S tímto problémem jsem si dal práci způsobem prohlížení pouze obrázků na Googlu.
Zvolil jsem různá hesla v angličtině (Ship stabilizer, Retractable fin,Ships fin stabilizers,Ships port side stabilizer fin).
Výsledky jsou zajímavé, ale způsobů řešení není moc a pro modely ještě méně.Problém je možno rozdělit na dvě zásadně odlišné oblasti porušení PS:
– SAMOVOLNÉ KOLÉBÁNÍ, kdy se loď pomalu „převaluje“. Zde je zapotřebí upozornit na zákon „nestability plovoucího polena“. Tento problém vyžaduje řešení zejména u lodí, jako jsou cruisery, féry, tankery,některé válečné lodi apod.
– NAKLONĚNÍ – zde myšleno náhlé naklonění lodi vlivem dynamických sil od větru, prudkých manévrů lodi,od vlnobití apod.
Obě oblasti se však vzájemně při řešení PS prolínají. Způsoby řešení dostatečné pro naklánění vyřeší i problémy s kolébáním a to prostě proto,že nároky sil vedoucích k naklánění jsou vždy podstatně vyšší než vyrovnání-se se samovolným kolébáním. Nicméně právě u některých druhů lodí se co do účelu použití nevyplatí(pro možné ztráty na efektivnosti výsledného produktu-např. nižší kapacita pasažérů či nákladu) stavět lodi předimenzovaně stabilní,..U takových lodí , jak již shora zmíněno,se již může projevovat samovolné kolébání, nicméně na účelu použití lodi záleží, zda je zapotřebí tento problém vůbec řešit,či ho jen přiměřeně omezovat.Není tedy náhodou, že kvůli pohodlí cestujících na cruiserech,férách,luxusních jachtách atd. se systémy udržování PS nejvíce rozvinuly , jakož i u lodí vojenských, výzkumných apod.,kde na příčné stabilitě rovněž záleží.
Tyto prostředky je možno v zásadě rozdělit na nepohyblivé,tedy pevně spojené s trupem a dále na pohyblivé.Důležitou úlohu hraje také tvar trupu pod vodní hladinou, obecně je zde možno říci, že příčný spíše krabicový tvar trupu je stabilnější než u lodí obvyklý „obloid“.
Nejjednodušší z nepohyblivých je samozřejmě těžká kýlová zátěž tvořená nejtěžší částí výstroje trupu,nejtěžší části nákladu či dokonce přidaný balast .U modelů, ale samozřejmě i u jejich velkých vzorů,zejména u plachetnic je třeba za balast považovat i z obrysu trupu hluboce vystupující kýl ( případně se zátěží),protože ten nepřináší žádný ekonomický efekt(např. z přepravy nákladu),ale slouží k eliminaci přílišných až převratových sil zejména u plachetních lodí . U těch z titulu naklonění dochází také k významnému snížení výkonu plachet.
Dalším jsou k trupu připevněné ploutve ve tvaru invertního „V“,které omezují točení „polena“,protože kladou náhlému jeho naklonění odpor,dokonce díky invertnímu“V“i pozitivně diferencovaný.
Principielní obdobou předešlých jsou u velkých námořních cruiserů apod.běžně používané „límečkové stabilizátory“.Tyto jen málo vyčnívají z trupu jsou podélně až v délce kolem 1/3 až ½ délky trupu(!)a připevněny opět v invertním“V“.
