ORC - optymalizacja jachtu?
24.01.2018

Artykuł został napisany w grudniu 2017 roku, potem lekko uzupełniony, a dodatkowo trochę rozbudowany w styczniu, po szkoleniu regatowym.

Wielu żeglarzy, zaczynając przygodę z ORC, wspomina o optymalizacji. Być może na zasadzie dawnych doświadczeń, gdzie dostosowanie do formuły często przynosiło (i przynosi) większe lub mniejsze korzyści.
Bardzo trudno jest wytłumaczyć, że formuły ORC dotyczy to w małym stopniu. A patrząc od strony armatora, tym bardziej. Od strony armatora dlatego, że armator ma niewielki wpływ na choćby konstrukcję jachtu. Konstruktor, projektant, to co innego. Ale takim przypadkiem nie będę się zajmował.
Po prostu - mamy swój jacht, zazwyczaj niezbyt nowy, i chcemy wykorzystać wszelkie szanse. W tym także poprawę świadectwa. Pytanie, jakie mamy w tym pole manewru? I duże, i nieduże. Nieduże w mitycznej optymalizacji. Duże w ogólnym przygotowaniu jachtu do regat. Granica między jednym a drugim nie zawsze jest oczywista. Kwestia nazewnictwa i rozumienia określenia "optymalizacja". Bardzo często zmieniamy coś na jachcie pod kątem poprawy osiągów jachtu, niezależnie od formuły. Nazywanie wszelkich swoich działań optymalizacją pod formułę, to nadużycie. Być może stąd wiele nieporozumień w tej kwestii.
Czemu w ORC jest mało punktów, które są klasyczną optymalizacją pod formułę? Dlatego, że formuła zawiera w sobie bardzo niewiele "kar" za przekroczenie różnych parametrów. Innymi słowy, mało jest miejsc, gdzie niewielka zmiana parametru powoduje dużą zmianę świadectwa. W innych formułach tak nie jest, występują różne kary, więc czasami drobna zmiana ma duże znaczenie.
Drugą ważną rzeczą jest to, że wynikiem formuły jest świadectwo z tabelką osiągów. Osiągów w różnych warunkach, na różnych kursach i sile wiatru. Jeżeli wyniki wyścigu są liczone metodą opartą na PCS, czyli na krzywej osiągów, która budowana jest na podstawie tabeli osiągów, to wyniki mogą nie mieć nic wspólnego ze współczynnikiem GPH. A to oznacza, że np. wyrzucanie przed regatami dużych żagli podstawowych, żeby poprawić świadectwo, może nic nie dać. Bo jeżeli wiało mocno, i wyniki były liczone na podstawie osiągów jachtu w silnym wietrze, to fakt posiadania dużej genuy na słaby wiatr nie ma  znaczenia. Dlatego że na podstawie oszacowanej przez program siły wiatru, oraz na podstawie podanych kierunków wiatru (podanych wprost, lub predefiniowanych) tworzony jest, tylko dla tego jednego wyścigu(!), współczynnik ToD i dla tego współczynnika jest obliczany czas przeliczony.
To jest ogromna siła tej formuły. Czy ten mechanizm działa zawsze idealnie, to już inna sprawa. O tym będzie dalej.

Jakie w ogóle mamy możliwości manewru w ORC? Bo nie jest tak, że nie mamy żadnych możliwości.
Można je podzielić na kilka części.
Działania rzeczywiście tylko pod formułę, wykorzystujące te kilka luk czy niedokładności, które znamy.
Działania ogólnie poprawiające osiągi jachtu, które też można podzielić na dwie grupy: mające wpływ na świadectwo i nie mające tego wpływu.
Tak naprawdę, moim zdaniem, tutaj jest najwięcej do uzyskania, ale nie jest to optymalizacja pod ORC, tylko optymalizacja w ogóle pod regaty. A to zdecydowanie nie to samo! Choć oczywiście wpływ na świadectwo ma.
Trzecia grupa to zmiany żagli i wagi załogi, w zależności od regat: od przewidywanej pogody, od posiadanej załogi, od trasy, od sposobu liczenia wyników.
Ostatni punkt ma też jeszcze jedno znaczenie: warto wyrzucić ze świadectwa wszystko to, co wpływa na nie niekorzystnie, a z czego nie będziemy korzystać. W ogóle lub w danej chwili.

