ไม่ใช่ลม แต่เป็นใบเรือที่กำหนดทิศทาง หัวข้อ: “ฟิสิกส์การเคลื่อนที่ของเรือยอทช์

ก่อนที่จะดูว่าใบเรือทำงานอย่างไร มีสองประเด็นสั้นๆ แต่สำคัญที่ต้องพิจารณา:
1. พิจารณาว่าลมชนิดใดที่ส่งผลต่อใบเรือ
2.พูดคุยเกี่ยวกับคำศัพท์เฉพาะทางทะเลที่เกี่ยวข้องกับหลักสูตรที่เกี่ยวข้องกับลม

ลมที่แท้จริงและชัดเจนในการแล่นเรือสำราญ

ลมที่กระทำกับเรือที่กำลังเคลื่อนที่และทุกสิ่งที่อยู่บนเรือนั้นแตกต่างจากลมที่กระทำกับวัตถุที่อยู่นิ่งใดๆ
จริงๆ แล้ว ลมในฐานะปรากฏการณ์บรรยากาศที่พัดสัมพันธ์กับพื้นดินหรือน้ำคือสิ่งที่เราเรียกว่าลมที่แท้จริง
ในการแล่นเรือยอทช์ ลมที่เกี่ยวข้องกับเรือยอชท์ที่กำลังเคลื่อนที่เรียกว่าลมที่ชัดเจนและเป็นผลรวมของลมที่แท้จริงและการไหลของอากาศที่กำลังมาถึงซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของเรือ
ลมที่ปรากฏจะพัดในมุมที่คมกว่าเรือมากกว่าลมจริงเสมอ
ความเร็วลมที่ปรากฏอาจมากกว่า (หากลมที่แท้จริงเป็นลมหน้าหรือลมข้าง) หรือน้อยกว่าลมจริง (หากมาจากลมท้าย)

ทิศทางสัมพันธ์กับลม

ในสายลมหมายถึงทิศที่ลมพัดมา
ล่องลม- จากทิศทางที่ลมพัด
คำเหล่านี้ รวมถึงคำที่มาจากคำเหล่านี้ เช่น "ลม" "ลม" มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย และไม่เพียงแต่ในการแล่นเรือสำราญเท่านั้น
เมื่อนำคำเหล่านี้ไปใช้กับเรือ เป็นเรื่องปกติที่จะต้องพูดถึงด้านลมและลมด้วย
หากลมพัดมาจากกราบขวาของเรือยอทช์ ฝั่งนี้ก็จะเรียกว่า ไปทางลม, ด้านซ้าย - ใต้ลมตามลำดับ
การยึดทางกราบขวาของท่าเรือและกราบขวาเป็นคำสองคำที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับคำก่อนหน้า: หากลมพัดไปทางกราบขวาของเรือ พวกเขาบอกว่าเรือกำลังแล่นไปทางกราบขวา หากอยู่ทางซ้ายก็ไปทางซ้าย
ในคำศัพท์ภาษาอังกฤษเกี่ยวกับการเดินเรือ สิ่งที่เกี่ยวข้องกับกราบขวาและท่าเรือแตกต่างจากด้านขวาและซ้ายตามปกติ พวกเขาพูดว่าสตาร์บอร์ดเกี่ยวกับกราบขวาและทุกอย่างที่เกี่ยวข้อง และท่าเรือเกี่ยวกับด้านซ้าย

หลักสูตรสัมพันธ์กับลม

เส้นทางที่สัมพันธ์กับลมจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับมุมระหว่างทิศทางของลมที่ปรากฏและทิศทางที่เรือกำลังเคลื่อนที่ พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นเฉียบพลันและเต็ม

การลากระยะประชิดเป็นวิถีที่คมกริบเมื่อเทียบกับลม เมื่อลมพัดทำมุมน้อยกว่า 80° อาจมีลมพัดระยะใกล้สูงชัน (สูงถึง 50°) หรือลมพัดระยะใกล้เต็มที่ (ตั้งแต่ 50 ถึง 80°)
เส้นทางแบบเต็มสัมพันธ์กับลมคือเส้นทางที่ลมพัดทำมุม 90° หรือมากกว่ากับทิศทางที่เรือยอชท์กำลังเคลื่อนที่
หลักสูตรเหล่านี้ประกอบด้วย:
Gulfwind - ลมพัดทำมุม 80 ถึง 100°
แบ็คสเตย์ - ลมพัดเป็นมุมตั้งแต่ 100 ถึง 150° (แบ็คสเตย์สูงชัน) และจาก 150 ถึง 170° (แบ็คสเตย์เต็ม)
Fordewind - ลมพัดไปทางด้านหลังเป็นมุมมากกว่า 170°
ฝ่ายซ้าย - ลมพัดปะทะหรือเข้าใกล้อย่างเคร่งครัด เนื่องจากเรือใบไม่สามารถเคลื่อนที่ทวนลมได้จึงมักเรียกว่าไม่ใช่เส้นทาง แต่เป็นตำแหน่งที่สัมพันธ์กับลม

