlayabilirsin. Sadece ekstradan bir bilgi vereceğim sana…
Zikri: Nedir o?
Fikri: GERÇEK RÜZGARIN ŞİDDETİ YUKARIYA DOĞRU GİTTİKÇE ARTAR…
Zikri: Hmm… Bunun ne anlama geldiğini düşüneceğim ama madem herşeyin sebebini sorguluyoruz önce onu sorayım: niye rüzgarın şiddeti deniz seviyesinde daha zayıftır da yukarı gittikçe artar?
Fikri: Bu hususiyet rüzgara, havaya özgü bir özellik değil. Her akışkanda var… Boruda akan bir suyun ortası daha hızlı ilerler, kenarları daha yavaş. Yine “sezgisel” bir açıklama istiyorsan direnç veya sürtünme diyebilirsin. Ama tam sebebi yine akışkanlar mekaniği denklemlerinin “sınır koşullarını gözeten” çözümlerinde yer alıyor. O “sınır” durgun olduğu için akışkan sınıra yaklaştıkça yavaşlar… (Nasıl bir oranda yavaşladığı ile yelkenin kesiminin-dizaynının arasında bir ilişki vardır… İşte o zaman o denklemlerin hakikaten çözülmesi gerekir…)
Zikri: Peki… Bunun yelken açısından anlamını düşüneyim o zaman. Senin düşünce şekline biraz alıştım, basit ve gerekirse tersinden düşüneceğim… Tüyler niye var? Açıyı optimize etmek için dedik… Hmm… Farklı yüksekliklerde farklı açıyla mı ayarlanması gerekiyor o zaman bu yelkenin? Görünüşe göre öyle… Ama NİYE? Söyleme ben düşüneceğim!
Niye olabilir niye??… Bana söylediğin ekstra bilgi “gerçek rüzgar hızının yükseklikle değişmesi” idi. Ee ne olacak ki? Yön değişir demiyorsun sonuçta hız değişir diyorsun… Çıkamayacağım işin içinden galiba…
Fikri: Çıkarsın… mükemmel geldin buraya kadar çünkü… Her söylediğin doğru idi..
Zikri: Tamam o zaman söyleme… Baştan temiz kafayla düşüneyim. Yükseklikle gerçek rüzgar hızı artıyor… Ama… bir dakika… ama… yelkenim BAĞIL rüzgar ile çalışıyordu gerçek rüzgar beni ilgilendirmiyor ki... Dolayısıyla gerçek rüzgarın HIZININ artması bağıl rüzgarın YÖNÜNÜ değiştirir… mi acaba? Bir bakayım vektör diyagramlarına… Tabii ki! Demek ki yukarı doğru çıktıkça gerçek rüzgarımın hızı artıyor, bu da bağıl rüzgarımın yönünü değiştiriyor. Bu da kritik açımı değiştiriyor… Doğru mu?
Fikri: O kadar güzel çıkardın ki helal olsun diyor ve bir keyif sigarası yakıyorum izninle…
Zikri: Ne demek… :) Peki ama yüksekliğe göre yelkenin açısı nasıl ayarlanabilir ki? Sonuçta tek bir halatla kontrol etmiyor muyum yelkeni? Iskota ile yani…
Fikri: Öncelikle tekrar tebrikler… Bu yapman gereken ayara yelkene BÜKÜM (TWIST) vermek deniyor. Ve evet yelken açısı tek bir halat
ile ayarlanıyor ama o halatı çeken kuvvetin iki bileşeni var… Yatay ve dikey… Tek yapman gereken bu ikisinin arasındaki oranı ayarlamak.
Zikri: Onu nasıl yapıyoruz?
Fikri: Yelken iskotası yelkenden çıkıp gövdeye değdiği noktayı değiştirerek. Bunun için “araba” denilen bir hareketli makara var, ileri geri hareket ediyor. Bu da iskotayı çekme açımı değiştiriyor ve bu da yelken kumaşının rüzgara hücum açısını ön yaka boyunca yukarı doğru değiştiriyor.
Zikri: Tamam ama tüyler bu konuda nasıl yardımcı oluyor bana?
Fikri: Ha o çok basit! Yine aynı dili konuşuyor yelken seninle… GİTMEK İSTEDİĞİ YÖNÜ İŞARET EDİYOR… Mesela alttaki ve ortadaki tüylerin güzel uçuyor, üstteki tüylerin bozuk, pırpırlıyor… Üst taraf sana daha UZAK değil mi? O zaman arabayı kendinden UZAKLAŞTIRIYORSUN. Yani ileri alıyorsun ve bir bakıyorsun ki üç çift tüyünün üçü de mükemmel uçuyor… İşte o anda o yelkenin aldığı bükümlü şekle iyi bak ve ne kadar estetik göründüğünü de takdir etmeden geçme…
Zikri: Geçmem. :) Bu dakikadan sonra geçemem zaten… Üstteki tüylerim iyi, alttaki tüylerim bozuksa o zaman da bana YAKIN olan tüylerim bozuk olduğu için yelken bana arabayı kendime YAKLAŞTIRMAMI söylüyor öyle değil mi?
Fikri: Harika… İşte şimdi o yelkenin hakkını vermiş olursun…
-------
Bildiklerimin sınırına yaklaşıyorum ama biraz daha devam edebilirim galiba… :)
-
Doğan Reis;
Mükemmel bilgiler veriyorsun. Teşekkür etmeden geçemedim. Eline sağlık.
-
Arabaların ayarlanma mantığına bayıldım. Tekrar elinize sağlık.
-
Doğan Hocam forumun seviyesini yükselten yazılarınız için teşekkürler.Yıllardır doğaçlama uyguladığım trim kurallarını sayenizde sebepleriyle öğrendim.
-
Teoride ve pratikte Fikri ve Zikri
Bayıldım, çok şeyi netleştirdim. Sağolun Doğan Hocam...
SM-G920F cihazımdan Tapatalk kullanılarak gönderildi
-
Benim en sevdiğim konudur yelken teorisi. Çok teşekkürler Doğan reis.. Hala bilmediğim şeyler varmış. Sayenizde öğreniyoruz..
-
Bu konuyu zaman ayırarak okumak istiyorum, youtube gibi bir hatırlatma falan koyulabiliyor mu konuya, unutuyorum çünkü.
Aslında bir hafta falan ön sayfada kalacak bu mesajla, fena iş yapmamışım yani.
-
Konuyla ilgili bir maruzatım vardı)). Sevgili Erkan Reis canlandırınca aklıma geldi, Sn.Murat Erciyes linklerinde 3. bölüm iki kere alıntılanmış ama 4. atlanmış. Mümkünse yazıyı rica edecektim Doğan Hocamdan..
-
Konuyla ilgili bir maruzatım vardı)). Sevgili Erkan Reis canlandırınca aklıma geldi, Sn.Murat Erciyes linklerinde 3. bölüm iki kere alıntılanmış ama 4. atlanmış. Mümkünse yazıyı rica edecektim Doğan Hocamdan..
Çok teşekkürler uyarı için Engin Reisim, düzelttim.
Aralık etkisi ile alakalı iki farklı makale var, bir tanesinin isminde alt tire kullanılmış. O yüzden atlamışım derlerken.
Tekrar teşekkürler, selamlar
-
Harika bir yazı dizisi olmuş. Keyifle okudum. Emeğinize sağlık. :)
-
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.
(https://i.hizliresim.com/D3ocd8.png) (https://hizliresim.com/D3ocd8)
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.
(https://i.hizliresim.com/Tdjs6x.png) (https://hizliresim.com/Tdjs6x)
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…