Głębokość nurkowania woblera ze sterem – suplement

Doszły do mnie głosy, że za trudne piszę artykuły. No cóż …. Postaram się.
Zwykle w swoich artykułach staram się opisać zjawiska fizyczne posiłkując się wiedzą ze szkoły średniej. Być może moje uczęszczanie do technikum mechanicznego ułatwiło mi opanować pojęcia tj: moment siły, środek ciężkości. Fizyka ze studiów, opisana matematyką wyższą, moim zdaniem, nie zawsze może mieć zastosowanie do opisu zachowania się woblera ze względu na małe wykorzystanie praktyczne dla większości z nas.
Nie trzeba zjadać zębów na tworzeniu bądź łowieniu na woblery, aby dojść do pewnych zależności jakie rządzą zachowaniem się woblera. Wystarczające jest zapoznanie się z prawami fizyki, ale także z budową woblera. Moim skromnym zdaniem najtrudniejsze jest rozpoznanie, opisanie a następnie wdrożenie w życie praw fizyki.
Jednakże warto zweryfikować rozpoznane prawa fizyki w celu potwierdzenia, bądź ich odrzucenia. Wówczas niezbędny jest plan badań. Ale badania nie są dążeniem do celu, np. uzyskania określonej pracy, a do uzyskania odpowiedzi. Negatywna odpowiedź też jest cenną informacją. Dopiero po weryfikacji można podjąć się osiągnięcia jakiegoś z góry założonego celu. Tak więc plan eksperymentu, badań i żelazna konsekwencja w jego realizacji pozwolą zdobyć wiedzę. A wnioski? Same przyjdą.
Nie wszystko dowiecie się od razu, nie zrażajcie jak nie wychodzi. Ważne, abyście systematycznie pracowali. Ja też wszystkiego jeszcze nie wiem, ale poszerzam swoją wiedzę.
To jest jedna z możliwych dróg do osiągnięcia wiedzy. Czy najlepsza? Tego nie wiem, ale mnie bardzo odpowiada.
Nie czuję się, ani nie planuję być autorytetem w tworzeniu woblerów. Nigdy takowego osobiście nie zrobiłem. Staram się jedynie przybliżać prawa fizyki rządzące zachowaniem się woblera w wodzie. Waszym zadaniem jest, albo ich zanegowanie, albo potwierdzenie i właściwe wykorzystanie przy tworzeniu woblerów. Zatem nie powiem Wam jak zbudować konkretny wobler. Każdy jest inną konstrukcją, nie rzadko wrażliwą na wiele czynników.
Pisząc swoje artykuły oczekuję dyskusji z waszej strony. Ale zakładam także, że starzy wyjadacze, a takich osób jest sporo na naszym portalu, przy braku dyskusji z ich strony akceptują moje przemyślenia związane z zachowaniem się woblera w wodzie.

 

Przejdźmy jednak do meritum tego artykułu. Jest on uzupełnieniem poprzedniego:

 

http://jerkbait.pl/t...lera-ze-sterem/

 

Wspomniałem w nim o wpływie obciążenia i jego rozłożenia w korpusie, że bardzo istotny jest ster i wszystkie czynniki z nim związane: wielkość, kąt pochylenia, itp. oraz położenie oczka mocującego linkę na głębokość nurkowania.
Zagadnienie to nie zostało wyczerpane, ciągle poszerzam swoją wiedzę. Efektem tego jest ten artykuł, w którym przedstawiam kolejne czynniki mające wpływ na głębokość nurkowania woblera. Nie zawsze i nie wszystkie są oczywiste bez głębszej analizy. A zatem:
Istotny jest charakter pracy woblera. Rodzaje prac woblera zostały omówione w artykule:

 

http://jerkbait.pl/p...-ze-sterem-r353.

 