การซ้อมรบสัมพันธ์กับลม

เมื่อเรือยอทช์ที่อยู่ใต้ใบเปลี่ยนทิศทางจนมุมระหว่างลมกับทิศทางการเคลื่อนที่ลดลง เรือลำนั้นจึงถูกเรียกว่า จะได้รับ- กล่าวอีกนัยหนึ่ง การแบนหมายถึงการไปในมุมที่คมชัดยิ่งขึ้นกับลม
หากกระบวนการย้อนกลับเกิดขึ้น เช่น เรือยอชท์เปลี่ยนเส้นทางไปสู่การเพิ่มมุมระหว่างเรือกับลม หรือตัวเรือ หายไป .
ให้เราชี้แจงว่าคำว่า ("นำ" และ "ตก") จะใช้เมื่อเรือเปลี่ยนวิถีสัมพันธ์กับลมภายในเส้นทางเดียวกัน
หากเรือเปลี่ยนทิศทาง (และเมื่อนั้นเท่านั้น!) การซ้อมรบในการแล่นเรือสำราญเช่นนี้เรียกว่าการเลี้ยว
มีสองวิธีที่แตกต่างกันในการเปลี่ยนแทค และตามลำดับ: ตะปูและ จิ๊บ .
ตะปูคือการหันไปทางลม เรือถูกขับเคลื่อน หัวเรือข้ามแนวลม เมื่อถึงจุดหนึ่งเรือจะแล่นผ่านตำแหน่งทางซ้ายมือ แล้วจึงไปนอนบนตะปูอีกอันหนึ่ง
การแล่นเรือสำราญเมื่อเกิดอาการจิ๊บส์ในลักษณะตรงกันข้าม: เรือหลุดออกไป ท้ายเรือข้ามแนวลม ใบเรือถูกย้ายไปอีกด้านหนึ่ง เรือยอชท์อยู่บนแทคอื่น ส่วนใหญ่แล้วนี่เป็นการเปลี่ยนจากหลักสูตรเต็มหลักสูตรหนึ่งไปอีกหลักสูตรหนึ่ง

การดำเนินการเดินเรือระหว่างการล่องเรือ

หนึ่งในความท้าทายหลักสำหรับกะลาสีเรือเมื่อทำงานกับใบเรือคือการวางใบเรือในมุมที่เหมาะสมที่สุดโดยสัมพันธ์กับลมเพื่อขับเคลื่อนใบเรือไปข้างหน้าได้ดีที่สุด ในการทำเช่นนี้ คุณต้องเข้าใจว่าใบเรือมีปฏิกิริยาอย่างไรกับลม
งานใบเรือมีความคล้ายคลึงกับงานปีกเครื่องบินหลายประการและเกิดขึ้นตามกฎของอากาศพลศาสตร์ สำหรับนักเล่นเรือยอทช์ที่อยากรู้อยากเห็นเป็นพิเศษ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอากาศพลศาสตร์ของการแล่นเรือเป็นปีกได้ในบทความชุดต่างๆ: แต่ควรทำเช่นนี้หลังจากอ่านบทความนี้แล้ว โดยค่อยๆ ย้ายจากเนื้อหาที่ง่ายไปเป็นเนื้อหาที่ซับซ้อนมากขึ้น แม้ว่าฉันจะบอกเรื่องนี้กับใคร? นักเล่นเรือยอทช์ตัวจริงไม่กลัวความยากลำบาก และคุณสามารถทำทุกอย่างตรงกันข้ามได้

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างใบเรือและปีกเครื่องบินก็คือ เพื่อให้แรงอากาศพลศาสตร์ปรากฏบนใบเรือ จำเป็นต้องมีมุมที่ไม่เป็นศูนย์ระหว่างลมกับลม มุมนี้เรียกว่ามุมการโจมตี ปีกเครื่องบินมีลักษณะไม่สมมาตรและสามารถทำงานได้ตามปกติที่มุมการโจมตีเป็นศูนย์ แต่ใบเรือไม่ทำงาน
เมื่อลมพัดไปรอบๆ ใบเรือ แรงแอโรไดนามิกก็เกิดขึ้น ซึ่งท้ายที่สุดแล้วเรือยอทช์ก็จะเคลื่อนตัวไปข้างหน้า
ลองพิจารณาการทำงานของใบเรือในการล่องเรือในเส้นทางต่างๆ ที่สัมพันธ์กับลม ประการแรก เพื่อความเรียบง่าย ลองจินตนาการว่ามีเสากระโดงที่มีใบเรือใบเดียวถูกขุดลงไปในพื้นดินและเราสามารถควบคุมลมในมุมต่างๆ ไปยังใบเรือได้

