A szélhez viszonyított pályák. A modern jachtok és vitorláshajók a legtöbb esetben fel vannak szerelve ferde vitorlák. Megkülönböztető jellemzőjük, hogy a vitorla nagy része vagy egésze az árboc vagy az előtér mögött található. Tekintettel arra, hogy a vitorla elülső éle szorosan meg van húzva az árboc mentén (vagy önmagában), a vitorla öblítés nélkül áramlik a légáram körül, ha a széllel meglehetősen éles szöget zár be. Ennek köszönhetően (és megfelelő hajótest körvonalakkal) a hajó képessé válik arra, hogy a szél irányával éles szögben mozogjon.
ábrán. A 190. ábra a vitorlás szélhez viszonyított helyzetét mutatja különböző pályákon. Egy közönséges vitorlás nem vitorlázhat közvetlenül a széllel szemben - a vitorla ebben az esetben nem hoz létre olyan vonóerőt, amely képes legyőzni a víz és a levegő ellenállását. Közepes szélben a legjobb versenyjachtok a szélirányhoz képest 35-40°-os szögben közeli vontatásban tudnak vitorlázni; Általában ez a szög nem kisebb, mint 45°. Ezért a vitorlás kénytelen egy célponthoz jutni, amely közvetlenül a széllel szemben helyezkedik el. tapadás- felváltva jobbra és balra. Az egyik és a másik fülön lévő hajó irányszögét ún tapadási szög, és a hajó helyzete az orrával közvetlenül a széllel szemben baloldali. A vitorlás egyik fő tulajdonsága, hogy egy hajó képes a legnagyobb sebességgel közvetlenül a szélbe csapódni és mozogni.
A közeli vontatástól a félszél felé haladó pályákat, amikor a szél 90°-ban fúj a hajó kikötőjére, az ún. éles; öbölszéltől jibeig (a szél közvetlenül hátrafelé fúj) - teljes. Megkülönböztetni meredek(a szélhez viszonyított iránya 90-135°) ill teljes(135-180°) hátulsó, valamint közeli vontatású (40-60° és 60-80° széllel szemben).
Rizs. 190. A vitorlás irányai a szélhez képest.
1 - meredek közeli vontatású; 2 - teljes közeli vontatású; 3 - öbölszél; 4 - backstay; 5 - jibe; 6 - baloldali.
Látszólag szél. A jacht vitorlái körül áramló légáramlás nem esik egybe az iránnyal igazi szél(a sushihoz képest). Ha a hajó mozog, akkor egy ellenáramú levegő jelenik meg, amelynek sebessége megegyezik a hajó sebességével. Szél esetén annak iránya a hajóhoz képest bizonyos módon eltér a szembejövő légáramlás miatt; a sebesség nagysága is változik. Így a teljes áramlás, ún látszólagos szél. Irányát és sebességét a valódi szél és a szembejövő áramlás vektorainak összeadásával kaphatjuk meg (191. ábra).
Rizs. 191. Látszólagos szél a jacht különböző irányvonalainál a szélhez képest.
1 - közeli vontatású; 2 - öbölszél; 3 - backstay; 4 - jibe.
v- a jacht sebessége; vés - valódi szélsebesség; v in - látszólagos szélsebesség.
Nyilvánvaló, hogy közeli pályán a látszólagos szélsebesség a legnagyobb, a jibe-en pedig a legkisebb, mivel ez utóbbi esetben mindkét áramlás sebessége pontosan ellentétes irányban irányul.
A jachton a vitorlák mindig a látszólagos szél irányába vannak állítva. Vegye figyelembe, hogy a jacht sebessége nem egyenes arányban nő a szél sebességével, hanem sokkal lassabban. Ezért a szél erősödésével a valódi és a látszólagos szél iránya közötti szög csökken, gyenge szél esetén pedig a látszólagos szél sebessége és iránya érezhetőbben eltér a valóditól.
Mivel a vitorlára, mint a szárnyra ható erők az áramlás sebességének négyzetével arányosan nőnek, a minimális mozgásellenállású vitorlások „öngyorsulási” jelenséget tapasztalhatnak, amelyben sebességük meghaladja a szél sebességét. . Az ilyen típusú vitorlások közé tartoznak a jégjachtok - jégcsónakok, szárnyashajók, kerekes (strand) jachtok és proa - keskeny egytörzsű hajók, kitámasztó úszóval. Az ilyen típusú hajók némelyike a szélsebesség háromszorosát is eléri. Országos jégcsónak sebességrekordunk tehát 140 km/h, és olyan szélben állították fel, amelynek sebessége nem haladta meg az 50 km/h-t. Mellékesen megjegyezzük, hogy a vízi vitorlázás abszolút sebességrekordja lényegesen alacsonyabb: 1981-ben egy speciálisan épített kétárbocos „Crossbau-II” katamaránon állították fel, és 67,3 km/h.
A hagyományos vitorlás hajók, hacsak nem gyalulásra készültek, ritkán lépik túl a v = 5,6 √L km/h elmozdulási sebességhatárt (lásd I. fejezet).
Vitorlás hajón ható erők. Alapvető különbség van a vitorlás hajóra ható külső erőrendszer és a mechanikus motorral hajtott hajó között. Motoros hajón a légcsavar tolóereje - a légcsavar vagy a vízsugár - és a mozgásával szembeni vízellenállás ereje a víz alatti részben, a középsíkban és egymástól kis távolságra, függőlegesen hat.
A vitorláson a hajtóerőt magasan a víz felszíne felett fejtik ki, és így a húzóerő hatásvonala felett. Ha a hajó a szél irányához képest szöget zár be – közeli vontatású, akkor vitorlái a II. fejezetben tárgyalt aerodinamikus szárny elve szerint működnek. Amikor egy vitorla körül levegő áramlik, a hátulsó (domború) oldalán vákuum, a szél felőli oldalon pedig megnövekedett nyomás keletkezik. Ezeknek a nyomásoknak az összege csökkenthető a keletkező aerodinamikai erőre A(lásd 192. ábra), a vitorlaprofil húrjára megközelítőleg merőlegesen irányítva, és a vitorla középpontjában (CS) alkalmazva magasan a vízfelszín felett.
Rizs. 192. A hajótestre és a vitorlára ható erők.
A mechanika harmadik főtétele szerint a test egyenletes, egyenes vonalú mozgása során minden, a testre (jelen esetben a jacht törzséhez az árbocon, álló kötélzeten és lapokon keresztül kapcsolódó vitorlákra) ható erőnek egyenlő nagyságú és ellentétes irányú erővel kell ellensúlyozni. Egy vitorláson ez az erő az eredő hidrodinamikai erő H, a hajótest víz alatti részéhez rögzítve (192. ábra). Így az erők között AÉs H van egy ismert távolság - a váll, amelynek eredményeként egy erőpár nyomatéka képződik, amely a hajót a térben egy bizonyos módon orientált tengelyhez képest forgatja.
