Stěžeň je ta tyč, která se vsune do plachty a drží ji ve vztyčeném tvar, správně? Ne tak docela… Ve skutečnosti je stěžeň jakousi páteří vašeho oplachtění. Pojďme si vysvětlit, jaké aspekty je třeba brát v potaz při výběru vhodného stěžně a trochu se seznámit s teorií, abychom svému oplachtění lépe rozuměli.

První věcí, kterou je třeba uvést, je skutečnost, že pro funkci celého plachtění je stěžeň stejně důležitý jako samotná plachta. Použití nevhodného, či nekvalitního stěžně tak může naprosto znehodnotit fungování i té nejdražší a nejlepší plachty a naopak správný a kvalitní stěžeň dokáže vytěžit z plachty maximum, jak po stránce výkonu, tak co se týká ovladatelnosti a jízdního komfortu.

Síly z plachty, vibrace z boardu a jezdcovo úsilí jsou skrze stěžeň propojeny, vzájemně se ovlivňují a mají zásadní podíl, na funkčnost celého oplachtění. Prostě – na stěžni záleží! Ale jak vybrat ten správný? Vždyť je tolik značek, rozměrů, obsahu uhlíku, ohybových charakteristik, různé ceny, kdo se v tom všem má vyznat? Pojďme se trochu seznámit s  teorii, která nám pomůže pochopit problematiku.

Aby stěžeň seděl

Pro začátek je dobré dát na doporučení výrobce plachty a zvolit stěžeň, který doporučuje. Údaje o doporučeném stěžni jsou obvykle vytištěny na obalu plachty a u přední výrobců také ve spodní části plachty samotné. Bezpečná volba je tedy zvolit doporučený stěžeň.  Jenže na trhu je spousta různých značek a my si kupujeme nové plachty a nechceme pokaždé utrácet za nový a ne zrovna levný stěžeň. A pak jsou zde také nezávislé značky, jako třeba Unifiber, které mnohdy nabízí stejnou, či dokonce lepší kvalitu, než originální značky a to v příznivějším cenovém rozpětí. Jak tedy jistit, jaký stěžeň vybrat aby perfektně fungoval v konkrétní plachtě?

Klíčové ukazatele, které potřebujeme zvážit jsou následující:

• Průměr (SDM či RDM)
• Obsah uhlíku (% carbon)
• Délka
• Tvrdost
• Ohybová charakteristika.

Průměr

Dle průměru se stěžně dělí na 2 kategorie – SDM (Standard Diameter) mají vnitřní průměr (ve spodní části) 48 mm (1.9“) a ještě donedávna byly standardem pro všechny velikosti plachet. S příchodem stěžňů s redukovaným průměrem 33 mm (1.3“), které jsou používanější u menších plachet, zůstaly doménou klasických SDM stěžňů spíše větší velikosti plachet.

Při výběru správného průměru je vhodné dbát na doporučení výrobců plachet. Zatímco menší velikosti moderních plachet jsou obvykle navrhovány již pouze pro RDM stěžně, větší plachty stále využívají povětšinou SDM stěžně. Do některých plachet je pak možné použít oba typy stěžňů. Výhodou klasických SDM stěžňů, které jsou více kónické, lehčí a mají tenčí stěnu, je lepší dynamika a tedy i odpovídající akcelerace a výkon, RDM stěžně mají naopak silnější stěnu a tedy větší odolnost v náročnějších podmínkách (vlny), snáze se strojí a je také snazší při manévrech chytit stěžeň menšího průměru. V případě použití tenčích RDM stěžňů je také nutné zvolit odpovídající přední koncovku ráhna, případně rozdíl v průměrech vamezit redukcí. Obecně se dá říci, že u velikostí plachet 7 a více metrů čtverečních výrobci používají spíše klasické SDM stěžně, velikosti od cca 6.6 níže již většinou počítají s použitím tenčích RDM stěžňů.

Obsah uhlíku (carbonu)

Uhlík má při konstrukci stěžňů nezastupitelnou roli a zjednodušeně řečeno se dá říci, že kvalita (ale i cena) stěžně přímo závisí na obsahu uhlíku, který se pohybuje v celé škále od 0 (čistě sklotextilové stěžně) až po 100 % u plně karbonových stěžňů. V reálu samozřejmě část stěžně tvoří epoxydové pryskyřice, které samotná vlákna drží v patřičném tvaru. Pokud tedy hovoříme o stoprocentně karbonovém stěžni, znamená to, že podíl uhlíkových vláken na výsledném kompozitu činí 100 %. U 75% stěžně je pak 75 % uhlíkových vláken a 25 % sklotextilových apod.