มุมการโจมตี 0° ลมพัดไปตามใบเรือ ใบเรือโบกสะบัดเหมือนธง ไม่มีแรงตามหลักอากาศพลศาสตร์บนใบเรือ มีเพียงแรงลากเท่านั้น
มุมโจมตี 7° แรงแอโรไดนามิกเริ่มปรากฏขึ้น ตั้งฉากกับใบเรือและยังมีขนาดเล็ก
มุมการโจมตีประมาณ 20° แรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ถึงค่าสูงสุดแล้วและตั้งฉากกับใบเรือ
มุมโจมตี 90° เมื่อเทียบกับกรณีก่อนหน้านี้ แรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญทั้งขนาดหรือทิศทาง
ดังนั้น เราจะเห็นว่าแรงทางอากาศพลศาสตร์นั้นตั้งฉากกับใบเรือเสมอ และขนาดของมันไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงมุมตั้งแต่ 20 ถึง 90°
มุมการโจมตีที่มากกว่า 90° ไม่สมเหตุสมผลที่จะพิจารณา เนื่องจากใบเรือบนเรือยอชท์มักจะไม่ได้จัดอยู่ในมุมที่สัมพันธ์กับลม

การพึ่งพาแรงแอโรไดนามิกข้างต้นกับมุมการโจมตีนั้นทำให้ง่ายขึ้นและเฉลี่ยเป็นส่วนใหญ่
ที่จริงแล้ว คุณสมบัติเหล่านี้แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดขึ้นอยู่กับรูปร่างของใบเรือ ตัวอย่างเช่น ใบเรือหลักที่ยาว แคบ และค่อนข้างแบนของเรือยอทช์แข่งจะมีแรงแอโรไดนามิกสูงสุดที่มุมการโจมตีประมาณ 15° และที่มุมที่สูงขึ้น แรงจะน้อยลงเล็กน้อย หากใบเรือมีลักษณะเอนเอียงมากขึ้นและไม่มีอัตราส่วนกว้างยาวมากนัก แรงตามหลักอากาศพลศาสตร์บนใบเรือจะสามารถทำได้สูงสุดที่มุมโจมตีประมาณ 25-30°

ตอนนี้เรามาดูกันว่าใบเรือทำงานอย่างไรบนเรือยอชท์

เพื่อความง่าย ลองจินตนาการว่าเรือยอทช์ลำนี้มีใบเดียวเท่านั้น ให้มันเป็นถ้ำ
อันดับแรก ควรดูว่าระบบเรือยอชท์ + ใบเรือมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อเคลื่อนที่ไปบนเส้นทางที่คมที่สุดเมื่อเทียบกับลม เนื่องจากมักจะทำให้เกิดคำถามมากที่สุด

สมมติว่าเรือยอชท์ถูกลมพัดทำมุม 30-35° กับตัวเรือ การปรับใบเรือบนเส้นทางด้วยมุมประมาณ 20° กับลม เราจะได้แรงแอโรไดนามิก A ที่เพียงพอ
เนื่องจากแรงนี้กระทำในมุมฉากกับใบเรือ เราจึงเห็นว่าแรงดังกล่าวดึงเรือยอทช์ไปด้านข้างอย่างแรง เมื่อแยกแรง A ออกเป็นสองส่วน คุณจะเห็นว่าแรงผลักดันไปข้างหน้า T นั้นน้อยกว่าแรงที่ผลักเรือไปด้านข้างหลายเท่า (D, แรงดริฟท์)
อะไรทำให้เรือยอชท์ก้าวไปข้างหน้าในกรณีนี้?
ความจริงก็คือการออกแบบส่วนใต้น้ำของตัวถังนั้นทำให้ความต้านทานของตัวถังต่อการเคลื่อนที่ไปด้านข้าง (ที่เรียกว่าความต้านทานด้านข้าง) นั้นมากกว่าความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหลายเท่าเช่นกัน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยกระดูกงู (หรือกระดานกลาง) หางเสือและรูปร่างของตัวถัง
อย่างไรก็ตาม แรงต้านด้านข้างเกิดขึ้นเมื่อมีสิ่งต้านทาน เช่น เพื่อให้เริ่มทำงานได้ จำเป็นต้องมีการเคลื่อนที่ไปด้านข้างของร่างกาย ซึ่งเรียกว่าการเคลื่อนตัวของลม

การกระจัดนี้เกิดขึ้นโดยธรรมชาติภายใต้การกระทำขององค์ประกอบด้านข้างของแรงแอโรไดนามิก และเมื่อเกิดการตอบสนอง แรงลากด้านข้าง S จะเกิดขึ้นทันทีโดยมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ตามกฎแล้ว พวกมันจะสมดุลกันที่มุมดริฟท์ประมาณ 10-15°
ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบด้านข้างของแรงแอโรไดนามิกซึ่งเด่นชัดที่สุดบนเส้นทางที่แหลมคมสัมพันธ์กับลม ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์สองประการ: ลมล่องลอยและม้วนตัว

