ما هي سرعة الهيكل؟
سرعة الهيكل هي السرعة النظرية القصوى التي يبلغها قارب الإزاحة وهو يبحر بكفاءة. فعندما يشق القارب طريقه عبر الماء، تتولّد عنه موجة عند المقدمة وأخرى عند المؤخرة. ومع تزايد سرعة القارب حتى يصبح طول موجته مساويًا لطول خط الماء، يجد القارب نفسه محصورًا في الانخفاض بين موجة مقدمته وموجة مؤخرته. وحينها تتطلب أي زيادة في السرعة قدرًا هائلًا من الطاقة لا يتناسب مع المردود، ولذلك تمثّل سرعة الهيكل الحدّ العملي الأعلى لمعظم القوارب غير المنزلقة.
كيفية استخدام الحاسبة
قِس طول خط الماء (LWL) لقاربك، أي طول الجزء من الهيكل الملامس فعليًا للماء أثناء السكون، وليس الطول الكلي للقارب (LOA). أدخل هذه القيمة بالأقدام، وستعطيك الحاسبة السرعة النظرية للهيكل بالعقدة، مع تحويلها إلى أميال في الساعة وكيلومترات في الساعة.
شرح المعادلة
المعادلة الكلاسيكية هي $$\text{Hull Speed (knots)} = 1.34 \times \sqrt{\text{LWL (ft)}}$$. ويأتي الثابت 1.34 من فيزياء الأمواج الجاذبية في المياه العميقة معبّرًا عنها بالوحدات البحرية. فكلما زاد طول خط الماء، أمكن للقارب أن يولّد موجة أطول وأسرع، وهذا ما يفسّر كون القوارب الأكبر أسرع عادة. ولأن العلاقة تعتمد على الجذر التربيعي، فإن مضاعفة طول خط الماء لا ترفع سرعة الهيكل سوى بنحو 41% فقط، وليس بنسبة 100%.
مثال محلول
لنأخذ قاربًا شراعيًا طول خط مائه 36 قدمًا: الجذر التربيعي لـ 36 = 6، إذن سرعة الهيكل $$= 1.34 \times 6 = 8.04 \text{ عقدة}$$ (أي نحو 9.25 ميل/ساعة أو 14.89 كم/ساعة). وهذا يعطي صاحب القارب فكرة تقريبية عن السرعة التي يمكنه الإبحار بها براحة في ظروف جيدة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن للقارب أن يتجاوز سرعة الهيكل؟ نعم. تستطيع القوارب ذات الهياكل المنزلقة والتصاميم الخفيفة جدًا من الإزاحة أن تعتلي موجة مقدمتها وتتخطّاها، لكن ذلك يستلزم قدرًا أكبر بكثير من الطاقة.
هل أستعمل الطول الكلي (LOA) أم طول خط الماء (LWL)؟ استعمل دائمًا طول خط الماء (LWL). فالأجزاء البارزة عند المقدمة والمؤخرة لا تؤثّر في سرعة الهيكل أثناء السكون.
هل قيمة 1.34 دقيقة دائمًا؟ لا، فهي قيمة تقريبية. ويستخدم كثير من المصممين نطاقًا يتراوح تقريبًا بين \(1.1\) و\(1.5\) حسب شكل الهيكل والظروف.
