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[设计理论] 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新

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发表于 2017-7-11 12:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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帆装,实际是包括帆和支撑帆的构造(比如桅杆、拉索等),英文里面叫 rig


SLOOP
现在最普及的小帆船帆装是三角帆装。英文里面通行的叫法叫 SLOOP  现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
这种样式200年前在百慕大地区被使用,不知道是哪一个天才造船师的设计。所以有时叫成 Bermuda rig(古代百慕大帆装中三角主帆没有底部的横桁)。当然这个词有点老学究文绉绉的叫法,一般直接叫sloop就可以了。
现代三角帆船构造为单桅杆,前后左右4根拉索固定桅杆,前拉索上附挂一个三角帆,桅杆上附挂三角形主帆,主帆底部有横桁。
现代的这类船一般还配备了球帆以增强弱风下的顺风航行能力。前三角帆有的会配置大小两种以适应不同风速下的环境。
 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新 mirabella v 是采用这类帆装的最大帆船。。。看上去貌似也可以叫sloop,不过一般sloop都是小船。这样一艘比胜利号战舰还要庞大的帆船也叫成sloop感觉有点怪怪的。

由于三角形帆的顶部尖端在空气动力学上是个无用的废材,所以现代一些设计倾向于把这个尖端给截去,这样桅杆高度可以降低而帆的受风性能更佳。当然也可以同样桅杆高度下帆的有效面积增大。
改良的设计一般在主帆上。少数设计中甚至把前拉索挂的三角帆顶部也截尖。

不过这样截尖后,会出现两个问题。
一个问题是现在三角帆变成四角帆了,而顶部外侧这个角是没有支持的。解决办法是在帆面上设置一根斜撑杆,而帆顶包裹水平拉索来拉住这个斜撑杆,这样保证四角帆可以良好展开。

另外一个问题是变四角帆后,如果把桅杆也降低到和四角帆平齐,桅杆的后拉索必定会阻隔四角帆的顶部后侧左右转动。
解决这个问题,一般的做法是把后拉索给去除。而改为后侧的左右双拉索。拉索的位置在桅杆之后,主帆的后缘之前。

当然另外一个彻底的解决方法是直接去掉拉索,桅杆以悬臂梁式方式直接独立固定在船体上。这样构造上会比传统的杆索混合结构更加重一些,但空气动力学上良好以及使用上简便得多。
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cat rig
有些很小的帆船,不设置前三角帆,而只有桅杆上的纵帆。这种帆装 叫 cat rig。
这种帆装下,桅杆必定很靠前基本接近艏柱。另外,通常这种帆装都是无拉索的独立桅。
如果硬要解释,貌似帆板的那种帆装也可以叫成cat。  现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
这艘我不知道是不是也可以叫cat。。是有顶斜桁的构造

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这是一艘比较大的CAT,30尺。一般大这个尺度了很少采用这种帆装的。

KETCH
一种双桅船,主要辨识方法是,后面一个桅杆特别小,通常只有主桅杆的一半高度。实质就是在SLOOP的基础上增加了后部的一个小纵帆。
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一般出现在40尺以上的小帆船中。

YAWL
一种双桅船,很像KETCH,后面桅杆同样很小,区别在于yawl的后桅杆基本在船体的最末端,在船舵之后,帆伸出到船尾之外。
这个后桅杆的位置基本类似中国三桅帆船的。在不区分得特别详细的时候,可以用ketch来统称这一类帆装。
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Schooner
二桅杆以上的纵帆船的统称,这个词还可以用来叫各种各样的难以识别的非欧美体系的以及现代的多桅杆纵帆船。历史上曾经有过7桅杆的巨型纵帆船。和ketch的区别在于它的几个桅杆高度相近。有很多老式的这类双桅船后桅杆比前桅杆高度略高。但现代基本都弄成前后一致了,这样制造和维护上都比较简单因为形制统一。
古典的schooner的纵帆一般是有顶斜桁的四角帆,有的还在之上的拉住顶斜桁的拉索上挂额外的三角帆。但现代设计都把这个顶部的三角帆和下面的四角帆合为一体,这样气动力良好。
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一般来说只有50尺以上的才采用这种配置。不过呢,你要20尺也插3根桅杆也没谁拦着你。
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像这种不大好划分的,也可以叫成schooner, 谁叫它桅杆多呢。


Cat Schooner
两根光秃秃的桅杆各自挂一个纵帆。
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我现在的头像是这种。

JUNK rig
中国帆船的帆装。因为JUNK这个词有很不好的其他意义,有的热衷于推崇这种帆装的人使用chinese rig这样的中性词汇,避免被叫成不好听的尴尬现象。  现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新

