Не вятърът, а платното определя посоката. Използване на платно на кораб

ДВИЖЕЩА СИЛА НА ВЯТЪРА

На сайта на НАСА са публикувани много интересни материали за различни фактори, влияещи върху образуването на подемна сила от крило на самолета. Има и интерактивни графични модели, които демонстрират, че подемната сила може да бъде генерирана и от симетрично крило поради отклонение на потока.

Платното, намирайки се под ъгъл спрямо въздушния поток, го отклонява (фиг. 1г). Преминавайки през "горната", подветрена страна на платното, въздушният поток изминава по-дълъг път и в съответствие с принципа на непрекъснатостта на потока се движи по-бързо, отколкото от наветрената, "долна" страна. Резултатът е по-малък натиск върху подветрената страна на платното, отколкото върху наветрената страна.

Когато се върти, с платно, поставено перпендикулярно на посоката на вятъра, нарастването на налягането откъм наветрената страна е по-голямо от намаляването на налягането откъм подветрената страна, с други думи, вятърът избутва яхтата повече, отколкото тя дърпа. Тъй като лодката се обръща по-рязко към вятъра, това съотношение ще се промени. По този начин, ако вятърът духа перпендикулярно на курса на лодката, увеличаването на налягането на платното към вятъра има по-малък ефект върху скоростта, отколкото намаляването на налягането към подветрената посока. С други думи, платното дърпа яхтата повече, отколкото бута.

Движението на яхтата се дължи на факта, че вятърът взаимодейства с платното. Анализът на това взаимодействие води до неочаквани, за много начинаещи, резултати. Оказва се, че максималната скорост се постига, изобщо не когато вятърът духа точно отзад, но желанието за „попътен вятър“ носи напълно неочакван смисъл.

Както платното, така и кила, когато взаимодействат с потока съответно на въздуха или водата, създават повдигаща сила, следователно, за да се оптимизира работата им, може да се приложи теорията на крилото.

ДВИЖЕЩА СИЛА НА ВЯТЪРА

Въздушният поток има кинетична енергия и, взаимодействайки с платната, е в състояние да движи яхтата. Работата както на платното, така и на крилото на самолета се описва от закона на Бернули, според който увеличаването на скоростта на потока води до намаляване на налягането. При движение във въздуха крилото разделя потока. Част от него заобикаля крилото отгоре, част отдолу. Крилото на самолета е проектирано така, че въздушният поток над горната част на крилото се движи по-бързо от въздушния поток под долната страна на крилото. Резултатът е, че налягането над крилото е много по-ниско от долното. Разликата в налягането е подемната сила на крилото (фиг. 1а). Поради сложната форма, крилото е в състояние да генерира подемна сила, дори когато прорязва потока, който се движи успоредно на равнината на крилото.

Платното може да движи яхтата само ако е под определен ъгъл спрямо потока и го отклонява. Остава въпросът коя част от повдигащата сила е свързана с ефекта на Бернули и коя е резултат от отклонението на потока. Според класическата теория на крилото, подемната сила възниква единствено в резултат на разликата в скоростите на потока над и под асиметричното крило. В същото време е добре известно, че едно симетрично крило също е способно да създава подемна сила, ако е монтирано под определен ъгъл спрямо потока (фиг. 1б). И в двата случая ъгълът между линията, свързваща предната и задната точки на крилото, и посоката на въздушния поток се нарича ъгъл на атака.

Подемната сила се увеличава с ъгъла на атака, но тази зависимост работи само при малки стойности на този ъгъл. Веднага щом ъгълът на атака надхвърли определено критично ниво и настъпи спиране на потока, върху горната повърхност на крилото се образуват множество вихри и подемната сила рязко намалява (фиг. 1в).

Лодкарите знаят, че джибът не е най-бързият курс. Ако вятърът със същата сила духа под ъгъл от 90 градуса спрямо курса, лодката се движи много по-бързо. При хиби силата, с която вятърът натиска платното зависи от скоростта на яхтата. С максимална сила вятърът притиска платното на стояща неподвижна яхта (фиг. 2а). С увеличаване на скоростта натискът върху платното спада и става минимален, когато яхтата достигне максималната си скорост (фиг. 2б). Максималната скорост на джиба винаги е по-малка от скоростта на вятъра. Има няколко причини за това: първо, триенето, при всяко движение част от енергията се изразходва за преодоляване на различни сили, които пречат на движението. Но най-важното е, че силата, с която вятърът притиска платното, е пропорционална на квадрата на видимата скорост на вятъра, а видимата скорост на вятъра върху махата е равна на разликата между скоростта на истинския вятър и скоростта на яхтата.

