Trim Tabs
Τα πτερύγια ζυγοστάθμισης για καλύτερη διαγωγή… στη θάλασσα
Του Ιάσονα Θαλασσινού
Χειμώνας. Είναι εποχή για αναπόληση και περισυλλογή. Ο απολογισμός των ταξιδιών μας το καλοκαίρι συχνά καταλήγει στην ανάγκη να «μηχανευθούμε» λύσεις, που να κάνουν τις επόμενες πλεύσεις μας ακόμα πιο απολαυστικές. Η ποιότητα της αναψυχής με ταχύπλοο σκάφος έχει ως κύριο κριτήριο, τι άλλο, την ταχύτητα. Δεύτερο κριτήριο ωστόσο, καθόλου αμελητέο, αποτελεί η άνεση των επιβαινόντων κατά την πλεύση. Όταν ο κυβερνήτης επιμένει στην υψηλή ταχύτητα και το μελτέμι αυξάνει το ύψος του κύματος, τότε οι επιβαίνοντες που σκόπευαν σε αναψυχή αισθάνονται ότι θα τους φύγει η ψυχή…
Ένα σκάφος που σηκώνεται στα «πισινό του πόδια» κάθε φορά που βρίσκει η πλώρη κύμα και στη συνέχεια πέφτει στο χάσμα μεταξύ δύο κυμάτων κάθε άλλο παρά ευχάριστο ταξίδι προσφέρει. Εδώ μπαίνουν τα trim tabs ή κατά το ελληνικότερο πτερύγια διαγωγής. Κύριος σκοπός του συστήματος είναι να ανασηκώνει την πρύμη ή να κατεβάζει την πλώρη, ώστε όταν το σκάφος βρίσκει κύμα να ξεκινά η είσοδός του σε αυτό, παραμερίζοντας τη μάζα του νερού με τη σφήνα της πλώρης κι έτσι να μειώνεται αισθητά η τάση του να «ανεβεί» πάνω στο κύμα.
Τα παράπλευρα οφέλη της διαδικασίας εισόδου στο κύμα με αυτό τον τρόπο είναι πολλά. Η προπέλα, που είναι σχεδιασμένη να ωθεί το σκάφος παράλληλα με την επιφάνεια του νερού, αποδίδει σε μέγιστο βαθμό. Όταν το σκάφος παρουσιάζει μεγάλη έμπρυμη διαγωγή, η προπέλα ωθεί το σκάφος σαν να επρόκειτο να το βγάλει από το νερό, γεγονός που δημιουργεί σπηλαίωση και υψηλή ολίσθηση. Η συμπεριφορά αυτή είναι
εμφανέστατη όταν, ξεκινώντας, το ταχύπλοο ανεβαίνει το «λοφίσκο» του νερού που δημιουργείται στην πλώρη κατά την εκτόπιση. Όλοι γνωρίζουμε ότι αν η ισχύς της μηχανής είναι αρκετή, το σκάφος θα βρεθεί πάνω σε αυτό το λοφίσκο με αποτέλεσμα τη μεγάλη αύξηση ταχύτητας μόλις συμβεί το «κάθισμα» της πλώρης, κατάσταση που είναι γνωστή σαν «πλανάρισμα». Γίνεται αντιληπτό, λοιπόν ότι το σκάφος βγαίνει από το πλανάρισμα όταν χρειάζεται να ανεβεί κάποιο «λοφίσκο» νερού που δημιουργείται στην πλώρη.
