Visa varukorgen
Design & Illustration

Skrovform och vågor

Jeff Allen testar Frej i brytande sjö

Jag har vid flera tillfällen de senaste åren med mina uppdragsgivare diskuterat skrovformer och hur de beter sig i olika förhållanden. En vanlig fråga har varit varför jag gärna förespråkar trubbnosiga kajaker, när de flesta havskajaker på marknaden har utfallande och uppsvängda stävar – med den diskret antydda åsikten att ”så ser ju riktiga havskajaker ut”.

Jag brukar försöka förklara att stävarna ensamma inte avgör hur kajaken beter sig – man måste räkna in kölens språng, volymfördelningen, långskeppsbalansen, längd/breddförhållande med mera – och att det är svårt för många att acceptera att allt inte är som förr när engelska eskimåepigoner av västgrönländskt ursprung för snart 50 år sedan etablerade begreppet havskajak.

Tidigare har jag tänkt mig att det grönländska utseendet har fördelar genom att en sådan kajak går mjukare och tystare i sjön och att den surfskiinspirerade trubbnosigheten är snabbare men stampar och skvätter mer – vilket är rätt logiskt, eftersom det på Grönland var viktigare med tyst gång för att kunna smyga sig på bytesdjuren, och att för surfskis där hög fart är det primära kan man acceptera att det skvätter och låter lite mer.

Men gång på gång under de senaste åren har jag sett att lång vattenlinje och hög PC faktiskt rör sig behagligare och tystare i krabb sjö – och inte minst, upplevt det så tydligt med min Njord!

Analyserar man mekaniken bakom skroven i vågor är det helt logiskt.

Så här ungefär:  I bilden nedan finns en Nordkapp som exponent för en klassisk havskajak med både utseende och anseende som en utmärkt kajak i besvärliga förhållanden, och min Panthera som får representera en modern surfskiinspirerad havskajak. Måtten är snarlika (Nordkapp 545x53, Panthera 559x52), volymen likaså (Nordkapp 380 liter, Panthera 375) men det mesta annat är fundamentalt olika. Panthera har PC 0,563, Nordkapp betydligt lägre (jag har inte den exakta siffran men av volymkurvan att döma bör det vara kring 0,52) och vattenlinjelängden är 467 cm för Nordkapp och 552 för Panthera.

Bilden nedan visar dessa skillnader. Den blå kurvan är volymfördelningen i skrovet. Panthera med relativt jämn volymfördelning och Nordkapp med spinkiga stävar och bullig mage (pyknisk skrovform ;-). De röda linjerna visar den hävstång vars längd styr beteendet i vågor (längden är definierad mellan de punkter där volymen längs volymkurvan ökat med samma koefficient för båda skroven).

skrovformens betydelse

När en våg träffar förskeppet är det volymen i ändskeppen som bestämmer rörelsen. En 50 cm hög våg lyfter hävstångens för- och akterkant 50 cm. Allt som sticker ut framför och bakom dessa noder kommer att röra sig mer – ju längre ut desto större amplitud. Och större amplitud betyder mer bromsande och skvättande.

Bilden nedan är från kapitlet om skrovform på sajten och visar ungefär hur det kan se ut i motsjö (håll musmarkören över bilden för att köra animationen). Kajakerna är en Frej i förgrunden och bakom den en Anas Acuta.

Nordkapp (i viss mån även Anas Acuta) är en utmärkt expeditionskajak, bevisat av expeditioner över Nordsjön, runt Kap Horn och runt Australien – men under förutsättning att man tar det lugnt. Panthera och Frej är också utmärkta  expeditionskajaker, men de tar sig fram i vågorna lite snabbare och smidigare och blöter inte ner eller tröttar ut paddlaren lika mycket.