Курс Gulfwind (при 90º спрямо вятъра) ветроходни яхтиспособни да се движат по-бързо от вятъра. В рамките на тази статия няма да обсъждаме характеристиките на вимпелския вятър, само ще отбележим, че на курса Gulfwind силата, с която вятърът притиска платната, зависи в по-малка степен от скоростта на яхтата ( Фиг. 2в).

Основният фактор, който предотвратява увеличаването на скоростта, е триенето. Следователно, платноходки с малко съпротивление могат да достигнат скорости много по-бързи от вятъра, но не и на гиб. Например, буер, поради факта, че кънките имат незначително съпротивление на приплъзване, може да ускори до скорост от 150 km / h със скорост на вятъра от 50 km / h или дори по-малко.

Обяснението на физиката на ветроходството: Въведение

ISBN 1574091700, 9781574091700

4.4. Действието на вятъра върху платното

Лодката под платно се влияе от две среди: въздушният поток, действащ върху платното и повърхността на лодката, и водата, действаща върху подводната част на лодката.

Благодарение на формата на платното, дори и при най-неблагоприятен вятър (badewind), лодката може да се движи напред. Платното прилича на крило, чието най-голямо отклонение е 1/3-1/4 от ширината на платното встрани от лафа и има стойност 8-10% от ширината на платното (фиг. 44).

Ако вятърът, който има посока В (фиг. 45, а), срещне платно по пътя, той го заобикаля от две страни. От наветрената страна на платното налягането е по-високо (+), отколкото на подветрената страна (-). Получената от силите на натиск образува сила P, насочена перпендикулярно на равнината на платното или хордата, минаваща през предния и задния ръбове и приложена към центъра на наклона на CPU (фиг. 45, б).

Ориз. 44. Профил на платното:
B - ширината на платното по протежение на хордата

Ориз. 45. Сили, действащи върху платното и корпуса на лодката:
а - въздействието на вятъра върху платното; б - въздействието на вятъра върху платното и водата върху корпуса на лодката

Ориз. 46. Правилното положение на платното при различни посоки на вятъра: а - близко теглено; б - заливен вятър; в - насмешка

Силата P се разлага на сила на тяга T, насочена успоредно на централната равнина (DP) на лодката, принуждавайки лодката да се движи напред, и сила на дрейф D, насочена перпендикулярно на DP, причиняваща отклонение и търкаляне на лодката .

Силата P зависи от скоростта и посоката на вятъра спрямо платното. Колкото повече
Ако
Ефектът на водата върху лодката до голяма степен зависи от контурите на нейната подводна част.

Въпреки факта, че при вятъра силата на дрейф D надвишава силата на тягата T, лодката се движи напред. Тук се отразява страничното съпротивление R 1 на подводната част на корпуса, което е многократно по-голямо от челното съпротивление R.

Ориз. 47. Вимпел вятър:
V I - истински вятър; В Ш - вятър от движението на лодката; B B - вимпел вятър

Сила D, въпреки противопоставянето на корпуса, въпреки това изхвърля лодката от линията на курса. Съставено от DP и посоката на истинското движение на IP лодката
По този начин най-голямата тяга и най-малкото отклонение на лодката могат да бъдат постигнати, като се избере най-благоприятното положение на централната равнина на лодката и равнината на платното спрямо вятъра. Установено е, че ъгълът между DP на лодката и равнината на платното трябва да бъде равен на половината
При избора на позицията на платното спрямо DP и вятъра, старшината на лодката се ръководи не от истинския, а от вимпел (видим) вятър, чиято посока се определя от резултата от скоростта на лодка и скоростта на истинския вятър (фиг. 47).

Фоксът, разположен пред предната част на стъпалото, играе ролята на летва. Въздушният поток, преминаващ между стрелата и предното платно, намалява натиска върху подветрената страна на предното платно и следователно увеличава неговата пропулсивна сила. Това се случва само при условие, че ъгълът между стрелата и DP на лодката е малко по-голям от ъгъла между предната част и DP (фиг. 48, а).

Мисля, че много от нас биха се възползвали от шанса да се гмурнат в морската бездна с някакъв вид подводно превозно средство, но все пак повечето биха предпочели морско пътуване с платноходка. Когато нямаше самолети или влакове, имаше само платноходки. Без тях светът не беше същият.

