2.
HAJÓSZERKEZETTAN (1.2. e.a.)

            A vitorlás hajó a vízi járművek királynője. A 80` hosszúságú tengeri maxijachtoktól a legegyszerűbb vitorlás csónakig mindegyikről sugárzik a célszerűség eleganciája. Ha először ülünk egy számunkra új vitorlásba – még ha az egy kopott kölcsönzői jószág is –, azzal a tisztelettel és gondossággal kell átnéznünk minden fontos szerkezeti elemét, amely kijár egy "társnak", akire rábízzuk magunkat a soha nem veszélytelen vízi úton!

            Az alábbiakban olyan logikai sorban tárgyaljuk a vitorlások szerkezeti elemeit, ahogyan célszerű egy ilyen vízreszállás előtti szemrevételezést elvégezni. A kezdő vitorlázó – zsebében a friss kishajóvezetői jogosítvánnyal – leggyakrabban valamilyen jolléhoz jut.

            A vitorlásokra általában jellemző, hogy a hajótestnek különleges igénybevételeket kell elviselnie, elég ha pusztán a szélnyomásra gondolunk, amely néhány pontba koncentrálva adódik át a riggről. Ennek megfelelően vannak konstruálva a test részletei. Gondolnunk kell azonban a használat során szaporodó, rejtett hibalehetőségekre. Ezért nem elégedhetünk meg annyi információval, hogy a hajó "láthatóan úszik"!

            Minden vitorlás hajótest értelemszerüen szimmetrikus. A függőleges szimmetria síkot gerincvonalnak nevezzük. A müanyag építésü hajóknál a gerincvonal csak egy elméleti sík. Vas, fa, vagy alumínium építésü hajóknál a gerinc különálló szerkezeti egység. Ez tulajdonképpen a hajótest fő tartóeleme. A gerincre merőleges tartóelemek a bordák. Müanyag hajóknál a borda is csak egy elméleti sík ezért általánosságban bordametszetről beszélünk. A hajótestek tervezésekor és ábrázolásakor ezeket szoktuk feltüntetni. Nem árt, ha el tudunk igazodni a hajó vonalrajzán! Erről (ha sikerül hozzájutnunk), már előre megtudhatunk sok mindent a vitorlás menettulajdonságaiból! A metszetek formája meghatározza a stabilitást is.

            A bordákat és a gerincet borító, térben hajlott felület a külhéj. Készülhet fából, rétegelt lemezből, műanyagból, alumíniumból, vasból. Ma egyre elterjedtebb a müanyag. Kis munkaráfordítással, egyszerüen, nagy sorozatban tökéletesen egyforma hajókat lehet belőle építeni. Rendkívül tartósak, az időjárás viszontagságainak ellenállnak. Házilagos javításuk egyszerü. Nem igényelnek évente rendszeres karbantartást. A müanyagtechnológiájú hajóépítés igazán magas fokát mégis csak kevés vállalkozás éri el. A profi vitorláshajó kis súlya mellett a gondos szerkezeti megoldásoknak, hibátlan kivitelezésnek, nemes alapanyagoknak köszönhetően tartós, viharálló, könnyen kezelhető. (A klasszikus fahajókat viszont néhány területen még ma sem tudják felülmúlni.)

            A bordametszet alakja szerint a hajótest többféle lehet. Ha a bordametszet szögben találkozó egyenesekből áll, akkor sarkos kiképzésről beszélünk. Az ívelt bordametszettel ábrázolhatókat kerek hajónak nevezzük.

            A fa építésmódnak megfelelően léteznek palánkolt vagy lemezes hajók. A lemezes hajók rétegelt lemezből épülnek. A palánkolt hajóknál a bordákat 10-15cm széles deszkákkal borítják. Ha ezek a palánkok tetőcserép szerűen egymásra borulnak, klinker építésről beszélünk. Ez a régebbi építési technológia, amelynél a palánkok egymást átfedik, a hajó rugalmas,a vizet kevéssé engedi át a palánkok között. Külső felülete nem sík, hanem lépcsőzetes, így ellenállása viszonylag nagy. Ezt a palánkok éle mellett kialakuló vízörvények okozzák.

