Ne veter, ampak jadro določa smer. Uporaba jadra na ladji

GONILNA SILA VETRA

Na spletni strani Nase so objavljena zelo zanimiva gradiva o različnih dejavnikih, ki vplivajo na nastanek vzgona letalskega krila. Obstajajo tudi interaktivni grafični modeli, ki kažejo, da lahko dviganje ustvari tudi simetrično krilo zaradi odklona toka.

Jadro, ki je pod kotom na zračni tok, ga odklanja (slika 1d). Zračni tok skozi »zgornjo«, zavetrno stran jadra prepotuje daljšo pot in se po načelu kontinuitete toka premika hitreje kot z zavetrne, »spodnje« strani. Rezultat je manjši pritisk na zavetrno stran jadra kot na privetrno stran.

Pri vrtenju z jadrom, nastavljenim pravokotno na smer vetra, je porast tlaka na privetrni strani večji kot padec tlaka na zavetrni strani, z drugimi besedami, veter jahto bolj potiska kot vleče. Ko se čoln ostreje zavije v veter, se to razmerje spremeni. Torej, če veter piha pravokotno na smer čolna, ima povečanje pritiska jadra proti vetru manjši učinek na hitrost kot zmanjšanje tlaka v zavetrni smeri. Z drugimi besedami, jadro vleče jahto bolj kot potiska.

Gibanje jahte nastane zaradi dejstva, da veter sodeluje z jadrom. Analiza te interakcije vodi do nepričakovanih, za mnoge začetnike, rezultatov. Izkazalo se je, da je največja hitrost dosežena, sploh ne takrat, ko veter zapiha točno zadaj, a želja po "repnem vetru" ima povsem nepričakovan pomen.

Tako jadro kot kobilica pri interakciji s tokom zraka oziroma vode ustvarjata dvižno silo, zato je za optimizacijo svojega dela mogoče uporabiti teorijo krila.

GONILNA SILA VETRA

Zračni tok ima kinetično energijo in v interakciji z jadri lahko premika jahto. Delo tako jadra kot krila letala opisuje Bernoullijev zakon, po katerem povečanje hitrosti toka vodi do zmanjšanja tlaka. Pri premikanju v zraku krilo loči tok. Del zaobide krilo od zgoraj, del od spodaj. Letalsko krilo je zasnovano tako, da se zračni tok nad zgornjim delom krila premika hitreje kot zračni tok pod spodnjo stranjo krila. Posledica tega je, da je tlak nad krilom precej nižji kot pod njim. Razlika v tlaku je dvižna sila krila (slika 1a). Zaradi zapletene oblike lahko krilo ustvari dvig, tudi ko prereže tok, ki se premika vzporedno z ravnino krila.

Jadro lahko premika jahto le, če je pod določenim kotom na tok in ga odklanja. Ostaja vprašanje, kateri del dvižne sile je povezan z Bernoullijevim učinkom in kateri je posledica odklona toka. V skladu s klasično teorijo krila nastane dvižna sila izključno kot posledica razlike v hitrostih pretoka nad in pod asimetričnim krilom. Hkrati je dobro znano, da je simetrično krilo sposobno ustvarjati tudi dvig, če je nameščeno pod določenim kotom glede na tok (slika 1b). V obeh primerih se kot med črto, ki povezuje sprednjo in zadnjo točko krila, in smerjo zračnega toka imenuje napadni kot.

Dvižna sila narašča z napadnim kotom, vendar ta odvisnost deluje le pri majhnih vrednostih tega kota. Takoj, ko napadni kot preseže določeno kritično raven in pride do zastoja pretoka, se na zgornji površini krila tvorijo številni vrtinci in dvižna sila se močno zmanjša (slika 1c).

Čolnarji vedo, da jibe ni najhitrejša proga. Če veter enake moči piha pod kotom 90 stopinj na smer, se čoln premika veliko hitreje. Na jibe je sila, s katero veter pritiska na jadra, odvisna od hitrosti jahte. Veter z največjo močjo pritiska na jadro stoječe jahte (slika 2a). Z naraščanjem hitrosti pritisk na jadra pade in postane minimalen, ko jahta doseže največjo hitrost (slika 2b). Največja hitrost na jibe je vedno manjša od hitrosti vetra. Razlogov za to je več: prvič, trenje, pri vsakem gibanju se nekaj energije porabi za premagovanje različnih sil, ki ovirajo gibanje. Toda glavna stvar je, da je sila, s katero veter pritiska na jadro, sorazmerna s kvadratom navidezne hitrosti vetra, navidezna hitrost vetra na jibe pa je enaka razliki med hitrostjo pravega vetra in hitrostjo jahte.