Η λύση σε αυτή την περίπτωση, όπου και η συμβολή των trim tabs είναι μέγιστη, είναι αντί να αναγκαστεί να ανεβεί το ταχύπλοο πάνω στο «λοφίσκο», να τον κόψει και να τον παραμερίσει. Γίνεται μόνο αν ξεκινήσει η εκτόπιση με τη μικρή γωνία εισόδου της πλώρης, ώστε να δημιουργηθεί αρκετός «χώρος» από όπου θα «περάσει» η υπόλοιπη γάστρα. Τα trim tabs «ζυγίζουν» καλύτερα το σκάφος, περιορίζοντας το βύθισμα της πρύμης που φυσικά έχει σαν συνέπεια την πίεση της πλώρη προς τα κάτω, εξασφαλίζοντας έτσι ότι η εκτόπιση θα συμβεί επιτυχώς.
Και για να καταλάβουμε καλύτερα την ορολογία, ας δούμε μερικούς βασικούς όρους που χρησιμοποιούμε εδώ. Διαγωγή ονομάζουμε τη διαφορά βυθίσματος πλώρης και πρύμης. Βύθισμα καλούμε την κατακόρυφη απόσταση από την καρένα μέχρι την ίσαλο. Κλίση λέμε την απόσταση του κατακόρυφου άξονα του σκάφους από την κάθετη θέση. Προνευστασμός (σκαμπανέβασμα) είναι η διαμήκης ταλάντωση του σκάφους γύρω από το κέντρο πλευστότητας. Διατοιχισμός (μπότζι) είναι η εγκάρσια ταλάντωση γύρω από το κέντρο πλευστότητας. Η εγκάρσια κλίση (μπατάρισμα ή
κουπαστάρισμα) όπως είδαμε παραπάνω είναι η απόκλιση του κατακόρυφου άξονα του σκάφους από την κάθετο. Βασική αιτία για το μπατάρισμα είναι η άνιση κατανομή βαρών αριστερά και δεξιά του διαμήκους άξονα του σκάφους. Είναι ευνόητο ότι όταν κάποιο βάρος μετακινείται από το διάμηκες κέντρο του σκάφους προς την μπάντα, αυξάνει η κλίση του σκάφους (χαρακτηριστικό
παράδειγμα το μπατάρισμα της βάρκας όταν κάποιος καθίσει στην κουπαστή).
Η εγκάρσια κλίση όμως δεν έχει ως μόνη αιτία την άνιση κατανομή βαρών. Άλλος σημαντικός παράγοντας που δίνει κλίση στο σκάφος είναι ο πλευρικός άνεμος. Για παράδειγμα το ιστιοφόρο κλίνει αμέσως προς την αντίθετη πλευρό από την οποία φυσάει ο άνεμος, κουπαστάρει δηλαδή σταβέντο, όταν το ιστιοφόρο στρέψει την πλευρά του προς τον άνεμο. Το ίδιο συμβαίνει και στο μηχανοκίνητο που πλέει με τον αέρα στην μπάντα. Και ενώ στο ιστιοφόρο η κλίση που προσδίδεται από τον άνεμο και την ιστιοφορία αποτελεί φυσικό αποτέλεσμα της αεροδυναμικής για την κίνησή του, για το μηχανοκίνητο σκάφος που είναι σχεδιασμένο να πλέει σε ορθή θέση προκαλεί μείωση της ταχύτητας λόγω τριβών (εφόσον δεν πλέει στη φυσική του ίσαλο) και αύξηση του βαθμού δυσφορίας των επιβατών.
Και πάλι εδώ τα trim tabs έρχονται να μειώσουν τις επιπτώσεις του πλευρικού ανέμου στην πλεύση. Όταν είναι δυνατός ο χειρισμός του κάθε πτερυγίου ξεχωριστά, ο κυβερνήτης είναι σε θέση να ρυθμίσει το υπήνεμο πτερύγιο σε μεγαλύτερη κλίση από το προσήνεμο για να μειώσει την κλίση του σκάφους.