Платноходки с прави платна доведоха европейците в Америка. Техните стабилни палуби и просторни трюмове донесоха хора и провизии за изграждането на Новия свят. Но тези древни кораби също имаха своите ограничения. Те се движеха бавно и почти в същата посока надолу по вятъра. Много се промени оттогава. Днес се използват напълно различни принципи за контролиране на силата на вятъра и вълните. Така че, ако искате да карате модерно, ще трябва да научите физика.

Съвременното ветроходство не е просто движение с вятъра, това е нещо, което въздейства на платното и го кара да лети като крило. И това невидимо „нещо“ се нарича повдигаща сила, която учените наричат странична сила.

Внимателният наблюдател не можеше да не забележи, че независимо от посоката на вятъра, ветроходната яхта винаги се движи там, където капитанът има нужда - дори когато вятърът е попътен. Каква е тайната на такава невероятна комбинация от упоритост и послушание.

Мнозина дори не осъзнават, че платното е крило, а принципът на действие на крилото и платното е един и същ. Тя се основава на повдигане само ако крилото се повдига самолет, използвайки попътен вятър, избутва самолета нагоре, след което вертикално разположено платно насочва платноходката напред. За да обясним това от научна гледна точка, е необходимо да се върнем към основите – как работи едно платно.

Вижте симулирания процес, който показва как въздухът действа върху равнината на платното. Тук можете да видите, че въздушните течения под модела, които имат по-голяма кривина, се огъват, за да го заобикалят. В този случай потокът трябва да се ускори малко. В резултат на това възниква зона с ниско налягане - това генерира повдигане. Ниският натиск върху долната страна издърпва платното надолу.

С други думи, зоната с високо налягане се опитва да се придвижи към зоната с ниско налягане, като оказва натиск върху платното. Има разлика в налягането, което генерира повдигане. Поради формата на платното от вътрешната наветрена страна скоростта на вятъра е по-малка, отколкото от подветрената страна. Отвън се образува вакуум. Въздухът буквално се засмуква в платното, което тласка ветроходната яхта напред.

Всъщност този принцип е доста прост за разбиране, просто погледнете всеки ветроходен кораб. Номерът тук е, че платното, независимо как е разположено, предава вятърна енергия на кораба и дори ако визуално изглежда, че платното трябва да забави яхтата, центърът на приложение на силите е по-близо до носа на кораба. платноходка, а силата на вятъра осигурява транслационно движение.

Но това е теория, но на практика всичко е малко по-различно. Всъщност една ветроходна яхта не може да тръгне срещу вятъра – тя се движи под определен ъгъл спрямо него, т.нар.

Платноходката се движи поради баланса на силите. Платната действат като крила. По-голямата част от повдигането, което произвеждат, е насочена настрани и само малка част е насочена напред. Тайната обаче е в това прекрасно явление в така нареченото „невидимо“ платно, което се намира под дъното на яхтата. Това е кил или на морски език - централна дъска. Повдигането на централната дъска също произвежда повдигане, което също е насочено главно встрани. Килът се съпротивлява на търкаляне и противоположната сила, действаща върху платното.

Освен повдигащата сила има и преобръщане - явление, което е вредно за движение напред и опасно за екипажа на кораба. Но за това на яхтата има екип, който да служи като жив противовес на неумолимите физически закони.

В една модерна платноходка, както кила, така и платното работят заедно, за да насочват платноходката напред. Но както всеки начинаещ моряк ще потвърди, на практика всичко е много по-сложно, отколкото на теория. Опитен моряк знае, че най-малката промяна в наклона на платното позволява да се получи повече повдигане и да се контролира посоката му. Чрез промяна на носа на платното, опитен моряк контролира размера и местоположението на зоната, която произвежда повдигане. Дълбоко извиване напред може да създаде голяма зона на натиск, но ако огъването е твърде голямо или водещият ръб е твърде стръмен, въздушните молекули вече няма да следват завоя. С други думи, ако обектът има остри ъгли, частиците на потока не могат да направят завой - импулсът на движение е твърде силен, това явление се нарича "отделен поток". Резултатът от този ефект е, че платното ще се "измие", губейки вятъра.