A vitorlás hajók mozgása során fellépő jelenségek egyszerűsítése érdekében a hidro- és aerodinamikai erőket és azok nyomatékait a fő koordinátatengelyekkel párhuzamos komponensekre bontják. Newton harmadik törvénye alapján párokban felírhatjuk ezeknek az erőknek és nyomatékoknak az összes összetevőjét:
| A | - aerodinamikai eredő erő; |
| T | - a hajót előre mozgó vitorlák tolóereje: |
| D | - billenőerő vagy sodródási erő; |
| A v | - függőleges (orrhoz vágó) erő; |
| P | - a hajó tömegereje (elmozdulása); |
| M d | - vágási nyomaték; |
| M cr | - dőlési nyomaték; |
| M P | - a szélhez vezető pillanat; |
| H | - hidrodinamikai eredő erő; |
| R | - a vízállóság ereje a hajó mozgására; |
| R d | - oldalirányú erő vagy elsodródással szembeni ellenállás; |
| H v | - függőleges hidrodinamikai erő; |
| γ· V | - felhajtóerő; |
| M l | - a vágás ellenállásának pillanata; |
| M V | - helyreállítási pillanat; |
| M nál nél | - süllyedő pillanat. |
Annak érdekében, hogy a hajó egyenletesen haladjon a pályáján, minden erőpárnak és minden pillanatpárnak egyenlőnek kell lennie egymással. Például a sodródási erő Dés sodródási ellenállási erő R d hozzon létre egy dőlési pillanatot M kr, amelyet a helyreállító nyomatékkal ki kell egyensúlyozni M az oldalsó stabilitás pillanatában vagy pillanatában. Ez a pillanat tömegerők hatására jön létre Pés a hajó felhajtóereje γ· V, vállon ható l. Ugyanazok az erők alkotják a trimméssel szembeni ellenállás vagy a hosszirányú stabilitás pillanatát M l, egyenlő nagyságú és ellentétes a vágási nyomatékkal M d) Ez utóbbiak kifejezései az erőpárok momentumai T - RÉs A v - H v .
Így a vitorlás hajó mozgása ferde pályán a szélre a dőléssel és a trimméssel, valamint az oldalirányú erővel függ össze. D, a guruláson kívül sodródást - oldalsodródást is okoz, így minden vitorlás nem szigorúan a DP irányába mozog, mint egy mechanikus motoros hajó, hanem kis β elsodródási szöggel. A vitorlás törzse, a gerince és a kormánylapátja szárnyashajóvá válik, amelyre az elsodródás szögével megegyező támadási szögben szembejövő vízáram folyik. Ez a körülmény határozza meg a sodródási ellenállási erő kialakulását a jacht gerincén R d, amely az emelőerő összetevője.
A vitorlás hajó mozgásának stabilitása és központosítása. A sarok, a vitorlák tolóereje miatt Tés ellenállási erő Rúgy tűnik, hogy különböző függőleges síkban működnek. Erőpárt alkotnak, amelyek a szél felé viszik a hajót – leütik a követett egyenes irányról. Ezt megakadályozza a második erőpár - dőlés - pillanata Dés sodródási ellenállási erők R d, valamint egy kis erő N a kormányon, amelyet alkalmazni kell a jacht pálya menti mozgásának korrigálása érdekében.
Nyilvánvaló, hogy az edény reakciója mindezen erők hatására mind azok nagyságától, mind a karok arányától függ. aÉs b amelyek alapján cselekszenek. Növekvő gördüléssel a meghajtópár karja b is növekszik, és a zuhanó pár tőkeáttétele a a relatív pozíciótól függ vitorla középpontja(CP - a keletkező aerodinamikai erők vitorlázó alkalmazási pontjai) ill oldalirányú ellenállás középpontja(CBS - a keletkező hidrodinamikai erők alkalmazási pontjai a jachttestre).
Ezen pontok helyzetének pontos meghatározása meglehetősen nehéz feladat, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy ez számos tényező függvényében változik: a hajó iránya a szélhez viszonyítva, a vitorlák vágása és hangolása, a jacht dőlése és trimme, a gerinc és a kormány alakja és profilja stb.
A jachtok tervezése és újrafelszerelése során hagyományos CP-kkel és CB-kkel üzemelnek, figyelembe véve azokat a sík figurák súlypontjaiban, amelyek a DP-ben felállított vitorlákat, illetve a DP víz alatti részének körvonalait jelképezik. uszonyok és kormánylapát (193. ábra). Például egy háromszög alakú vitorla súlypontja két medián metszéspontjában található, a két vitorla közös súlypontja pedig egy egyenes szakaszon található, amely mindkét vitorla CP-jét összeköti, és ezt a szegmenst kettéosztja területükkel fordított arányban. Ha a vitorla négyszög alakú, akkor a területét átlósan két háromszögre osztjuk, és ezeknek a háromszögeknek a közös középpontjaként a CP-t kapjuk.
Rizs. 193. Egy jacht vitorla feltételes középpontjának meghatározása.
A központi középpont helyzete meghatározható úgy, hogy a DP víz alatti profiljának vékony kartonból kivágott sablonját egy tű hegyére egyensúlyozzuk. Amikor a sablon vízszintesen van elhelyezve, a tű a feltételes középpontban lesz. Ez a módszer azonban többé-kevésbé alkalmazható olyan hajókra, amelyek szárnyának víz alatti részének nagy területe van - hagyományos jachtoknál, hosszú gerincvonallal, hajóknál stb. a szárnyelméletben a húzóerő-sodródás létrehozásában a fő szerepet egy uszonyos gerinc és egy kormány segíti elő, amelyet általában a gerinctől külön szerelnek fel. Profiljaikon a hidrodinamikai nyomások középpontjai meglehetősen pontosan megtalálhatók. Például δ/ relatív vastagságú profilokhoz b körülbelül 8% ez a pont körülbelül 26% távolságra van az akkordtól b a bejövő élről.
A jacht törzse azonban bizonyos módon befolyásolja a gerinc és a kormány körüli áramlás jellegét, és ez a hatás a hajó dőlésétől, trimmétől és sebességétől függően változik. A legtöbb esetben éles szélirányban a valódi súlypont a gerincre és a kormányra meghatározott nyomásközépponthoz képest előremozdul, mint az elszigetelt profiloknál. A CP és a központi középpont helyzetének kiszámításában tapasztalható bizonytalanság miatt a vitorlás hajók tervezése során a tervezők a CP-t bizonyos távolságra helyezik el. a- előrébb - a Központi Bank előtt. Az előleg összegét statisztikailag határozzák meg, összehasonlítva a jól bevált jachtokkal, amelyek víz alatti kontúrjai, stabilitása és a tervezéshez közeli vitorlás szerelékek vannak. Az ólom általában a hajó hosszának százalékában van beállítva a vízvonalon, és 15-18% a Bermuda-sloop-val felszerelt hajóknál. L. Minél kisebb a jacht stabilitása, annál nagyobb gurulást kap a szél hatására, és annál nagyobb a CPU előrehaladása a központi kormányrendszer előtt.
A CP és a CB egymáshoz viszonyított helyzetének pontos beállítása lehetséges a jacht menet közbeni tesztelésekor. Ha a hajó hajlamos a szélbe esni, különösen közepes és friss szélben, akkor ez jelentős beállítási hiba. A helyzet az, hogy a gerinc a belőle folyó víz áramlását közelebb tereli a hajó DP-jéhez. Ezért, ha a kormány egyenes, akkor a profilja észrevehetően alacsonyabb támadási szöggel működik, mint a gerinc. Ha a jacht süllyedési hajlamának kompenzálására a kormányt a szél felé kell tolni, akkor a rajta keletkező emelőerőről kiderül, hogy a szélirányba - a sodródási erővel megegyező irányba D vitorlákon. Következésképpen a hajó sodródása megnövekszik.
A másik dolog a jacht könnyű hajlama vezetni. A 3-4°-kal hátszélre eltolt kormánylapát ugyanolyan vagy valamivel nagyobb támadási szöggel működik, mint a gerinc, és hatékonyan vesz részt a sodródással szembeni ellenállásban. Oldalirányú erő H, amely a kormányon előfordul, az általános súlypont jelentős eltolódását okozza a tat felé, ugyanakkor csökkenti az elsodródási szöget. Ha azonban a jacht közeli pályán tartásához folyamatosan 2-3°-nál nagyobb szögben hátszélre kell tolni a kormányt, akkor a CPU-t előre kell mozgatni, vagy a központi kormányrendszert kell mozgatni. vissza, ami nehezebb.
Egy kész jachton a CPU előremozdítható az árboc előredöntésével, előre mozgatásával (ha a lépcsős kialakítás lehetővé teszi), lerövidítve a nagyvitorlát a luff mentén, és megnövelve a fő orrvitorla területét. A központi kormánykerék hátrafelé mozgatásához bordát kell felszerelni a kormánykerék elé, vagy meg kell növelni a kormánylapát méretét.
