Poměr plochy plachet k výtlaku (SA/D)

SA/D je v jachtingu obdobou poměru výkonu k hmotnosti. Plocha plachet představuje motor, zatímco výtlak reprezentuje hmotnost a objem vody, kterou musí plachetnice přemístit. SA/D spojuje tyto dvě veličiny do jednoho bezrozměrného čísla, které umožňuje porovnávat lodě velmi odlišných velikostí.

Na hodnotu SA/D narazíte v recenzích v jachtařských časopisech i v technických specifikacích makléřů, protože je to pro plachetnice nejbližší ekvivalent údaje o výkonu motoru. Čitatel je jednoduchý: plocha plachet ve stopách čtverečních. Jmenovatel vyžaduje jeden krok navíc. Výtlak se převede na objem mořské vody, kterou loď vytlačí, a tento objem se poté umocní na dvě třetiny, aby se přeměnil na hodnotu odpovídající ploše. Díky tomu má tento poměr vypovídající hodnotu, ať už se jedná o 24stopou plachetnici pro denní plavbu (daysailer), nebo 80stopou námořní jachtu.

Vzorec

V imperiálních jednotkách, s výtlakem v librách:

• SA — Plocha plachet ve čtverečních stopách (hlavní plachta + 100 % předního trojúhelníku — viz upozornění níže)
• D — Výtlak v librách
• 64 — Hmotnost jedné krychlové stopy mořské vody v librách
• V — Objem výtlaku v krychlových stopách, tj. D / 64

Tento poměr je bezrozměrný — plocha dělená plochou — takže funguje i v metrických jednotkách, pokud je výtlak převeden na objem s použitím odpovídající hustoty mořské vody. Je porovnatelný napříč velikostmi lodí i systémy jednotek.

Proč mocnina na 2/3?

Vydělením výtlaku číslem 64 se převedou libry na krychlové stopy vytlačené vody. Umocněním tohoto objemu na 2/3 se z něj stane ekvivalentní plocha, kterou lze porovnat s plochou plachet. Bez tohoto kroku by nebylo možné spravedlivě porovnat pětadvacetistopou a padesátistopou plachetnici.

Co tento poměr předpovídá

SA/D předpovídá především zrychlení a výkon ve slabém až středním větru. Říká vám, jak snadno se loď rozjede a jak rychle se přiblíží své běžné výtlakové rychlosti, než začne dominovat fyzika rychlosti trupu.

Neříká vám nic o výkonu v silném větru, schopnosti stoupat proti větru nebo stabilitě pod plachtami — tyto vlastnosti závisí na tvaru trupu, umístění zátěže a křivce stability (GZ), nikoli pouze na poměru výkonu k hmotnosti.

Interpretace

Klasifikace Teda Brewera, shrnutá v knize Ted Brewer Explains Sailboat Design a široce přebíraná, rozděluje spektrum SA/D do známých typů lodí:

Závodní lodě otevřených tříd pro plavbu kolem světa (IMOCA 60 a předchozí generace lodí pro sólový offshore jachting) se pohybují ve zcela jiné lize — hodnoty SA/D od vysokých 30 do poloviny 40 jsou běžné a moderní lodě pro Volvo Ocean Race nebo America's Cup mají tyto hodnoty ještě vyšší.

Užitečné pravidlo z éry IOR (70. a 80. léta): SA/D nad 17 bylo považováno za rychlé, pod 16 za pomalé (Sail Magazine, Comparing Design Ratios). Moderní stěžně, lanoví a plachty umožňují sériovým cruiserům nést větší oplachtění než jejich předchůdci, což posouvá mnoho moderních cruiserů blíže k hodnotě 20. Loď, která v roce 1985 vypadala přemotorovaná, může dnes působit jako naprostý standard.

Pro majitele: hledáte klidný cruiser, nebo loď, která se chce rozjet při každém závanu větru? Vaše odpověď zúží cílové rozmezí a napoví, s jak náročnou prací s plachtami musíte počítat.

Upozornění: inflace plochy plachet

Největším zdrojem zkreslení při porovnávání SA/D napříč loděmi je způsob, jakým se plocha plachet měří. Standardní, porovnatelná konvence je:

Plocha hlavní plachty + 100 % předního trojúhelníku

Přední trojúhelník se počítá z rozměrů takeláže I (výška stěžně od paluby k uchycení předního stěhu) a J (vodorovná vzdálennost od paty stěžně k uchycení předního stěhu na přídi):

Marketingové brožury často uměle navyšují uváděnou plochu plachet tím, že:

• Používají 130% nebo 150% překrývající se genovu namísto 100% předního trojúhelníku.
• Zahrnují profil zadního líku (roach) — dodatečnou zaoblenou plochu na odtokové hraně moderní hlavní plachty s plnými spírami.
• U oplachtění typu kutr sčítají plochu vnější kosatky (yankee) a vnitřní stěhovky.

Tento rozdíl může být značný. Uváděný poměr SA/D moderní lodi může vypadat o 15–25 % vyšší než u klasické lodi s podobným výkonem, a to pouze kvůli způsobu výpočtu plochy plachet. Před porovnáním obou lodí vždy přepočítejte plochu plachet na standard 100% předního trojúhelníku + nominální hlavní plachty.