И ето още няколко практически съветиизползване на вятърна енергия. Оптимално насочване към вятъра (състезания с близко теглене). Моряците го наричат „върви срещу вятъра“. Привидният вятър, който има скорост от 17 възела, е забележимо по-бърз от истинския вятър, който създава вълнова система. Разликата в посоките им е 12°. Курсът към видимия вятър е 33°, към истинския вятър - 45°.

Ветровете, които са в южната част Тихи океандуха в западна посока. Ето защо нашият маршрут беше начертан така, че на ветроходната яхта „Жулиета“ да се движим от изток на запад, тоест така, че вятърът да духа в гръб.

Ако обаче погледнете нашия маршрут, ще забележите, че често, например, когато се движим от юг на север от Самоа до Токелау, трябваше да се движим перпендикулярно на вятъра. А понякога посоката на вятъра се променяше напълно и трябваше да вървиш срещу вятъра.

Маршрутът на Жулиета

Какво да направите в този случай?

Ветроходните кораби отдавна могат да плават срещу вятъра. Класикът Яков Перелман пише за това дълго време добре и просто във Втората си книга от поредицата „Забавна физика“. Това парче цитирам тук дословно със снимки.

„Плаване срещу вятъра

Трудно е да си представим как ветроходните кораби могат да вървят "срещу вятъра" - или, по думите на моряците, да вървят "теглени". Вярно е, че един моряк ще ви каже, че не можете да плавате директно във вятъра, а можете да се движите само под остър ъгъл спрямо посоката на вятъра. Но този ъгъл е малък - около една четвърт от прав ъгъл - и изглежда, може би, също толкова неразбираем: дали да плавате директно срещу вятъра или под ъгъл от 22 ° спрямо него.

Всъщност обаче това не е безразлично и сега ще обясним как е възможно да се придвижите към него под лек ъгъл от силата на вятъра. Нека първо разгледаме как вятърът действа върху платното като цяло, тоест къде избутва платното, когато духа върху него. Сигурно си мислите, че вятърът винаги бута платното в посоката, в която духа. Но това не е така: навсякъде, където духа вятърът, той бута платното перпендикулярно на равнината на платното. Наистина: нека вятърът духа в посоката, посочена от стрелките на фигурата по-долу; линията AB представлява платното.

Вятърът бута платното винаги под прав ъгъл спрямо неговата равнина.

Тъй като вятърът тласка равномерно по цялата повърхност на платното, ние заместваме налягането на вятъра със силата R, приложена към средата на платното. Разлагаме тази сила на две: силата Q, перпендикулярна на платното, и силата P, насочена по него (виж фигурата по-горе, вдясно). Последната сила не избутва платното никъде, тъй като триенето на вятъра върху платното е незначително. Остава сила Q, която избутва платното под прав ъгъл към него.

Знаейки това, лесно можем да разберем как ветроходен кораб може да отиде под остър ъгъл към вятъра. Нека линията KK представлява линията на кила на кораба.

Как можеш да плаваш срещу вятъра.

Вятърът духа под остър ъгъл към тази линия в посоката, посочена от редицата стрелки. Линията AB представлява платното; той е поставен така, че равнината му да разполовява ъгъла между посоката на кила и посоката на вятъра. Следвайте диаграмата за разпределение на силите. Представяме налягането на вятъра върху платното чрез силата Q, която, както знаем, трябва да бъде перпендикулярна на платното. Разлагаме тази сила на две: силата R, перпендикулярна на кила, и силата S, насочена напред по линията на кила на кораба. Тъй като движението на плавателния съд в посока R среща силно водно съпротивление (кил навътре ветроходни корабистава много дълбоко), тогава силата R е почти напълно балансирана от съпротивлението на водата. Остава само силата S, която, както виждате, е насочена напред и следователно движи кораба под ъгъл, сякаш към вятъра. [Може да се покаже, че силата S е най-голяма, когато равнината на платното разполовява ъгъла между посоките на кила и вятъра.]. Обикновено това движение се извършва на зигзаг, както е показано на фигурата по-долу. На езика на моряците подобно движение на плавателния съд се нарича "таксиране" в тесния смисъл на думата.

Нека сега разгледаме всички възможни посоки на вятъра спрямо курса на лодката.

Диаграма на курсовете на кораба спрямо вятъра, тоест ъгълът между посоката на вятъра и вектора от кърмата до носа (курс).

Когато вятърът духа в лицето (попътен вятър), платната висят от едната към другата страна и е невъзможно да се движат с платното. Разбира се, винаги можете да спуснете платната и да включите двигателя, но това вече не е от значение за плаване.