Głębszemu nurkowaniu sprzyjać będzie wobler z pracą ogonową typu V oraz Y, najmniej z pracą typu X (najczęściej spotykaną). W pracy ogonowej typu X zarówno głowa jak i ogon wychylają się na boki. Wychylanie się głowy na boki powoduje, że wobler stawia większy opór podczas nurkowania. Zaleca się stosowanie woblerów z pracą typu V lub Y. W przypadku pracy lusterkującej również nie zaleca się pracy typu X. W obu rodzajach pracy należy także pamiętać, aby amplituda wychyleń nie była zbyt duża. Inaczej mówiąc wobler głęboko nurkujący nie powinien zbytnio „mieszać wodę”.
Kolejnym czynnikiem wpływającym na głębokość nurkowania H jest siła nurkowania F_N, którą głównie generuje ster, ale nie tylko. Kształt korpusu również może sprzyjać, bądź nie, głębokości nurkowania H woblera. Zwykle trudno jest rozpatrywać jednoczesny wpływ wielu czynników. Stąd poddano analizie oddzielnie wpływ korpusu i steru na opływ woblera przez wodę i wynikające z tego konsekwencje. Kształt korpusu ma istotne znaczenie w jaki sposób woda go opływa. Na rys.1 zaprezentowano rozkład ciśnienia na powierzchni korpusu woblera klasycznego, a uzyskany został podczas komputerowej symulacji jego opływu przez wodę.

 

 

 

Rys.1. Rozkład ciśnienia na korpusie woblera klasycznego

 

Na górnej części korpusu występuje niższe ciśnienie, a w dolnej i w okolicach przodu oraz tyłu pojawia się ciśnienie wyższe. Jak widać rozkład ciśnień nie jest równomierny, o stałej wartości, lecz zmienia się po długości korpusu. W przedniej części korpusu zarówno niższe jak i wyższe ciśnienia przyjmują najwyższe wartości, które maleją w kierunku tylnej części. Jednakże w końcowej części korpusu dodatkowo wyższe ciśnienie wzrasta. Przedstawiony rozkład ciśnienia ma związek z kształtem korpusu. Na rys.2 wyjaśniono wpływ kształtu korpusu na rozkład ciśnienia.

 

 

 

Rys.2. Opływ przez wodę typowego kształtu korpusu

 

Widać, że górna część korpusu jest zaokrąglona, a dolna płaska (widok z boku). Czoło korpusu rozdziela strugi płynącej wody na dwie części: górną (1) i dolną (2). Struga górna (1), oznaczona kolorem niebieskim, ma dłuższą drogę do pokonania niż struga dolna (2), opisana kolorem czerwonym. Aby cząsteczki obu strug na krawędzi spływu (poza korpusem) mogły się spotkać w tym samym czasie (zgodnie z zasadą ciągłości ruchu wody), to cząsteczki górnej strugi (1) muszą poruszać się szybciej niż cząsteczki strugi dolnej (2), gdyż mają dłuższą drogę do pokonania. W innym przypadku (cząsteczki górnej strugi i (1) dolnej (2) poruszają się z identyczną prędkością), to cząsteczki dolnej strugi (2) dopłynęłyby szybciej do krawędzi spływu niż cząsteczki górnej strugi (1). Wówczas na górnej części korpusu wytworzyłaby się próżnia, co jest niemożliwe. Natomiast korzystając z prawa Bernoulliego stwierdza się, że zwiększonej prędkości cząsteczek strugi górnej (1) towarzyszy zmniejszenie ich ciśnienia i na odwrót, zmniejszonej prędkości cząsteczek strugi dolnej (2) towarzyszy zwiększenie ich ciśnienia. Zatem w stosunku do ciśnienia panującego w wodzie, na górnej części korpusu wytworzyło się podciśnienie a na dolnej nadciśnienie. Różnica tych ciśnień daje siłę (oznaczoną czerwoną strzałką) skierowaną do góry o kierunku prostopadłym do niezakłóconego kierunku prędkości płynącej wody. Siłę tę można nazwać siłą nośną korpusu F_NK. W związku z tym, siła ta unosi korpus do góry, co nie jest korzystne podczas zanurzania się pływającego woblera. Korpus z rys.1 będzie także generował siłę F_NK skierowaną do góry.
Aby siłę nośną skierować w dół, wówczas będzie to siła nurkowania korpusu F_NK, należy inaczej ukształtować korpus, co pokazano na rys.3÷rys.5.
W każdym z trzech wariantów została wydłużona dolna część korpusu względem górnej, co spowodowało że na górnej części korpusu pojawiło się nadciśnienie, a w dolnej podciśnienie. W wariancie I wybrzuszenie zaczyna się już praktycznie od głowy i kończy w okolicach ogona. Widać wyraźnie, że droga pokonywana przez strugę 2 jest zdecydowanie dłuższa niż przez strugę 1, co w konsekwencji prowadzi do powstania wyższego ciśnienia nad grzbietem korpusu i niższego ciśnienia pod brzuchem korpusu. Ta różnica ciśnień oddziałujących na powierzchnię korpusu generuje siłę F_NK skierowaną w dół, czyli w kierunku nurkowania woblera. Można zatem stwierdzić, że tak ukształtowany korpus sprzyja nurkowaniu woblera.