Pozor na citlivost vůči zatížení

Poměr SA/D vychází z hmotnosti prázdné lodi uvedené v technickém listu. Lodě s lehkým výtlakem jsou velmi citlivé na dodatečné vybavení pro plavbu: kotevní řetěz, watermaker, solární panely, nářadí a zásoby. Tato hmotnost může zatížit záď, zvětšit omočenou plochu a snížit efektivní SA/D. Lodě s těžkým výtlakem absorbují stejný náklad s mnohem menší změnou. Pokud hledáte loď pro trvalé bydlení na palubě, u velmi lehkých konstrukcí si uváděný poměr SA/D v duchu snižte.

Sesterský poměr: SA/WS (poměr plochy plachet k omočené ploše)

Pro výkon ve slabém větru je sesterským poměrem k SA/D index SA/WS — plocha plachet ku celkové omočené ploše (trup + kýl + kormidlo):

Pokud se vítr sotva hýbe, je odpor způsobený tvorbou vln zanedbatelný a dominuje odpor třecí (způsobený třením namočené části trupu o vodu). Poměr SA/WS vyjadřuje výsledný poměr mezi výkonem a odporem. Kniha Elements of Yacht Design od Skeneho uvádí typické hodnoty SA/WS pro kýlové plachetnice přibližně od 1,9–2,4 při LWL 25 stop až po 2,9–3,3 při LWL 80 stop.

Háček je v tom, že plocha namočeného trupu se v technických údajích uvádí málokdy, takže poměr SA/WS se těžko dohledává. Námořní plachetnice pro oceánskou plavbu mají navíc dostatečně velkou plochu trupu, kýlu a kormidla, aby snesly reálné zatížení, takže plocha jejich namočeného trupu bývá vysoká. Závodníci na krátkých tratích ve slabém větru se o SA/WS velmi zajímají; oceánští jachtaři obvykle kladou větší důraz na poměr SA/D.

Jak číst toto číslo z pohledu kupujícího

Při výběru lodi se nemusíte dopodrobna zabývat vstupními údaji. Pokud inzerát uvádí hodnotu SA/D — nebo si ji spočítáte níže —, použijte ji k představě, jak ochotně bude loď pod plachtami reagovat.

Jak se dané číslo projevuje u kormidla:

• SA/D ≈ 14 – 16 — V mírném letním větru budete častěji motorovat. V desetiuzlovém větru se loď sice pohybuje, ale bez větší dynamiky. Výhodou je, že takeláž není přetěžována, refování je málokdy nutné a loď hodně odpustí, pokud vás překvapí náhlá bouřka.
• SA/D ≈ 17 – 19 — Ideální střední cesta pro běžný cruising. Loď solidně pluje už ve větru o rychlosti 5–8 uzlů, slušně akceleruje po obratu proti větru a refování vyžaduje až ve chvíli, kdy vítr zesílí nad 18–20 uzlů. Toto je rozmezí, které zvládne i manželský pár s malou posádkou bez jakýchkoli obav.
• SA/D ≈ 20 – 22 — Ucítíte, že loď chce jet v jakémkoli větru. Počítejte s tím, že budete refovat dříve než sousedé v maríně a budete muset věnovat více pozornosti trimování. Plavba ve slabém větru je zde skutečnou zábavou, nikoli nutným zlem.
• SA/D > 22 — K této lodi přistupujte jako k výkonnostnímu speciálu. Oplachtění začne trup přeplachtovávat dříve, než by většina běžných jachtařů vůbec začala uvažovat o zmenšení plochy plachet. Počítejte s tím, že aktivní práce s plachtami bude nedílnou součástí zážitku, nikoli otravnou povinností.

Jak tento údaj použít jako filtr:

1. Rozhodněte se, jaký styl plavby preferujete. Pohodové letní večery na jezeře? Hodnota SA/D pod 17 je naprosto dostačující a pravděpodobně i lepší. Pobřežní přeplavby, kde chcete opravdu plachtit i během odpoledního osmivzlového vánku? Cilte na hodnotu 18+. Temperamentní víkendové závodění? 20+.
2. Vždy údaje sjednoťte. Pokud prospekt jedné lodi uvádí plochu se 150% genovou a druhý se 100% předním trojúhelníkem, bude ta první vypadat o 15–25 % živější, než ve skutečnosti je. Použijte kalkulačku níže a pro obě lodě zadejte hodnotu 100% předního trojúhelníku + hlavní plachty.
3. Porovnejte údaj s výtlakem. Vysoká hodnota SA/D u těžké lodi znamená skutečnou sílu. Vysoká hodnota SA/D u ultralehké lodi je varováním, že loď potřebuje jak vítr, tak aktivní vedení, aby se chovala předvídatelně.

Rychlý příklad: Catalina 30 (~16) pluje jako poctivá, snadno ovladatelná rodinná plachetnice. Během klidného rána možná budete motorovat, ale ve 12 uzlech větru se loď o sebe postará sama. J/109 (~22) se rozjede mnohem dříve, ale také si dříve řekne o ref. Melges 24 (~33) už patří do zcela jiné kategorie.

Kalkulačka

Níže jsou uvedeny příklady plachetnic s hodnotami plochy plachet a výtlaku. Pro porovnání s ostatními loděmi zadejte hodnotu 100% přední trojúhelník + hlavní plachta.