Gulfwind tečaj (pri 90º proti vetru) jadrnice lahko se premika hitreje od vetra. V okviru tega članka ne bomo razpravljali o značilnostih vetra zastavic, omenili bomo le, da je na tečaju Gulfwind sila, s katero veter pritiska na jadra, v manjši meri odvisna od hitrosti jahte ( Slika 2c).

Glavni dejavnik, ki preprečuje povečanje hitrosti, je trenje. Zato lahko jadrnice z majhnim uporom dosežejo hitrosti veliko hitreje kot veter, vendar ne na gibi. Na primer, buer lahko zaradi dejstva, da imajo drsalke zanemarljiv odpornost proti zdrsu, pospeši do hitrosti 150 km / h s hitrostjo vetra 50 km / h ali celo manj.

Razložena fizika jadranja: Uvod

ISBN 1574091700, 9781574091700

4.4. Delovanje vetra na jadro

Na čoln pod jadrom vplivata dve okolji: zračni tok, ki deluje na jadro in površino čolna, ter voda, ki deluje na podvodni del čolna.

Zahvaljujoč obliki jadra se lahko čoln tudi pri najbolj neugodnem vetru (badewind) premika naprej. Jadro spominja na krilo, katerega največji odklon je 1/3-1/4 širine jadra stran od konice in ima vrednost 8-10 % širine jadra (slika 44).

Če veter, ki ima smer B (slika 45, a), na poti sreča jadro, ga obkroži z dveh strani. Na privetrni strani jadra je pritisk višji (+) kot na zavetrni strani (-). Rezultanta tlačnih sil tvori silo P, usmerjeno pravokotno na ravnino jadra ali tetivo, ki poteka skozi sprednji in zadnji rob in se nanaša na središče vetra CPE (slika 45, b).

riž. 44. Profil jadra:
B - širina jadra vzdolž tetive

riž. 45. Sile, ki delujejo na jadro in trup čolna:
a - vpliv vetra na jadra; b - vpliv vetra na jadra in vode na trup čolna

riž. 46. Pravilna lega jadra v različnih smereh vetra: a - tesno izvlečena; b - zalivski veter; v - jibe

Sila P se razgradi na silo potiska T, usmerjeno vzporedno s središčno ravnino (DP) čolna, ki prisili čoln, da se premakne naprej, in silo odnašanja D, usmerjeno pravokotno na DP, ki povzroči zanašanje in kotanje čolna. .

Sila P je odvisna od hitrosti in smeri vetra glede na jadro. Bolj
Če
Učinek vode na čoln je v veliki meri odvisen od kontur njegovega podvodnega dela.

Kljub dejstvu, da pri bližnjem vetru odnašajoča sila D presega silo potiska T, se čoln premika naprej. Tu vpliva bočni upor R 1 podvodnega dela trupa, ki je večkrat večji od čelnega upora R.

riž. 47. Zastavica veter:
V I - pravi veter; В Ш - veter od gibanja čolna; B B - zastavica veter

Sila D kljub nasprotovanju trupa kljub temu odnese čoln s proge. Sestavil DP in smer pravega gibanja čolna IP
Tako lahko največji potisk in najmanjši zanos čolna dosežemo z izbiro najugodnejše lege središčne ravnine čolna in ravnine jadra glede na veter. Ugotovljeno je, da mora biti kot med DP čolna in ravnino jadra enak polovici
Pri izbiri položaja jadra glede na DP in veter poveljnika čolna ne vodi pravi, temveč močan (navidezni) veter, katerega smer določa rezultanta hitrosti čoln in hitrost pravega vetra (slika 47).

Flok, ki se nahaja pred sprednjim delom stopala, igra vlogo letvice. Zračni tok, ki poteka med flok in prednjim jadrom, zmanjša pritisk na zavetrno stran prednjega jadra in s tem poveča njegovo vlečno silo. To se zgodi le pod pogojem, da je kot med krakom in DP čolna nekoliko večji od kota med prednjim delom in DP (slika 48, a).

Mislim, da bi marsikdo izmed nas izkoristil priložnost, da se potopi v morsko brezno s kakšnim podvodnim vozilom, a kljub temu bi večina raje potovala po morju z jadrnico. Ko ni bilo letal ali vlakov, so bile samo jadrnice. Brez njih svet ni bil enak.

Jadrnice z ravnimi jadri so pripeljale Evropejce v Ameriko. Njihove stabilne palube in prostorna skladišča so prinašali ljudi in zaloge za gradnjo Novega sveta. Toda te starodavne ladje so imele tudi svoje omejitve. Gibali so se počasi in v skoraj isti smeri proti vetru. Od takrat se je marsikaj spremenilo. Danes se uporabljajo povsem drugačna načela obvladovanja sile vetra in valov. Torej, če želite voziti sodobnega, se boste morali naučiti fizike.