Когато вятърът духа точно отзад (хиби, опашен вятър), разпръснатите въздушни молекули оказват натиск върху платното от едната страна и лодката се движи. В този случай корабът може да се движи само по-бавно от скоростта на вятъра. Тук работи аналогията с карането на колело по вятъра – вятърът духа отзад и е по-лесно да се педали.

Когато се движи срещу вятъра (теглено), платното се движи не поради натиска на въздушните молекули върху платното отзад, както в случая на наклона, а поради повдигащата сила, която се създава поради различни скорости на въздуха и на двете страни покрай платното. В същото време, поради кила, лодката не се движи в посока, перпендикулярна на хода на лодката, а само напред. Тоест, платното в този случай не е чадър, както в случая на badewind, а крило на самолет.

По време на нашите пасажи плавахме предимно със задни щанги и заливни ветрове със средна скорост 7-8 възела при скорост на вятъра 15 възла. Понякога вървяхме срещу вятъра, полувятър и наблизо. И когато вятърът утихна, запалиха двигателя.

Като цяло лодка с платно, движещо се срещу вятъра, не е чудо, а реалност.

Най-интересното е, че лодките могат да вървят не само срещу вятъра, но дори и по-бързо от вятъра. Това се случва, когато лодката тръгва назад, създавайки собствен вятър.

Междурайонна научно-практическа конференция „Стъпка в бъдещето“

Раздел: физика

Тема: "Физика на движението на ветроходна яхта"

Ръководител: Бухолцева О.В., учител по физика

МОУ средно училище №11, Северобайкалск

Северобайкалск

Искаме да обърнем внимание на уместността на преподаването на начинаещи: 2

Новост 3

Яхти на Северобайкалск 3

физика 4

Движеща сила на вятъра 4

Закон на Бернули 4

Заглавие 5

Gulfwind 6 курс

Местоположение на теглото и взаимодействие вода-калъф 7

Надлъжно разпределение на тежестта. Остри курсове 8

Надлъжно разпределение на тежестта. Пълни курсове 8

Странично разпределение на тежестта при попътен вятър 9

Странично разпределение на тежестта с попътен вятър и вълна 9

Заключение 11

Плаваме от 10 години. Първоначално ходихме на оптимисти, с течение на времето натрупахме опит и започнахме да плаваме на яхти от клас Луч-мини и Кадет. Сега, като станахме по-възрастни и още по-опитни, можем да управляваме яхта от клас Луч-стандарт и круизни кораби. Участва в регионални регати в Северобайкалск, Братск и Усть-Илимск. Многократно заемаха призови места и бяха победители.

Искаме да обърнем внимание на уместността на преподаването на начинаещи:

През лятото в лагера на Байкалската регата ние, „старите“, обучаваме начинаещи ветроходство. Време за обучение - 21 дни. И тук бъдещият яхтсмен разбира колко важно е познанието по физика, а не интуицията. В края на краищата, всеки "новобранец" вярва, че основното нещо в движението на вятъра и за предпочитане справедливо. Ето първата и най-голяма грешка. И има много. Следователно целта на нашата работа е да създадем наръчник за изучаване на физиката на движението на ветроходна яхта.

За да постигнем целта, трябва да решим следнотозадачи :

Помислете за видовете яхти, които се предлагат в Северобайкалск.
Да се изучава естеството на движението на яхтата.
Да се оспори гледната точка на новодошлите, че попътният вятър е най-важното нещо.
Да проучим как местоположението на тежестта влияе върху скоростта на яхтата.
Помислете за влиянието на физическите характеристики на водата върху скоростта на яхтата.

Методи за решаване на проблеми:

Събиране и анализ на информация.
Интервю и анкета.
Извършване на изчисления.
Съставяне на таблици.
Тестване на яхта.

Новост

Има описание на физиката на движението на яхтата в книги и уебсайтове, но във всички тези материали всеки фактор, който влияе върху движението на яхтата, а именно взаимодействието на вятъра с платното, разпределението на тежестта върху яхтата, взаимодействието на вода с корпуса, се разглежда отделно, което според нас не е правилно. В крайна сметка, за да спечели, един яхтсмен трябва да комбинира тези три фактора в едно цяло.