A jacht süllyedési hajlamának kiküszöbölése érdekében ellentétes intézkedéseket kell alkalmazni: a CPU-t hátra kell mozgatni, vagy a központi közepét előre kell mozgatni.
Az aerodinamikai erőkomponensek szerepe a tolóerő és sodródás létrejöttében. A ferde vitorla működésének modern elmélete a szárny aerodinamikájára vonatkozó rendelkezéseken alapul, melynek elemeit a II. Ha a látszószéllel α szögben beállított vitorla körül levegő áramlik, akkor aerodinamikai erő jön létre rajta. A, amely két komponens formájában ábrázolható: lift Y, merőleges a légáramlásra (látszólagos szél), és húzza x- erőkivetítések A a légáramlás irányáról. Ezeket az erőket akkor használjuk fel, ha figyelembe vesszük a vitorla és általában a vitorlás felszerelés jellemzőit.
Ugyanakkor erőt A két másik komponens formájában is ábrázolható: vonóerő T, a jacht mozgástengelye és az arra merőleges sodródási erő mentén irányul D. Emlékezzünk vissza, hogy a vitorlás (vagy pálya) mozgási iránya a β elsodródási szög értékével tér el az irányától, azonban a további elemzés során ez a szög elhanyagolható.
Ha közeli pályán lehetséges a vitorlára ható emelőerőt az értékre növelni Y 1, és a frontális ellenállás változatlan marad, akkor az erők Y 1 és x, a vektorösszeadás szabálya szerint hozzáadva új aerodinamikai erőt alkotnak A 1 (194. ábra, A). Figyelembe véve új komponenseit T 1 és D Az 1. ábrán látható, hogy ebben az esetben az emelőerő növekedésével mind a tolóerő, mind az eltolódási erő növekszik.
Rizs. 194. Az emelés és a húzóerő szerepe a hajtóerő létrehozásában.
Hasonló felépítéssel meggyőződhetünk arról, hogy a légellenállás növekedésével közeli pályán a tolóerő csökken, a sodródási erő pedig nő. Így a közeli hajózásnál a vitorla emelőereje döntő szerepet játszik a vitorla tolóerő kialakításában; a húzás minimális legyen.
Vegye figyelembe, hogy közeli pályán a látszólagos szél sebessége a legnagyobb, tehát az aerodinamikai erő mindkét összetevője YÉs x elég nagyok.
Gulfwind pályán (194. ábra, b) az emelés a vonóerő, a húzóerő pedig a sodródási erő. A vitorla ellenállásának növekedése nem befolyásolja a vonóerő mértékét: csak a sodródási erő növekszik. Mivel azonban a látszólagos szélsebesség a tengeri szélben kisebb a közeli szélhez képest, az elsodródás kisebb mértékben befolyásolja a hajó teljesítményét.
Tartsa vissza az irányt (194. ábra, V) a vitorla nagy ütési szögben működik, amelynél az emelőerő lényegesen kisebb, mint a légellenállás. Ha növeli a légellenállást, a toló- és sodródási erő is megnő. Az emelőerő növekedésével a tolóerő növekszik és a sodródási erő csökken (194. ábra, G). Következésképpen a hátsó pályán az emelés és (vagy) ellenállás növekedése növeli a tolóerőt.
Jibe-pálya során a vitorla támadási szöge közel 90°, így a vitorlát ható emelőerő nulla, a légellenállás pedig a hajó mozgástengelye mentén irányul és a vonóerő. A sodródási erő nulla. Ezért a jibe pályán a vitorlák tolóerejének növelése érdekében célszerű növelni a légellenállásukat. Versenyjachtokon ez további vitorlák - egy spinnaker és egy blooper - felállításával történik, amelyek nagy területtel és rosszul áramvonalas alakúak. Jegyezzük meg, hogy a jibe pályán a jacht vitorláit a minimális sebességű látszólagos szél befolyásolja, ami viszonylag mérsékelt erőket okoz a vitorlákon.
Elsodródási ellenállás. Amint fentebb látható, a sodródás ereje a jacht szélhez viszonyított irányától függ. Közeli hajózásnál ez a tolóerő körülbelül háromszorosa T, a hajó előremozdítása; szakadékszél esetén mindkét erő megközelítőleg egyenlő; meredek hátsó támasznál a vitorla tolóereje 2-3-szor nagyobb, mint a sodródási erő, tiszta jibe-en pedig egyáltalán nincs sodródási erő. Következésképpen ahhoz, hogy egy vitorlás sikeresen haladhasson előre a közeli vontatástól az öbölszél irányába (a széllel 40-90°-os szögben), elegendő oldalirányú ellenállással kell rendelkeznie a sodrással szemben, sokkal nagyobb, mint a víz ellenállása. a jacht mozgására a pálya mentén.
A modern vitorlás hajókon az elsodródással szembeni ellenállás kialakítását főként az uszonyos gerincek vagy a középső deszkák és a kormányok látják el. A szimmetrikus profilú szárnyon, például gerinceken, középső deszkákon és kormányokon történő emelés létrehozásának mechanikáját a II. fejezet tárgyalta (lásd 67. oldal). Vegye figyelembe, hogy a modern jachtok sodródási szöge - a gerinc vagy a középső profil támadási szöge - ritkán haladja meg az 5°-ot, ezért a gerinc vagy a középső deszka tervezésekor meg kell választani annak optimális méreteit, alakját és keresztmetszeti profilját. a maximális emelőerő elérése érdekében minimális ellenállás mellett.
Az aerodinamikai szimmetrikus szárnyszelvények tesztjei kimutatták, hogy a vastagabb szárnyszelvények (nagyobb keresztmetszeti vastagságaránnyal) t az akkordjára b) nagyobb emelőerőt biztosítanak, mint a vékonyak. Alacsony sebességnél azonban az ilyen profilok ellenállása nagyobb. Optimális eredmények vitorlás jachton érhetők el a gerinc vastagságával t/b= 0,09÷0,12, mivel az ilyen profilokra ható emelőerő kevéssé függ a hajó sebességétől.
A profil maximális vastagságának a húr 30-40%-a távolságra kell lennie a gerincprofil elülső élétől. A NACA 664‑0 profil is jó tulajdonságokkal rendelkezik, mivel a maximális vastagság az orr húrjának 50%-ának távolságában található (195. ábra).
Rizs. 195. Egy jacht profilozott gerincuszonya.
| Távolság a kifolyótól x, % b | ||||||
| 2,5 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
| Ordináták y, % b | ||||||
| NACA-66; 8 = 0,05 | 2,18 | 2,96 | 3,90 | 4,78 | 5,00 | 4,83 |
| 2,00 | 2,60 | 3,50 | 4,20 | 4,40 | 4,26 | |
| - | 3,40 | 5,23 | 8,72 | 10,74 | 11,85 | |
| Profil; relatív vastagság δ | Távolság a kifolyótól x, % b | |||||
| 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
| Ordináták y, % b | ||||||
| NACA-66; 8 = 0,05 | 4,41 | 3,80 | 3,05 | 2,19 | 1,21 | 0,11 |
| Profil középső táblákhoz; 8 = 0,04 | 3,88 | 3,34 | 2,68 | 1,92 | 1,06 | 0,10 |
| NACA 664-0 jacht kendája; δ = 0,12 | 12,00 | 10,94 | 8,35 | 4,99 | 2,59 | 0 |
A könnyű súlyú, siklásra és nagy sebesség elérésére képes versenycsónakokhoz vékonyabb profilú centerboardokat és kormányokat használnak ( t/b= 0,044÷0,05) és geometriai nyúlás (mélyítési arány). d a középső akkordhoz b szerda) 4-ig.