Sodobno jadranje ni samo premikanje z vetrom, je nekaj, kar vpliva na jadro in ga naredi, da leti kot krilo. In to nevidno "nekaj" se imenuje dvižna sila, ki jo znanstveniki imenujejo bočna sila.

Pozorni opazovalec ni mogel opaziti, da ne glede na to, v katero smer piha veter, se jadrnica vedno premika tja, kjer kapitan potrebuje – tudi če veter piha. Kakšna je skrivnost tako neverjetne kombinacije trme in poslušnosti.

Mnogi se niti ne zavedajo, da je jadro krilo, princip delovanja krila in jadra pa je enak. Temelji na dvigu le, če se krilo dviga letalo, z uporabo čelnega vetra potisne letalo navzgor, nato pa navpično postavljeno jadro usmeri jadrnico naprej. Da bi to razložili z znanstvenega vidika, se je treba vrniti k osnovam – kako jadro deluje.

Poglejte si simulirani postopek, ki prikazuje, kako zrak deluje na ravnino jadra. Tukaj lahko vidite, da se zračni tokovi pod modelom, ki imajo večjo ukrivljenost, upognejo, da ga obkrožijo. V tem primeru se mora tok nekoliko pospešiti. Posledično nastane območje nizkega tlaka - to ustvarja dvig. Nizek pritisk na spodnjo stran potegne jadro navzdol.

Z drugimi besedami, območje visokega tlaka se poskuša premakniti proti območju nizkega tlaka s pritiskom na jadro. Obstaja razlika v tlaku, ki ustvarja dvig. Zaradi oblike jadra je na notranji privetrni strani hitrost vetra manjša kot na zavetrni strani. Na zunanji strani nastane vakuum. Zrak se dobesedno posrka v jadro, kar jadrnico potisne naprej.

Pravzaprav je to načelo precej preprosto razumeti, samo poglejte katero koli jadrnico. Trik je v tem, da jadro, ne glede na to, kako se nahaja, prenaša energijo vetra na plovilo, in tudi če se vizualno zdi, da bi jadro moralo upočasniti jahto, je središče uporabe sil bližje premcu premca. jadrnica, sila vetra pa zagotavlja translacijsko gibanje.

Ampak to je teorija, v praksi pa je vse malo drugače. Pravzaprav jadrnica ne more iti proti vetru - premika se pod določenim kotom nanj, tako imenovanimi zadrgo.

Jadrnica se premika zaradi ravnotežja sil. Jadra delujejo kot krila. Večina dviga, ki ga proizvedejo, je usmerjena v stran, le majhna količina pa je usmerjena naprej. Vendar je skrivnost v tem čudovitem fenomenu v tako imenovanem "nevidnem" jadru, ki se nahaja pod dnom jahte. To je kobilica ali v morskem jeziku - sredinska deska. Dvig središčne plošče povzroča tudi dvig, ki je prav tako usmerjen predvsem v stran. Kobilica se upira prevračanju in nasprotni sili, ki deluje na jadro.

Poleg dvižne sile obstaja tudi roll - pojav, ki je škodljiv za premikanje naprej in nevaren za posadko ladje. Toda za to je na jahti ekipa, ki služi kot živa protiutež neizprosnim fizičnim zakonom.

V sodobni jadrnici tako kobilica kot jadro skupaj vodita jadrnico naprej. A kot bo potrdil vsak jadralec začetnik, je v praksi vse veliko bolj zapleteno kot v teoriji. Izkušen jadralec ve, da že najmanjša sprememba nagiba jadra omogoča večji dvig in nadzor nad njegovo smerjo. S spreminjanjem premca jadra izučen jadralec nadzoruje velikost in lokacijo območja, ki povzroča dvig. Globok zavoj naprej lahko ustvari veliko tlačno cono, vendar če je ovinek prevelik ali je sprednji rob prestrm, molekule zraka ne bodo več sledile ovinku. Z drugimi besedami, če ima predmet ostre vogale, se delci toka ne morejo zasukati - impulz gibanja je premočan, ta pojav se imenuje "ločeni tok". Rezultat tega učinka je, da se bo jadro "pralo" in izgubilo veter.

In tukaj je še nekaj praktični nasveti uporaba vetrne energije. Optimalna smer proti vetru (dirke na tesnem vleku). Mornarji temu pravijo "gre proti vetru". Navidezni veter, ki ima hitrost 17 vozlov, je opazno hitrejši od pravega vetra, ki ustvarja valovni sistem. Razlika v njunih smereh je 12°. Potek do navideznega vetra je 33°, do pravega vetra - 45°.