Яхти на Северобайкалск

Някои класове яхти се предлагат в Северобайкалск, като:

име	Преместване	Дължина	вятърност	екипаж

Рей	≈ 160 кг	4,23 м	7,05 м2	1 човек

оптимист	аварийна плаваемост от най-малко 90 литра	≈ 2,3 m	3,33 м2	1 човек

Фин	107 кг	4,50м	10 м2	1 човек

кадет	95 кг	3,22 м	9,41 м2	2 души

Асол	630 кг	5,53 м	13,66 м2	4 души

http://minitonnik.com.ua/?q=node/126

Физика

Движещата сила на вятъра

Законът на Бернули

Въздушният поток има кинетична енергия и, взаимодействайки с платната, е в състояние да движи яхтата. Работата както на платното, така и на крилото на самолета се описва от закона на Бернули, според който увеличаването на скоростта на потока води до намаляване на налягането. При движение във въздуха крилото разделя потока. Част от него заобикаля крилото отгоре, част отдолу. Крилото на самолета е проектирано така, че въздушният поток над горната част на крилото се движи по-бързо от въздушния поток под долната страна на крилото. В резултат на това налягането над крилото е много по-ниско от долното. Разликата в налягането е подемната сила на крилото.

Платното може да движи яхтата само ако е под определен ъгъл спрямо потока и го отклонява. Остава въпросът: каква част от повдигането се дължи на ефекта на Бернули и колко е резултат от отклонението на потока. Според класическата теория на крилото, подемната сила възниква единствено в резултат на разликата в скоростите на потока над и под асиметричното крило. Добре известно е, че симетричното крило също е способно да генерира подемна сила, ако е поставено под определен ъгъл спрямо потока. И в двата случая ъгълът между линията, свързваща предната и задната точки на крилото, и посоката на въздушния поток се нарича ъгъл на атака.

Подемната сила се увеличава с ъгъла на атака, но тази зависимост работи само при малки стойности на този ъгъл. Веднага щом ъгълът на атака надхвърли определено критично ниво и потокът спре, върху горната повърхност на крилото се образуват множество вихри и подемната сила рязко намалява.

Платното, намиращо се под ъгъл спрямо въздушния поток, го отклонява. Преминавайки през "горната", подветрена страна на платното, въздушният поток изминава по-дълъг път и в съответствие с принципа на непрекъснатостта на потока се движи по-бързо, отколкото от наветрената, "долна" страна. В резултат на това натискът върху подветрената страна на платното е много по-нисък, отколкото върху наветрената му страна.

насмешка курс

Докато се движите по курса насмешка, когато платното е поставено перпендикулярно на посоката на вятъра, степента на увеличаване на налягането от наветрената страна е по-голяма от степента на намаляване на налягането от подветрената страна, с други думи, вятърът бута яхтата повече, отколкото дърпайте.Тъй като лодката се обръща по-рязко към вятъра, това съотношение ще се промени. По този начин, ако вятърът духа перпендикулярно на курса на лодката, увеличаването на налягането на платното към вятъра има по-малък ефект върху скоростта, отколкото намаляването на налягането към подветрената посока. В резултат на този курс, платното дърпа яхтата повече, отколкото бута.

Лодкарите знаят, че джибът не е най-бързият курс. Ако вятърът със същата сила духа под ъгъл от 90 градуса спрямо курса, лодката се движи много по-бързо. При хиби силата, с която вятърът натиска платното зависи от скоростта на яхтата. С увеличаване на скоростта натискът върху платното спада и става минимален, когато яхтата достигне максимална скорост. Максималната скорост на джиба винаги е по-малка от скоростта на вятъра.. Има няколко причини за това: първо, триенето, при всяко движение част от енергията се изразходва за преодоляване на различни сили, които пречат на движението. Но най-важното е, че силата, с която вятърът притиска платното, е пропорционална на квадрата на видимата скорост на вятъра, а видимата скорост на вятъра върху махата е равна на разликата между скоростта на истинския вятър и скоростта на яхтата.

Курс на Gulfwind

На курс по Gulfwind (при 90º спрямо вятъра) ветроходните яхти могат да се движат по-бързо от вятъра. Отбелязваме само, че при курс на Gulfwind силата, с която вятърът притиска платната, зависи в по-малка степен от скоростта на яхтата.

Местоположение на теглото и взаимодействието вода-корпус

Полезно е всеки да обърне внимание на ефекта, който има разпределението на теглото в дадена ситуация. Всеки път, когато предлагаме да говорим за настройка на яхти, начинаещите са сигурни, че ще говорим за лонжерони и платна. Но има област, която рядко се помни - това е положението на корпуса във водата - как да се "балансира", "подстригва кораба", "правилно разпределя баласта върху кораба".