            Rövidebb múlttal rendelkező építési mód a karwell palánkozás. A deszkákat egymás mellé gyalulják. Így oldala sima, ellenállása kisebb. A karwell palánkhoz hasonló a lécezett külhéj, eltérés az elemek szélességében van (10 ill.2-3cm). Ezáltal kerek keresztmetszetű hajót is készíthetünk fából. A legkorszerübb faépítési technika a diagonál palánkozás. A palánkozást nem a hajóvázra hanem egy folytonos fémfelületre - un. sablonra - építik. Kisebb hajóknál 1-2mm, nagyobbaknál 3-4mm vastagságú hasított lemezeket használnak.Ezeket átlós szálirányban fektetik a sablonra. Az egymást követő rétegek száliránya egymással szöget zár be. A rétegek közé mügyanta alapanyagú ragasztót kennek. Az egész hajót nagy nyomáson, magas hőmérsékleten autoklávban szárítják. Az autoklávból kikerülő héjat utólag látják el merevítő bordákkal. A merevítő elemek a diagonál technikánál a helyi, pontszerü terhelések elosztására szolgálnak. Az egész hajótest általános merevségét a héjszerkezet íves formája adja. Ebből következik, hogy diagonális építéssel csak íves bordametszetű hajók készíthetők. Müanyagból is csak a kerek bordametszetű hajók igazán jók.

            Léteznek sarkos kiképzésü műanyaghajók, mint a kalóz és az OK-jolle, de ezek az anyag szerkezeti tulajdonságainak nem felelnek meg. A sík müanyag felületek nagyobb sebességnél berezonálnak, hajszálrepedések keletkeznek rajtuk, és a hajó gyorsan tönkremegy. Ez ellen csak belső merevítők használatával lehet védekezni, ami igen munkaigényes és nehéz. A jó müanyag konstrukciónál kerülni kell a sarkos kiképzéseket, nagy sík felületeket, a görbített felületek viszont nagy szilárdságúak. A müanyag külhéjak leggyakrabban laminált szerkezetüek. Építése közben üvegrost szövetet itatnak át folyékony mügyantával, mely vegyi folyamatok következtében megszilárdul. Ez a szerkezet leginkább a vasbeton szerkezetéhez hasonlítható. Mindkét esetben a szakító és hajlító szilárdságot a belső váz biztosítja. Az ütő-törő szilárdságot a töltőanyag (beton, mügyanta) biztosítja.

            A laminált szerkezet erősségét adott forma esetén a rostszerkezetek számának növelésével lehet fokozni. Ahol az igénybevétel nagyobb,vagy nagyok a sík felületek az un. szendvics szerkezet használata célszerü. Ez két müanyag laminátum közötti habréteget jelent. Így kis súlynövekedéssel rendkívül nagy szilárdságot lehet elérni.

            Minden vitorlás hajótesten - függetlenül a típustól - megtalálható néhány nagyon fontos szerkezeti elem. Ezek közül az árboctalp a gerincvonal megerősített része, melynek rendkívül nagy pontszerü nyomást kell elviselnie, ugyanakkor biztosítania kell az árboc előre-hátra mozgathatóságát. Ez a hajó menettulajdonságainak beállításánál fontos.

            Az uszonyos jollén az árboctalp mögött található a svertszekrény. Ebbe illeszkedik a svert, ami a gerincvonallal megegyező síkban a víz alá nyúló lemez. A svertszekrénynek biztosítania kell a svert mozgathatóságát. Az egyszerübb hajókon a svertet fel-le lehet mozgatni, a komolyabbakon a svertet tengely körül lehet forgatni. Ezáltal miközben a svert vízbe nyúló felülete fokozatosan előre-hátra mozdul (iránytartás kiegyensúlyozása), a hajóba épített svertszekrénybe csukódva a nedvesített felülete is csökken (hidrodinamikai ellenállás szabályozása).