Vetrovi, ki so na južnem delu Tihi ocean piha v zahodni smeri. Zato je bila naša pot začrtana tako, da se na jadrnici "Juliet" premikamo od vzhoda proti zahodu, torej tako, da veter piha v hrbet.

Če pa pogledate našo pot, boste opazili, da smo se morali pogosto, na primer pri premikanju od juga proti severu od Samoe do Tokelaua, premikati pravokotno na veter. In včasih se je smer vetra popolnoma spremenila in je bilo treba iti proti vetru.

Julietina pot

Kaj storiti v tem primeru?

Jadrnice že dolgo lahko plujejo proti vetru. O tem je v svoji Drugi knjigi iz serije Zabavna fizika dolgo dobro in preprosto pisal klasik Yakov Perelman. Ta del, ki ga citiram dobesedno s slikami.

"Jadranje proti vetru

Težko si je predstavljati, kako gredo jadrnice "proti vetru" - ali, po besedah mornarjev, "vlečene". Res je, jadralec vam bo povedal, da ne morete pluti neposredno v veter, ampak se lahko premikate le pod ostrim kotom glede na smer vetra. Toda ta kot je majhen - približno četrtina pravega kota - in morda se zdi enako nerazumljiv: ali pluti neposredno proti vetru ali pod kotom 22 ° do njega.

V resnici pa to ni ravnodušno in zdaj bomo razložili, kako se je mogoče pod rahlim kotom premakniti proti njemu s silo vetra. Premislimo najprej, kako veter na splošno deluje na jadro, torej kam potisne jadro, ko piha nanj. Verjetno mislite, da veter vedno potiska jadro v smer, kamor piha. A temu ni tako: kjerkoli piha veter, potiska jadro pravokotno na ravnino jadra. Pravzaprav: naj veter piha v smeri, ki jo označujejo puščice na spodnji sliki; črta AB predstavlja jadro.

Veter potiska jadro vedno pravokotno na njegovo ravnino.

Ker veter potiska enakomerno po celotni površini jadra, tlak vetra nadomestimo s silo R, ki deluje na sredino jadra. To silo razstavimo na dvoje: silo Q, pravokotno na jadro, in silo P, usmerjeno vzdolž nje (glej sliko zgoraj, desno). Zadnja sila jadro ne potiska nikamor, saj je trenje vetra na platno zanemarljivo. Ostaja sila Q, ki potiska jadro pravokotno nanj.

Če to vemo, zlahka razumemo, kako lahko jadrnica gre pod ostrim kotom proti vetru. Naj črta KK predstavlja linijo kobilice ladje.

Kako lahko plujete proti vetru.

Veter piha pod ostrim kotom na to črto v smeri, ki jo označuje vrsta puščic. Črta AB predstavlja jadro; postavljen je tako, da njegova ravnina prepolovi kot med smerjo kobilice in smerjo vetra. Sledite diagramu za porazdelitev sil. Tlak vetra na jadro predstavljamo s silo Q, za katero vemo, da mora biti pravokotna na jadro. To silo razdelimo na dvoje: silo R, pravokotno na kobilico, in silo S, usmerjeno naprej vzdolž kobilice ladje. Ker gibanje plovila v smeri R naleti na močan vodni upor (kobilica v jadrnice postane zelo globoka), potem je sila R skoraj popolnoma uravnotežena z uporom vode. Ostane le sila S, ki je, kot vidite, usmerjena naprej in zato premika ladjo pod kotom, kot proti vetru. [Lahko se pokaže, da je sila S največja, ko ravnina jadra prepolovi kot med smerema kobilice in vetra.]. Običajno se to gibanje izvaja v cikcakah, kot je prikazano na spodnji sliki. V jeziku mornarjev se takšno gibanje plovila imenuje "tacking" v ožjem pomenu besede.

Poglejmo zdaj vse možne smeri vetra glede na smer čolna.

Diagram ladijskih tečajev glede na veter, to je kot med smerjo vetra in vektorjem od krme do premca (kurs).

Ko piha veter v obraz (čelni veter), jadra bingljajo od strani do strani in se z jadrom ni mogoče premikati. Seveda lahko vedno spustite jadra in prižgete motor, a to ni več pomembno za jadranje.

Ko veter piha točno zadaj (jibe, tailwind), molekule razpršenega zraka pritisnejo na jadro z ene strani in čoln se premakne. V tem primeru se lahko ladja premika le počasneje od hitrosti vetra. Tu deluje analogija vožnje s kolesom v vetru – veter piha v hrbet in je lažje poganjati pedala.

