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帆船课堂第五讲 | 航行原理

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发表于 2016-5-7 20:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
                                                

在科普帆船的航行原理之前,我们先来了解帆船的动力来源:
一般人对于帆船往往会有一个错误观念:以为帆船是被风推着跑的。
其实帆船的最大动力来源是所谓的——伯努利效应,也就是说当空气流经类似机翼的弧面时,会产生一向前向上的的吸引力,如下图。
 帆船课堂第五讲 | 航行原理 efa6da45399d0340a75fd84105007647.jpg
 帆船课堂第五讲 | 航行原理 59d8000c5a16d6d4a1a746dcdce0cf9e.jpg 也因此,帆船才有可能朝某角度的逆风方向向前进。而正顺风航行时,伯努利效应小时,船只反而不能达到最高速。
很多初学者对于帆船能够迎风行驶感到惊奇。 事实上,风对帆有两种主要的作用。
1一种作用可以称之为“拉”或更贴切的“吸” 航行时,由于帆面弯曲如翼。 当风从弯曲的帆面的弧(背风面)与弦(迎风面)的两侧滑过,会对帆面产生一个拉力(或,吸力)。 由于中央板或龙骨能抵销了风力向帆船正侧方向的分力,所余的向前分力,就成为推动帆船在迎风状态下也能够以一个相对迎风的角度向前。


2另一种作用称为“推” 帆船在正顺风航行时,兜起的帆阻碍了风的流动,从而风“推着”帆船向前运动。
 帆船课堂第五讲 | 航行原理 acb1fd505fe114c01a9e620baf287b89.jpg
帆船航行的动能由风提供,所以改变风与帆的相对关系就改变了帆船的运作状态。
一般而言,当风平稳地从帆的迎风面和背风面顺利流动时,帆船可以获得最大的动力。未能维持此一状态,帆船就会失去动力并且减速。
为了获得最大动力,航员和舵手需要保持帆与风处于最佳的角度。有两种方式可供选择:
1以帆船索具调整帆与风向间的角度(迎风角)。2以帆船航向调整帆与风向间的角度(迎风角)。
 帆船课堂第五讲 | 航行原理 206d59a21e9ab0567b4b4cb0e3c7f2d4.jpg
气流线(telltale)可以用来显示气流在帆面上的运行状态。
气流线可以用任何轻质材料制成,通常被安置在前帆的三分之一处、主帆一半高度的位置或主帆后缘。
气流线很重要,但航员和舵手也应该随时注意观察帆船周围风向、风力、水文以及其它帆船的变化。1
当迎风帆面上的气流线松弛,而背风帆面上的气流线平滑时,说明主帆向船体外打开的角度过大。2当迎风帆面上的气流线平滑,而背风帆面上的气流线松弛时,说明主帆船向船体内收的角度过大。
3当迎风面与背风面上的气流线都运行平滑时,说明帆处于良好工作状态。

 帆船课堂第五讲 | 航行原理 f18bbee134c6c7bd3681904e13b0553c.jpg
帆船知识科普仍在继续,航海需要的不仅仅是勇气与热情,更重要的是智慧的大脑。工欲善其事必先利其器,对帆船有一番透彻的理解才能更痛快地徜徉大海!
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