Rüzgarın, hareketsiz bir yelken üzerindeki etkisi
- Hava molekülleri, tıpkı suyun yukarıdan aşağı akması gibi; yüksek basınçtan, alçak basınca doğru akar.
- Hareket eden hava molekülleri rüzgarı yaratır.
- Yelkenli tekneler, rüzgarın yelken üzerinde yarattığı kuvvetler sayesinde ilerleyebilir.
Bilindiği gibi, yelkenlerin torlu (ortası bombeli, konveks) bir yapısı vardır. Yelken üzerine gelen hava molekülleri yelkenin üstünden ve altından (rüzgarüstü ve rüzgaraltı) geçecek şekilde ikiye ayrılır.
Yelkenin rüzgarüstü kısmına çarpan ve buradan geçen hava molekülleri, yelkenin üzerinde bir ?itiş? kuvveti oluşturur. Yelkenin rüzgaraltı kısmından geçen hava molekülleri ise yelkenin üzerinde bir ?emiş? kuvveti oluşturur.
Yelkenin torlu yapısı nedeniyle, iki farklı yolu takip eden hava moleküllerinin bir rüzgaraltı kısmında kalanları daha da hızlanır. Bu hız farkının sonucu olarak Bernoulli İlkesine göre, yelkenin iki tarafında bir basınç farkı oluşur. Bu nedenle itiş ve emiş kuvvetlerinin büyüklükleri de farklılaşır.
Şöyle ki; emiş kuvveti genelde itiş kuvvetinin 4-5 mislidir ve yelkende oluşan emiş kuvveti, yelken üzerine etki eden toplam kuvveti artırmada daha da önemlidir.
Uçak kanatlarının da çalışma mantığı budur. Aynı yelkenin formunda olanı uçak kanatlarının, alt ve üst kısmında oluşan, basınç farkları nedeniyle, uçağın kanatlarına yukarı doğru bir basınç uygulanır. Böylece uçak havalanır.
Rüzgarın yelkene gelme açısı 0 derece olduğunda yelken tıpkı bir yaprak gibi sallanır ve rüzgarla dolmaz. Yelkenin formu ve biçimine göre yelkenin rüzgarla dolma açısı farklılık gösterebilir.
Yelkenin rüzgaraltından akmakta olan hava moleküllerinin rüzgarüstünden akan hava molekülleri ile birleşmesi temel amaçtır. Fakat bu moleküller, yelkendeki tor nedeniyle yelkenin arka tarafından sıyrılabilir ve bu da rüzgaraltı bölgesinde bir türbülans yaratır. Bu türbülansın etkisiyle bu bölgedeki alçak basınç kuvveti yok olur, bu da emiş kuvvetinin etkisini azaltır.
Aynı şekilde, hızla ilerleyen bir yelkenin dalgalar ve rota değişiklikleri nedeniyle sürekli yavaşlaması da, yelken üzerindeki türbülansı artıracak ve performans düşüklüğüne neden olacaktır.
Her yelkenin dolabilmesi için, rüzgarın esiş doğrultusu ile arasında belli bir açı olması gereklidir. Üçgen yelkenler için bu açı 22-250 olabildiği gibi, Serenli yelkenlerde 30-350 olabilir.
Gerçek ve Zahiri (Hissedilen) Rüzgar (True Wind- Apparent Wind)
Bu iki kavram, temel olarak şöyle açıklanabilir:
Hareketsiz bir cisim üzerine gelen rüzgar gerçek rüzgardır. Rüzgarlı bir günde, sahilde otururken, yüzümüzde hissettiğimiz rüzgar gerçek rüzgardır. Bu sırada yüzümüze bir rüzgar ölçer yerleştirirsek, okuyacağımız değer, rüzgarın gerçek hızı olacaktır.
Zahiri rüzgar, diğer adıyla göreceli veya hissedilen rüzgar ise hareketli bir cisme etki eden rüzgardır.
Şöyle ki; yine aynı sahil boyunca, bu sefer oturmayıp, koşalım. Gerçek rüzgarın değeri aynıdır, atmosferde ve mekanda değişme olmadıkça değişmez. Bununla beraber, koştuğumuz için, yüzümüze daha fazla hava molekülü çarpmaya başlamıştır.
Bu durumda yüzümüz artık, iki farklı rüzgar yönünün etkisi altındadır. Yüzümüze yerleştireceğimiz bir rüzgar ölçer, bu nedenle artık yalnızca gerçek rüzgarı değil, aynı zamanda koşu hızımız nedeniyle suratımıza çarpan hava moleküllerini de ölçecektir. Bu nedenle ölçülen rüzgar, yani hissedilen rüzgar (apparent wind), gerçek rüzgardan (true wind) hem daha farklı yönde, hem de farklı bir büyüklükte olacaktır.
Tıpkı hareket etmeyen bir arabadan başınızı çıkardığınızda hissettiğiniz rüzgarın, hareket eden arabadan başınızı çıkardığınızda hissedeceğinizden farklı oluşu gibi. Arabanın hızı arttıkça, suratınızda hissedeceğiniz rüzgar artacaktır. Bununla birlikte arabanın hızının artması demek, rüzgarın önden daha çok hissedilmesi demek.
Yani hareket eden cismin hızı arttıkça zahiri rüzgar da artar, ve zahiri rüzgarın yönü, cismin hareket yönü doğrultusunda kayma gösterir.
Gelelim, yelkenli teknelere:
Teknemizde, rüzgardan çabuk etkilenen yelken gibi bir parça olduğu için, zahiri rüzgara çok dikkat etmeliyiz. Teknemizin hızının artmasıyla, yelkene etki eden rüzgarın hızının artacağını ve bu nedenle daha fazla kuvvete maruz kalabileceğini unutmamalıyız.
Hissedilen rüzgarın yönü, tekne hızı ve hissedilen rüzgar hızı arttıkça, teknenin yönü doğrultusunda bir kaymaya uğrayacaktır. Bu nedenle, teknenin baş tarafından gelecek bir gerçek rüzgar yönü, teknemizin hissedilen rüzgarını artırmaya çok yardımcı olacaktır.
Gerçek rüzgarın, tekneye en dik gelebildiği orsa seyrinde, teknemizin en hızlı gitmesini sağlayan bir faktör de, hissedilen rüzgardır. Bu nedenle, orsa seyrinde hissedilen rüzgarın kullanımı çok önemlidir. Bunun için, orsa seyrinde, dümenle ve yelkenin trimiyle mümkün olduğunca az oynayıp, yelken üzerinde akmakta olan rüzgarı kesmekten kaçınmalıyız.