 

 

 

Rys.3. Opływ przez wodę korpusu – wariant I

 

W drugim wariancie (rys.4) wybrzuszenie korpusu zaczyna się od połowy długości korpusu i kończy w ogonie. Tutaj również struga 2 ma dłuższą drogę do pokonania niż struga 1. Podobnie jak korpus z rys.3 korpus o takim kształcie zwiększy zdolność woblera do głębszego nurkowania niż wobler z rys.2.

 

 

 

Rys.4. Opływ przez wodę korpusu – wariant II

 

Zaś w trzecim wariancie, pokazanym na rys.5 wybrzuszenie znajduje na środku długości korpusu. Wybrzuszenie nie jest tak długie ja w wariancie I (rys.3) i wariancie II (rys.4), ale wystarczająco długie, aby struga 2 miała dłuższą drogę niż struga 1, a to wystarczy do wygenerowania siły F_NK skierowanej w dół.

 

 

 

Rys.5. Opływ przez wodę korpusu – wariant III

 

Jednakże większy wpływ na głębokość nurkowania H woblera ma ster, który generuje jego siłę nurkowania F_NS. Na rys.6 pokazano wobler z korpusem z rys.1 i zamocowanym sterem oraz na jego tle umieszczono rozkład ciśnienia uzyskany podczas komputerowej symulacji jego opływu przez wodę. Rozkład ten jest nieco inny niż dla samego korpusu (rys.1). Widać, że nad sterem pojawia się wyższe ciśnienie a pod nim niższe. Dzięki temu ciśnieniu oddziałującemu na powierzchnię steru pojawia się siła nurkowania F_NS wymuszająca zanurzanie się woblera pod wodę. Natomiast w dalszej części woblera rozkład ciśnienia jest podobny do tego, który uzyskano dla korpusu bez steru. Zatem wyższe ciśnienie o znacznych wartościach w stosunku do całego rozkładu ciśnienia po długości woblera znajduje się w okolicy jego głowy oraz korpusu. Są to miejsca, w których wobler jest podatny na zmianę jego pracy. Można także je wykorzystać do zaburzeń pracy podstawowej.

 

 

 

Rys.6. Rozkład ciśnienia na powierzchni woblera

 

Zbliżony rozkład ciśnienia będzie także w przypadku woblera pokazanego na rys.7. Wobler ten posiada korpus z rys.2. Mimo, że kształt korpus generuje siłę F_NK skierowaną do góry, to siła F_NS pochodząca od steru, znacznie większa, wymusza nurkowanie woblera.

 

 

 

Rys.7. Korpus ze sterem

 

Każda z tych sił daje moment względem oczka mocującego linkę, co pokazano na rys.8. Zatem siła F_NS działając na ramieniu x_S generuje moment M_NS, zaś siła F_NK działając na ramieniu x_k wytwarza moment M_NK.

 

 

 

Rys.8. Układ obciążeń

 

Taki układ momentów wymusza ustawienie się woblera pod większym kątem wejścia a_wej w stosunku do lustra wody (rys.9).

 

 

 

Rys.9. Ustawienie się woblera podczas nurkowania

 

Z kolei na rys.10 zaprezentowano korpus (wariant III, rys.5), w którym zamocowano ster. Zarówno korpus jak i ster generują odpowiednio siły F_NK, F_NS skierowane w dół.

 

 

 

Rys.10. Korpus (wariant III) ze sterem

 

Z kolei siły F_NK, F_NS działając odpowiednio na ramionach x_S, x_k tworzą momenty M_NS, M_NK. Układ obciążeń dla tego przypadku pokazano na rys.11.

 

 

 

Rys.11. Układ obciążeń

 

W tym przypadku moment M_NK jest zwrócony w przeciwną stronę niż dla woblera z rys.8. Może to spowodować, że wobler ustawi się inaczej, tzn. będzie nurkował pod znacznie mniejszym kątem wejścia a_wej, co pokazano na rys.12.