            A hajótest hátsó részén van a kormány. A jollék nagyrészt tükrös farkiképzésüek. Így a hajófar egy, a gerincvonalra merőleges síkú lap, általában erre szerelik a kormányveretet. Ennek el kell viselnie a kormánylapátra ható erőket. A kormányt a veretről le kell tudni szerelni, ugyanakkor borulásnál a kormánynak nem szabad kiesnie. Ugyanilyen rendeltetésű a nyitott munkaterű szkiffek kormánytartó konzolja is.

            A kisebb vitorlásoknál az árboc öntartó, a nagyobbaknál ki kell kötni. Erre szolgál az állókötélzet, amelyről részletesen később lesz szó. Itt azonban feltétlenül megjegyzendő, hogy az állókötélzet sodronyának vagy feszítő-, és kötőelemeinek legkisebb hibája, vagy nem megfelelő beállítása súlyos problémát jelenthet! Előrevetíti ugyanis annak a lehetőségét, hogy árbocunkat menet közben, a legváratlanabb helyzetben veszítjük el, amivel komoly veszélybe kerülünk még a szelíd belvízi vitorlázás közben is. Az állóköteleket a hajó testén lévő lekötőpontokhoz kell rögzíteni. Ezek szerkezeti kialakítása biztosítja a nagy húzóerő elviselését. A lekötőpontoknak olyan erősnek kell lenniük, hogy egyenként elbírják az egész hajó súlyát.

            Az egyszerü vitorlás csónakok nyitottak, gyakoribb azonban, hogy a hajótest részben felülről le van fedve. Ezt nevezzük decknek (fedélzet). A deck és a külhéj között kisebb-nagyobb vízmentesen lezárt rekeszeket kell beépíteni. Ezek a légszekrények biztosítják a felfordult hajó úszóképességét, ill. a borulás után visszaállított, vízzel teli hajót kiemelik, ezáltal biztosítva a menetképességet, és a kiürítés lehetőségét. Tekintve, hogy jolléban vitorlázva a borulás egyáltalán nem ritka eset, a légszekrények hermetikus zártsága és épsége életbevágóan fontos.

            A fedélzeten és a cocpitban (munkatérben) elhelyezett szerelvények már a vitorlás másik fő részéhez, a rigghez tartoznak. A rigg a vitorlás "motorja", legfőbb részei pedig a vitorlák, a rudazat, álló- és mozgókötélzet, valamint a szerelvények. Ezek teszik lehetővé számunkra, hogy a hajót menet közben, mindenféle helyzetben uralni tudjuk. Sokszor csak töredék másodpercek állnak rendelkezésünkre egy-egy kötél meghúzásához, vagy a vitorla kiengedéséhez. Ezért a hajó átvételekor, ill. idény elején gondosan át kell nézni, hogy a szerelvények rögzítése tökéletes-e, és rendeltetésüknek megfelelően működnek-e. Egy számunkra új, ismeretlen vitorlással való vízreszállás előtt nem árt időt szentelni arra, hogy végignézzük és megértsük a különféle kötélrendszerek működését. Ez még akkor sem haszontalan foglalatosság, ha már máskor vitorláztunk a kérdéses hajóosztályba tartozó, másik hajón. Ugyanis nincs két egyforma hajó! Sok esetben már az új vitorlás megépítésekor a tulajdonos speciális, egyedi igényei, elképzelései szerint szerelik fel a hajót, máskor a használat közben elkerülhetetlen rongálódásokat nem tudják az eredeti kialakítás szerint megjavítani.

            Itt kell felhívnom a figyelmet arra, hogy minden vitorlázónak el kell tudnia végezni néhány egyszerűbb javítási és szerelési munkát. Óhatatlan, hogy menet közben egy rejtett hibájú kötél el ne szakadjon, vagy valamelyik alkatrész ne bírja ki az időjárás váratlan alakulása miatt reá nehezedő igénybevételt. Ha ilyenkor kint a nyílt vízen még van velünk néhány szerszám, és némi szakismeret, nem kell a jószerencsére és az időjárás jobbra fordulására várva sodródnunk és mentésre várnunk...

