Na tej stronie
Dlaczego wiatr pozorny to nie ten, który naprawdę wieje
Wiatr mierzony przez przyrząd na płynącym jachcie to wiatr pozorny: wiatr rzeczywisty plus wiatr czołowy, który tworzy ruch samego jachtu. Na kursie pod wiatr wiatr pozorny jest silniejszy i wieje bardziej z dziobu niż wiatr rzeczywisty. Na kursie z wiatrem jest słabszy i wieje bardziej z rufy. Gdy jacht stoi, wiatr pozorny i rzeczywisty są takie same, i tylko ten przypadek większość żeglarzy sprawdzi na oko.
Ma to praktyczne skutki. Trym żagli, taktyka wobec innego jachtu i ocena, czy prognozowany poryw da się przetrwać na kotwicy, zależą od wartości rzeczywistej, a nie od tej, którą wyświetlacz pokazuje w żegludze.
Cały wzór
Wiatr pozorny to wektor: prędkość i kąt od dziobu. Prędkość jachtu to też wektor, skierowany wprost do przodu. Wiatr rzeczywisty zostaje po odjęciu wektora jachtu od wektora wiatru pozornego.
Rozłóż wiatr pozorny na składową wzdłużną i poprzeczną, odejmij prędkość jachtu od wzdłużnej i przelicz parę z powrotem na prędkość i kąt:
- x = AWS · cos(AWA) − prędkość jachtu
- y = AWS · sin(AWA)
- TWS = √(x² + y²)
- TWA = atan2(y, x), przeliczone na kąt 0–360° od dziobu
AWA liczy się od 0 do 360° zgodnie z ruchem wskazówek zegara od dziobu: 0° to wprost z dziobu, 90° trawers prawej burty, 180° wprost z rufy, 270° trawers lewej burty. CapMate stosuje dokładnie ten wzór na ekranie przyrządów, gdy ploter lub bramka NMEA podaje wiatr pozorny, ale nie rzeczywisty. Tak jest najczęściej, bo wiatrowskaz i anemometr czaszowy mierzą wiatr pozorny, a wiatr rzeczywisty zawsze się z niego wylicza.
Czego CapMate potrzebuje do obliczeń
Trzech liczb: prędkości i kąta wiatru pozornego z przyrządu wiatrowego oraz własnej prędkości jachtu. Jako prędkości używa najchętniej prędkości po wodzie z logu śmigiełkowego, bo to ona tworzy wiatr pozorny, który czują żagle. Bez logu przechodzi na prędkość po dnie z GPS. Gdy pozycja się nie zmienia, uznaje jacht za stojący, zamiast zgadywać.
Do kierunku potrzeba jeszcze jednej wartości. Kąt wiatru rzeczywistego jest liczony od dziobu, ale kierunek wiatru rzeczywistego, czyli namiar kompasowy, skąd wieje, wymaga też kursu. CapMate dodaje kurs kompasowy jachtu, jeśli jest aktualny, a jeśli nie, przechodzi na kurs po dnie i zaznacza różnicę. Kurs po dnie dryfuje z prądem i nie nadaje się jako kurs, gdy jacht obraca się na kotwicy w okręgu obrotu.
Jak czytać kąt: z której burty wieje
Kąt wiatru rzeczywistego od 0° do 180° oznacza prawą burtę, od 180° do 360° lewą. Dokładnie 0° i 180° to wprost z dziobu i wprost z rufy, więc burty nie ma. Ekran przyrządów CapMate stosuje tę samą zasadę i pokazuje stopnie w prawo lub w lewo zamiast namiaru powyżej 180°.
Dwa przypadki do sprawdzenia ręcznie
Prędkość jachtu zero: wiatr rzeczywisty jest dokładnie równy pozornemu, razem z kątem. Da się to sprawdzić bez kalkulatora. Zatrzymaj jacht albo policz dla prędkości 0, a obie wartości muszą się zgadzać.
Wiatr pozorny wprost z dziobu i słabszy niż prędkość jachtu: kąt wiatru rzeczywistego wychodzi 180°, wprost z rufy. Cztery węzły wiatru pozornego z dziobu przy 8 węzłach prędkości jachtu oznaczają wiatr rzeczywisty 4 kn z rufy. Po odjęciu własnego ruchu jachtu to wiatr z rufy, a nie czołowy.
Pytania
Jaka jest różnica między wiatrem pozornym a wiatrem rzeczywistym?
Wiatr rzeczywisty to wiatr wiejący nad nieruchomym punktem. Wiatr pozorny mierzą przyrządy płynącego jachtu: to wiatr rzeczywisty plus wiatr czołowy od własnej prędkości jachtu. Są takie same tylko wtedy, gdy jacht stoi.
Jak obliczyć wiatr rzeczywisty z wiatru pozornego?
Odejmij wektor prędkości jachtu od wektora wiatru pozornego. W składowych: x = AWS·cos(AWA) − prędkość jachtu, y = AWS·sin(AWA). Prędkość wiatru rzeczywistego to √(x²+y²), a jego kąt to atan2(y, x), przeliczony na zakres 0–360° od dziobu.
Czy potrzebuję prędkości po wodzie, czy po dnie?
Po wodzie (log) jest dokładniej, bo to ta prędkość tworzy wiatr czołowy, który czują żagle. Prędkość po dnie (GPS) zastępuje ją, gdy nie ma odczytu z logu. W prądzie się rozjeżdża: na kotwicy i w spokojnej wodzie wystarczy, przy płynącym prądzie jest mniej dokładna.
Czemu kąt wiatru rzeczywistego wychodzi dokładnie 180° lub 0°?
180° znaczy, że wiatr rzeczywisty wieje wprost z rufy: po odjęciu ruchu jachtu to wiatr z rufy, nawet jeśli wiatr pozorny wiał bardziej z dziobu. 0° znaczy wprost z dziobu, także gdy wiatru w ogóle nie ma i w odczycie pozornym zostaje sam ruch jachtu.
Czy kąt wiatru rzeczywistego to to samo co kierunek wiatru rzeczywistego?
Nie. Kąt wiatru rzeczywistego liczy się od dziobu, od 0° do 360° zgodnie z ruchem wskazówek zegara, bez odniesienia do północy. Kierunek wiatru rzeczywistego to namiar kompasowy, więc do kąta trzeba dodać kurs jachtu. Pomylisz jedno z drugim i liczba nadal będzie poprawna, ale opisze coś innego.