Pri premikanju proti vetru (vlečeno) se jadro premika ne zaradi pritiska molekul zraka na jadro od zadaj, kot v primeru jibe, temveč zaradi dvižne sile, ki nastane zaradi različnih hitrosti zraka na obeh strani vzdolž jadra. Hkrati se zaradi kobilice čoln ne premika v smeri, pravokotni na potek čolna, temveč le naprej. To pomeni, da jadro v tem primeru ni dežnik, kot v primeru badewinda, ampak krilo letala.

Med našimi prehodi smo večinoma pluli z zadrgo in zalivskimi vetrovi s povprečno hitrostjo 7-8 vozlov pri hitrosti vetra 15 vozlov. Včasih smo šli proti vetru, na pol in na tesno. In ko je veter utihnil, so prižgali motor.

Na splošno čoln z jadrom, ki gre proti vetru, ni čudež, ampak realnost.

Najbolj zanimivo je, da lahko čolni gredo ne le proti vetru, ampak celo hitreje od vetra. To se zgodi, ko se čoln zamakne in ustvari svoj veter.

Medregijska znanstveno-praktična konferenca "Korak v prihodnost"

Oddelek: fizika

Tema: "Fizika gibanja jadrnice"

Vodja: Bukholtseva O.V., učiteljica fizike

MOU Srednja šola №11, Severobaikalsk

Severobaikalsk

Pozorni želimo biti na pomen poučevanja začetnikov: 2

Novost 3

Jahte Severobaikalsk 3

fizika 4

Pogonska sila vetra 4

Bernoullijev zakon 4

Namig o naslovu 5

Gulfwind 6 tečaj

Lokacija teže in interakcija med vodo in ohišjem 7

Vzdolžna porazdelitev teže. Ostri tečaji 8

Vzdolžna porazdelitev teže. Dokončajte tečaje 8

Bočna porazdelitev teže pri pravi veter 9

Bočna porazdelitev teže s hrbtnim vetrom in valom 9

Zaključek 11

Jadramo že 10 let. Sprva smo šli na Optimiste, sčasoma smo pridobili izkušnje in začeli pluti na jahtah razreda Luch-mini in Cadet. Zdaj, ko smo postali starejši in še bolj izkušeni, lahko upravljamo jahto razreda Luch-standard in križarke. Sodeloval je na regionalnih regatah v Severobaikalsku, Bratsku in Ust-Ilimsku. Večkrat so zasedli nagradna mesta in bili zmagovalci.

Želimo biti pozorni na pomen poučevanja začetnikov:

Poleti v kampu Baikal Regatta mi, »starci«, učimo jadranje začetnikom. Čas usposabljanja - 21 dni. In tukaj bodoči jahtar razume, kako pomembno je znanje fizike in ne intuicija. Konec koncev, vsak "novinec" verjame, da je glavna stvar v gibanju vetra in po možnosti pošteno. Tukaj je prva in največja napaka. In veliko jih je. Zato je namen našega dela izdelati priročnik za preučevanje fizike gibanja jadrnice.

Za dosego cilja moramo rešiti naslednjenaloge :

Razmislite o vrstah jaht, ki so na voljo v Severobaikalsku.
Preučiti naravo gibanja jahte.
Izpodbijati stališče novincev, da je zadnji veter najpomembnejši.
Preučiti, kako lokacija teže vpliva na hitrost jahte.
Razmislite o vplivu fizikalnih lastnosti vode na hitrost jahte.

Metode reševanja težav:

Zbiranje in analiza informacij.
Intervju in anketa.
Izvajanje izračunov.
Sestavljanje tabel.
Testiranje jahte.

Novost

V knjigah in na spletnih straneh obstaja opis fizike gibanja jahte, vendar je v vseh teh materialih vsak dejavnik, ki vpliva na gibanje jahte, in sicer interakcija vetra z jadrom, porazdelitev teže na jahti, interakcija vode s trupom, se obravnava ločeno, kar po našem mnenju ni prav. Navsezadnje mora jahtar za zmago združiti te tri dejavnike v eno celoto.

Jahte Severobaikalsk

V Severobaikalsku je na voljo nekaj razredov jaht, kot so:

ime	Premik	Dolžina	vetrovnost	posadka

žarek	≈ 160 kg	4,23 m	7,05 m2	1 oseba

Optimist	vzgona v sili najmanj 90 litrov	≈ 2,3 m	3,33 m2	1 oseba

Finn	107 kg	4,50 m	10 m2	1 oseba

kadet	95 kg	3,22 m	9,41 m2	2 osebi

Assol	630 kg	5,53 m	13,66 m2	4 osebe

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

fizika

Gonilna sila vetra

Gibanje jahte je posledica dejstva, da veter deluje z jadrom. Analiza te interakcije vodi do nepričakovanih, za mnoge začetnike, rezultatov. Izkazalo se je, da je največja hitrost dosežena, sploh ne takrat, ko veter zapiha točno zadaj, a želja po "repnem vetru" ima povsem nepričakovan pomen.