但中国帆装其实也有很多种的。。
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补充一个

 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新

补充另外一种
Lug rig, 或者叫lug sail, 以这种帆为主的船就叫Lugger

10~20尺的小船里面用得很多。
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这种类型的非常像中国帆装,区别只在于没有帆面中间的硬横桁。有人认为这是从中国帆装改良来的(也就是按中国帆装的进化,随着帆面材料强度的增加,逐渐减少硬桁的数量最终完全去掉,而得到这种帆装)。

不过我觉得这个应该和中国帆装没啥关系。它很可能起源于埃及横帆,和阿拉伯三角帆混血后就变成这种样子。也就是一开始它就没帆面中间的横桁。

而我们现在看到的中国帆装,顶部是斜桁的,应该也是一种和阿拉伯三角帆的混血。从唐代到元代,广州到泉州一代有大量阿拉伯船和阿拉伯人。


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有的在尾部增加了小帆。


更大一些的:

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最大的就这么样:

 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
这是lug上面叠加lug。



Lug的优点和缺点和中国帆基本一样。我见过一个老外把中国帆叫成chinese lug.
它是一种平衡帆,在侧风下,随帆的夹角不同,帆的作用力中心前后移动的范围非常小(和桅杆重合)。这样可以减少调整帆面或者舵面的次数。
左右使用效果不一样。而且有一个方向会出现帆面摩擦桅杆的情况。




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发表于 2017-7-11 17:25 | 显示全部楼层
数量最多的应该是百慕大帆吧。

斜桁帆应该是建造比较简单的。但是一样逃不开要桅杆槽位。
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发表于 2017-7-13 08:13 | 显示全部楼层
五米风帆 发表于 2017-7-11 17:25  现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
数量最多的应该是百慕大帆吧。

斜桁帆应该是建造比较简单的。但是一样逃不开要桅杆槽位。

大三角帆和亚拉伯帆,中式帆都不用开槽

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桅杆的开槽确实比较麻烦。  详情 回复 发表于 2017-7-14 10:23
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发表于 2017-7-14 10:21 | 显示全部楼层
 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
那么问题来了,如图中的中式帆,是不是也可以算是 cat rig?
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发表于 2017-7-14 10:23 | 显示全部楼层
H天蓬元帅S 发表于 2017-7-13 08:13
大三角帆和亚拉伯帆,中式帆都不用开槽

桅杆的开槽确实比较麻烦。

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没谁说非得要在桅杆上开槽。。。这个东西无非是要个导轨,你可以在桅杆上开槽以获得,但为什么要去破坏桅杆呢?在桅杆上附挂一条金属导轨就行了,几块钱一米的事情。  详情 回复 发表于 2017-7-16 13:47
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 楼主| 发表于 2017-7-16 13:47 | 显示全部楼层
五米风帆 发表于 2017-7-14 10:23
桅杆的开槽确实比较麻烦。

没谁说非得要在桅杆上开槽。。。这个东西无非是要个导轨,你可以在桅杆上开槽以获得,但为什么要去破坏桅杆呢?在桅杆上附挂一条金属导轨就行了,几块钱一米的事情。

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加导轨比较适合小帆船,大帆船还是得有轨比较好,起码结实些。 不过这些都是可以解决的,别人桅杆截下来的,凑一凑,做成拼接的还是可以用的。  详情 回复 发表于 2017-7-16 13:53
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发表于 2017-7-16 13:53 | 显示全部楼层
begun 发表于 2017-7-16 13:47
没谁说非得要在桅杆上开槽。。。这个东西无非是要个导轨,你可以在桅杆上开槽以获得,但为什么要去破坏桅 ...

加导轨比较适合小帆船,大帆船还是得有轨比较好,起码结实些。
不过这些都是可以解决的,别人桅杆截下来的,凑一凑,做成拼接的还是可以用的。
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 楼主| 发表于 2017-7-16 14:01 | 显示全部楼层
关于顶斜桁的四边形纵帆帆装,英文里面叫 Gaff rig,那根斜桁叫gaff
顶部还可以再挂增加三角形的帆,可以是百慕大式三角纵帆,也可以再次挂一个顶斜桁(有点画蛇添足是不)gaff topsail。
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这艘船的称谓 应该叫 Gaff Ketch


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这个在gaff上增加了顶部的三角帆。应该叫 Gaff Cutter。叫cutter是因为它是单桅杆带伸出的前桁且前部挂的三角帆大于2张。
在以前或许这船也可以叫sloop,因为它是单桅杆的小船,不过现在绝大多数sloop都是百慕大式帆装,词的意义也随年代慢慢变了。

 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
这艘gaff顶部增加的不是一个三角帆,而是再次增加了一个gaff。这是艘百年前的老船。

以前貌似还有一点这样的船。古典多桅纵帆船中这种构造是主流。
优点是同样桅杆高度下和底横桁长度限制时,帆的面积比三角形纵帆大。

不过三角纵帆的简便性使得百慕大式构造一统天下,这样的船日渐式微。要三角形纵帆面积赶上,只要简单把桅杆增高就行,看上去貌似重心会提高一些,不过实际因为gaff rig的构造存在一根高高在上的顶斜桁,重心没比同等面积的高桅杆的三角纵帆低到哪里去。