Ačkoli někteří výrobci vyrábí i stěžně bez uhlíkových vláken, renomované značky takové stěžně nenabízí s výjimkou těch určených např. pro dětská oplachtění. Pro zachování rozumných jízdních vlastností v kombinaci se slušnou hmotností se jako naprosto minimální obsah uhlíku dá považovat 30 %. Pro většinu běžných windsurferů se tak obsah uhlíku bude pohybovat někde mezi 40 % a 80 %. Stoprocentní stěžně jsou určeny spíše pro závodníky a velmi náročné jezdce. Jsou velmi lehké, ale také křehčí, náchylnější ke zlomení a drahé.

Délka

Nejsnáze uchopitelný údaj. Do různých velikostí plachet se používají různě dlouhé stěžně, do velkých plachet delší, do menších kratší. V podstatě každá plachta vyžaduje stěžeň konkrétní délky. Protože je velikostí plachet hodně a není žádoucí, abychom do každé museli mít jiný stěžeň, výrobci naštěstí ustálili několik délek a drobné rozdíly se pak řeší nastavitelnými nástavci.

Používané délky stěžnů se během let ustálily a sjednotily, takže všichni výrobci nabízí stejné délky, které zároveň vždy korespondují s konkrétní tvrdostí IMCS.  Nejběžnější stěžně tak jsou 520 (déka) /34 (IMCS), 490/29, 460/25, 430/21, 400/19 a 370/17 340/14.

Tvrdost (IMCS)

Údaj, který nám říká, jak snadno se stěžeň při zátěži ohýbá. U moderních plachet, které mají zakřivený komínek se stěžeň již při vypnutí plachty (bez zátěže větru) poměrně značně ohýbá, aby tak bylo možné dosáhnout správného 3D profilu plachty.

K posuzování tvrdosti a také ohybové charakteristiky se používá standardní metodika měření, kterou využívají všichni výrobci a značky. Při měření je stěžeň v horizontální poloze podepřen na obou koncích (5 cm od obou krajů) a zatížen přesně uprostřed závažím o hmotnosti 30 kg. Následně se měří vzdálenost, od které se střed stěžně vlivem působení závaží vychýlí z vodorovné pozice. Výsledná tvrdost je pak kalkulována podle vzorce:

délka x délka x délka / 460 x 460 x výchylka (vše v cm)

Z hlediska přesnosti je třeba vzít v úvahu pár dalších aspektů:

1. I bez 30 kg zátěže se stěžeň trochu prohýbá vlastní vahou. To znamená, že například těžší stěžeň s 50% obsahem uhlíků se sám o sobě prohne více, než lehký 100% stěžeň. Aby se toto kompenzovalo, je vždy prováděno tzv. nulové měření, tedy  je naměřena odchylka ve středu bez zátěže a ta je pak odečtena od celkové odchylky po zatížení 30 kg.
2. Uhlíkový (karbonový) kompozit není dokonale homogenní materiál. Vlivem orientace vláken a odchylek v nasycení se tvrdost v různých částech stěžně lehce liší. To například znamená, že ohybová charakteristika stěžně se může lišit třeba podle toho, jak je stěžeň v komínku otočen. V praxi se tak měření každého stěžně provádí dvakrát, jednou se štítkem (potiskem) nahoru a podruhé se štítkem dolů.

Ohybové křivky windsurfingových stěžňů

Ohybové charakteristiky stěžňů jsou velmi frekventovaným tématem při diskuzích windsurferů na všech úrovních.
Jsou stěžně od jednotlivých značek zaměnitelné? Je pravdou, že všechny hlavní značky používají tzv. Constant curve stěžně? Proč Unifiber změnil své stěžně? A hlavní otázka - je to vše opravdu tak důležité?

Co jsou ohybové charakteristiky?

Pojďme začít od základů. Windsurfingová plachta získává své trojdimensiální tvary na základě vypnutí ve stěžni, v ráhně, vliv má déle stěžeň, spíry a případně cambery. Stěžeň tlačí proti komínku plachty a vytahuje tzv. luff panel plachty, tedy část vedle komínku. Saildesignéři upravují outline plachty tak, aby stěžeň na plachtu tlačil a tahal ji správně a na správných místech a dodal tak plachtě její 3D tvar, nebo profil, chcete li.

Je tedy velmi důležité použít stěžeň, který má stejné, nebo velmi podobné  vlastnosti a ohybovou charakteristiku, jako ten, který saildesignér použil při navrhování a testování plachty. Pokud křivka použitého stěžně neodpovídá křivce komínku plachty, je zátěž rozprostřena do špatných míst a plachta tak není schopna získat takový profil, jaký zamýšlel kosntruktér.