A modern jachtok gerincének megnyúlása 1 és 3 között, a kormányok 4-ig terjedhet. Leggyakrabban a gerinc ferde vezetőélű trapéz alakú, és a dőlésszög bizonyos hatással van a gerincre. a gerinc emelésének és húzásának mértéke. A gerinc λ = 0,6 körüli meghosszabbítása esetén a vezetőél 50°-os dőlése megengedett; λ=1-nél körülbelül 20°; λ > 1,5 esetén a függőleges vezetőéllel rendelkező gerinc az optimális.
A gerinc és a kormány teljes területe az elsodródás hatékony ellensúlyozására általában a fővitorlák területének 1/25-1/17-e.
A szél hajóra gyakorolt hatását annak iránya és erőssége, a hajó vitorlafelületének alakja és mérete, a vitorla középpontjának elhelyezkedése, a merülés, a dőlés és a trimm értéke határozza meg.
A 0-110°-os irányszögben a szél hatása sebességcsökkenést, nagy irányszögeknél és 3-4 pontot meg nem haladó szélerősségnél pedig enyhe sebességnövekedést okoz.
A 30-120°-on belüli szél hatását sodródás és szélgurulás kíséri.
A mozgó hajót egy relatív (látszólagos) szél érinti, amely a következő összefüggésekben áll összefüggésben a valódi széllel (7.1. ábra)(2):
ahol Vi a valódi szélsebesség, m/s;
VK-látszólagos szélsebesség, m/s;
V0 - hajó sebessége, m/s;
βo-hajó sodródási szöge, fok.
Yk - látszólagos szélszög;
Yi az igazi szélszög.
A hajó fajlagos szélnyomását kgf/m-ben a képlet segítségével számítjuk ki
Ahol W a szél sebessége, m/s.
Rizs. 7.1. A valódi és a látszólagos szél kapcsolata
Rizs. 7.2. Sarló momentum hatás
Tehát hurrikán idején, amikor a szél sebessége eléri a 40-50 m/s-t, a szélterhelés eléri a 130-200 kgf/m2-t.
A teljes szélnyomást a hajón a P = pΩ kifejezés határozza meg, ahol a hajó vitorlafelülete.
Az Mkr billenőnyomaték (7.2. ábra) kgf m-ben kifejezett nagyságát egyenletes mozgás esetén és a P szélnyomás erőnek a hajó DP-jére merőleges hatása esetén a kifejezésből határozzuk meg.
ahol zn a vitorla középpontjának ordinátája, m;
T - a hajó átlagos merülése, m.
A zord tengernek van a legjelentősebb hatása a hajókra. Ezt a hajótestet érő jelentős dinamikus terhelések és a hajó gördülése kíséri. Zavaros tengeren való hajózás során megnő a hajótest ellenállása, romlanak a légcsavarok, a hajótest és a főhajtóművek együttes működésének feltételei.
Rizs. 7.3. Hullám elemek
Ennek eredményeként csökken a sebesség, nő a főmotorok terhelése, nő az üzemanyag-fogyasztás és csökken a hajó utazótávolsága. A hullámok alakját és méretét a következő elemek jellemzik (7.3. ábra):
Hullámmagasság h - függőleges távolság a hullám tetejétől az aljáig;
A hullámhossz λ a két szomszédos csúcs vagy mélyedés közötti vízszintes távolság;
A t hullámperiódus az az időtartam, amely alatt a hullám a hosszával megegyező távolságot tesz meg (3);
C hullámsebesség a hullám által egységnyi idő alatt megtett távolság.
Eredetük alapján a hullámokat szél-, árapály-, anemobár-, földrengés- (cunami) és hajóhullámokra osztják. A leggyakoribbak a szélhullámok. Háromféle hullám létezik: szél, hullámzás és vegyes. Szélhullámok alakulnak ki, közvetlenül a szél hatása alatt állnak, ellentétben a duzzasztóval, amely tehetetlenségi hullám, vagy egy távoli területen fújó viharszél okozta hullám. A szél hullámprofilja nem szimmetrikus. A hátszél felőli lejtője meredekebb, mint a szél felőlié. A szélhullámok tetején gerincek képződnek, amelyek teteje a szél hatására összeomlik, habot képezve (bárányok), erős szélben leszakadnak. A szél iránya és a szélhullámok iránya a nyílt tengeren általában egybeesik vagy 30-40°-kal eltér. A szélhullámok mérete függ a szél sebességétől és hatásának időtartamától, a szél vízfelszín feletti útjának hosszától és a terület mélységétől (7.1. táblázat).
7.1. TÁBLÁZAT A HULLÁMELEMEK MAXIMÁLIS ÉRTÉKEI A MÉLYTEngerNÉL (Н/Λ > 1/2)
A legintenzívebb hullámnövekedés a C/W aránynál figyelhető meg< 0,4-0,5. Дальнейшее увеличение этого отношения сопровождается уменьшением роста волн. Поэтому волны опасны не в момент наибольшего ветра, а при последующем его ослаблении.
Az állandó óceáni hullámok átlagos hullámmagasságának hozzávetőleges kiszámításához a következő képleteket használjuk:
5 pontos széllel
Amikor a szél 5 pont felett van
Ahol B a szél ereje a Beaufort-skála pontjaiban (§ 23.3).
Fejlett hullámok körülményei között az egyes hullámok interferenciája (a teljes szám legfeljebb 2%-a vagy több), amelyek elérik a maximális fejlődést és kétszer-háromszor meghaladják az átlagos hullámmagasságot. Az ilyen hullámok különösen veszélyesek.
Az egyik hullámrendszer szuperpozíciója a másikra a szélirány megváltozásakor, gyakori viharos szelek váltakozásakor, illetve a trópusi ciklonok eleje előtt következik be a legintenzívebben (4).
A kifejlődött hullámok hullámainak energiája kiemelkedően magas. Hajósodródás esetén a hullámok dinamikus hatása a p=0,1 τ² kifejezésből határozható meg, ahol τ a hullám valódi periódusa, s.
Így körülbelül 6-10 s hullámperiódusok esetén a P érték lenyűgöző értékeket érhet el (3,6-10 t/m²).
Amikor egy hajó egy hullámmal szemben mozog, a hullámok dinamikus hatása a hajó sebességének négyzetével arányosan növekszik, méter per másodpercben kifejezve.
A hullámhossz méterben, a sebesség méter per másodpercben és a periódus másodpercben a következő összefüggésekkel függ össze:
Egy gyakorlatilag mozgó hajó nem a valódi, hanem a relatív (látszó) hullámperiódussal találkozik τ", amelyet a kifejezésből határozunk meg.
Ahol a a hullámhegyfront irányszöge, bármely oldal mentén mérve.
A plusz a hullámmal szembeni mozgás esetére utal, a mínusz a hullám mentén.
Irányváltáskor a hajó a csökkentett λ" hullámhosszhoz viszonyítva helyezkedik el:
A hajó gördülésének jellege összetett összefüggést mutat a hullámelemek (h, λ, τ és C) és a hajóelemek (L, D, T1,2 és δ) között.
A hajó stabilitási biztonságát nemcsak a kialakítása és a terheléseloszlása határozza meg, hanem az iránya és sebessége is. Kifejlődött hullámzás esetén a meglévő vízvonal alakja folyamatosan változik. Ennek megfelelően megváltozik a hajótest bemerített részének formája, az alaktartó karok és a helyreállító nyomatékok.
A hajónak a hullám alján való tartózkodása a kiegyenlítési pillanatok növekedésével jár. Ha egy hajót (különösen hosszú ideig) a hullám gerincén tartózkodik, az veszélyes, és felboruláshoz vezethet. A legveszélyesebb a rezonáns gördülés, amelynél a hajó saját rezgésének periódusa T1,2 megegyezik a hullám látható (megfigyelt) periódusával?" A fedélzeti rezonáns gördülés természetét a 7.4. ábra mutatja. ábra, a rezonancia jelensége 0,7 arányban figyelhető meg< T1 /τ" < 1,3
A rezonáns ringató különösen veszélyes, ha a hajót úgy helyezik el, hogy a lag a hullám felé néz.