Jeszcze jedna, ważna uwaga. Wszelkie podawane informacje mają większą wagę, jeżeli są poparte liczbami, czyli w tym wypadku różnymi świadectwami. Tylko że z tym jest duży kłopot.
Żeby to zrobić solidnie, trzeba mieć dostęp do programu. A po zmianie warto sprawdzić wyniki w praktyce na wodzie. Tego zwykli amatorzy raczej nie są w stanie zrobić, bo i czas, i przyrządy, i koszty.
"Zawodowe" teamy, jeżeli takie próby robią, to się potem wynikami nie chwalą.

Dzięki uprzejmości głównego mierniczego ORC w Polsce, Jarka Górskiego, uzyskałem na potrzeby tego artykułu kilka świadectw swojego jachtu po zmianie różnych parametrów. Te świadectwa, testowe, zamieszczam do porównań. Trzeba pamiętać, że różnice między świadectwami, w przyszłym roku i następnych, mogą być inne. A to dlatego, że świadectwa co roku są generowane programem, który jest ważny tylko rok i ciągle się zmienia.

świadectwo nr 1 - świadectwo jak nr 2 tylko ze wszystkimi żaglami dakronowymi (podstawa porównań)
świadectwo nr 2 - rzeczywiste świadectwo jachtu, aktualnie obowiązujące, ze wszystkimi żaglami
świadectwo nr 3 - świadectwo bez spinakerów, bez dużej genuy, bez spinakerbomu
świadectwo nr 4 - świadectwo z domyślną statecznością (czyli bez pomiarów stateczności)
świadectwo nr 5 - świadectwo z wyłączonym napinaczem achtersztagu
świadectwo nr 6 - świadectwo bez dużej genui
świadectwo nr 7 - świadectwo z parametrem FSP
świadectwo nr 8 - świadectwo z domyślną wagą i środkiem ciężkości masztu
 
Świadectwo nr 5 jest oparte na świadectwie nr 4. Oba świadectwa są typu Club, bo bez pomiaru stateczności nie można mieć świadectwa Int.

Na co zwracać uwagę oglądając świadectwa? Podstawowy współczynnik to GPH, który mówi o tym, ile sekund jacht potrzebuje na przepłynięcie jednej mili. ŚREDNIO! Średnio, czyli po uśrednieniu siły i kierunku wiatru (jest to średnia ważona, a wartości wag są w dokumentacji). I tym zazwyczaj będę się posługiwał dalej. Drugim ważnym parametrem jest CDL, który mówi nam o tym, jak szybko jacht pływa pod wiatr. Ten parametr jest stosowany do podziału jachtów na grupy. CDL to w uproszczeniu teoretyczna długość linii wodnej teoretycznego jachtu.
Może być tak, że z dwóch jachtów jeden ma większy GPH (czyli jest wolniejszy średnio), ale ma jednocześnie większy CDL (czyli szybciej pływa na wiatr). Jaki to przypadek? Np. pierwszy jacht to krótki, lekki i nowoczesny jacht ze spinakerami, a drugi to znacznie dłuższy, ale cięższy, starszy jacht i bez spinakera.
Te dwa parametry to tylko uśrednienie. Prawdziwe porównanie odbywa się w tabelkach osiągów. W nich dopiero widać, który jacht, w jakich warunkach, jest szybszy/wolniejszy od drugiego.

Luki w formule znalazłem dwie.
Materiał żagli. Za żagle starej/niskiej technologii (w praktyce dakronowe) jest pewien handicap. Natomiast za wszystkie pozostałe nie. Żagle z innych materiałów są traktowane tak samo, a to oznacza, że opłaca się mieć żagle najwyższej klasy. Jak widać w porównaniu świadectw nr 1 i nr 2, bonifikata za żagle dakronowe nie jest taka mała. Ale to mylące, dobre żagle "zarobią na siebie".
Kształt masztu. Mierzone są maksymalne wymiary profilu masztu, czyli jego długość i szerokość (MDL, MDT). Na tej podstawie uwzględniany jest cień masztu. Maszt o profilu prostokątnym będzie gorszy od masztu o przekroju parabolicznym o tych samych wymiarach, a formuła traktuje je jednakowo.