Kommentarer

Very interesting. Have you considered that the Greenland Eskimos generally went on short hunting trips, and usually in relatively good weather? I would love to see a similar comparison between the Aleutian baidarka hull shape and the surf-ski, since they have much more volume in the ends, as well as the bifid bow and unique stern

I agree. Greenland kayaks were used primarily for short hunting trips in waters close by. But there are stories about fighting sudden offshore wind for many hours or even days, so challenging conditions must be handled with kayak performance and solid seamanship.

I imagined that a baidarka would behave more like the modern surfski, being long and slim with high-volume ends. The sea otter hunt would require them to cover larger areas, and to get to the hunting grounds efficiently they used to connect the baidarkas in pairs and hoist a sail. But baidarkas are rare in Sweden and I have tried one only shortly and on flat water.

Their sea-keeping abilities, seem to depend on the hull configuration rather than the hull's flexibility that has been suggested.

Det ska bli intressant att uppleva denna skillnad. Jag sjösätter min Frej senare i veckan och har endast min Black Pearl som referens sedan tidigare. Mycket intressanta animationer!

Hoppas du hör av dig med dina upplevelser...

With cedar strips about to start covering the forms of my Frej, this article made me even more happy with my choice of your designs (as if that were even possible) as well as even more excited to get on the water with what I hope to be a true to form version of this boat! Great read, love your attention to scientific design.

Thanks Sean. Look forward to hearing if you agree with me when your Frej is launched.

Gäller dessa jämförelser även Pantera vs Black Pearl, Hunter, Nanoq?

Finns det inga fördelar med det mer Grönländska formatet?

Själv har jag alltid tänkt att dom fallande stävarna introducerar kajakens bärighet mera gradvis och därför rör sig mjukare och "stampar" mindre. Känns inte som en självklarhet att det måste gå stökigare bara för att stävarna rör sig mer upp/ner? Kan en spetsigare kajak penetrera brytande motsjö mer? Och kan det vara en fördel i vissa situationer? Kan en kajak med kortare vattenlinje vara mer lättsvängd vid samma totallängd? Kan olika totallängd, vattenlinjelängd, språng, volymfördelning bete sig olika beroende på vågornas höjd och längd?

Bara några tankar...

Jo, självklart har de grönländska skrovformerna fördelar. Resonemanget ovan gäller främst om man försöker hålla lite fart i krabb sjö. Annars går Black Pearl, Hunter och (framför allt) Nanoq väldigt mjukt och fint i sjön – en behagligt kontrollerad rörelse även om den har större amplitud än de mer surfskiliknande kajakerna. De här kajakerna går också tystare i sjön under förutsättning att man inte pressar upp farten så mycket att förskeppet dyker och skrätter.

Utfallet beror även på vågornas längd, höjd och form. Alla kajaker har sin akilleshäl i vissa vågförhållanden, och skrovform i förhållande till vågor är en komplex ekvation, med många motstridiga faktorer som skall balanseras. Problemet jag resonerar kring ovan gäller främst i vågor upp till ca 1,5 meters höjd – vid högre vågor blir våglängden så stor (> 11 m) att skillnaden gradvis minskar för ett 5 meters skrov.

Kortare vattenlinje ger förstås bättre manöverbarhet om allt annat är lika – men i fallet ovan får Panthera och Frej sin manöverbarhet genom krökt köllinje istället för genom kort vattenlinje och är därför lika manöverbara. Men jämfört med en gammal engelsk grönlandsepigon med tämligen rak köl är skillnaden stor.

Hi. thanks for the writeup. The idea of a wave passing the kayak making it rock and causing resistance may be correct, but with a kayakker in the kayak the real motion up and down will be dampend quite a bit, also the kayakker will often move back and forth going over a wave to counter that same movement. Can you recalculate the animation with a 75Kg kayakker and the weight of the kayak itself, to see how it may really behave ?

Hi Christian, the kayaks in the animation are loaded down to the design waterline and thus include the weight of a paddler in the cockpit. Since this weight is positioned very close to the center of motion, the dampening effect will be small. But if the paddler is alive and well and keeps rocking back and forth, the result could be just about anything – at best reducing the pitching considerably, as I have indicated here.

Skriv en kommentar