Tako jadro kot kobilica pri interakciji s tokom zraka oziroma vode ustvarjata dvižno silo, zato je za optimizacijo svojega dela mogoče uporabiti teorijo krila.

Bernoullijev zakon

Zračni tok ima kinetično energijo in v interakciji z jadri lahko premika jahto. Delo tako jadra kot krila letala opisuje Bernoullijev zakon, po katerem povečanje hitrosti toka vodi do zmanjšanja tlaka. Pri premikanju v zraku krilo loči tok. Del zaobide krilo od zgoraj, del od spodaj. Letalsko krilo je zasnovano tako, da se zračni tok nad zgornjim delom krila premika hitreje kot zračni tok pod spodnjo stranjo krila. Zaradi tega je tlak nad krilom precej nižji kot spodaj. Razlika v tlaku je dvižna sila krila.

Jadro lahko premika jahto le, če je pod določenim kotom na tok in ga odklanja. Ostaja vprašanje: kolikšen del dviga je posledica Bernoullijevega učinka in kolikšen je posledica odklona toka. V skladu s klasično teorijo krila nastane dvižna sila izključno kot posledica razlike v hitrostih pretoka nad in pod asimetričnim krilom. Znano je, da je simetrično krilo sposobno ustvariti tudi dvig, če je nastavljeno pod določenim kotom glede na tok. V obeh primerih se kot med črto, ki povezuje sprednjo in zadnjo točko krila, in smerjo zračnega toka imenuje napadni kot.

Dvižna sila narašča z napadnim kotom, vendar ta odvisnost deluje le pri majhnih vrednostih tega kota. Takoj, ko vpadni kot preseže določeno kritično raven in se tok ustavi, se na zgornji površini krila tvorijo številni vrtinci in vzgonska sila se močno zmanjša.

Jadro, ki je pod kotom na zračni tok, ga odkloni. Zračni tok skozi »zgornjo«, zavetrno stran jadra prepotuje daljšo pot in se po načelu kontinuitete toka premika hitreje kot z zavetrne, »spodnje« strani. Posledično je pritisk na zavetrni strani jadra precej nižji kot na privetrni strani.

jibe tečaj

Ko se premikate po smeri zafrkavati, ko je jadro nastavljeno pravokotno na smer vetra, je stopnja povečanja tlaka na privetrni strani večja od stopnje zmanjšanja tlaka na zavetrni strani, z drugimi besedami, veter bolj potiska jahto, kot potegniti. Ko se čoln ostreje zavije v veter, se to razmerje spremeni. Torej, če veter piha pravokotno na smer čolna, ima povečanje pritiska jadra proti vetru manjši učinek na hitrost kot zmanjšanje tlaka v zavetrni smeri. Posledično s tem tečajem jadro vleče jahto bolj kot potiska.

Čolnarji vedo, da jibe ni najhitrejša proga. Če veter enake moči piha pod kotom 90 stopinj na smer, se čoln premika veliko hitreje. Na jibe je sila, s katero veter pritiska na jadra, odvisna od hitrosti jahte. Ko se hitrost poveča, pritisk na jadro pade in postane minimalen, ko jahta doseže svojo največjo hitrost. Največja hitrost na jibe je vedno manjša od hitrosti vetra.. Razlogov za to je več: prvič, trenje, pri vsakem gibanju se nekaj energije porabi za premagovanje različnih sil, ki ovirajo gibanje. Toda glavna stvar je, da je sila, s katero veter pritiska na jadro, sorazmerna s kvadratom navidezne hitrosti vetra, navidezna hitrost vetra na jibe pa je enaka razliki med hitrostjo pravega vetra in hitrostjo jahte.

Gulfwind tečaj

Na gulfwind tečaju (pri 90º proti vetru) se jadrnice lahko premikajo hitreje od vetra. Opažamo le, da je na tečaju Gulfwind sila, s katero veter pritiska na jadra, v manjši meri odvisna od hitrosti jahte.

Lokacija teže in interakcije med vodo in trupom

Koristno je, da so vsi pozorni na učinek, ki ga ima porazdelitev teže v dani situaciji. Vsakič, ko se ponudimo, da se pogovarjamo o uglaševanju jaht, so začetniki prepričani, da se bomo pogovarjali o špalih in jadrih. Toda obstaja področje, ki se ga le redko spomnimo - to je položaj trupa v vodi - kako "uravnotežiti", "obrezati ladjo", "pravilno razporediti balast na ladjo".