Waga masztu i jego środek ciężkości (wymiary MWT i MCG). Są to jedyne parametry nie wymagane do świadectwa Int. Tym bardziej do Club. Jeżeli nie zmierzymy tych wartości, to program przyjmie domyślną wagę masztu i domyślny środek ciężkości (różne dla masztów węglowych i pozostałych). Jak widać z porównania świadectw nr 1 i nr 8, zdecydowanie warto ten pomiar zrobić.

Owiewka. Jest mierzona szerokość rolera lub owiewki na sztagu. Wpływ tego parametru (wymiar FSP) na świadectwo nie jest opisany w dokumentacji. Dowiedziałem się, że powierzchnia boczna owiewki jest dodawana do powierzchni sztaksla. Świadectwo nr 7 zawiera wymiar FSP, za to świadectwo podstawowe nie, czyli sztaksle są na raksach. Widać, że jacht z owiewką jest szybszy. Oznacza to, że jeżeli mamy roler/owiewkę, to powinny być one dobrze dobrane aerodynamicznie, wysokiej klasy, tak żeby dobrze współpracowały z żaglem. Inaczej będziemy tracić.

Formuła w ogóle nie uwzględnia posiadania lub nie, steru strumieniowego. A jest to potężny hamulec. Można go nie mieć, można mieć różne rozwiązania steru chowanego w kadłubie.  Można na czas regat zaklejać otwory boczne.

Kwestia pomiaru stateczności jest bardziej złożona. To jedyny parametr, który po zmierzeniu może pogorszyć świadectwo jachtu. Bywa tak, gdy program, nie znając prawdziwej stateczności, przyjmuje ją domyślnie. Jednak, niestety, może przyjąć tę stateczność na korzyść jachtu. Innymi słowy, po wykonaniu pomiaru stateczności, możemy stracić.
I tak właśnie jest w przypadku Czarodziejki. Porównanie świadectw nr 1 i nr 4. Widać że większa różnica jest między CDL-ami niż GPH-ami obu świadectw. Co jest logiczne, bo lepsza stateczność ma wpływ bardziej na osiągi w żegludze na wiatr.
Co z takim fantem zrobić? Otóż moim zdaniem sprawa jest oczywista. Jeżeli po pomiarze stateczności zyskujemy, to tylko się cieszyć. Jeżeli po pomiarze stateczności stracimy, to mówi się trudno, i zostawia się pomiar! Przecież nie będziemy oszukiwać, pływając świadomie z nierzeczywistą statecznością!
Stateczność możemy sobie obejrzeć w tabelce Stability. W świadectwach Int danych mamy więcej, w tym moment prostujący RM.

Formuła przewiduje dwie nagrody. Za Forward Accomodation oraz za Cruiser/Racer.
Czy ma to sens można dyskutować. Do wyliczenia osiągów jachtu powinny wystarczyć pomiary wagi jachtu i stateczności, niezależnie od tego, co na jachcie w środku jest. Ale na razie formuła działa inaczej.
Jacht może uzyskać Cruiser/Racer jeżeli spełnia różne warunki mieszkalno-wyposażeniowe.
Odpowiednia dla długości jachtu ilość stałych koi o odpowiednich wymiarach, WC z umywalką, stół w mesie, miejsca na rzeczy załogi, odpowiednia wysokość w kabinie, kącik kuchenny, kącik nawigacyjny. Do tego instalacja wodna z odpowiedniej pojemności zbiornikiem wody i odpowiedniej wielkości zbiornikiem paliwa.
Fwd (czyli właśnie Forward Accomodation) to wydzielona na jachcie część mieszkalna na dziobie. Wydzielona niekoniecznie drzwiami, ale jednak jakoś odseparowana (np. grodzią). Muszą w niej być pełnowymiarowe koje, półki i tak dalej (zgodne z wymaganiami na C/R), i co ważne, nie może być tam WC.
Problem polega na tym, że mały jacht starego typu praktycznie nie ma szans na spełnienie warunków na oba powyższe parametry. Zazwyczaj spełnia tylko jeden warunek, często żadnego.
Ale jeżeli można coś uzyskać niejako bezkosztowo, bez dużych przeróbek, to oczywiście warto. Czarodziejka nie ma szans na Fwd, ale do uzyskania C/R brakowało tylko zbiornika paliwa większego o dwa litry. Więc przy okazji remontu instalacji paliwowej silnika taki większy zbiornik zainstalowałem i świadectwo można było o jakiś ułamek sekundy poprawić.
Zmiana obu parametrów razem dawała 1,4 sekundy zysku, zmiana tylko na C/R jakąś część z tego (0,8-0,9?).