Amikor egy hajó a hullám ellen irányt követ, a sebességveszteség jelentősen megnő, a végek szabaddá válnak, és hirtelen sebességnövekedés lép fel. Az orr alján fellépő hullámütések (becsapódási jelenség) a hajótest deformálódásához és az egyes mechanizmusok és eszközök alapoktól való leszakadásához vezethetnek.
Ha egy hullámot követ, a hajó kevésbé érzékeny a hullámütésekre. Azonban a hullám mentén a VK = (0,6--1,4) C hullámsebességhez közeli sebességgel követve (a hajó „meglovagolta” a hullámot) az oldalsó stabilitás éles elvesztéséhez vezet az alak és a terület megváltozása miatt. a meglévő vízvonalról, és ez a vízvonal síkjában ható giroszkópos nyomaték kialakulásához vezet, és jelentősen rontja a hajó irányíthatóságát.
Rizs. 7.4. Rezonáns hangmagasság
Egy kishajó legveszélyesebb hajózása a kedvező tengereken történik, amikor λ=a hajó L, és VK=C.
Univerzális osztásdiagram Yu.V. Remeza
Az univerzális gördülési diagram meghatározza a megfigyelt hullámelemek függését a hajó mozgásának elemeinek változásától.
A diagram kiszámítása a képlet segítségével történik
Ahol V a hajó sebessége, csomók.
A diagram az X és a V sin a közötti összefüggést határozza meg különböző m-értékek esetén. Az uralkodó hullámrendszerhez viszonyítva van kialakítva, amely bármely tengerszinten azonosítható, és a legjelentősebb hatással van a hajó mozgására (23.4 §). Az univerzális diagram csak kellően nagy mélységű területeken használható (több mint 0,4X hullám).
Az univerzális osztásdiagram használata lehetővé teszi a következő fő problémák megoldását:
- meghatározza azt az irányt és sebességet, amellyel a hajó rezonáns dőlésszögű helyzetbe kerülhet (dőlésszög és oldal);
Határozza meg a hullámhosszt a vitorlázási területen;
Határozza meg azokat az irányszektorokat és sebességtartományokat, amelyeknél a hajó erős, közel a rezonanciához gurul;
Határozza meg azokat az irányokat és sebességeket, amelyeknél a hajó a legveszélyesebb, csökkent oldalstabilitású állapotba kerül;
Határozza meg azokat az irányokat és sebességeket, amelyeknél a hajó tapasztalni fogja a „csapódás” jelenséget.
(1) A szél további erősödését szélhullámok kísérik, amelyek csökkentik a hajó sebességét.
(2) A valódi szél koordinátái a földhöz, a látszólagos szél pedig a hajóhoz kapcsolódnak.
(3) A gyakorlatban a vízrészecskék mozgása a szélhullámokban körhöz vagy ellipszishez közeli pályákon történik, csak a hullámprofil mozog.
(4) A hullámképződés természetét és a szélelemekkel való kapcsolatát az oceanográfiai tanfolyam részletesen tárgyalja.
A vitorlás alatti csónakot két környezet befolyásolja: a vitorlára és a hajó víz feletti részére ható légáramlás, valamint a csónak víz alatti részére ható víz.
A vitorla formájának köszönhetően még a legkedvezőtlenebb szélben is (közeli vontatás) haladhat előre a hajó.
A vitorla szárnyhoz hasonlít, amelynek legnagyobb kihajlása a vitorla szélességének 1/3-1/4-e a lufftól, értéke pedig a vitorlaszélesség 8-10%-a (18. ábra).
Rizs. 18. Vitorlaprofil: B - a vitorla szélessége a húr mentén (I.I. Khomyakov, 1976 szerint).
Ha a szélnek van iránya BAN BEN(19. a. kép), útközben vitorlával találkozik, kétoldalt megkerüli. A vitorla szél felőli oldala nagyobb nyomást (+) hoz létre, mint a hátszél oldala (-). A nyomóerők eredője erőt alkot R, merőleges a vitorla síkjára vagy a luffon és a luffon áthaladó húrvonalra, és a vitorla közepére helyezve CPU(19. ábra, b).
Rizs. 19 A csónak vitorlájára és törzsére ható erők (I. I. Khomyakov, 1976 szerint):
a a szél hatása a vitorlára; b - a szél hatása a vitorlára és a víz hatása a hajótestre.
Kényszerítés R vonóerővé bomlik T, az átmérős síkkal párhuzamosan ( DP). D, merőlegesen irányítva DP, amitől a csónak sodródik és gurul.
Kényszerítés R függ a szél sebességétől és irányától a vitorlához képest. A több Ðb szélirány között BAN BENés a vitorla síkja PP, annál nagyobb a teljesítmény R. Ha Ðb=90°, Kényszerítés R eléri maximális értékét.
Hatalom TÉs D attól függ Ðg között DP csónak és a vitorla síkja. Növekedéssel Ðg Kényszerítés T növekszik és erősödik D csökken.
A víz hatása a hajóra nagymértékben függ a víz alatti részének körvonalaitól.
20. ábra A vitorla helyes helyzete különböző szélirányokban (I.I. Khomyakov, 1976 szerint): a - közeli vontatású; b - öbölszél, c - jibe.
Annak ellenére, hogy közeli szélben a sodródó erő D meghaladja a vonóerőt T, a csónak előremegy. Itt jön képbe az oldalirányú ellenállás. R 1 a hajótest víz alatti része, amely sokszorosa a légellenállásnak R.
Kényszerítés D, a hajótest ellenállása ellenére még mindig lefújja a hajót a pályavonalról. Összeállított DPés a csónak valódi mozgásának iránya IPÐ a sodródási szögnek nevezzük. Minél élesebb a szög között DPés a szél iránya, annál nagyobb az elsodródási szög, mivel hegyesszögeknél a vonóerő T jelentéktelen, és a hajót, mivel nincs elegendő előremozgása, a szélbe fújja. 40-45°-nál meredekebb közeli szélben a hajó nem tud előre haladni.
Így a hajó középsíkjának és a vitorla szélhez viszonyított legkedvezőbb helyzetének megválasztásával a legnagyobb tolóerő és a legkisebb sodródás érhető el. Megállapítást nyert, hogy a közötti szög DP csónak és a vitorla síkja legyen egyenlő Ð felével A a középsík és a szélirány között. A 20. ábra a vitorla helyes helyzetét mutatja közeli (a), félszél (b) és jibe (c) szélben.
A vitorla helyzetének kiválasztásakor ahhoz képest DPés szél, a csónakvezetőt nem a valódi, hanem a látszólagos (látszólagos) szél vezeti, melynek irányát a csónak sebességének és a valódi szél sebességének eredője határozza meg (21. ábra).
21. ábra Látszólagos szél.
b és - valódi szél; V w - szél a csónak mozgásából;
Látható szélben.
Rizs. 22. Az orrvitorla felszerelése az elővitorlához képest (I. I. Khomyakov, 1976 szerint):
a - helyes; b - helytelen.
Az elülső vitorla előtt található orsó lécként működik. Az orrvitorla és az elővitorla között áthaladó légáram csökkenti a nyomást az elővitorla hátul felőli oldalán, és ezáltal növeli az orrvitorla erejét. Ez csak akkor történik meg, ha a szög a gerendák és DP csónakok valamivel nagyobbak, mint az elővitorla és az elővitorla közötti szög DP(22. ábra, a). Ha a gém be van nyomva DP, akkor a légáram az elővitorla hátszélét éri, rontja annak alakját és csökkenti a vonóerőt (22. ábra, b). Ugyanezt a hatást produkálja a túl ívelt orsó.
