Az IMOCA 60 konstrukciós fejlesztéseire vonatkozó előírások értelmezése döntő jelentőségű. A Spirit of Hungary tervezési időszakában érvényes szabályrendszer alapján történt méretezések nem tették lehetővé egyes új technikai elemeknek a hajóba történő későbbi integrálását. Ez a magyar hajónak az újabb generációs hajókhoz képest teljesítménypotenciálban folyamatos hátrányt jelent.
A korábban bemutatott új támasz uszony rendszer (DSS) után most egy másik új stratégiai területet, az árboc kialakítási lehetőségeit és „alsó száling” merevítését (deck spreaders, deck outriggers) igyekszem körüljárni. Tudni kell, hogy ezek az úttörő fejlesztési irányok, filozófiák a teljesítményre és a hajó igénybevételére gyakorolt hatásuk miatt is a verseny rendezőit, résztvevőit és tervezőit is megosztják. Ebben a kérdésben a mostani verseny eredménye és tapasztalatai az IMOCA 60 osztály valamint a verseny szempontjából a jövőre nézve várhatóan meghatározóak lesznek.
Mielőtt részletesebben megvizsgáljuk a mostani versenyhajók árboc és álló kötélzet struktúráját, érdemes pár alapvető konstrukciós kérdést áttekinteni. A mai vitorlások árbocmerevítése leegyszerűsítve hagyományosan az orr merevítő(k) (vorstag, babystag), oldal merevítők (vantni) és hátsó merevítők (achterstag, backstay) rendszeréből és azok változataiból áll. Az állókötélzet és rig szempontjából az oldal merevítők kialakítása kétségtelenül az egyik legkényesebb terület. Míg az orr- és a hátsó merevítők a geometriájuk folytán sokkal nagyobb (előnyösebb) beesési szöget zárnak be, addig a hajó formájából adódóan a vantnik sokkal kisebb szöget zárnak az árboccal. Ugyan a oldalmerevítők hatékonyságát a távtartást szolgáló szálingok javítják, de így is előnytelenül elnyújtott erőháromszög alakul ki. Ennek következtében ahhoz, hogy itt az árboc vonatkozásában elégséges merevítő nyomaték keletkezzen, aránytalanul nagy és koncentrált függőleges erő keletkezik, mely jelentős többlet igénybevételt jelent mind a hajótestre, a merevítő anyagára és a bekötési pontokra. (Ez még inkább igaz, amikor a hátsó merevítők szerepét „hátranyilazott” oldalmerevítők veszik át, ahol az igénybevétel és sérülési kockázat tovább fokozódik.) Ezek az adottságok azon túl, hogy gyakran korlátozzák a konstrukciós és állítási lehetőségeket, sokszor többlet beépített súlyt is jelentenek a szükséges szerkezeti vastagságok, keresztmetszetek méretezése miatt.
Az említett szempontok ilyen szabályrendszer határok és teljesítmény elvárások mellett már nem elhanyagolhatók. A hagyományos álló kötélzet, alapvetően konvencionális, rögzített árboc (fixed mast) kialakítást biztosít. Egy korszerűbb, anyagában és szerkezetében nagyobb igénybevételre méretezett, valamint aerodinamikailag előnyösebb, elforgatható profil árboc (wing mast) kialakítását ez a merevítés nem teszi lehetővé. A hagyományos árboc profiloknál a belépő oldalon, az árboc mögötti vitorlafelületeknél előnytelen áramlás alakulhat ki. Ezt igyekszik kiküszöbölni az elforgatható árboc, mely a belépő idom (elnyújtott könnyített árboc profil) pozicionálásával tisztább áramlást és nagyobb hajtóerőt eredményez.
Mivel a fentiekben leirt hatékonyabb konstrukció (rotating wing mast) a hagyományos merevítéssel nem kialakítható, a tervezők új megoldást kerestek. Így jutottak a mostani IMOCA 60-asoknál is több egységen feltűnő kétoldali új merevítők (deck spreaders) kialakításához. Ahogy az előzőekben láttuk, az egyik legfontosabb szempont az oldalmerevítők beesési szögének növelése volt. Ez fizikailag csak a hajón kívül eső új fix pontok létesítésével volt lehetséges. A megoldást egy, a funkciójában eltérő, de kialakításában a spinnakerbaum-ra emlékeztető szerkezet jelentette, ahol a hajótest két oldalán egy-egy nagy méretű könnyűszerkezetű nyomott rúd került beépítésre. Ez az oldalmerevítőknél jelentkező előnyös geometriai változás, sokkal hatékonyabb működést eredményezett. Amellett, hogy több száling és vantni beépítését sem teszi szükségessé, kisebb igénybevételeket eredményez az egyes szerkezeti elemekben is.
A kétoldali nyomott rudak bekötése történhet a deckre, vagy az árboc talpazatához. Az utóbbi kialakítás, mivel zártabb erőháromszöget eredményez, kedvezőbb leginkább a függőleges (az árbocból a hajótestre ható) erők szempontjából. A nyomott rudak csuklós bekötésével, valamint a rúdhosszon jelentkező nyomatéki igénybevételnek megfelelő változó keresztmetszetű kialakításával az új szerkezeti elemek súlya is optimalizálható.
Azzal, hogy a rudazat „alsó szálingos” kialakítása a fentiekben leírt előnyei mellett elforgatható profil árboc beépítését is lehetővé teszi, jelentékeny súlycsökkentést is eredményez a teljes árboc rudazatban. Ezzel a hajó súlypontja is lejjebb kerül, ami a stabilitást tovább növeli.
A leírt hatások jól mutatják, hogy az egyes technikai változtatások mennyire komplex módon hatnak egymásra és adott esetben a teljesítményre. Az IMOCA 60 open osztályelőírásai rögzített paraméterek között, a hajók egyedi tervezését és kivitelezését feltételezik. Ezek egyebek mellett a hajók nyomatéki és egyéb igénybevételeinek határértékeit is rögzítik, amik még a tervezőasztalon kerülnek méretezésre. Ezért döntő a szabályok értelmezése, és azokhoz, azok esetleges változtatásaihoz a résztvevőknek valamint a kiíróknak a hozzáállása.
Az idei Vendée Globe eddigi lefolyása és jelenlegi állása is mutatja, hogy a szabályok kiskapuit kihasználó csapatok és fejlesztők nagyobb teljesítménypotenciált szereztek. A mostani verseny eredményét ezért feltétlenül célszerű ezeknek a műszaki adottságoknak az ismeretében is tekinteni, amely Fa Nándor és hajója amúgy is rendkívüli teljesítményét csak tovább növeli.
Szoják Balázs
2017-01-02