Jednym z elementów optymalizacji jest wyrzucenie z jachtu i świadectwa kilku rzeczy, za które w świadectwie się płaci, a których nie wykorzystujemy. Chodzi o napinacz achtersztagu/sztagu. Jeżeli tego w czasie regat nie wykorzystujemy, to warto z jachtu zdjąć (Forestay Tension).
Różnicę widać między świadectwami nr 4 i nr 5.
Podobnie może być z dodatkowymi baksztagami (to już bardziej dyskusyjna sprawa). Oraz z żaglami i wagą załogi.
Z wagą załogi sprawa jest prosta. Należy zadeklarować taką wagę, jaka faktycznie pływa. Trzeba wiedzieć ile kto waży i sumy wagi nie przekraczać. Dlatego że jest to parametr, którego przekroczenie w regatach skutkuje dyskwalifikacją. Więc jakiś minimalny zapas trzeba zachować. Naciąganie wagi załogi przed regatami (ważenie po saunie czy w stanie odwodnienia) zemści się, gdy kontrola zostanie przeprowadzona w trakcie regat lub po.

W ten sposób płynnie przeszliśmy do żagli na pokładzie. Wszystkie żagle jakie są na jachcie, z wyjątkiem sztormowych, muszą być zmierzone i ujęte w inwentarzu żagli. Jest tak mimo tego, że na świadectwo wpływ mają tylko żagle największe z danego typu (największy spinaker, największy sztaksel).

Nie należy trzymać w świadectwie żagli, których z różnych powodów nie jesteśmy w stanie wykorzystać. Np. dlatego, że nie mamy odpowiedniej załogi albo osprzętu (o tym drugim będzie później).
Code0 jest chyba najlepszym przykładem. Żagiel, którego szybka obsługa jest trudna i na krótkiej trasie wyścigu góra-dół jego zalety mogą być problematyczne. To samo dotyczy genakerów i spinakerów. Do obsługi tych żagli trzeba mieć załogę. W przeciwnym wypadku... Oczywiście zawsze warto się uczyć, ale trzeba sobie zdawać sprawę z konsekwencji.
Świadectwo nr 3 pokazuje przypadek wyrzucenia żagli dodatkowych i żagli dużych, np. na regaty samotników. I krótkich Regat Samotników Gryfu, i długiej Bitwy o Gotland. Czy warto to robić? Raczej tak, tym bardziej im prognozy na regaty są gorsze, im jacht jest większy i trudniejszy w samotnej obsłudze, im mamy gorszego autopilota. Z drugiej strony tracimy wtedy wiele radości z żeglugi, a możemy się wkopać, gdy wiatr będzie naprawdę słaby. Decyzja jest bardzo indywidualna.
Osobiście nigdy, przez  ostatnie lata, tego nie robiłem. Świadectwa w trakcie sezonu nie były modyfikowane (chyba że na jacht trafił nowy żagiel), niezależnie od prognoz, rodzaju regat i dostępnej załogi. Nie jest to rozsądne postępowanie, ale gdyby nikt nie zmieniał świadectwa przed regatami, w ogóle nie byłoby problemu.

Posiadanie żagli, których nie wykorzystujemy, ma znaczenie albo w wyścigach liczonych metodami prostymi, albo gdy warunki nas przerosły. Np. posiadanie spinakera nie ma znaczenia, jeżeli podczas wyścigu była halsówka i metoda liczenia wyników to uwzględnia. To dotyczy zresztą wszystkich żagli, o czym cały czas warto przypominać.

