Planeren

Zeilboten halen hun hoogste snelheid wanneer ze planeren. Dit kan meestal vanaf halve wind met een bepaalde windkracht (dit verschilt per schip). In principe ga je het hardst wanneer je het schip kan laten planeren en toch zo hoog mogelijk varen. Dit is ook de reden dat sommige schepen een trapeze hebben en eenmans zwaardboten hangbanden hebben: zo kun je zoveel mogelijk windkracht overbrengen in zeilkracht, zonder dat het schip helling gaat maken (want schuin gaan = veel meer weerstand en meestal geraak je dan ook uit planee).

Planeren: Planeren van een boot is sneller varen dan de rompweerstand. Wanneer je in planee komt, gaat het schip op zijn eigen boeggolf varen.

Het schip gaat dan eigenlijk ‘over de golven glijden’, waardoor de snelheid snel toeneemt (de weerstand door het water neemt enorm af). Factoren die de mogelijkheid tot planeren beïnvloeden (o.a.): gewicht, rompvorm, windkracht (snelheid), gewichtsverdeling op het schip, materiaal van de romp. In het geval van een ´planeerschip´ is de bodem vrij vlak en is het schip zeer licht. Met name de achterkant van het schip heeft een ‘planeervlak’, aangezien je, wanneer je planeert, daarop vaart: de achterkant is vaak breed en plat. Dit betekent dat het schip makkelijk planeert.

De snelste koers van een zeilboot afhankelijk is van de windkracht en het gewicht van de bemanning. Een paar voorbeelden:
1. ‘net aan’ planeerwind (windkracht 3/4) betekent snelste koers ligt rond halve wind. Als je ruimer gaat, planeer je nog wel, maar ga je wel wat langzamer. Als je nog verder afvalt naar voor de wind, zal het schip weer uit planee gaan.
2. hele harde wind met lichte bemanning: Je zult nu niet kunnen planeren op halve wind, omdat je het schip niet overeind kan houden. Om te blijven planeren moet je dus gaan afvallen (en maximaal hangen natuurlijk) en zal je enorm versnellen. Val je teveel af (naar voor de wind), dan verlies je snelheid (je planeert nog wel, maar minder snel) en kan je weer wat oploeven (druk opbouwen)
3. hele harde wind met zware bemanning: hetzelfde als bij 2, alleen kan je wanneer je veel gewicht hebt, veel hoger varen (richting halve wind) vanwege je gewicht dat je kunt uithangen. Je kunt dus meer windkracht omzetten in snelheid, zonder dat je snelheid verliest door schuin te gaan. Met harde wind gaat een schip met een zware bemanning dus ook sneller dan met een lichte bemanning. Met lichte wind is dit precies omgekeerd.

planerend schip
Laser pico: redelijk breed planeervlak

het boek: Zeilen, van Karel Heijnen en Peter Tolsma, zegt er het volgende over:
Als een schip zijn rompsnelheid bereikt heeft ontstaat een situatie waarbij de romp in zijn eigen golfdal ligt, ingeklemd tussen boeg- en hekgolf. Zware schepen, die vanwege hun gewicht en vorm niet kunnen planeren, noemen we waterverplaatsingsschepen: kielboten en kajuitjachten. Zulke schepen kunnen niet sneller varen dan hun maximale rompsnelheid (4,5 x Wortel van de waterlijnlengte = snelheid schip). Schepen die wel boven hun maximale rompsnelheid kunnen varen, vanwege hun lichte gewicht en vlakke bodem, heten planeerschepen: vrijwel alle typen zwaardboten en zeilplanken.

Dat een planeerschip, met zijn beperkte aandrijvende vermogen toch in staat is de, in dit snelheidsbereik, sterk stijgende golfvormende weerstand te overwinnen komt doordat zo’n schip bij hogere snelheden over het water gaat glijden in plaats van zich door het water te bewegen en dit letterlijk te moeten verplaatsen. Het water reageert als het ware te traag en heeft niet voldoende tijd om plaats te maken voor de romp. Als een boot gaat planeren, wordt een deel van het gewicht niet langer gedragen door de hydrostatische druk, maar door de hydrodynamische druk: de lift. Met de waterverplaatsing valt de golfvormende weerstand weg. De wrijvingsweerstand neemt ook af omdat het nat oppervlak kleiner wordt. Derhalve neemt de totale weerstand af en dat maakt een spectaculaire snelheidstoename mogelijk.

Voordat de romp uit het water komt moet een drempel overwonnen worden in de vorm van een extra weerstandstoename. Bij lagere snelheden is namelijk de waterverplaatsing groter dan bij stilstant. De boot ‘zuigt’ zich vast. Dit effect kan met Bernouilli verklaard worden, er is sprake van een negatieve lift. Het water dat onder de boot door stroomt legt een langere weg af ten opzichte van water dat naast de boot rechtlijnig van voor naar achteren stroomt. Er ontstaat een snelheidsverhoging van het onder de boot door stromende water en dus een drukverlaging: de boot zinkt dieper in.

Vandaar ook dat het belangrijk is dit effect zoveel mogelijk te voorkomen. De plaats van de bemanning, iets verder naar voren, kan hierin een rol spelen. Op het juiste moment, bijvoorbeeld op een golf, een rukje aan roer en/of schoot kan helpen het water zonder golven (glad) te doen aflopen.

De Volvo Open V70 planeert en haalt daarmee dagafstanden van 600 mijl (=1080km en dus gemiddeld ruim 45 km/h)

By Pieter Moerman | This entry was posted in Manoeuvres and tagged . Bookmark the permalink.

One Response to Planeren

  1. Jur says:

    In de inleiding wordt vermeld dat er alleen op de ruimewindse koersen geplaneerd kan worden. Maar als je echt goed kan varen kan je ook op aan de wind planeren. Het is alleen een stuk moeilijker.

Leave a Reply

Your email address will not be published.