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[求助] 帆船逆风前行的原理

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水手

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发表于 2020-3-13 10:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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帆船逆风前行的原理是什么?求大神用简单的话科普一下
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贝壳

船长

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QQ
发表于 2020-4-3 10:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-4-3 11:23 编辑

确切的说,帆船并不能逆风前进。但帆船可以利用侧风前进。

当横风吹过船帆时,可以产生两个方向上的力,一个力可以把船向前拉(这个不大好理解,没关系你知道有这个现象就行了),另外一个力很容易理解,顺着风把船向侧面推。在90度横风的时候,前进力比侧推力大很多(大概有5倍)。也就是船不会以正前方前进而是往下风侧偏一点的角度歪着前进。当然,我们可以用舵把航向摆正,但船体轴线和前进方向之间还是有一点歪的。

随着风转为前侧风,前进力会越来越小,顺风方向的力越来越大,很显然,必定有一个前侧风夹角处两个力的合力会等于0,这个时候船就不会移动了。这个夹角大致可以认定为30度,竞赛船可能更小些。

那么我们想逆风前进的时候,让船走之字航线,让前侧风角度保持在45度,这样船依然有较大的行走速度。宏观上,把之字航线折换成直线,仿佛船就在逆风前进了。

如果船的横风性能比较差,比如只能在前侧风60度的时候有足够的航速,那么你会发现折线走的路程很长,导致折算成直线前进的速度非常慢,那么这种逆风航行就失去意义了。像古代的那种大横帆,这个性能就很差,所以实际航行的时候都是使用顺风来航行的。逆风就停航不走了等风向好了再说。
现代的帆船这个性能普遍都比较好所以逆风航行也不少。在有些竞赛帆船中,侧风速度甚至比顺风还要快(但是要注意,逆风航行因为走了之字,多走了路,折算成平均航速通常顺风比逆风快)。
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贝壳

大副

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发表于 2020-4-10 21:03 来自手机 | 显示全部楼层
伯努利原理
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