Kolejne pytanie, jak duże żagle warto mieć. Statystyka mówi, że generalnie warto mieć jacht maksymalnie szybki. Z ważnym zastrzeżeniem, że wszystkie żagle muszą być tak duże, jakie jesteśmy w stanie opanować i w pełni wykorzystać. Oraz, że przeżaglowanie nie powoduje skutków negatywnych (choćby nawietrzność jachtu przy zbyt dużym grocie). Czyli tak dobieramy żagle, żeby uzyskać prędkości duże, ale z odpowiednim umiarem. Jak to wygląda na nowym naszym jachcie wiemy zazwyczaj po pewnym czasie i to właśnie po starcie w regatach. Dlatego robienie gwałtownych i kosztownych ruchów na początku niekoniecznie jest opłacalne.

Teraz można wrócić do redukcji żagli przed regatami w przewidywaniu silnego wiatru.
W przypadku Czarodziejki trzeba porównać świadectwa nr 1 i nr 6. Moje silne przekonanie, że nie warto wyłączać dużych żagli (w tym wypadku przednich) zostało lekko zachwiane. A raczej skorygowane o zastrzeżenia: zależy o jakiej redukcji mówimy i dla jakiego jachtu.
Porównanie tabelek osiągów obu świadectw pokazuje, że owszem, im silniejszy wiatr, tym osiągi są bardziej zgodne, ale nigdy do końca. Mowa tylko o żegludze na wiatr. Dla 16 i 20 węzłów różnice są w setnych węzła, dość zgodne są dla 14 węzłów. Wniosków z tego jest kilka. Dla Czarodziejki silny wiatr zaczyna się od 16 węzłów, wg ORC. Jeżeli dla załogi silny wiatr zaczyna się wcześniej, to może jednak warto żagle zredukować przed regatami? Ale tutaj zastrzeżenia. Raz, że Czarodziejka nie jest jachtem mocno ożaglowanym i duża genua wcale nie jest szczególnie duża. Dwa, że w tym wypadku redukcja żagli jest znaczna, bo 16% dużej genuy. Im jacht jest szybszy, lżejszy i bardziej przeżaglowany, tym redukcja żagli ma mniejsze znaczenie.
Czyli to zależy od jachtu, od konkretnego przypadku. Opieranie się na tym co pokazują świadectwa nr 1 i nr 6, dla innego jachtu może być niesłuszne. Trzeba sprawdzić dla swojego jachtu, jak to wygląda.
Jest jeszcze jeden wniosek. Posiadane żagle trzeba wykorzystywać. Jeżeli w silnym wietrze nie panujemy nad jachtem, albo odpuszczamy bojąc się choćby o sprzęt, możemy dużo stracić. W takiej sytuacji redukcja żagli w świadectwie ma sens. Zawsze  będzie to decyzja indywidualna.
I druga ważna rzecz, czyli sposób liczenia wyników, bo od tego zależy bardzo dużo. Redukcja żagli przed regatami ma sens zawsze, jeżeli wyniki będą liczone metodami prostymi. Może w przypadku metody Triple Numer mniejszą, ale raczej też (można porównać wartości tych współczynników dla silnego wiatru między świadectwami nr 1 i nr 6).
W przypadku liczenia wyników metodą kursów konstruowanych sens redukcji jest raczej żaden. Ale już w metodzie opartej na PCS for Ocean sprawa się komplikuje, gdyż w tym wypadku kursy względem wiatru są predefiniowane i zawierają każdy kierunek względem wiatru, nawet takie jakich w wyścigu nie było.
A w długich wyścigach, albo w w regatach o skomplikowanej trasie (dobrym przykładem są Regaty GWG), nie da się zastosować innej konstrukcji trasy.

Żeby dobrze wykorzystać żagle, to poza załogą, trzeba mieć odpowiedni osprzęt. I wcale nie mam tutaj na myśli skarpet czy rolerów/zwijaczy, ale osprzęt potrzebny do prowadzenia żagli. Do stawiania i zrzucania zresztą też, ale tutaj raczej potrzebne są odpowiednie worki, odpowiednio długie szoty i brasy, dostatecznie długie fały, a dla genakerów długie liny trzymające róg halsowy. Barber holery (obciągacze) do brasów i szotów żagli dodatkowych. Do spinakera musi być porządny spinakerbom z fałem i obciągaczem, a na większych jachtach system podwójnych brasów. Bez tego wszystkiego obsługa żagli i manewry, zwłaszcza w silnym wietrze, będą trudne. A każdy błąd to czasami bardzo duża strata.
To co powyżej to nie jest optymalizacja do ORC, a optymalizacja do regat w ogóle.
Przy czym rozwiązania techniczne warto naprawdę dobrze przemyśleć.