Nyugati irányú szél a Csendes-óceán déli részén. Éppen ezért az útvonalunkat úgy alakítottuk ki, hogy a „Juliet” vitorlás jachton keletről nyugatra haladjunk, vagyis hátunk fújjon a szél.
Ha azonban ránézünk az útvonalunkra, észrevehetjük, hogy gyakran, például amikor délről északra haladtunk Szamoáról Tokelauba, a szélre merőlegesen kellett haladnunk. És néha teljesen megváltozott a szél iránya, és szembe kellett mennünk a széllel.
Júlia útvonala
Mi a teendő ebben az esetben?
A vitorlás hajók már régóta képesek széllel szemben is vitorlázni. A klasszikus Yakov Perelman régen jól és egyszerűen írt erről a második könyvében a „Szórakoztató fizika” sorozatból. Ezt a darabot itt szó szerint, képekkel mutatom be.
"Vitorlázni a széllel szemben
Nehéz elképzelni, hogy a vitorlás hajók hogyan tudnak „szemben menni a széllel” – vagy ahogy a tengerészek mondják, „közelről”. Igaz, egy tengerész azt fogja mondani, hogy nem vitorlázhatsz közvetlenül a széllel szemben, de csak hegyesszögben mozoghatsz a szél irányával szemben. De ez a szög kicsi - körülbelül negyed derékszög -, és talán ugyanolyan érthetetlennek tűnik: közvetlenül a széllel szemben kell-e vitorlázni, vagy 22°-os szögben.
A valóságban azonban ez nem közömbös, és most elmagyarázzuk, hogyan lehet enyhe szögben felé haladni a szél erejével. Először nézzük meg, hogy a szél általában hogyan hat a vitorlára, vagyis hova tolja a vitorlát, amikor ráfúj. Valószínűleg azt gondolod, hogy a szél mindig abba az irányba tolja a vitorlát, amerre fúj. De ez nem így van: amerre fúj a szél, merőlegesen tolja a vitorlát a vitorla síkjára. Valóban: fújjon a szél az alábbi ábrán a nyilak által jelzett irányba; az AB vonal a vitorlát jelöli.
A szél mindig merőlegesen nyomja a vitorlát a síkjára.
Mivel a szél egyenletesen nyomja a vitorla teljes felületét, ezért a szélnyomást a vitorla közepére kifejtett R erővel helyettesítjük. Ezt az erőt két részre bontjuk: a vitorlára merőleges Q erőre és a vitorlára irányított P erőre (lásd a fenti ábrát, jobbra). Az utolsó erő sehol sem löki a vitorlát, hiszen a szél súrlódása a vásznon elenyésző. Marad a Q erő, ami merőlegesen nyomja a vitorlát.
Ennek ismeretében könnyen megérthetjük, hogyan tud egy vitorlás a szél felé hegyesszögben vitorlázni. Jelölje a KK vonal a hajó gerincvonalát.
Hogyan tudsz széllel szemben vitorlázni?
A szél hegyesszögben fúj ehhez a vonalhoz a nyíllal jelzett irányba. Az AB vonal vitorlát ábrázol; úgy van elhelyezve, hogy síkja felezi a gerinc iránya és a szél iránya közötti szöget. Kövesse az erők eloszlását az ábrán. A vitorlára nehezedő szélnyomást Q erővel ábrázoljuk, amelynek – tudjuk – merőlegesnek kell lennie a vitorlára. Osszuk ezt az erőt két részre: a gerincre merőleges R erőre és a hajó gerincvonala mentén előre irányuló S erőre. Mivel a hajó R irányú mozgása erős vízellenállásba ütközik (a vitorlás hajók gerince nagyon mély), az R erőt szinte teljesen kiegyenlíti a víz ellenállása. Csak egy S erő marad, amely, amint látja, előre irányul, és ezért szögben mozgatja a hajót, mintha a szél felé irányulna. [Bizonyítható, hogy az S erő akkor a legnagyobb, ha a vitorla síkja felezi a gerinc és a szélirány közötti szöget.]. Ezt a mozgást általában cikkcakkokban hajtják végre, amint az az alábbi ábrán látható. A tengerészek nyelvén a hajó ilyen mozgását a szó szoros értelmében „tacking”-nak nevezik.
Vegyük most figyelembe az összes lehetséges szélirányt a hajó irányához képest.
A hajó szélhez viszonyított irányának diagramja, vagyis a szél iránya és a tattól az orrig tartó vektor (pálya) közötti szög. 
Ha a szél az arcodba fúj (leventik), a vitorlák egyik oldalról a másikra lógnak, és nem lehet a vitorlával mozogni. Természetesen mindig leengedheti a vitorlákat és bekapcsolhatja a motort, de ennek már semmi köze a vitorlázáshoz.
Amikor a szél közvetlenül mögötted fúj (jibe, hátszél), a felgyorsult légmolekulák az egyik oldalon nyomást gyakorolnak a vitorlára, és a hajó megmozdul. Ilyenkor a hajó csak a szélsebességnél lassabban tud haladni. Itt működik a szélben való kerékpározás hasonlata - a szél hátul fúj, és könnyebben tekerheted a pedálokat.
A széllel szembeni mozgásnál (közeli vontatás) a vitorla nem a légmolekulák hátulról nehezedő nyomása miatt mozog, mint a jibe esetében, hanem az eltérő légsebesség miatt létrejövő emelőerő miatt. mindkét oldalon a vitorla mentén. Sőt, a gerinc miatt a csónak nem a csónak irányára merőleges irányba mozog, hanem csak előre. Vagyis a vitorla ebben az esetben nem esernyő, mint egy közeli vitorla esetében, hanem egy repülőgép szárnya.
Átjárásaink során főként hátsó támaszokkal és öblösszel vitorláztunk 7-8 csomós átlagsebességgel, 15 csomós szélsebességgel. Néha széllel szemben vitorláztunk, félszélben és közelről. És amikor elült a szél, beindították a motort.
Általánosságban elmondható, hogy egy vitorlás széllel szembeni hajó nem csoda, hanem valóság.
A legérdekesebb dolog az, hogy a hajók nem csak széllel szemben tudnak vitorlázni, hanem még szélnél is gyorsabban. Ez akkor történik, amikor a csónak hátradől, létrehozva a saját szelét.
61. § Vitorla használata.
A kis motoros hajók tengeren és folyón való üzemeltetésének gyakorlatában számos példa van arra, hogy a legprimitívebb, a hajón rendelkezésre álló „rögtönzött” eszközökből készült vitorla is lehetővé tette egy kis önjáró hajót, amely elvesztette képességét. önállóan mozogni, sikeresen teljesíteni egy utat külső segítség nélkül.
A hobbihajósnak jól kell ismernie a vitorla működését és egyszerű vitorlás felszerelések készítését arra az esetre, ha a hajó mechanikus motorja meghibásodik, kifogy az üzemanyag, vagy a külső motor a fedélzetre esik, valamint ha a hajócsavar megsérül. vagy elveszett.
A vitorlás felszerelés és a motor kombinációja növeli a hajó turisztikai képességeit. Vitorla segítségével a sürgősségi hajó a bázisra vagy a legközelebbi lakott területre vihető.
1. A vitorla működése.
A légáramlás nyomása a vitorla felületén mozgatja a hajót. Ennek a mozgásnak az iránya a vitorla szélirányhoz viszonyított helyzetétől függ. Az összes szélnyomási erő eredőjének a vitorlára ható alkalmazási pontját a vitorla középpontjának nevezzük. CPU.
Rizs. 137. A vitorlára és a hajóra ható erők, amikor a szél az orrszögekből jön
Ha a vitorla a hajó középvonala mentén meghosszabbodik, akkor a szélnyomás ereje A(137. ábra) megbillentené a hajót, de nem mozdítaná előre. De ha a vitorla síkja bizonyos szöget zár be a szél irányával, akkor az erő A két komponensre bontható BÉs BAN BEN. Az első „működik”, a második pedig „csúszik” a vitorla mentén (lásd 137. ábra, a és 138, A).