Είναι φυσικό ότι κάθε μετατροπή, προσθήκη ή αφαίρεση εξαρτισμού, που επηρεάζει την πλεύση πρέπει να προσεγγίζεται με μεγάλη σοβαρότητα. Γι? αυτό το λόγο για την επιλογή των πτερυγίων διαγωγής, τον τρόπο και τη θέση
εγκατάστασης, η γνώμη του ειδικού είναι απαραίτητη. Τα trim tabs επιλέγονται με βασικό γνώμονα το εκτόπισμα και την ταχύτητα του σκάφους. Όσο μεγαλύτερο το εκτόπισμα (το βάρος του σκάφους δηλαδή) τόσο μεγαλύτερη θα πρέπει να είναι και η επιφάνεια προβολής των πτερυγίων, ώστε να είναι σε θέση να «σηκώσουν» την πρύμη του σκάφους. Αντιθέτως όσο ταχύτερο είναι το σκάφος τόσο μικρότερη μπορεί να είναι η επιφάνεια των πτερυγίων, αφού το μέγεθος της πίεσης που ασκείται στην επιφάνεια κάθε πτερυγίου αυξάνεται με την αύξηση της ταχύτητας. Σχετικά με την «δύναμη» που θα πρέπει να έχουν οι μηχανισμοί ενεργοποίησης των πτερυγίων, γίνεται αντιληπτό ότι αυτή θα εξαρτάται από το συνδυασμό των δύο παραπάνω παραμέτρων. Είναι προφανές λοιπόν ότι ο ειδικός θα συνυπολογίσει αυτά τα δεδομένα, ώστε να καταλήξει στο βέλτιστο συνδυασμό τους και να αποφασίσει τον τύπο, το μέγεθος και τη θέση των trim tabs που θα πρέπει να εγκαταστήσουμε στο σκάφος μας.
Πώς, όμως θα πάρουμε τη μέγιστη δυνατή απόδοση από τα trim tabs; Ας υποθέσουμε ότι τα νέα μας trim tabs είναι έτοιμα για την πρώτη τους δοκιμή στη θάλασσα. Εδώ λέμε για τα νέα, υποθέτοντας ότι όσοι από εμάς έχουν ήδη το σύστημα εγκατεστημένο στο σκάφος τους έχουν καταλήξει στη βέλτιστη θέση των πτερυγίων σε κάθε πλεύση. Αν πάλι έχουμε αμφιβολίες για το κατά πόσο τα tabs μας αποδίδουν στο βαθμό που πρέπει, να δούμε μαζί τον τρόπο αρχικής τους ρύθμισης.
Θα χρειαστούμε μια μέρα με καιρικές συνθήκες άπνοιας και μηδενικού κυματισμού. Ξεκινώντας τις δοκιμές μας καλό είναι να καταγράψουμε την κατανομή βαρών στο σκάφος, δηλαδή, νερά, πετρέλαια, επιβαίνοντες και πρόσθετα βάρη. Η καταγραφή είναι χρήσιμο να γίνει με ακρίβεια μιας και το αποτέλεσμα που θέλουμε, είναι ένας πίνακας με τη θέση των πτερυγίων ανάλογα με την κατανομή των βαρών. Πρώτα θα μελετήσουμε την επίδραση στο χρόνο πλαναρίσματος. Έτσι, με τα πτερύγια πλήρως ανασηκωμένα, πιθανώς στη θέση off στον πίνακα ενδείξεων, χρονομετρούμε το
διάστημα από την εντολή στο full speed στις μανέτες, μέχρι το πλανάρισμα. Στη συνέχεια κατεβάζουμε τα πτερύγια στη μέγιστη κλίση τους (πιθανώς στη θέση full) στον πίνακα οργάνων και επαναλαμβάνουμε τη χρονομέτρηση. Λογικά θα πρέπει να διαβάσουμε σημαντική μείωση στο χρόνο πλαναρίσματος.