Очевидно правилното разпределение на тежестта може да играе решаваща роля при определянето на позицията на лодката на финалната линия. Този проблем може да бъде решен чрез прехвърляне на тежестта в една или друга точка на яхтата.

Основният принцип на балансиране на яхтата е да се намери баланса на силите, действащи върху корпуса, и да се поддържа позицията на корпуса в състояние, което ще осигури максимална скорост при определени метеорологични условия.

Надлъжно разпределение на тежестта. остри курсове

Лек бриз

Колкото по-бавно се движи лодката, толкова по-вероятнопоявата на турбулентни вихри отзад. Можете да коригирате ситуацията, ако разтоварите кърмата, тоест преместите тежестта по-близо до носа.

Често срещан проблем при слаб вятър е намаляването на склонността на яхтата да се качва. Поради това става трудно да се проследят промените в повдигането и да се насочат възможно най-рязко към вятъра. При слаб вятър положението на платната и такелажа намалява склонността да се качват и оставя моряците без усещането, с което са свикнали. Класическото решение на този проблем е да изведете лодката в подветрена посока, за да промените формата на дъното и да увеличите склонността към повдигане. За съжаление, за повечето корпуси тази стъпка увеличава намокрената повърхност на корпуса, както и увеличаване на съпротивлението на кърмата и следователно намаляване на скоростта на яхтата. Ако вместо това преместим тежестта напред и претеглим носа, центърът на страничното съпротивление се измества напред, тенденцията към търкаляне се увеличава и площта на намокрената повърхност остава същата. Очевидно, използвайки ролката, за да се обърне към вятъра, рулевият просто увеличава съпротивлението на корпуса.

Свеж бриз

Внимавайте кърмата да не потъва твърде ниско във водата и носът да се издига над водата, това ще намали дължината на ватерлинията. Обикновено се придвижвам малко напред, докато усетя, че лодката се отклонява на курс, след това малко назад. На лодка с извънбордов трапец можете да преместите тежестта назад, това ще увеличи скоростта, но ще намали остротата на курса. В допълнение, този режим на движение ще ви позволи да повдигнете носа над повърхността, за да избегнете сблъсък на корпуса с вълната.

Надлъжно разпределение на тежестта. Пълни курсове

Лек бриз

Принципът остава същият: сведете до минимум намокрената повърхност. В тази ситуация по-тежкият лодкар може да има предимство, защото е в състояние да задълбочи повече носа на лодката, въпреки че в повечето случаи се смята, че колкото по-лек е лодкарят, толкова по-добре управлява малка лодка.

Дължината на ватерлинията е един от най-важните параметри, които определят скоростта на водоизместване на корпусите. В резултат на задълбочаването на носа кърмата може да се издигне и това ще намали драстично дължината на ватерлинията. (При слаб вятър дължината на водната линия е по-малко важна от площта на намокрената повърхност). Ако седите удобно, има вероятност да не се движите достатъчно напред. Погледнете водата отзад: ако видите въртящи се течения, продължете напред.

Среден вятър

Движете се напред, ако лодката спре да рендосва и се движете назад, ако лодката се качи в самолета. Един ден старият ми приятел каза, че си спомня важно правило: седнете възможно най-близо до кърмата... Мисля, че забрави важно допълнение: стига потокът отзад да остане плавен, без турбулентност. Това беше причината за катастрофалния финал, след като той, заедно с брат си, преминаха през цялото състезание, седнали един срещу друг на самата кърма. Успехът в състезанието изисква деликатен баланс между натоварването на носа и кърмата.

Ако вземете предвид ефекта, който създават вълните, движението напред-назад може значително да помогне за поддържане на режима на рендосване.

Силен вятър

Разположете се възможно най-близо до кърмата – това ще помогне да държите носа по-високо над водата и ще намалите шанса корпусът да удари вълната. За съжаление, това понякога не е достатъчно.

Странично разпределение на тежестта с попътен вятър

слаб вятър

Някои хора смятат, че яхтата винаги трябва да се търкаля леко, особено при малки вълни. Ние сме привърженици на преобръщане в подветрената страна. Ако скоростта внезапно спадне рязко поради среща с вълна или залязващ вятър, яхта, плаваща с рол, все още има възможност да се ускори малко. За да направите това, достатъчно е да го подравните.