            A javítási és az egyedi igényeknek megfelelő átalakítási munkák elvégzéséhez az alábbiakban közölt szerkezeti és szerkesztési alapelveket tudni kell.

            A veretek többnyire pontszerű igénybevételt jelentenek a külhéj és a deck számára. Ezt a pontszerű terhelést el kell osztani megfelelően nagy felületre, akár műanyag, akár fa vagy egyéb építésű külhéjra van szerelve. Ez a terheléselosztás méretében a rá ható erőkkel arányos legyen. A gyakorlatban az elosztó lemez többnyire egy, a szerelvény helyén a deck alá fogott acéllemez. Utólag beszerelve figyelni kell arra, hogy szilikongumival megfelelően alátétezzük a jó felfekvés és a szigetelés érdekében (nem csak kajütös nagyhajón kellemetlen, ha a gondatlanul felcsavarozott szerelvény mellett a nyakunkba folyik a víz, hanem egy kis jollén is kellemetlen meglepetés, ha kiderül, hogy a légszekrény szép lassan feltöltődött vízzel).

            Szerelvények átalakításakor, újabbak felszerelésekor mindig a lehető legegyszerűbben működtethető megoldást keressük, gondolva arra, hogy majd alkalom adtán a vízen tótágast álló hajó alá bukva is kezelni kell tudni...

            Szerelvények rögzítésekor tisztában kell lenni a kötőelemek (metrikus-, és önmetsző csavarok, popszegecsek, facsavarok) terhelhetőségével. Nincs bosszantóbb dolog, mint vitorlás túra első mérföldjei után, a veret kiszakadásakor ráébredni, hogy az albaveret húzóterhelését a popszegecselés nem bírja.

Ugyanígy megjegyzendő, hogy a meglazult csavarkötések már nem csak nyírásnak vannak kitéve (mint feszes állapotban), hanem hajlításnak is, amiből lényegesen kevesebbet bírnak!

            Sok ember csak a vitorláshajón találkozik balmenetes csavarral – remélhetően még a parton, a hajó átnézésekor. Az állókötélzet feszítőiben teszik lehetővé ezek a drótkötelek helyes beállítását, majd ellenanyával biztosítani kell őket. Az ellenanya lecsavarodása hosszabb távon az árboc elvesztéséhez vezethet!

            A rudazat legfontosabb eleme az árboc. Kisebb hajókon önhordó, és ilyenkor a vitorlával együtt elfordítható. Nagyobb hajókon az árbocot az állókötélzet tartja és merevíti (2./2.1. ábra). Legegyszerűbb esetben (Cadet, Kalóz) csak a vorstag és két vantni szükséges. Nagyobb igénybevételre méretezett árbocok merevítésére a vantnik és az árboc közé vízszintesen álló kitámasztókat, un. szálingokat raknak. Ezek csökkentik az oldalra hajlását a riggnek. Az árboc karcsúsításával és az igénybevétel növelésével arányosan növelni kell a szálingok hosszát (Star), és/vagy a számát (15-ös túrajolle). Alapvető riggépítési szabály, hogy a vantnipárok számának minimum meg kell egyeznie a szálingpárok számával! (Sajnos nem egy, talán takarékosságból kevesebb vantnival épített rigget lehet látni a Balatonon. Hogy ezek még több év után is állnak, csak a szelíd időjárásnak, vagy az indokolatlanul túlméretezett árbocprofilnak köszönhető. Ne felejtsük el, hogy a vastag árboc sokkal nagyobb légellenállást okoz, mint a sok vantni.)

            Jollék állókötélzete általában az árboc felső részét szabadon hagyja. Attól függően, hogy az árbochoz viszonyítva meddig ér fel az állókötélzet, beszélhetünk 3/4-es, 7/8-os riggről, ill. vitorlázatról. Nagy terhelésnek kitett, főleg tengerre épített tőkesúlyos vitorlásokon az árboc csúcsáig érő állókötélzetet lehet látni. Ez a toprigg.