Η επόμενη κίνηση είναι να βάλουμε τα πτερύγια στη μέση θέση (πιθανώς ένδειξη half στον πίνακα οργάνων) και να επαναλάβουμε τη χρονομέτρηση. Είναι δυνατόν να παρατηρήσουμε ότι ο βέλτιστος χρόνος πλαναρίσματος επιτυγχάνεται με τα πτερύγια κάπου μεταξύ των θέσεων half και full. Για να βρούμε αυτή τη θέση, θα πρέπει να ενεργοποιούμε τα trim tabs, επιδρώντας στα χειριστήρια τους με διαστήματα περίπου μισού δευτερολέπτου. Όταν βεβαιωθούμε ότι βρήκαμε τη θέση, τη σημειώνουμε πάνω στα όργανα και στο φύλλο δοκιμών μας.
Τώρα σειρά έχει ο καθορισμός της θέσης των πτερυγίων στην πλεύση full speed. Εδώ θα χρειαστούμε το GPS μας και πολύ χώρο. Αφού διαλέξουμε ένα σημείο χωρίς κίνηση και βεβαιωθούμε ότι δεν θα… τελειώσει η θάλασσα προτού τελειώσουν οι δοκιμές μας, αφήνουμε το σκάφος να φτάσει στη μέγιστη ταχύτητά του με τα tabs στη θέση off. Καταγράφουμε την ένδειξη ταχύτητας του GPS και φροντίζουμε να βάλουμε ένα σημάδι με μονωτική ταινία στα ρέλια της πλώρης εκεί όπου από τη θέση του χειριστή (αν έχουμε flybridge, από τον εσωτερικό χώρο διακυβέρνησης) φαίνεται να τέμνει ο ορίζοντας τα ρέλια. Αυτή η ένδειξη θα βοηθήσει να τριμάρουμε το σκάφος σε διαφορετικές καταστάσεις φόρτου.
Τώρα, λοιπόν που μαρκάραμε τη διαγωγή του σκάφους στα ρέλια, ενεργοποιούμε τα πτερύγια σε διαστήματα μισού δευτερολέπτου (βάζουμε το χέρι πάνω στα κουμπιά, πατώντας λέμε «ένα» και αφήνουμε). Θα παρατηρήσουμε ότι το σημάδι στα ρέλια κατέβηκε κάτω από τον ορίζοντα. Αν όχι, επαναλαμβάνουμε για το επόμενο μισό δευτερόλεπτο. Τη στιγμή που θα δούμε το σημάδι να κατεβαίνει, αφήνουμε το σκάφος να πάρει τη νέα του ταχύτητα παρατηρώντας την ένδειξη του. Λογικά η ταχύτητα θα πρέπει να αυξηθεί. Ας μην ξεχνάμε ότι η ανανέωση στην ένδειξη ταχύτητας δεν
συμβαίνει αμέσως στην οθόνη του GPS και εξαρτάται από τη συχνότητα επικοινωνίας του οργάνου με τους δορυφόρους. Για τις συγκεκριμένες δοκιμές και εφόσον το σκάφος μας διαθέτει δρομόμετρο, οι ενδείξεις του δρομόμετρου πρέπει να θεωρούνται καταλληλότερες από αυτές του GPS, όχι στο μέγεθος αλλά σχετικά με τη μεταβολή της ταχύτητας. Μιας και οι δοκιμές στη θάλασσα βασίζονται στη δοκιμή και την επιτυχία, σημειώνουμε τις ενδείξεις μεταβάλλοντας την κλίση των πτερυγίων και όταν καταλήξουμε στη βέλτιστη θέση, τη σημειώνουμε στο φύλλο δοκιμών και μαρκάρουμε στα ρέλια τη θέση του ορίζοντα και πάλι. Το νέο σημάδι θα πρέπει λογικό να βρίσκεται πάνω από το προηγούμενο. Όταν βάλουμε το δεύτερο σημάδι είναι καλό να μετρήσουμε ξανά τα πετρέλαιο μας, αφού με όλες αυτές τις δοκιμές είναι φυσικό να έχουμε ελαφρύνει.
