Wanneer een zeiljacht door het water vaart ondervindt deze weerstand. Maar hoe werkt dat eigenlijk? En hoe is deze weerstand opgebouwd? Zeilen zet de zaak voor je op een rij:
Tussen water en lucht
Bij een waterverplaatsend schip – onder de meest ideale omstandigheden zonder stroming, wind, golven, et cetera – geldt dat het zich bevindt op de grenslaag van een vloeistof (water) en een gas (lucht). Een schip wordt niet zoals een onderzeeboot of vliegtuig volledig omsloten door hetzelfde type medium. Dit levert zeer verschillende weerstandscomponenten op, zoals te zien is in het schema.
Als je de bovenwaterweerstand even laat voor wat het is, dan bestaat de totale weerstand dus uit de wrijvings- en restweerstand. De wrijvingsweerstand wordt veroorzaakt door de waterdeeltjes die tegen het schip ‘schuren’. De belangrijkste componenten van de restweerstand zijn de druk- en golfweerstand, enkele kleine factoren zoals de appendageweerstand (de weerstand van de uitsteeksels onder water zoals roer en kiel, die ook onder de restweerstand gerekend kunnen worden) daargelaten.
De drukweerstand ontstaat doordat een waterdeeltje van richting moet veranderen zodat het om een object kan stromen. Dit is bijvoorbeeld goed zichtbaar bij de zuigende werking van het zog. De golfweerstand tot slot ontstaat doordat een varend schip zelf golven produceert.
Rompsnelheid
De term ‘rompsnelheid’ zorgt vaak voor veel verwarring. De term is afgeleid van het Froudegetal, dat het verband aangeeft tussen de snelheid van het schip en de lengte van de golf die het veroorzaakt. Daarbij geldt: hoe hoger de snelheid, hoe langer de golf. De rompsnelheid is dan de snelheid waarbij de golf een lengte heeft gelijk aan haar waterlijnlengte. Om boven deze snelheid te komen is er buitenproportioneel veel vermogen nodig. In de praktijk lukt dit op vlak water alleen wanneer een schip planeert.
Dit artikel is een aanvulling op het artikel in Zeilen #5. Hierin was het hier gebruikte schema niet opgenomen wat voor verwarring kan hebben gezorgd.
Beeld: wikimedia
Tags: Koppels & Krachten, scheepsweerstand Last modified: 16 maart 2021
