top of page

NORDLANDSBÅTEN - VIII STABILITET OG TRIM

NORDLANDSBÅTEN - NORDLANDSBÅTENS MEKANIKK

image.png

En av de grunnleggende forutsetningene for å kunne Seile, både unna og mot vinden, er at båten er i Trim. Det må være balanse mellom Skrog og Seil. Det er spørsmål om likevent, stivhet og mykhet i flere plan. Først noen ord om stabilitet.

Tyngdepunkt
-    Båten sitt Tyngdepunkt, dvs. Tyngdepunktet for den massen
     som
Skrog, Rigg og last tilsammen har. (Se nederst til venstre)
     På grunn av vekta, trenger
Skroget bort en vannmengde som
     svarer til denne samlede massen.
-    Det virker
Oppdrifts-krefter på utsiden av Skroget. De holder
     båten oppe og de samler seg også i et
Tyngdepunkt slik det er
     vist i skissen til venstre.

Nåt båten ligger beint på sjøen, finner vi Oppdriftspunktet i samme vertikal som Tyngda gjennom Tyngdepunktet. (Fig. øverst.) De båtene vi snakker om har dette Tyngdepunktet nokså nær Masse-tyngdepunktet

Jo større Tyngde båten har, jo større er Oppdriften
Oppdrifts-kreftene er like store og motsatt rettede av Tyngdekreftene så lenge som båten flyter.
 

Båten krenger

​Hvis båten blir utsatt for et krengningsuttrykk, f.eks. at vinden presser i Seilet, vil båten bli skjev. (Fig. nederst)
På skissen ser vi at
Oppdrifts-kreftene nå flytter seg utover i sida.
Oppdrifta virker som ei rettende kraft med en arm (SZ) som er så stor som den vannrette avstanden mellom de to Tyngdepunktene. Vi ser at et høytliggende Tyngdepunkt minsker det rettende momentet ved at armen blir kortere. Likeens blir det større når Tyngdepunktet ligger lavt.
Laster vi båten under
Esingen, vil Oppdrifts-kreftene bli store, men det skal bare ei lita krengning til før båten tar inn sjø. 
Selv om
Oppdrifts-trykket er svært stort, er den armen det får virke på så liten at Kraft-momentet (Det rettende momentet), som er Kraft x Arm, likvel er mindre enn ved lettere båt. Vi ser at båten har en optimal nedlastning når Stabiliteten vil minke både om vi øker og om vi minker den samlede vekten.

image.png

Lastet båt

​Den mest høvelige lasta under Seil ble gjerne uttrykt i hvor dypt en satte båten med last og barlast før en la til Seils.
Et vanlig mål for hvor mye
Seil-stein som skulle i, var til båten var "Rip-snert". Lastet båt var under Esinga/Langisa. Så kunne en si "Midt i Rip" osv. 
Den Islandske lovboka, "
Grågås", påbød at havskip ikke skulle være lastet til mer enn 3/5 av bordhøyda, 2/5 skal være fri. Dette svarer nokså godt til "Rip-snert" Åfjordsbåt. I smul sjø kan den nok være adskillig tyngre uten at det er fare på ferde.
I uregjerlig sjø trengs mer
fribord. "Rip-snert" båt er nok den mest bergelige om vi tar hensyn til at den skal være høvelig stiv for Seil, høvelig lett for å få god nok fart og ha høvelig fribord for å holde sjøen ute.
Fembøringer og større båter har flere bordganger enn de som er mindre. Ripa er forholdsvis smalere enn den skulle ha vært med ei direkte skalering. For eksempel "Munin" (kopi av båt nr. 53) vil ha lst til øvre rot-renningen. Da er 3/5 av samlet bordbygd på midten under vann. På denne forholdsvis store Fembøringen trengs det ca 1800 kg stein for å få den dit.