Abychom mohli posoudit, zda stěžeň má stejnou ohybovou křivku, jako ten originální, jsou stěžně měřeny a kategorizovány.

Ohybová křivka stěžně je definována 4 parametry:

• IMCS: tento číslený údaj reprezentuje průměrnou tvrdost stěžně
• % Base (spodní díl stěžně) definuje průhyb spodní části vztažený ke středu celého stěžně
• % Top (horní díl stěžně) definuje průhyb vrchní části vztažený ke středu celého stěžně
• BC (Bend Curve) číslo - definuje ohyb stěžně a je vypočteno jako odečet % base od % top

IMCS je víceméně standardizovaný údaj pro konkrétní délku stěžně (například 490/29, 460/25, 430/21 apod.) Tento samotný údaj nám o ohybové charakteristice stěžně příliš nevypovídá, naopak zbývající 3 údaje nám poskytují poměrně přesné parametry, kterými můžeme ohybovou křivku definovat.

Vezměme pro příklad 2 hypotetické stěžně:

Modrý stěžeň
Base %:63, Top %: 73, BC: 10

Červený stěžeň
Base %:61, Top %: 77, BC: 16

Níže uvedený obrázek ukazuje vizuální reprezentaci naměřených údajů a odlišnosti v ohybové charakteristice obou stěžňů. Obrázek je pro lepší ilustraci zvýrazněn, u reálného stěžně jsou ty rozdíly méně patrné.

Můžete si všimnout, že červený stěžeň se více ohýbá ve spodní části (nižší % Base) a naopak méně v horní části (vyšší % Top).

Kategorizace jednotlivých křivek

Všechny uvedené údaje mohou být poněkud matoucí. Aby se problematika snáze komunikovala, byly různé ohybové charakteristiky zařazeny do kategorií na základě Bend Curve čísla:

Toto členění se však nyní ukazuje jako již zastaralé. V posledních cca 15 letech v podstatě žádné windsurfingové značky nepoužívají stěžně s BC nižším než 10 a vyšším než 17. To pak zohledňovaly zjednodušené kategorie, které měl od roku 2011 Unifiber rozdělen takto:

Problém členění Hard Top - Constant Curve - Flex Top

Tato kategorizace zjednodušila výběr stěžně pro moho windsurferů, ale nevypráví celý příběh. Takto definovaný rozdíl mezi Hard Top - Constant Curve - Flex Top je jednorozměrný, používá pouze BC číslo, což znamená, že nedokáže přesně vystihnout skutečné rozdíly mezi jednotlivými stěžni. Pojďme si demonstrovat problém na dalším příkladu:

Znovu 2 hypotetické stěžně:

Zelený stěžeň
Base %:61, Top %: 75, BC: 14

Růžový stěžeň
Base %:64, Top %: 78, BC: 14

Base Curve (BC) číslo je jak vidno u obou stěžňů stejné - 14. Takže na základě výše uvedené kategorizace pouze podle BC čísla by oba stěžně byly zaměnitelné a mohly by být použity bez toho, abychom zaznamenali rozdíl. Jenže v praxi byste poznali, že tomu tak není, jak ukazuje i obrázek. Oba stěžně způsobí tah v jiné části plachty a jízdní pocity, výkon i ovladatelnost budou rozdílné. Může to být tak, že jeden ze stěžňů bude v konkrétní plachtě fungovat perfektně, zatímco druhý nikoli.

Nejnovější vývoj

Křivky stěžňů jednotlivých výrobců nejsou navěky  vytesané do kamene. Tak jako saildesignéři neustále vyvíjí a modifikují své plachty, prochází vývojem i stěžně. Unifiber pravidelně měří stěžně předních světových značek, aby monitoroval tento vývoj a aby windsurfeři měli jistotu, že Unifiber stěžně jsou kompatibilní s předními značkami plachet na trhu a že Unifiber Mast Selector je aktuální a odpovídá realitě.

Je pravdou, že většina výrobců v poslední době drží stejné ohybové charakteristiky již řadu let, ale některé známé značky své stěžně významně modifikovaly. Celkový současný pohled je takový, že drtivá většina výrobců používá tzv. Constant Curve stěžně, pár jich zůstává u Flex Top, zatímco Hard top prakticky vymizel s přechodem jedné z největších značek Gaastra na Constant Curve charakteristiku.

Současný trh tak operuje s mnohem menším rozsahem ohybových charakteristik a škála je tak úzká, že dosavadní Hard Top, Constant Curve a Flex Top kategorizace již neodpovídá skutečným rozdílům mezi stěžni.

