Меню
Как работают паруса на яхте
Как работают паруса на яхте

Как работают паруса на яхте

Люди научились использовать парус с давних времен. И парусники доставили европейцев в Америку. Надежные палубы и просторные трюмы парусников смогли осуществить доставку людей в Новый Свет. Однако, эти корабли перемещались медленно и фактически только по течению воздушной массы. Сейчас парусные суда применяют совершенно иной принцип управления. Ныне, парусный спорт – это непросто перемещение по потоку воздуха, это «кое-что», стимулирующее парусник лететь аналогично самолету. И это «кое-что» именуется подъемной силой, воздействующая на устройство паруса яхты.

Наблюдательный человек должен отметить, что вне зависимости от направления потока воздуха парусник постоянно перемещается в нужном направлении – даже если ветер встречный. В чем же секрет?

Парусное полотно фактически является крылом, и его функционирование соответствует принципу работы крыла. В их основании располагается подъемная сила. И если подъемная сила крыла, применяя силу воздушной струи, осуществляет толчок летательного устройства вверх, то парус, которые расположен вертикальным образом устремляет яхту вперед. И, для того чтобы объяснить принцип работы паруса на яхте с позиции науки потребуется немного осветить два момента:

  • Установить направление влияющего ветра на парусное полотно.
  • Соприкоснуться с морской терминологией, взаимосвязанной с курсами ветра.

Истинный и вымпельный ветра

Ветер, действующий на перемещающийся парусник в принципе отличен от того потока воздуха, который воздействует на недвижимый предмет. Обычный ветер, который дует по отношению к земле именуется истинным ветром.

В яхтинге ветер в отношении перемещающегося судна именуется вымпельным и считается суммой истинного и встречного потока воздуха, который вызван перемещением яхты. Вымпельный поток воздуха постоянно обладает менее тупым углом обдувания парусника, нежели истинный. Скорость этих ветров отличается, и зависит от направления обоих потоков воздуха.

Существуют следующие направления по отношению к перемещению воздушной массы:

  • На ветре. Это означает с того бока, откуда поток воздуха.
  • Под ветром. Это означает с того бока, куда поток воздуха.

Данные понятия, в том числе образующие от них: «наветренный» и «подветренный», используются довольно часто, и не лишь в яхтинге.

Курсы относительно потока воздуха

Курсы по отношению к потоку воздуха отличаются в соответствии от угла между ориентиром вымпельного ветра и ориентиром перемещения парусника. Данные курсы возможно поделить на острые и полные. Острый курс по отношению к потоку воздуха именуется бейдевинд, и его угол составляет не более 80 градусов. Полный курс – это воздействие потока воздуха под углом не менее 80 градусов к направлению перемещения судна. К полным курсам принадлежат:

  • Галфвинд – не более 100 градусов.
  • Крутой бакштаг – не более 150 градусов.
  • Полный бакштаг – не более 170 градусов.
  • Фордевинд – более 170 градусов.
  • Левентик – поток воздуха четко на встречу. Так как парусник перемещаться не сможет против потока воздуха, то этот курс именуют положением по отношению к ветру.
Маневры относительно ветра

При изменении курса парусником, угол между потоком воздуха и ориентиром перемещения снижается, тогда принято говорят, что яхта приводится. Говоря иначе, привестись означает двигаться под гораздо острым углом относительно воздушной струи. При изменении курса в бок повышения угла, яхта уваливается.

Понятия «приводиться» и «уваливаться» применяются, если судно изменяет курс по отношению к воздушной массе в пределах одного галса.

При изменении яхтой галса, данный манёвр именуется поворотом. Есть два разных вида изменения галса: оверштаг и фордевинд. Оверштаг является поворотом против направления ветра. Яхта приводится, и ложится на иной галс. Фордевинд является поворотом по направлению потока воздуха, и яхта уваливается, пересекая линию ветра, изменяя галс.

Функционирование паруса на яхте

Ключевой задачей яхтсмена является то, чтобы направлять парусником под приемлемым угловым наклоном по отношению к ветру для лучшего продвижения. Для этого необходимо воспринимать, как работают паруса на яхте при взаимодействии с ветром.