Båten skal alltid ha "Saggelfæst"

Det er vanlig under fiske å ha all Seil-steinen ombord. Det var bare dersom en fikk uvanlig mye fisk at en kunne kaste ut noe.

image.png
image.png

Det heter at de beste fiskeplassene i Lofoten et dekket av stein som på denne måten er kastet på havet. Det blir også sagt at en Høvedsmann fra Lofoten ble spurt om det ikke var så mye folk om bord i båten at den var lastet nok. Han svarte:
"Det er den forskjellen på folk og ballast at
ballasten kan du kaste på havet".
Det var bare med
Færingen og kanskje med Seksringen at karene gikk ut uten "Sæggelfæst". Selv på Færingen var det bare unntaksvis , og med de beste utsiktene for spakvær. "Blir det ikkje nok sæggerlfæst, e det ikkje sægling, men riing", sier Håkon Faksvåg fra Hitra. Litt stein for å få god Sett under roing burde de i alle fall ha.

Rund Seglstein trillet ut

Seil-steinen måtte være rund. Det var om å gjøre at den ikke gnog på båten, og at den lett trillet ut ved kullseiling.

Det gjorde stort inntrykk da jeg for første gang var med Jakob Kvernild (fra Kolvereid)  og fant Seil-stein i fjæra. Omhyggelig lette han opp de som var høvelig store og runde. Han la hver setin med omtanke inn i båten. Hver av dem veide mellom 5 og 10 kg. Det var en Ranværs Fir-roring

Garnering under steinen?
Det var ikke vanlig å garnere i småbåt. Derimot kunne en ha litt sekkestrie under steinene. Fra gammelt av heter det at en brukte bjørkeris. Utbrukte sopelimer var kanskje høvelige. Uti fiskerværene fantes det ikke bjørk på den tida. Frøyværingene kjøpte sopelimer når de var påbåthandel i Åfjorden. Lestabåter og større var garnerte. Dette var nok like mye av hensyn til tønnelasta som til barlasta.

Tung fram-Skott er "gift"

​Vurdert som statistisk stabilitet, er det likegyldig enten lasta er plassert som øvre eller nedre figur ( figuren rett ovenfor) viser. Tyngdepunktet er på samme plassen både i tverrsnittet og i lengdesnittet. En kunne tro at båten greide seg like godt enten det var slik eller slik.

Men det trodde ikke gamlekarene. De var livredde tunge fram-Skott. "Det e gift", kunne de si. Om "forgiftingen" var mer moderat, hette det at båten "fekk hoste". Den som har seilet litt, vet godt hvordan båten blir "tungpustet" når det kommer et par ekstra i fram-Skotten på en Fembøring. Hvorfor er det slik?

​Vekta er hammeren, og båten er skaftet

Ser vi på illustrasjonen, kan vi sammenlikne lasta med en hammer der båten er skaftet. Vi vet at det er lett å få skaftet til å rotere om den tunge hammeren, men ikke omvendt. Når vi slår med hammeren, er det fordi den har masse-treghet. Når hammerhodet er kommet i fart, har det masse-proporsjonal bevegelses-energi som det skal en tilsvarende stor kraft for å stoppe.

​En båt med tunge Skotter vil altså vake (komme seg over vannflaten) dårlig. Det er Tyngden i fram-Skotten som holder igjen når sjøen vil løfte båten. I moderne lastelære heter dette Treghets-moment. Når Skotten har vært oppe på ei båre og faller ned igjen, vil massen tilsvarende virke som en hammer som banker båten ned i sjøen. Båten "roter". Ordet betyr at båten går mye opp og ned med endene. Det er det samme som rulling langskips.

Treghets-moment

Moderne skips-konstruktører kaller den "hammeren" vi snakket om ovenfor for "langskips Treghetsmoment". Den matematiske formelen er:

image.png

Vi ser at radien kommer inn i andre potens.

Det har derfor stor virkning med ei flytting av
massen utover mot Skottene.