Očitno lahko pravilna porazdelitev teže igra odločilno vlogo pri določanju položaja čolna na ciljni črti. Ta problem je mogoče rešiti s prenosom teže na eno ali drugo točko na jahti.

Glavno načelo uravnoteženja jahte je poiskati ravnovesje sil, ki delujejo na trup, in ohraniti položaj trupa v stanju, ki bo zagotavljalo največjo hitrost v določenih vremenskih razmerah.

Vzdolžna porazdelitev teže. ostri tečaji

Rahel vetrič

Čim počasneje se čoln premika, tem bolj verjetno pojav turbulentnih vrtincev za krmo. Situacijo lahko popravite, če razbremenite krmo, torej premaknete utež bližje premcu.

Pogosta težava pri rahlem vetru je zmanjšanje nagnjenosti jahte k nagibu. Zaradi tega postane težko slediti spremembam dviga in iti čim bolj ostro v veter. Pri rahlem vetru položaj jader in vrvi zmanjša nagnjenost k nagibu in pušča jadralce brez občutka, ki so ga vajeni. Klasična rešitev tega problema je, da čoln navedete v zavetrju, da spremenite obliko dna in povečate nagnjenost k nagibu. Na žalost pri večini trupov ta korak poveča namočeno površino trupa, pa tudi poveča upor krme in posledično zmanjša hitrost jahte. Če namesto tega prestavimo težo naprej in obtežimo nos, se središče bočnega upora premakne naprej, nagnjenost k kotaljenju se poveča, namočena površina pa ostane enaka. Očitno je, da krmar z uporabo zvitka za zavijanje proti vetru preprosto poveča upor trupa.

Svež vetrič

Pazite, da se krma ne potopi prenizko v vodo in se lok dvigne nad vodo, s tem se bo zmanjšala dolžina vodne črte. Ponavadi se premikam po malem naprej, dokler ne začutim, da čoln niha na smeri, nato pa malo nazaj. Na gumenjaku z izvenkrmnim trapezom lahko prestavite težo nazaj, to bo povečalo hitrost, vendar zmanjšalo ostrino smeri. Poleg tega vam bo ta način gibanja omogočil dvig nosu nad površino, da se izognete trku trupa z valom.

Vzdolžna porazdelitev teže. Popolni tečaji

Rahel vetrič

Načelo ostaja enako: zmanjšajte namočeno površino. V tej situaciji je lahko težji čolnar v prednosti, ker je sposoben bolj poglobiti premec čolna, čeprav v večini primerov velja, da lažji kot je čolnar, bolje upravlja z majhnim čolnom.

Dolžina vodne črte je eden najpomembnejših parametrov, ki določajo hitrost izpodrivnih trupov. Zaradi poglabljanja premca se lahko krma dvigne, kar bo drastično zmanjšalo dolžino vodne črte. (Pri rahlem vetru je dolžina vodne črte manj pomembna od površine namočene površine). Če sedite udobno, obstaja velika verjetnost, da se premalo premikate naprej. Poglejte vodo za krmo: če vidite vrtinčaste tokove, pojdite naprej.

Srednji veter

Premaknite se naprej, če čoln preneha skobljati, in se premaknite nazaj, če čoln pride na ravnino. Nekega dne je moj stari prijatelj rekel, da se spomni pomembno pravilo: sedi čim bližje krmi... Mislim, da je pozabil pomemben dodatek: dokler ostane tok zadaj gladek, brez turbulenc. To je bil razlog za katastrofalen zaključek, potem ko sta skupaj z bratom šla skozi celotno dirko sedeča drug nasproti drugemu na sami krmi. Uspeh na dirki zahteva občutljivo ravnovesje med obremenitvijo premca in krme.

Če upoštevate učinek, ki ga ustvarjajo valovi, lahko premikanje naprej in nazaj močno pripomore k ohranjanju načina skobljanja.

Močan veter

Postavite se čim bližje krmi – to bo pomagalo obdržati lok višje nad vodo in zmanjšalo možnost, da bi trup udaril v val. Žal to včasih ni dovolj.

Bočna porazdelitev teže s hrbtnim vetrom

šibek veter

Nekateri menijo, da se mora jahta vedno rahlo kotaliti, še posebej v majhnih valovih. Smo podporniki roll v zavetrno stran. Če hitrost zaradi srečanja z valom ali zahajajočim vetrom nenadoma močno pade, ima jahta, ki pluje z zvitkom, še vedno možnost, da se nekoliko pospeši. Če želite to narediti, je dovolj, da ga poravnate.