Ако силата на вятъра е достатъчна, следният трик може да се изпълни на гиба.

Движете се колкото е възможно по-напред и наклонете лодката на няколко градуса към вятъра, докато управлявате, за да поддържате лодката на курса. Първоначално ще почувствате леко издърпване на кормилото, но след като централният борд започне да генерира повдигане, налягането ще намалее, кормилото ще стане леко, неутрално и ще се настрои в желаната посока. Такъв завой също е много ефективен, защото ви позволява да спечелите допълнителна височина при вятъра. Но внимавайте: ако по време на такава маневра се появи вълна, която гаси скоростта, ефектът може да бъде пагубен.

Среден вятър

Типичен проблем при по-силните ветрове е постоянното търкаляне, което увеличава склонността към търкаляне. За да го компенсирате, трябва постоянно да отклонявате волана. Това е като да влачиш кофа отзад. Кормилото е най-голямата спирачка на яхта. При завъртане лопатката на кормилото работи по-ефективно, ако кърмата е вдигната над водата. Спуснат нос прави обръщането към вятъра още по-ефективно.

На съвременните яхти има много трикове, които могат да се използват за намаляване на склонността към замятане. Но ако направите петата на яхтата към вятъра, проблемът ще изчезне.

Странично разпределение на тежестта с попътен вятър и вълна

Backstay

Когато плавате по пълни курсове в тежко море, формата на корпуса трябва да се използва за улесняване на управлението на яхтата. За да карате следващата вълна и да предотвратите прекомерно търкаляне, е необходимо да преместите волана рязко и това намалява шансовете за успех.

пляскане

Ако разгледаме силите, действащи върху лодката, става ясно защо носът на лодката влиза във водата при тъкане. Преобръщането създава повдигане на кормилото, което кара носа да потъва и го прави по-труден за носене. За да компенсирате това, е необходимо да отворите покривалото на стрелата и носът ще започне да се движи по вятъра. С руля могат да се правят фини корекции на курса. По време на завоя е по-добре да изместите тежестта на отбора назад; това ще повдигне носа и това ще помогне на вятъра да го обърне в правилната посока.

халс

От опит с малки ветроходни лодки знам, че скоростта може да падне драстично по време на завой. Една от причините за това е движението на кормчия в пилотската кабина. Гмуркайки се под стрелата по време на завоя, рулевият се премества назад, стопява кърмата и тя започва да работи като добра спирачка. Можете да коригирате ситуацията, ако заобиколите презрамката, обърната назад. В същото време центърът на тежестта се измества не толкова назад, защото „петата опорна точка“ е по-тежка от главата! Това е ефективна маневра, но внимавайте да не се навеждате твърде много, когато избягвате стрелата – едно движение на крака ви и ефектът от действията ви изчезва. (По време на подготовката на текста тази препоръка предизвика сериозни съмнения. В края на краищата, при пресаждането назад, кормчията губи ориентация, контрол върху случващото се наоколо. Приканваме читателите сами да вземат решение за това кой метод е по-добър. - Прибл. Преводачи.)

И така, как да разпределим теглото:

Лек бриз

Среден вятър

Свеж бриз

движете се напред, стига да се чувствате комфортно;

· не наклонете яхтата към подветрената страна, по-добре е да се движите напред.

Не забравяйте, че воланът е спирачката. Опитайте се да го задържите в средно положение, сменете курса, като работите с платна;

· щом яхтата започне да планира да се движи назад, веднага щом яхтата премине в режим на водоизместване, да се движи напред;

· Когато се отдалечите, отдръпнете се, започнете маневрата, като облекчите чаршафите.

· при пълни заглавия, дръжте носа на яхтата възможно най-високо над водата;

· при остри курсове, ако се движите твърде далеч назад - яхтата ще забави хода на кърмата, твърде далеч напред - яхтата ще обиколи вълната.

Заключение

Изход:Град Северобайкалск се намира на брега на езерото Байкал, във водната зона има единственият яхт клуб в Бурятия, който е местна атракция за туристи и ученици. През краткото северно лято много от тях мечтаят да се научат да плават на яхти. Ако изучаването на оборудването на яхтата може да се занимава на брега, тогава теоретичният курс на физиката на движението на яхтата е труден за овладяване. И това ръководство ще помогне на всеки да разпредели правилно тежестта, да регулира платното и да избере курс според физическите си данни и умения.