Med tyngden på midten går båten lett
Er tyngden derimot plassert på midten, kan fram- og bakende gå opp og ned i sjøen uten at Tyngden i båten gjør annet enn å rotere om seg selv. Vi trenger ikke å løfte halve vekta av båten for å løfte Skotten. En båt som er lastet med Tyngden på midten, vil altså vake godt. Den vil ta sjøene lett. Det er en avgjørende kvalitet for å gjøre båten bergelig.
Det er viktig at fram-Skotten kommer seg opp. Da skal bak-Skotten samtidig ned. Det er altså ikke farlig med litt yngde der atte. Tvert om vil litt ekstra stein atti hjelpe med å holde sjøen der bak. Mengden kan variere. Framme derimot skal båten være så lett som mulig.

Nordlandsbåten har vide Skotter øverst, og den går lett i smult vann, men har en tendens til å slå litt i stor skavl.

Ballasta skal ligge flatt

I figuren til venstre nedenfor, vil båt nr. 1 rotere lett sideveis mens båt nr. 2 er tregere. Her vil gammelkarene ha en mellomting. Er båten for for urolig og for rask til å gi etter for sidepress, er det ubehaglelig, men en slik båt er svært tørr.
 

image.png

Motsatt vil båt nr.2 rulle nokså bedagelig; den går liksom litt ungt fra side til side. Den kommer sent over for rossa, men er også sen til å ta seg igjen. Den tar mye skvett over Ripa. Da heter det at båten "vasker". Om båter som var leie til å "vaske", kunne en si: "Det va et vaskarfat".

På større fartøyer kan en oppnå den rolige gangen ved å plassere lasta slik at Tyngdepunktet blir flyttet oppover. Det kan derimot ikke komme så høyt at stabiliteten blr for dårlig. I de små, åpne båtene kan en plassere Ballast-steinen midt i båten eller ut til sidene uten at dette virker nevneverdig inn på hvor høyt Tyngdepunktet kommer. Plasseringen av mannskapet kan derimot virke inn, for det gir utslag om karene sitter på Ripa eller på Tilja.
Håkon Faksvåg (Hitra) var opptatt av at
Ballasten skulle ligge så flatt som mulig; Jakov Kverild (Kolvereid) likeens. Reidar Melvik (Hitra) syntes Stor-Færingen ble tung i utslagene med folk på fram-Tofta. Vi var fire i båten og satt høyt alle mann.Det var litt kvass sjø den dagen, med vind som gikk mot straumen. Vi hadde ikke med Ausekar, så han snakket om å ause med "kaskjetten" (blankskjerm-huva). Han bad oss derfor å sette oss ned på Tilja. Ved å få mannskapet ned i båten, roterte den lettere om lengdeaksen sin og holdt seg på det viset tørrere. I tradisjon fra Isak Hasselvold (Rissa) vet vi at de gamle stadig vekk kastet om på Ballasten for å få båten høvelig til vind og sjø.

image.png

"Dokk får fløtt de steinan"
Vi kan nå henge opp Seilet og se hvordan de kreftene som vinden virker med samspiller med motsvaret sitt nede i sjøen; men først en liten episode: Ben Andersen fra Bådelauget, Vikingeskipshallen i Roskilde har Seilet en del i lag med oss. Med 23-Alningen, "Den siste Viking", var uhellet ute en dag. De gikk seg oppå en stein og rev litt av Stråkjølen. Båten var ikke lenger helt god på Styret.
Så kommer Reidar Melkvik roende. Han blir med. Snart danser
Rorkulten over hodet. over hodet. Reidar legger kulten ut i borde til en side, svinger den så sakte helt ut og så tilbake til midtstilling. "Dokk får fløtt de steinan der et par meter framover", sier han. Det var kanskje 100 kg. Om bord var det omtrent 20 mennesker, og Seil-festet veide 3 tonn. Det hørtes nesten latterlig ut, men så sagt som gjort, og båten ble med ett fullgodt trimmet. Hva slags trolleri var det han for med?