Minden hajó képes ellenállni az oldalirányú nyírásnak a vízben - van egy úgynevezett oldalirányú ellenállása és a központja - CBS- általában a hajó közepéhez közel helyezkedik el annak víz alatti részében, és körülbelül ugyanabban a függőleges vonalban CPU(139. ábra). Erőátvitel B V CBS, a tekercs elhanyagolása és a számolás CBS fix pont, bővíthető B két komponensre TÉs D. Az első a hajót előre húzza a középsík mentén, a második pedig oldalra mozdítja a hajót, aminek következtében sodródás jön létre (lásd 137. ábra, b). A sodródás mértéke a hajó víz alatti részének alakjától és a középsík irányai közötti szögtől függ DP hajó és szél. Ez ellenőrizhető több pozícióra vonatkozó erő diagram elkészítésével. Minél kisebb a szög között DPés a szél iránya, annál nagyobb az erő Aés kevesebb erőt T(lásd: 138. ábra, Aés b).
Rizs. 138. A vitorlára és a hajóra ható erők a szélben a tat szögeiből
Ha a hajó víz alatti hosszirányú síkjai erősen fejlettek (oldalak, szögletes bordák, gerinc, kormánylapát), akkor a hajó oldalirányú elmozdulása jelentéktelen. Ha az edény lapos fenekű, tehermentes és széles, akkor azt BS jelentéktelen és nagy a sodródás. Ezért az első típusú hajók, például a jachtok vagy a keelcsónakok, az orrból számolva a szélirányhoz képest akár 40-30°-os szögben is képesek előre haladni, a lapos fenekű csónakok és csónakok pedig csak akkor, ha a szél a tat felől irányul, azaz legalább 120°-os szélszögben a középsíkhoz képest.
Rizs. 139. A vitorla középpontjának helyzete az oldalirányú ellenállás középpontjához képest
A vitorla legelőnyösebb helyzete bármely szélirányban az, ahol a vitorla síkja felezi a vitorla közötti szöget. DPés a szél (lásd 137. ábra, A, 138, a). A gyakorlatban a vitorlát úgy kell beállítani, hogy az I. szög valamivel kisebb legyen, mint a II.
Ha CPU függőlegesen egybeesik CBS, majd a hajó kormány segítsége nélkül halad előre. Azonban útközben CBS kissé eltolódik az orrba vagy a tatba, ezért a hajó mozgás közben mindig eltér az iránytól az orrával a szélbe vagy a szélbe. Általában úgy gondolják, hogy egy vitorlás hajónak vihar hatására vagy kormányzás nélkül, a vitorla hatására magának kell „kanyarítani” vagy „szélbe jönni”, vagyis az orrát maga ellen kell fordítani. Ekkor a szél billenő hatása természetesen megszűnik. Ezért az árboc és a vitorla a hajón úgy van elhelyezve CPU mindig valamivel hátul (függőlegesen) volt tőle CBS. Ezt rajzon történő számítással vagy vízen kísérleti úton érjük el (lásd 139. ábra). A csak kedvező széllel közlekedni képes hajók esetében azonban CPU tól az orrban kell elhelyezkedni CBS. Ekkor vihar idején a hajó magától eltávolodik tőle, vagyis hajlamos lesz „szélbe esni”. Ez biztonságosabb, és megkönnyíti a vitorla gyors visszahúzását fokozott szél esetén, még akkor is, ha a kormányvezérlőt elhagyják.
2. Alapfogalmak.
A szél irányától függően DPés a hajó oldalain a következő feltételeket fogadjuk el a hajó vitorlázására vonatkozó szabályokra.
A szél felőli oldalt szélnek nevezzük. A széllel ellentétes oldalt hátszélnek nevezzük. A jobb oldalra fújó széllel való mozgást jobbra, míg a balra vitorlázást balra húzásnak nevezzük. A vitorlázás egyenes szakaszát tacknek nevezzük.
A szél felőli cél felé haladni, amely azon az oldalon található, ahonnan a szél fúj, azt jelenti, hogy felemelkedünk; hátszéles cél felé haladni – leereszkedni; a vitorlás hajó nem vitorlázhat közvetlenül a széllel szemben, cikkcakkokban kell haladnia, vagy a jobb vagy a bal szárnyon fekve. Ezt a mozgást tapadásnak nevezik.
A 0-85°-os szektorban az orr irányszögeiből fújó szelet közeli vontatásúnak nevezzük; azt mondják: „A hajó közeli vontatású” (jobb oldali vagy bal oldali csapás). A fedélzeten fújó szelet (85-95°) gulfwind-nek nevezik; azt mondják: „A hajó öbölszélben vagy félszélben vitorlázik” (jobb oldali vagy bal oldali hornyolás). A tat irányszögeiből (95-170°) fújó szelet backstay-nek nevezzük; azt mondják: „A hajó a hátsó támaszba tart” (jobb vagy bal oldali csapás). A közvetlenül hátrafelé fújó szelet (175° bal oldal - 175° jobb oldal) gybe-nek nevezik; Azt mondják: "A hajó cibál." Tack nincs megjegyezve. Minél nagyobb a szög a szélirány és DP, minél több a szél „teljebb”, minél kevesebb, a szél és az irány „meredekebb”.
3. A vitorlák felállítása és a vitorlás irányítása.
A vitorlák beállításának összhangban kell lennie a szél irányával. A ferde vitorlákat általában úgy emelik fel, hogy a hajót orrával a széllel szemben helyezik („szél felé”, „szél felé”). Egy egyenes vitorlát emelnek fel, a hajót a szélbe helyezik. Ha a szél megakadályozza a vitorla felállítását a part közelében, fordítsa meg a hajót, vagy távolodjon el a parttól. Először a nagyvitorlát állítjuk be, meglazítva a lapot. Amikor a kölyköt kihúzzák a rendeltetési helyére, megfeszítik a lapot, és elkezdik kormányozni a kormányt, beállítva a kívánt irányba. Ezt követően a fúvókát beállítják és a hátszélső lapját megfeszítik.
A nagyvitorla és a maradóvitorla a szél hatására nyomja meg a hajó megfelelő hegyét. Ha ezek az erők nem egyenlőek, akkor a hajó hajlamos a körülötte forogni CBS, rohanás vagy elesés. Oldalszél melletti egyenes pályán vitorlázva mindkét vitorlát a lapok megfeszítésével úgy kell beállítani, hogy a hajó egyenes kormánylapáttal egyenesen vitorlázzon. Ha továbbra is fennáll a vágy, hogy lezuhanjon vagy merüljön, akkor a hajót a kormánylapáttal kell vízszintbe állítani. Azonban lehetséges a vitorlák kiegyensúlyozott működése a teher vagy az emberek mozgatásával a hajón. Ha az íj belemegy a szélbe, töltsd be az íjat, ha a szélbe megy, akkor a fart.
Vitorlázás közben nem állhat a csónakban. Mindenki üljön a szél felőli oldalon, vagy erős szélben a vitorla fenekére (azaz a szél felőli oldalon) lévő ülésekre. Vitorlázáskor az amatőr navigátornak fegyelmet kell tartania a hajón, és csak az ő parancsára szabad a hajón mozogni, vagy ilyen vagy olyan munkát végezni. A felszerelést nem szabad szétszórni az edényben, hanem öblökben kell elhelyezni. A lapokat tisztán ki kell egyenesíteni; a főlapot és a fúvókát kézzel kell tartani; Tilos a kacsákra átfedően tekerni.
Végső esetben forduljon egy-két fordulatot, és tartsa a futó végét a kezében.