Функционирование парусного полотнища очень схоже функционированию крыла летательного аппарата и осуществляется по законам аэродинамики. Ключевое различие парусного полотна от крыла самолета в том, что для возникновения на парусе силы аэродинамики необходим некоторый угол меж парусом и ветром. Данный угол именуют углом атаки. Крыло летательного аппарата обладает несимметричным сечением, по данное причине, функционирует при нулевом угловом наклоне атаки. Парусное полотно, в свою очередь, не обладает данной возможностью. В ходе его обтекания потока воздуха появляется сила аэродинамики, двигающая судно.

Исследуем функционирование парусного полотна под различными курсами по отношению к потоку воздуха под угловым наклоном атаки:

  • 0 градусов. При таком угле атаки будет присутствовать исключительно сила лобового сопротивления. Сила аэродинамики будет отсутствовать.
  • 7 градусов. Начало появления силы аэродинамики, которая направляется под прямым углом к парусному полотну. Ее значение небольшое.
  • Примерно 20 градусов. Сила аэродинамики предельная, и ориентирована под прямым углом к парусному полотну.
  • Около 90 градусов. Относительно последней ситуации сила аэродинамики значительно не поменялась по значению, и по ориентиру.

Следовательно, наблюдается, что сила аэродинамики постоянно ориентирована под прямым углом к парусу, и ее значение фактически не меняется в пределах углов 20-90 градусов. Угловые наклоны атаки, которые превышают 90 градусов нет надобности исследовать, так как парусное полотно на яхте в данной ситуации не устанавливается. Вышеприведенные отношения силы аэродинамики от угла атаки значительно упрощены и сглажены. В действительности данные характеристики отличаются и зависят от формы парусного полотна.

К примеру, удлиненный, узкий и плоский грот обладает максимальной силой аэродинамики при угловом наклоне атаки примерно 15 градусов. И при увеличении угла атаки сила аэродинамики начнет уменьшаться. Если парусное полотно обладает малым удлинением, и он пузатый, тогда сила аэродинамики будет на максимуме при угле атаки примерно 27 градусов.

Стоит разобрать функционирование паруса на яхте. Для упрощения предположим, что парус на судне один, допустим грот. Изначально, есть смысл рассмотреть функционирование структуры яхта + парус при перемещении более острыми курсами по отношению к ветру, поскольку данное перемещение приводит к большому числу вопросов.

Представим, что на яхту воздействует поток воздуха под 33 градуса по отношению к корпусу. Сориентировав парус на курсе под угловым наклоном около 20 градусов, обретем на парусе существенную по значению силу аэродинамики. Так как данная сила работает перпендикулярно к парусному полотну, будет наблюдаться то, что сила усиленно тянет судно в бок. Сила тяги вперед в несколько раз меньше, нежели сила дрейфа. Почему же лодка перемещается вперед?

Устройство подводной части судна такое, что сопротивление лодки перемещению в бок тоже в несколько раз больше, нежели сопротивление перемещению вперед. В этом принимает участие рулевое управление, киль, а также непосредственно корпусная часть лодки.

Боковое сопротивление начинает работать только когда появляется определенное перемещение судна в бок, именуемое ветровым дрейфом.

Разновидности парусов на яхтах

В нынешнее время устройство парусов яхты и прочих судов довольно разнообразно, и парусные полотна могут иметь от трех до пяти углов. Как правило, применяются треугольные и четырехугольные паруса. Сегодня существуют следующие виды парусов:

  • Прямые.
  • Косые.
  • Латинский.
  • Бермудский.
  • Люгерный (рейковый).
  • Шпринтовый.
  • Гафельный.
  • Кливер.
  • Стаксель.
  • Парус китайской джонки.

Для производства современных парусных полотен, как правило, используют синтетические ткани. В определенных случаях используется не ткань, а прочная пленка.

↑ Блог
следующая

Устройство яхты

Еще больше морских приключений в нашем профиле Instagram. Загляни!

Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa
Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa
Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa Yacht rent in Odessa

Еще больше морских приключений в нашем профиле Instagram. Загляни!

закрыть