Balansen mellom Skrog og Rigg

Vi ser først på det rent fysiske grunnlaget og tar for oss situasjonen under kryssing. Vindkreftene som virker i Seilet, kan vi tenke oss samlet i ett punkt, Tyngdepunktet for vindkreftene. Vinden kommer på skrå over båten, og sugekraften virker på skrå framover. 

Vi ser at vindpunktet er plassert framfor midten. Tekniske eksperiment, for eksempel ved Vikingskipshallen i Roskilde, viser at det ligger nær 1/3 av Seil-bredda innom Fremmerliket.
Tverrskipskomponenten (T) krenger båten. På grunn av stabilitet når vi balanse med Oppdrifts-kreftene. Båten ligger på skeive og Seiler framover.

Båten "heng att" i sjøen

Vindkreftene i Seilet er mye mindre enn Oppdrifts-kreftene, men armen de virker på, er tilsvarende lengre. Forutsetningen for at det hele skal virke i samsvar med de oppsatte figurene ovenfor, og kraft-parallellogrammene, er likeens at båten ikke reker sideveis. Det går an å si det slik: Båten trenger stabilitet fordi den henger igjen i sjøen. Om den gikk som ei dun bortover, ville den ikke velte, med heller krysse.
Båten ville bare bli blåst bortover vannflaten og unna vinden. For å kunne
Seile i ei anna retning enn bent unna vinden, bør vi ha en Kjøl som holder båten fast i sjøen. Det er oppfatningen av dette som går igjen i ord som "Sæggelfæst" som er synonymt med Ballast.

Kjølen bør komme så langt nedi sjøen at den får feste, slik at en ikke bare reker sideveis når en styrer halv vind. Kjølen blir viktigere jo nærmere vinden vi ligger. Moderne Regatta-båter som skal krysse godt, har en svært dyp Kjøl. Poenget med Senke-kjølen er at vi setter den ned under kryss, men tar den opp under unnavinds-seilinga når vi ikke har bruk for sideveisfestet. Da slipper vi den friksjonen som Kjølen ellers ville gi.
Gammelkarene brukte uttrykk som "
å ligg på vind(en)", "å skjær opp" (dvs. mot vinden), "at'n itj sk ræk te sides på framvind", "Kjølen laut værra slik at båten to' hoill".

image.png

Kreftene i figuren ovenfor er representert ved vektorer med retning og størrelser (representert ved lengden av vektoren).

image.png
image.png

De kreftene som virker mot Skroget, har også et Tyngdepunkt. Vi kan kalle det S. Hvis nå ikke vindpunktet (V) ligger bent over S, vil båten svinge. V får en arm å virke på i forhold til S. Det blir et dreiemoment i lengderetningen.

"Du ska kjeinn 'n på styret"

​Vi har beskrevet at de gamle Styrene er små. Det kom delvis av at de virket godt. Selv om vi sier at virkningsgraden er opptil 50 % større enn på et flatt Styre, blir de små etter båtlengden, og især når vi tenker på at en lang-Kjølet båt trenger mye kraft til å svinge på seg.

Når Styrene er så små, tyder det på at en går ut fra at det er fullkommen balanse mellom båt og Rigg. Dette er svært nøye. Blir båten for "luffgjerrig" eller at han vil "fell tå", lar den seg ikke styre. Styret har ikke kapasitet.
Om båten er for tung framme, vil
vindpreseet komme bak sjøpresset. Båten svinger seg til vinds. Den er "luffgjerrig". Er båten for tung atte, vil den på tilsvarende vis få vindpresset framom sjøpresset og falle av - den er avfeldig: "vil felle tå".

Vanlig mål på høvelig Sett båt var: "Du ska kjeinn 'n på styret. Han skal vere så luffgjerrig at vi merkar det når vi held i Styrvolen". Dette gjelder rimelig sterk vind. I svak vind vil båten være litt avfeldig.

