Het zeil als vleugel: lift en weerstand
1De les in gewone woorden
Een gebogen zeil onder een kleine hoek met de wind buigt de luchtstroom af. De lucht oefent lift uit, zoals bij een vleugel. Weerstand werkt met de wind mee.
Invalshoek
De invalshoek is de hoek tussen de schijnbare wind en de koorde van het zeil: de rechte lijn van de voorrand naar de achterrand. De voorrand heet het voorlijk; de achterrand het achterlijk. Bij een kleine invalshoek stroomt de lucht soepel langs beide kanten van een gebogen zeil. Het zeil buigt de luchtstroom af en de lucht oefent een kracht op het zeil uit.
Lift en weerstand
Je begrijpt de totale aerodynamische kracht op het zeil gemakkelijker als je die in tweeën splitst. Lift werkt loodrecht op de schijnbare wind. Weerstand werkt met de schijnbare wind mee. Door de afbuiging daalt de druk aan lij (van de wind af) en stijgt hij aan loef (naar de wind toe). Lucht langs beide kanten hoeft niet tegelijk bij het achterlijk te komen. Het zeil levert kracht door de luchtstroom af te buigen.
Te kleine hoek
Laat je het zeil te ver uit (vieren) of stuur je te dicht naar de wind, dan wordt de invalshoek te klein. Het voorlijk valt in en gaat klapperen. Dit heet killen: de wind houdt het zeil niet meer in vorm en de kracht neemt af.
Te grote hoek
Trek je het zeil te strak aan voor de windhoek, dan kan de luchtstroom de lijzijde niet meer volgen. Hij laat los en gaat wervelen. Het zeil raakt overtrokken: de lift neemt af, de weerstand neemt toe en de boot gaat hellen en verliest snelheid. Een overtrokken zeil staat vol en rustig, waardoor je het overtrekken gemakkelijk over het hoofd ziet.
Voor de wind en twee zeilen
Pal voor de wind staat het zeil dwars op de wind. De stroming is grotendeels losgeraakt van het zeil en het zeil werkt vooral door weerstand: de wind duwt ertegen. De spleet is de ruimte tussen het voorzeil (vóór de mast) en het grootzeil (erachter). Elk zeil beïnvloedt de luchtstroming langs het andere.
2Kerngegevens
- Lift
- Loodrecht op de schijnbare wind
- Weerstand
- Met de schijnbare wind mee, naar lij
- Killen
- Invalshoek te klein: het voorlijk valt in en klappert
- Overtrekken
- Invalshoek te groot: de stroming laat aan lij los
- Voor de wind
- Zeil grotendeels overtrokken, werkt door weerstand
3Kernpunten
- 1
Een zeil onder een kleine hoek met de schijnbare wind werkt als een vleugel en levert lift.
- 2
Lift werkt loodrecht op de schijnbare wind; weerstand werkt met die wind mee.
- 3
Zeil te ver gevierd of boot te dicht naar de wind gestuurd: het zeil kilt.
- 4
Te strak aangetrokken: het zeil raakt overtrokken, laat de boot hellen en vertraagt hem. Het kan er goed uitzien.
- 5
Voor de wind werkt het zeil vooral door weerstand: de wind duwt ertegen.
4Veelgemaakte fouten
Fout: Trek bij twijfel het zeil strakker aan; een rustig zeil werkt goed.
Goed: Een vol en rustig zeil kan toch overtrokken zijn. Bij een te grote invalshoek laat de luchtstroom los en neemt de lift af.
Fout: Lucht langs de bolle kant moet tegelijk met de lucht aan de andere kant bij het achterlijk komen en gaat daarom sneller.
Goed: Dat idee van gelijke reistijd klopt niet. Het zeil buigt de stroming af, waardoor de druk aan lij lager en aan loef hoger wordt.
5Praktijkgeval en examentips
Je zeilt halve wind, met de wind van opzij. Je bemanning heeft de fok, een type voorzeil, strak aangetrokken. Het zeil staat glad en stil, maar de boot helt sterk en voelt traag. Trek je de fok verder aan of vier je hem, en waarom?
Toon het antwoord
De fok is waarschijnlijk overtrokken doordat hij te strak staat. Vier hem iets om de invalshoek te verkleinen. Kijk of de snelheid toeneemt en de helling afneemt. Verder aantrekken zou de hoek nog groter maken.
Examentips
- Invalshoek: de hoek tussen de schijnbare wind en de koorde van het zeil.
- Lift werkt loodrecht op de schijnbare wind; weerstand werkt met die wind mee.
- Killen: hoek te klein. Overtrekken: hoek te groot; de luchtstroom laat los.
- Voor de wind werkt een zeil vooral door weerstand.
Dit onderdeel afronden
Als je het gelezen hebt, beantwoord je drie vragen. Heb je ze alle drie goed, dan is het onderdeel afgerond; alleen de pagina openen telt niet.
Mijn notities bij dit onderdeel
Geen notities