Program oblicza osiągi jachtu na podstawie największych żagli, zakładając, że jesteśmy w stanie je dowolnie redukować. Mówiąc inaczej, zakłada że mamy wiele żagli różnej wielkości i zawsze jesteśmy w stanie dobrać odpowiednie żagle do warunków silnowiatrowych.
A jeżeli tych żagli nie mamy? No to nasza strata. Czyli zdecydowanie warto mieć komplet żagli przednich, oraz komplet żagli dodatkowych. Co prawda w ilości żagli są ograniczenia, ale mimo tego da się dobrać zestawy na różna warunki. To jaki zestaw jest potrzebny zależy od jachtu, ale na pewno jeden sztaksel i jeden spinaker to za mało. No właśnie, spinaker. Większość jachtów starego typu, większość jachtów morskich, to jednostki pływające wypornościowo. Jeżeli dodamy do tego fakt, że bardzo wiele odcinków w regatach to trasy fordewindowe, wyższość spinakera nad genakerem jest spora. Na genakerze pływać trzeba ostrzej, a prowadzenie tego żagla optymalnie na kursach pełnych wcale nie jest takie proste.
Oczywiście są jachty bardziej wyczynowe, ze spinakerami asymetrycznymi, ale nie dla nich jest ten artykuł.
Zazwyczaj spinakery powinny być żaglami dodatkowymi, a genaker być żaglem dodatkowym do spinakerów. Spinakerów, przynajmniej dwóch.
Oczywiście statystycznie wiatru raczej jest mniej niż więcej i może być tak, że zestawy na silniejsze wiatry nie będą zbyt często używane. Ale po pierwsze podczas długich wyścigów może być bardzo różnie, a po drugie, jeżeli lato będzie takie jak w roku 2017, to zestaw na silny wiatr może być często potrzebny.

Doszliśmy w rozważaniach do optymalizacji jachtu pod regaty w ogóle. Redukcja ciężarów, redukcja wszelkich oporów przyda się zawsze i albo nie ma wpływa na świadectwo w ogóle (np. opory od lazy jacka czy szprycbudy) albo wpływa (poprawiamy stateczność i odciążamy jacht), ale i tak się opłaca.
Zgodnie z założeniem, że warto mieć generalnie jacht szybszy niż wolniejszy. Ale uwaga, szybszy w grupie. Może się opłacać sztuczne spowolnienie jachtu po to, żeby został przydzielony do grupy jachtów wolniejszych. Bo wtedy w tej grupie będzie tym szybszym. Ale to już jest przygotowanie jachtu pod konkretne regaty, gdy znamy zasady podziału i konkurencję. Można się oczywiście, w specyficznym przypadku, nastawić na odpowiednią grupę, np. w jakimś całosezonowym pucharze.

Tan artykuł w zasadzie nie jest o tym, jak w ogóle przygotować jacht do regat. W skrócie można to posumować tak, że należy minimalizować ciężary i opory jak tylko się da, zwłaszcza tych elementów wyposażenia, które nie wchodzą w trym pomiarowy, a są wymagane albo przez przepisy OSR danej kategorii regat, albo przez inne przepisy (np. krajowe ) albo zwyczajnie przez zdrowy rozsądek.
Wielu żeglarzy nie zdaje sobie sprawy ja bardzo spowalniają jacht wszelkie szprycbudy, lazyjacki, fartuchy, wystające środki ratunkowe i tak dalej. Ciężary także należy zmniejszać na ile się da, a zwłaszcza te niewchodzące do trymu pomiarowego. Np. mniejsza tratwa ratunkowa, lżejsze mocowania kół ratunkowych i można wymieniać naprawdę długo. A to co musimy mieć, powinno być umieszczone w miarę możliwości jak najniżej, jak najbliżej osi i środka jachtu.