 

Luffgjerrig båt er trygg

Det ligger en dobbelt trygghets-faktor i at båten luffer seg til vindbygene. For det første svinger den opp slik at vinden går mer forbi Seilet. Dernest bør vi bruke Styret for å svinge båten bort fra vinden. Av dette får vi ei ekstra motkraft til Seil-presset. 
Vi ser av illustrasjonen ovenfor at luffgjerrig båt gir et konstant løft mot vinden. Avdrifta er mindre enn om vi Seilet jevn-Sett eller avfeldig. Dette løftet representerer også ei lita stabilisering mot krengningen.

"No ska du itl vær redd før at dæm ligg på roret, nei", sa Reidar Melkvik. 

image.png

Figuren nedenfor viser prinsippene for Fin-trim. Når båten er jamn-Sett, ligger den passelig dypt nedi med Atter-Skotten. Båten er lett å styre. Den hverken slipper eller skjærer seg i unnarenning, eller graver seg full attentil på unnaføre.

Att-Sett båt er sein, og bit dårlig under kryss. Den "ver" (berger/beskytter) seg heller ikke for sjø attentil.

Fram-Sett båt slipper sjøen og skjærer seg unnaføre. Den er for rask. Den lille ubalansen som kommer av at S ligger litt framom V, er tilsiktet, da båten helst skal være litt "logirug".
For at båten skal gå beint, må vi veie opp
Styret som også utvikler ei sidekraft når det blir brukt.

image.png

REFERANSER

Andersen, E. (1979)                         Nordlandsbåten prøvesejlet og analyseret. Erik Andersen. 1982.

Andersen, E. (1975)                          Hals og Skaut, Mast og Segl .  Både og Råseilsrigninger på Norskekysten. Erik Andersen. Norsk Sjøfartsmuseums årsberetning. 1975. 

Bjørklund, I. (2018)                           Jekta og Nordlandsbåten. Ottar Universitetsmuseet UiT. 4. 2018. Ivar Bjørklund.

Eldjarn, G., Godal J. (1988)              Nordlandsbåten og Åfjordbåten.  Bind 1. Båten i bruk.   A. Kiellands Forlag. As. Lesja. 1988.

Eldjarn, G., Godal J. (1990)               Nordlandsbåten og Åfjordbåten.  Bind 2. Nordlandsbåten.   Båtstikka D/A. Rissa. 1990.

Eldjarn, G., Godal J. (1988)              Nordlandsbåten og Åfjordbåten.  Bind 3. Åfjordsbåten.   A. Kiellands Forlag. As. Lesja. 1988.

Eldjarn, G., Godal J. (1990)              Nordlandsbåten og Åfjordbåten.  Bind 4. System og oversyn.   Båtstikka D/A. Rissa. 1990.

Alle fire bindene

kan kjøpes bl.a. på:

Eldjarn, G. (2019)                               Nordlandsbåten. Store Norske Leksikon. 2019.

Hanssen, A. (1979)                          Åresang.  Arvid Hanssen. J.W. Cappelens Forlag. Oslo. 1979.

Helgesen, H. (1976)                         Lastelære. Til bruk ved sjømannsskolene. Helge Helgesen. Aschehoug. Oslo. 1976..

Oxbow Monograph. (1994)             Crossroads in ancient shipbuilding. Oxbow Monograph. 40, 1994.

Sæther, A.T., Eldjarn, G. (2002)      Lettrodd båt. Arne-Terje Sæther, Gunnar Eldjarn. I Ottar. Popullærvitenskapelig tidsskrift fra Tromsø Museum - Univseristetsmuseet. nr. 240. 2002.

The viking ship museum. (1984)   Sailing into the past. The Viking Ship Museum. Roskilde. 1984.

The Viking Ship Museum. ()           NorBulletin fra Roskilde. The Viking Ship Museum. Roskilde. Bulletin nr. 15. om Hjortspringbåten.

bottom of page