 

 

 

Rys.12. Ustawienie się woblera podczas nurkowania

 

Analizując te dwa woblery zauważa się, że wobler z rys.8 może zejść szybciej pod wodę niż wobler z rys.11, ale wcale nie musi uzyskać większej głębokości H. Wydarzy się to wówczas, gdy kąt wejścia a_wej dla tego woblera będzie większy od wartości optymalnej, czyli a_wej > a_wej(opt). Wówczas będzie stawiać duży opór uniemożliwiający uzyskanie znacznej głębokości H. Natomiast wobler z rys.11 także może nie uzyskać określonej głębokości H wtedy, gdy kąt wejścia a_wej będzie mniejszy od wartości optymalnej, czyli a_wej < a_wej(opt). Wobler w takim położeniu będzie zbyt długo schodził na żądaną głębokość H i może nie zdążyć jej uzyskać na określonej długości drogi prowadzenia. Niemniej nie należy spodziewać się aż tak wielkiego wpływu kształtu korpusu uniemożliwiającego uzyskanie określonej głębokości H. Wpływ kształtu korpusu można zniwelować sterem. Tak więc można dobrać ster oraz jego położenie względem oczka mocującego linkę w celu uzyskania odpowiedniej głębokości nurkowania H i pracy woblera.
Ważny jest także hydrodynamiczny kształt woblera. Wobler swoim kształtem nie może stawiać dużego oporu. Na rys.13 pokazano woblery z różnymi kształtami korpusów.

 

 

 

Rys.13. Woblery o różnych kształtach korpusów

 

Oba kształty korpusów nie sprzyjają nurkowaniu (przypadek z rys.2), ale korpus z rys.13a stawia mniejszy opór podczas nurkowania niż korpus z rys.13b, zakładając kąt pochylenia steru identyczny w obu woblerach. Wynika to z faktu, że w woblerze z rys.13a korpus jest niejako przedłużeniem steru oraz jego największa wysokość jest znacznie oddalona od steru, czego nie można powiedzieć o woblerze z rys.13b. Wobec tego wobler z rys.13a będzie nurkować głębiej.
Na rys.14 przedstawiono trzy korpusy klasyczne nieznacznie różniące się między sobą, ale umożliwiające uzyskanie niejednakowych głębokości nurkowania. Odmienność pomiędzy nimi polega na nieco innym ukształtowaniu głowy woblera, czyli kąta pochylenia czoła względem osi pionowej l oraz położenia najwyższego punktu korpusu K względem oczka mocującego linkę (wymiar N). W korpusie z rys.14a jest najmniejszy kąt pochylenia l, a w korpusie z rys.14c największy. Wobec tego korpus z rys.14a stawia największy opór i wobler zanurkuje najpłycej. Natomiast korpus z rys.14c będzie stawiać najmniejszy opór, co umożliwi woblerowi zejść najgłębiej pod wodę. Korpus z rys.14b jest wersją przejściową pomiędzy korpusem z rys.14a i korpusem z rys.14c. Analizując dalej zauważa się, że najwyższy punkt korpusu K znajduje się najbliżej od oczka mocującego linkę (wymiar N) w korpusie z rys.14a, a najdalej w korpusie z rys.14c. Położenie tego punktu jest oczywiście konsekwencją uzyskania kąta pochylenia czoła korpusu względem osi pionowej l. Analiza została przeprowadzona przy założeniu, że kształt, powierzchnia steru oraz kąt pochylenia steru względem osi poziomej woblera a w rozpatrywanych korpusach są identyczne.

 

 

 

Rys.14. Trzy korpusy klasyczne

 

Z kolei na rys.15 zaprezentowano trzy korpusy różniące się ukształtowaniem powyżej i poniżej oczka mocującego linkę. Wszystkie trzy korpusy posiadają wypukły kształt powyżej tego oczka. Natomiast poniżej, korpus z rys.15a posiada wypukło-wklęsły kształt, a pozostałe dwa są wklęsłe. W korpusie z rys.15a woda opływająca korpus woblera pokona dłuższą drogę poniżej oczka niż powyżej. Zatem wyższe ciśnienie oddziałujące na korpus pojawi się powyżej tego oczka, co spowoduje głębsze nurkowanie niż w przypadku dwóch pozostałych. Jednakże korpusy z rys.15b i rys.15c są niższe, najwyższe punkty korpusu K znajdują się najdalej od oczka mocującego linkę (wymiar N) wymuszając głębsze nurkowanie woblerów z tymi korpusami niż z korpusem z rys.15a. Z kolei porównując korpusy z rys.15b i rys.15c zauważa się, że najwyższy punkt korpusu K najdalej odsunięty jest od oczka w korpusie z rys.15c powodując, że wobler z tym korpusem nurkować będzie najgłębiej.