A rakományokat, szerszámokat és egyéb dolgokat úgy kell elhelyezni, hogy a hajó gurulásakor ne mozdulhassanak el, és ne zavarják a vitorlás műveleteket, az előrehaladást és a víz kiszivattyúzását. A kölyköt be kell tekerni, hogy erős zivatar esetén azonnal ki lehessen engedni.
Ha a hajó erősen dől a szélben, akkor oldalról vagy orrról fújva a lepedőket meg kell lazítani, majd „szélbe hozni”, amihez a hajó kormányát szinte szembe kell helyezni. a szél, széthúzott orsólapokkal. Hátszélben vitorlázva erős szélben a „szélbe vezetés” veszélyes, ezért célszerű a nagyvitorlát eltávolítani és a fúvóka alatt folytatni a vitorlázást. ebben az esetben a hajó jobban hallgat a kormányra és a vitorlákra. Ha meredekebben kell tartani a szélhez, akkor vegye fel a főlapot, és enyhén eressze le a gerendalapot, de ne engedje, hogy a vitorlák „söprögjenek” ( szárny) a szélben.
Mint már említettük, a szög a szél és DP A vitorlát félbe kell osztani. Miután beállította a hajót, és ennek megfelelően helyezte el a vitorlát, kissé meg kell igazítania a fő lapot, hogy a luff enyhén remegni kezdjen. Ez azt jelenti, hogy a vitorla jól működik. A túlzott fóliázás csak felborítja a hajót, csökkenti a sebességet és növeli a sodródást (szélhez való sodródás). Minél meredekebben megy a hajó a szélhez, annál kisebb a sebesség és annál nagyobb a sodródás. Gyakorlatilag nincs sodródás hátraállásnál, gibegetésnél pedig teljesen hiányzik.
A kormányt gubolás közben kormányozni a legnehezebb. A hajó hajlamos oldalra fordulni a szélnek, és bármilyen csapásra ráveti magát. A vitorla keresztben áll a hajón, és a külső luffja mindig fennáll annak a veszélye, hogy széllökés után lefelé, vagyis az orrból fújják, amikor a szél egy széllökés után alábbhagy. Ekkor a vitorla egy éles ütéssel gyorsan egyik oldalról a másikra dobható, a lepel és a lepedő elszakadhat, vagy a hajó felborulhat.
Ezért, ha gyibe megyünk, érdemes szigorúbban terhelni, és hogy a nagyvitorlát ne dobjuk másik tackra, célszerű vékony rúddal (horog, evező) szétteríteni a vitorla körmét. Ehhez a rúd vékony végét behelyezzük a vitorla körmébe, és a vastag végét valamihez támasztjuk a hajó belsejében - az oldalához, a keelsonhoz. Egy személy üljön a szórórúdhoz, és tartsa a kezével.
Ha ennek ellenére a vitorla átesett a másik oldalra, akkor a lehető leggyorsabban vegye fel kézzel a lepedő lazát, és testével nyomja meg a kormányrúd, és vigye a hajót a csónak hátsó pályájára. amelyet a vitorla eldobott. Ellenkező esetben az átvitel megismétlődhet. Ez azt jelenti, hogy ha például a vitorla a bal oldalra került (a jobb oldalra dobták), és a jobb oldalra került, akkor amikor a vitorla a bal oldalra kerül, a hajót a bal oldalra kell vinni. a jobb oldali szárny teljes hátsó támasztéka (vigye inkább jobbra), és így kormányozzon.
Ha erős szélben zsibongás közben hullámok kezdik megtölteni a hajót a tat felől, és valamilyen oknál fogva lehetetlen az irányt változtatni, akkor az irányíthatóság javítása érdekében nem szabad a tat terhelni; ehelyett 5-8 hosszú erős végén kell kiengedni a tatból m húzza (húzza). A kotró lehet egy megkötött erős kosár, úgy megrakva, hogy alig úszik, valamint egy csomó minden olyan tárgy, amely minimális felhajtóerővel rendelkezik, és jelentős ellenállást biztosít. Sekély helyen leereszthet egy kis sima ballasztot a tatból, végighúzva a földön a hajó mögött.
Az egyenes vitorla, mint már említettük, alkalmatlan húzásra, de oldalszélben még működhet. Az általános szabályok szerint fickók és lapok forgatják a kívánt helyzetbe, és a kormány segítségével a hajót a kívánt irányban vagy ahhoz a lehető legközelebb tartsák. Ezekben az esetekben a szél felőli lepedőt és az udvari fickót előre, a hátszélben lévőket pedig hátrahozzák.
4. Fordul.
A vitorlák alatt kétféle fordulat történik a csapásváltáshoz: a csapás úgy történik, hogy a hajót szélnek hozzuk, és az orrát a szélvonalon keresztül mozgatjuk; A jibe-kanyar úgy történik, hogy a hajó orrát a szélbe toljuk, és a szélvonalat keresztezzük a tattal.
140. ábra. Tack
A kanyarodás (140. ábra) kényelmesebb és biztonságosabb, mint a jibe, mivel a hajó nem gyorsul, hanem éppen ellenkezőleg, szinte megáll, és az orrával áthalad a szélvonalon. A kanyar előtt kiadják a parancsot: „Készülj fel a kanyarra tapadásra”, vegyük egy kicsit teltebbre, hogy növeljük a sebességet, majd vegyük fel a főlapot, tegyük a kormányt a szélre, és vágjuk le a gémlemezt. A hajó orrával a szél felé megy, a gerenda csapkod. Abban a pillanatban, amikor a hajó a szél felé fordította az orrát, és leöblítette a nagyvitorlát, célszerű újra felvenni a főlapot, hogy segítsen átkelni a szélvonalon, erre a következőt parancsolják: „Dib a szélnek. ” Ezután beállítják a főlapot, a gémlemezt áthelyezik a lapokkal együtt az új tackóba, parancsot adva: „A gémlemez a jobb (vagy bal) oldalon van”, és ennek hatására a hajó szélnek zuhanhat. az új tackra, ami után kiválasztásra kerül a főlap és a kívánt pályára állítjuk.
Rizs. 141. Yibing
A tapadás megkönnyítése érdekében célszerű egy vagy két embert az íjba helyezni, mielőtt elkezdené a tapadást. Előfordulhat, hogy a hajó orrával a szél felé érkezve megáll és hátrafelé megy. Ezt figyelnie kell, és azonnal át kell váltania a kormánykereket. Ekkor hátramenetben a kormány a fart a kívánt irányba tudja fordítani, és a kanyar sikeres lesz. Ha a fordulás egyáltalán nem sikerült, akkor gyorsan szálljon fel ugyanarra a tackra, és ismételje meg a manővert.
Gumikanyar (141. ábra) akkor történik, amikor a hajóút alakja megkívánja, vagy ha az időjárás és a terep kedvező. Ez a kanyar helyigényes, mivel a hajó nagy sebességet kap. Gipázni egy figyelmeztető parancs után elkezdenek zuhanni a szélbe, fokozatosan leengedve a főlapot. A hátsó támaszhoz érve fokozatosan még jobban a szélbe helyezik a kormányt, és egyúttal gyorsan kiválasztják a főlapot, hogy a vitorla feldobásakor az kiválasztásra kerüljön és a vitorla a hajó közepén kerüljön kihúzásra. .
Ekkor a nagyvitorla átmenete a másik oldalra rángatás nélkül megtörténik. A hajó farával keresztezi a szélvonalat, a vitorlák másik fogásba kapcsolnak és „elviszi” a szelet. A fúvóka lapja úgy van levágva, hogy ne akadályozza meg a hajót abban, hogy orrával a szél felé haladjon. Amint a hajó megérkezik egy új szárnyra, a főlapot és a kormányt a kívánt irányra hozzák, és az orr- és főlapok megfelelő kiválasztásával kormányozzák.
Erős szélben a nagyvitorla eltávolításával, vagy az árbochoz való megragasztásával a jibe-t készítik.