Z pohyblivých jsem nalezl na cruiserech, ale i na dalších lodích,malé ploutvičky (fins),vlastně jakési fousky od boku lodi,které jsou nebo nejsou nastaveny do V, ale mají možnost se řízeně (gyrem) natáčet jako křidélka u letadel a také jsou profilovány.Lze je přirovnat i k hloubkovým kormidlům ponorek, ale s tím rozdílem,že jednotlivé párové jednotky se nenatáčí každá stejně,ale diferencovaně gyry .To vede k dynamickému ovládání PS.Tyto ploutvičky se také někdy sklápí,někdy i do vybrání v trupu jako obdoba zatahovacího podvozku u letadel.Bývají v počtu l až dva páry. Našel jsem je však vždy jen spolu s límcovými stabilizátory, zřejmě tedy jen účinek „límečků“ dolaďují. Mimořádně zajímavé z dalších pohyblivých jsou také u historických ale i novodobých plachetnic po stranách umístěné „ placky“ (leeboards) spouštěné do vody excentrickým otáčením na čepu. Nejznámější a nejrozšířenější jsou na dodnes používaných historických temžských plachetních baržích.Ty jsou také doma velmi rozšířeny i mezi maketami. ( k tématu viz obrázky pod heslem Thames sailing barge, nebo konkretní lodě pak pod S/B Phoenician, S/B Greta atd.či v akci na YouTube). Je třeba zdůraznit, že nejde jen o spouštěné „plackolopaty“ ale o sofistikované řešení, kdy jejich účinek nespočívá zdaleka jen na ponořené placce co klade příčný odpor, ale promyšleným profilováním a nastavováním k vodě jde o dynamicky působící ploutve. Pro úplnost poznamenávám, že v poslední době prožívají leeboards určitou konjunkturu a tedy nejsou rozhodně něčím,co historie definitivně pohřbila.Nicméně jejich užití na modelech lodí je spíše neučinné.Podle přírodních zákonů nelze pouhým poměrným zmenšením očekávat stejný výsledek a to se netýká jen leeboards.
Modelům lodí nezbývá kromě tvaru trupu nic jiného než těžší kýl spolu s ramenem, na kterém působí .U plachetnic ještě máte možnost vyplout dle počasí se skasanými plachtami, ale to vám nikdo nemusí radit….….
Určitou naději vidím pro modeláře-experimentátory v pevném ,nicméně dosti hlubokém páru pevných ploutví připevněných pod čarou ponoru na trup ve tvaru invertního „V“.Toto řešení uváděly zdroje jako vhodné pro menší, skutečné lodi. Zde se zřejmě i více projeví( kromě samotného odporu těchto „placek“ proti příčnému naklonění lodi) i rozdíl v působení sil naklánění u jednotlivých ploutví:Po ploutvi ve směru nakláněcí síly voda stéká jako se střechy, kdežto ploutev naproti vodu nabírá, což vyžaduje větší sílu. Výsledkem je pozitivní rozdíl,kterým konfigurace do invertního „V“ přispívá příčné stabilitě. Problémem je zde ale hledisko maketovosti, kdy se toto zbytečně uplatňuje i pro ty části modelu, které jsou pod vodou.To je jako kdyby vám pro nějakou společenskou událost předepsali nejen frak, ale i druh spodního prádla….
Ještě k hydrodynamickým PS ploutvičkám (fins).. Byl jsem velmi překvapen jak jsou malé.Zjišťoval jsem, jak veliké by asi maketově byly pro cruisera dlouhého 2,9 m(!)chystaného pro stavbu kamarádem, který již měl s podobným obrovským cruiserem,(d: 2m) zkušenosti a kterého samovolné kolébání neminulo a vlastně vyvolalo moji předchozí „rešerši“. Představte si, že jsem,sice z mála podkladů, došel k výsledné velikosti jedné ploutvičky pro chystaný model pouhých 7×3 cm!..Pro zajímavost dodávám,že literatura uvádí, že tyto ploutvičky nejsou jen řízeny gyry reagujícími na změněnou polohy lodi a tedy se zpožděním. Ke gyrům bývá přidána elektronika,která sleduje předchozí kyvy a jejich zákonitosti, takže povely k ploutvičkám jsou vydávány s předstihem. I tak se ale uvádí, že límcové PS stabilizátory omezí až 60% příčných kolébání .Ploutvičky tak skutečně asi jen doplňují konečný výsledek, kterým je snaha o co největší komfort cestujících. apod. U případných maket budou PS ploutvičky bez účinku,ale pro maketovost krásně stavěny jen v poloze“zataženy do trupu.“