 

 

 

Rys.15. Trzy korpusy

 

Rys.16 przedstawia dwa korpusy ukształtowane w taki sposób, aby umożliwiały woblerowi głębsze nurkowanie, czyli woda opływająca korpus poniżej oczka ma dłuższą drogę do pokonania niż powyżej (przypadek z rys.3÷rys.5). Powyżej tego oczka korpusy są wypukłe, zaś poniżej wklęsło-wypukłe. Korpus z rys.16a w dolnej swej części jest najpierw wypukły, następnie wklęsły by zakończyć się wypukłością, zaś korpus z rys.16b od strony oczka mocującego linkę jest wypukły a lekko wklęsły od strony ogona. Głębiej powinien zanurkować wobler z rys.16a ze względu na to, że woda opływająca korpus poniżej oczka ma dłuższą drogę do pokonania.

 

 

 

Rys.16. Dwa korpusy

 

Ponadto należy pamiętać, że korpus pękaty stawia większy opór niż smukły. Może to mieć istotne znaczenie w przypadku woblerów z dużymi korpusami. Na rys.17 pokazano dwa różne kształty woblerów w widoku z góry.

 

 

 

Rys.17. Korpusy w widoku z góry

 

Korpus z rys.17a jest krótki, ale pękaty i będzie stawiać większy opór niż korpus dłuższy i smuklejszy, który przedstawiono na rys.17b. Podobnie jest z przekrojami poprzecznymi woblerów o identycznej długości, które zaprezentowano na rys.18.

 

 

 

Rys.18. Przekroje korpusów

 

Dwa pierwsze przypadki (rys.18a i rys.18b) charakteryzują się znaczną wysokością H_K w stosunku do szerokości B_K, natomiast przekrój z rys.18c posiada znaczną szerokość B_K w stosunku do jego wysokości H_K. Przekrój ten będzie stawiać mniejszy opór niż dwa z rys.18a i rys.18b. Z kolei największy opór spośród dwóch pierwszych przekrojów będzie stawiać przekrój z rys.18a, gdyż posiada największą powierzchnię i jest najszerszy.
Ważna także jest zbieżność korpusów. Na rys.19 pokazano korpusy woblerów o jednakowych długościach L_K, lecz różniące się szerokością B_K i zbieżnością.

 

 

 

Rys.19. Korpusy, w widoku z góry, o różnych zbieżnościach

 

Największą szerokość BK, jak i zbieżność, posiada korpus z rys.19a, zaś najmniejszą korpus z rys.19c. Duża zbieżność wymusza żywszą pracę woblera, czyli o dużej amplitudzie. Można ją oczywiście zmienić poprzez odpowiedni rozkład dodatkowego obciążenia, ale nie zawsze jest to pożądane. Niemniej, wobler o dużej amplitudzie pracy będzie stawiał większy opór niż wobler pracujący oszczędniej.
Warto także zwrócić uwagę na to, że kształt, wielkość korpusu będą miały znaczenie podczas prowadzenia woblera pod kątem do nurtu płynącej wody. Wówczas boczna powierzchnia woblera nabiera dużego znaczenia. Działająca woda na dużą powierzchnię boczną woblera będzie odsuwać go od przyjętego toru poruszania się powodując, że wobler później zejdzie na żądaną głębokość lub może nawet nie zdążyć. W tym aspekcie warto jeszcze wykonać testy z różnymi kształtami korpusów, ale i sterów również.

 

Podsumowując, po analizie obu artykułów można stwierdzić, że jest wiele czynników decydujących o głębokości nurkowania woblera. Niemniej nie mają one jednakowego wpływu i niekiedy trudno jest określić, który z nich przeważa. To zależy od wielu składowych i ich wzajemnych relacji podczas tworzenia woblera. Na pewno zdecydowany wpływ ma ster, czyli jego wielkość, położenie względem oczka mocującego linkę. Nie można pominąć ciężaru przynęty (wielkość i kształt korpusu i materiał z jakiego jest wykonany, ilość i rozkład dodatkowego obciążenia decydującego o początkowym położeniu woblera względem lustra wody oraz rodzaju i amplitudzie pracy). W dalszej części można rozważać opory jakie stawia wobler podczas nurkowania.
Owe rozważania dotyczą wyłącznie woblera pływającego. Pominięto rodzaj i grubość linki.
Czy zagadnienie zostało w całości omówione? Zapewne nie. Liczę na aktywność wędkarzy łowiących ryby metodą trollingową oraz twórców woblerów, zwłaszcza do połowu sumów.