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怎么说呢,如果按照停在泊位上来讲,三角帆真的无所谓,现在的材料也能支持非常高的桅杆了。 但是不同帆依旧有不同的好处,如斜桁帆,在需要减低桅杆高度(桥梁限制到,或者为了折叠方便放车库)的时候,就会有比  详情 回复 发表于 2017-7-16 16:18
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发表于 2017-7-16 16:18 | 显示全部楼层
begun 发表于 2017-7-16 14:01
关于顶斜桁的四边形纵帆帆装,英文里面叫 Gaff rig,那根斜桁叫gaff
顶部还可以再挂增加三角形的帆,可以 ...

怎么说呢,如果按照停在泊位上来讲,三角帆真的无所谓,现在的材料也能支持非常高的桅杆了。

但是不同帆依旧有不同的好处,如斜桁帆,在需要减低桅杆高度(桥梁限制到,或者为了折叠方便放车库)的时候,就会有比较明显的优势。
例如老佟做的750,用的三角帆,就出现了桅杆太高过不了桥底的情况。

至于操作上的简便应该是中式帆最优,不过布置和整理会稍微比较麻烦。

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你要降低桅杆高度, 斜桁帆是可以降低一点,但降低的量并不多。现代航道上的桥梁,要么是按机动船来设计高度,要么按普通帆船(也就是三角帆的)来设计高度。你降低了,在能通过三角帆的桥下毫无作用,而依然不能通  详情 回复 发表于 2017-7-16 18:45
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发表于 2017-7-16 16:21 | 显示全部楼层
另外因为只是业余爱好者,想请教一下
猫帆(cat rig)三角帆或者斜桁都可以,对比之下没了前帆,那么同等总面积的情况下,速度会大约降低多少?
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 楼主| 发表于 2017-7-16 18:45 | 显示全部楼层
五米风帆 发表于 2017-7-16 16:18
怎么说呢,如果按照停在泊位上来讲,三角帆真的无所谓,现在的材料也能支持非常高的桅杆了。

但是不同 ...

你要降低桅杆高度, 斜桁帆是可以降低一点,但降低的量并不多。现代航道上的桥梁,要么是按机动船来设计高度,要么按普通帆船(也就是三角帆的)来设计高度。你降低了,在能通过三角帆的桥下毫无作用,而依然不能通过能过机动船的桥底。所以这个并没有什么意义。

在中国,显然没有桥梁会按什么帆船高度来设计的。

彻底的办法是放倒桅杆,把帆船的高度降低到和机动船一样。

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所以折叠桅杆还是比较有必要的。 这也看船的大小。 小帆船的桅杆也许还没达到机动船大小。  详情 回复 发表于 2017-7-17 10:07
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发表于 2017-7-17 10:07 | 显示全部楼层
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你要降低桅杆高度, 斜桁帆是可以降低一点,但降低的量并不多。现代航道上的桥梁,要么是按机动船来设计 ...

所以折叠桅杆还是比较有必要的。

这也看船的大小。

小帆船的桅杆也许还没达到机动船大小。
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发表于 2018-3-11 18:23 | 显示全部楼层
哪种帆效率最高呢 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新

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你见得最多的自然是高效率的。。。其他各种稀奇古怪的都湮灭在历史的长河中。 至于最高效率的,看看赛艇上长啥样那就是了。  详情 回复 发表于 2018-3-13 10:45
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 楼主| 发表于 2018-3-13 10:45 | 显示全部楼层

你见得最多的自然是高效率的。。。其他各种稀奇古怪的都湮灭在历史的长河中。

至于最高效率的,看看赛艇上长啥样那就是了。
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发表于 2018-3-13 10:57 | 显示全部楼层
都是干货 现代小型帆船和帆装的种类2018.03.02更新
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发表于 2018-3-27 08:42 | 显示全部楼层
我们的老祖宗早就知道了上面的三角区没用给切掉了,所以中国的帆型也叫——切断帆,放在一边还不稳定,还向中间移了三分之一,跑夹角只能90度,越接近角度越慢。也想过跑迎风,速度太慢,还不如等一潮水(古人很早利用潮水行舟了)中国的帆船是劳动人民智慧结晶,为了省力又没文化,为了生产没必要跑迎风,西方的帆船文化是海盗演变而来,不跑快追不上,不跑快跑不掉。中国的海船大有改观,为了解决横移的问题,做二个“猪耳朵”挂在船的二边,走舷风的时候一边放下一边提起来,顺风都提起来。西方帆船二个流派1.高桅帆船与中国船原理一样作了改良也叫官船商船(大型)2.三角帆船(小)打掉海盗没收了很多船皇室就用这些船来比赛,这就是帆船赛的前身。(道听途说)
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