            Az állókötélzetet általában csak egyszer, az árboc felállításakor kell megfeszíteni. A különböző drótköteleket megfelelő módon húzva el lehet érni, hogy az árboc a vitorla tulajdonságainak megfelelően görbüljön és stabilan álljon. Vannak viszont hajótípusok, amelyeknél az árbocot előre-, és oldalt dőlés ellen egy menet közben állítható kötélpárral, a backstaggal is biztosítani kell (Star, 25-ös túrajolle, Dragon, Scharenkreutzerek, stb.).

            A mozgókötélzet  (vagy másnéven futókötélzet) a vitorlák mindenkori, a szél- és menetiránynak megfelelő beállítását teszi lehetővé. Mint ilyen, a vitorlás hajókban a kormánnyal egyenrangú, a hajó vezetését biztosító eszközök. Minden vitorlához tartozik egy "vezetőszár", amelyet a vitorlázók shottnak neveznek.

            A vitorlák felvonására szolgáló kötelek a fallok. Tömör faárboccal épített hajóknál az árboc mellett vezetik őket az árboccsúcsba szerelt fallcsigáig és vissza. Ebben az esetben azonban sok légörvény keletkezik a nagyvitorla belépőéle mentén, ami a hatásfokot jelentősen rontja. Ezért célszerűbb -ha üreges (aluminium, epoxi vagy karbon) árbocunk van- a fallokat az árbocban felvinni a fallcsigáig.

            A grósz (nagyvitorla) alsó élét tartó baum (vitorlarúd) lefelé feszítésére szolgáló mozgókötélzeti elem az alba. Ez amellett, hogy hátszélben megakadályozza a veszedelmes vitorla-átvágódást, lehetővé teszi az árboc görbítése révén a vitorlaprofil módosítását.

            A korszerű sportvitorlások szinte kivétel nélkül magas marconi (másnéven bermuda) vitorlázatúak. Erre a típusra jellemző az árboc és baum közé kifeszített háromszögű vitorla. A vitorlavászon első (belépő-) élét rávarrott kötél merevíti, aminek segítségével az árboc nútjába húzható. Maga a vitorla egy speciális térgörbe -vitorlaprofil-, amely a légáramlás módosításával létrehozza a hajtóerőt. Hogy alaktartó legyen, különlegesen kezelt müanyagszövetből (dacron, mylar, kevlar) varrják, amelynek a lánc- és vetülékirányban, ill. átlósan közel azonos nyúlási és rugalmassági tulajdonságai vannak.

A vitorla hátsó- (kilépő-) élét bevarrott vitorlalécek, azaz latnik merevítik.

A vitorla felületére szokás felragasztani az un. logot, vagyis az osztályjelzést, amely messziről azonosíthatóvá teszi a vitorlás típusát. Ugyancsak itt láthatók a nemzeti hovatartozást jelző betük, és versenyvitorlásokon az azonosítószámok.

            A legegyszerűbb jollékat osztatlan marconi-vitorlázattal (cat) építik. Ezeken csak a grósz (nagyvitorla) található meg. Kezelésük egyszerű, ám a szélerőt nem hasznosítják olyan jó hatásfokkal, mint az osztott marconi-vitorlázatok (2./3.3. ábra). Ezek közt is külön ki kell emelni a kétárbocos yawl és ketsch vitorlázatot, amelyek a kezelésükkel járó többletvesződséget bőségesen megfizetik kimagasló hatásfokukkal.

AJÁNLOTT SZAKIRODALOM:
            Tóth Kálmán: Szélcsendben, viharban (Budapest, Sport; 1979.)
            Doug Schryver: Vitorlásiskola (Budapest, Egyetemi; 1992.)
            Gébler-Nárai: Vitorláshajók (Budapest, I. L. K.; 1985.)