Teoreticky by možná bylo možné udělat jedinou ohybovou charakteristiku, která by byla dostatečně dobrá pro použití ve všech plachtám. V Unifiberu to zvažovali, ale dospěli k názoru, že pojem dostatečně dobrá není postačující a že si zákaznící zaslouží mít možnost dát do svých plachet stěžeň, který v nich bude fungovat stejně dobře, či lépe než originál. Výsledkem jsou 3 zcela nové kategorie ohybových charakteristik stěžňů, které dokonale odpovídají plachtám většiny současných značek.

Unifiber 2021 Bend Curves

Unifiber pečlivě analyzoval přední světové značky plachet, které reprezentují více než 80 % současného trhu. Na základě toho vznikly nové kategorie a výsledkem je nové členění a nový Mast Selector.

• Constant Curve - Nejpoužívanější profil ohybové charakteristiky
  • Base%: 62,5%
  • Top%: 76%
  • BC číslo: 13,5
• Constant FL Curve - Profil, který je podobný původní kategorii "flex top" stěžňů, ale s větší flexí položenou níže  (kolem středu) stěžně. FL = Flex Low.
  • Base%: 62%
  • Top%: 77%
  • BC číslo: 15
• Constant FH Curve - Profil, který je rovněž podobný původní kategorii "flex top" stěžňů ale s flexí posunutou naopak trochu výše, zatímco střed je relativně tuhý. FH = Flex High.
  • Base%: 64% for RDM, 63% for SDM
  • Top%: 79% for RDM, 78% for SDM
  • BC číslo: 15

Poznámka:
Uvedené obrázky nejsou ve stoprocentním měřítku, rozdíly jsou zvýrazněny pro lepší pochopení problematiky. Čísla jednotlivých ohybových charakteristik jsou založena na měření pomocí vlastní Unifiber měřící stolice.

Negativní vliv stěžně s nesprávnou ohybovou charakteristikou

Co se stane, pokud do plachty dáte stěžeň, jeho ohybová charakteristika se výrazně liší? Důsledky odlišného pnutí v různých částech plachty se liší, takže není snadné stanovit přesně příčinu a následný efekt, ale platí některá obecná pravidla.

Top % stěžně je příliš vysoké

• příliš volný leech (zadní, tzv. odtoková" hrana plachty), což znamená menší výkon ve slabém a středním větru
• centrum úsilí plachty je posunuto níže

Top % stěžně je příliš nízké

• příliš napnutý leech (zadní, tzv. odtoková" hrana plachty), horší kontrola, horší aerodynamika, kdy turbulence na pevném leechi surfaře brzdí v pohybu
• centrum úsilí plachty je posunuto výše

Base % stěžně je příliš vysoké

• plošší profil - menší výkon ve slabém a středním větru
• centrum úsilí plachty je posunuto výše

Base % stěžně je příliš nízké

• plnější profil, vyšší výkon, ale menší větrný rozsah a nižžší rychlost v silnějším větru, plachta hodně tahá za ruce
• centrum úsilí plachty je posunuto níže

Pro dobrý skluz a výkon je obvykle trochu větší flexe ve vrchní části jevem, se který se dá jezdit snáz, než když je top nadměrně tuhý. Uvedené zákonitosti platí jen pokud je rozdíl mezi použitým  a ideálním stěžněm relativně malý. Pokud je rozdíl velký a stěžeň má výrazně odlišnou ohybovou charakteristiku v horní, či spodní části, může být profil plachty velmi významně degradován, nebo dokonce může být nempžné plqachtu i nastrojit.  Často se například stává, že pokud má stěžeň příliš tvrdý top (neohýbá se dostatečně horní díl stěžně, tak u plachet bez camberů ráhnová spíra nadměrně trčí směrem ke komínku a plachta nechce přehazovat.  Pro nastrojení nutné použít nadměrnou tenzi v nástavci, někdy tak plachtu ani není možné vypnout.

Pro přehled uvádíme tabulku, která ukazuje, jak velká odchylka v parametrech je akceptovatelná. Tabulka posuzuje všechny 3 parametry, % Base, % Top a BC. Pokud se u všech údajů pohybujete v zeleném poli, stěžeň odpovídá a i profesionální windsurfer by nepoznal rozdíl. Oranžová pole mohou být za určitých podmínek akceptovatelná, naopak v přídě odchylky v červeném poli je již odlišnost tak velká, že bude mít znatelně negativní vliv na výkon a ovladatelnost plachty.

Rozdíl mezi konkrétní a předepsanou (originální) specifikací

Testování stěžňů

S ohledem na důležitost, kterou stěžně v oplachtění mají provádí renomovaní výrobci pečlivou kontrolu a testování vyrobených stěžňů. Ve videu níže se můžete podívat, jak je testována odolnost stěžňů Unifiber.