Če je moč vetra zadostna, lahko na gibi izvedete naslednji trik.

Premaknite se čim dlje naprej in nagnite čoln za nekaj stopinj v veter, medtem ko krmilite, da čoln ostane na poti. Sprva boste začutili rahlo vlečenje krmila, ko pa se bo sredinska plošča začela dvigati, se bo pritisk zmanjšal, krmilo bo postalo lahko, nevtralno in nastavljeno v želeno smer. Takšen zavoj je tudi zelo učinkovit, ker vam omogoča, da v vetru pridobite dodatno višino. Vendar bodite previdni: če se med takšnim manevrom pojavi val, ki ugasne hitrost, je učinek lahko katastrofalen.

Srednji veter

Tipičen problem močnejšega vetra je konstantno kotanje, ki povečuje nagnjenost k kotaljanju. Da bi to nadomestili, morate volan nenehno upogibati. To je kot vlečenje vedra za krmo. Krmilo je največja zavora na jahti. Pri obračanju krmilo deluje učinkoviteje, če je krma dvignjena nad vodo. Spuščen nos naredi obračanje v veter še bolj učinkovito.

Na sodobnih jahtah obstaja veliko trikov, s katerimi lahko zmanjšate nagnjenost k metanju. Ampak, če naredite peto jahte proti vetru, bo problem izginil.

Bočna porazdelitev teže s hrbtnim vetrom in valovom

Hrbtni opor

Pri jadranju po polnih tečajih v težkem morju je treba obliko trupa uporabiti za lažje krmiljenje jahte. Da bi zajahali naslednji val in preprečili prekomerno nagibanje, je treba volan ostro premakniti, kar zmanjša možnosti za uspeh.

geganje

Če upoštevamo sile, ki delujejo na čoln, postane jasno, zakaj gre nos čolna v vodo pri tkanju. Roll ustvari dvig na krmilu, zaradi česar se nos pogrezne in ga težje prenaša. Da bi to nadomestili, je treba odpreti ponjavo in lok se bo začel premikati proti vetru. S krmilom je mogoče izvesti natančne popravke smeri. Med obratom je bolje prestaviti težo ekipe nazaj; to bo dvignilo nos, to pa bo pomagalo vetru, da ga obrne v pravo smer.

lepljivost

Iz izkušenj z majhnimi jadralnimi gumenjaki vem, da lahko hitrost med zavojem drastično pade. Eden od razlogov za to je premikanje krmarja v pilotski kabini. Med zavojem se potopi pod roko, krmar prestavi nazaj, stopi krmo in ta začne delovati kot dobra zavora. Situacijo lahko popravite, če zaobidete naramnico, obrnjeno nazaj. Hkrati se težišče premakne ne tako daleč nazaj, ker je "peta točka podpore" težja od glave! To je učinkovit manever, vendar pazite, da se ne upognete preveč, ko se izmikate udarcu - en premik vaše noge in učinek vaših dejanj izgine. (Med pripravo besedila je to priporočilo vzbujalo resne dvome. Konec koncev krmar pri presajanju nazaj izgubi orientacijo, nadzor nad dogajanjem naokoli. Bralce vabimo, da se sami odločijo, kateri način je boljši. – Pribl. Prevajalci.)

Torej, kako porazdelimo težo:

Rahel vetrič

Srednji veter

Svež vetrič

premikajte se naprej, dokler se počutite udobno;

· ne nagibajte jahte v zavetrno stran, bolje je, da se premaknete naprej.

Ne pozabite, da je volan zavora. Poskusite ga obdržati v srednjem položaju, spremenite smer z delom z jadri;

· takoj, ko jahta začne načrtovati, se pomaknite nazaj, takoj ko jahta preklopi v način izpodrivanja, se pomaknite naprej;

· Ko se umaknete, se pomaknite nazaj, začnite manever z rahljanjem rjuh.

· pri polnih smereh naj bo premec jahte čim višje nad vodo;

· na ostrih smereh, če se premaknete predaleč nazaj - jahta bo upočasnila za krmo, predaleč naprej - jahta bo pobrskala po valu.

Zaključek

Izhod: Mesto Severobaikalsk se nahaja na obali Bajkalskega jezera, v vodnem območju je edini jahtni klub v Burjatiji, ki je lokalna atrakcija za turiste in šolarje. V kratkem severnem poletju mnogi od njih sanjajo, da bi se naučili jadrati na jahtah. Če se s študijem opreme jahte lahko ukvarjamo na obali, potem je teoretični potek fizike gibanja jahte težko obvladati. In ta priročnik bo vsem pomagal pravilno razporediti težo, prilagoditi jadro in izbrati smer glede na svoje fizične podatke in spretnosti.