ลมพัดหมายความว่าวิถีโคจรของเรือยอทช์ไม่ตรงกับเส้นศูนย์กลาง (ระนาบเส้นผ่านศูนย์กลางหรือ DP เป็นคำที่ชาญฉลาดสำหรับแนวโค้งท้ายเรือ) เรือยอทช์เคลื่อนตัวไปตามลมอยู่ตลอดเวลา ราวกับเบี่ยงข้างเล็กน้อย
เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อล่องเรือในเส้นทางระยะใกล้ภายใต้สภาพอากาศโดยเฉลี่ย ลมที่ลอยเนื่องจากมุมระหว่าง DP และวิถีโคจรจริงจะอยู่ที่ประมาณ 10-15°

ก้าวไปข้างหน้าต้านลม การยึดติด

เนื่องจากการแล่นเรือยอทช์ใต้ใบเรือเป็นไปไม่ได้อย่างเคร่งครัดกับลมและคุณสามารถเคลื่อนที่ได้ในมุมหนึ่งเท่านั้น จึงเป็นการดีที่จะมีความคิดว่าเรือยอทช์สามารถเคลื่อนที่ไปตามลมได้เร็วเพียงใด และอะไรคือส่วนที่ช้าของเส้นทางที่สัมพันธ์กับลม ซึ่งการเคลื่อนที่ทวนลมเป็นไปไม่ได้
ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเรือยอทช์ล่องเรือปกติ (ไม่ใช่เรือยอชท์แข่ง) สามารถแล่นในมุม 50-55° กับลมที่แท้จริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ดังนั้นหากเป้าหมายที่ต้องทำให้สำเร็จนั้นตั้งอยู่ตรงข้ามกับลมอย่างเคร่งครัดการล่องเรือไปยังเป้าหมายนั้นจะไม่เกิดขึ้นเป็นเส้นตรง แต่เป็นแบบซิกแซกก่อนอื่นบนแทคเดียวจากนั้นไปที่อื่น ในกรณีนี้ คุณจะต้องพยายามแล่นไปในสายลมให้คมที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในแต่ละแทค กระบวนการนี้เรียกว่าการยึดติด

มุมระหว่างวิถีของเรือยอชท์บนแทคสองอันที่อยู่ติดกันเมื่อทำการยึดเกาะเรียกว่าการยึดเกาะ แน่นอนว่าด้วยความคมของการเคลื่อนที่ตามลม 50-55° มุมการตรึงจะอยู่ที่ 100-110°

ขนาดของมุมยึดแสดงให้เราเห็นว่าเราสามารถเคลื่อนที่ไปยังเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใดหากทวนลมอย่างเคร่งครัด ตัวอย่างเช่น สำหรับมุม 110° เส้นทางไปยังเป้าหมายจะเพิ่มขึ้น 1.75 เท่า เมื่อเทียบกับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

การปฏิบัติการเดินเรือในเส้นทางอื่นที่เกี่ยวข้องกับลม

เห็นได้ชัดว่าในเส้นทางลมกัลฟ์ แรงขับ T มีมากกว่าแรงดริฟท์ D อย่างมาก ดังนั้นการดริฟท์และการหมุนจะมีขนาดเล็ก

ในส่วนของแบ็คสเตย์อย่างที่เราเห็นไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงมากนักเมื่อเทียบกับคอร์สลมกัลฟ์ ใบเรือหลักวางอยู่ในตำแหน่งที่เกือบจะตั้งฉากกับ DP และตำแหน่งนี้ถือว่ารุนแรงมากสำหรับเรือยอทช์ส่วนใหญ่ ในทางเทคนิคแล้วเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปรับใช้ต่อไปอีก

ตำแหน่งของใบเรือหลักบนหลักสูตร jibe ไม่แตกต่างจากตำแหน่งบนหลักสูตร backstay
เพื่อความเรียบง่าย เมื่อพิจารณาฟิสิกส์ของกระบวนการในการล่องเรือ เราจะพิจารณาใบเรือเพียงใบเดียวเท่านั้น นั่นก็คือใบเรือหลัก โดยทั่วไปแล้ว เรือยอทช์จะมีใบเรือสองใบ - ใบเรือหลักและใบเรือ (ใบเรือ) ดังนั้น ในหลักสูตร jibe jib (หากอยู่ด้านเดียวกับใบเรือหลัก) จะอยู่ในเงาลมของใบเรือหลักและในทางปฏิบัติจะไม่ทำงาน นี่เป็นหนึ่งในหลายสาเหตุที่ทำให้น้ำลายไม่เป็นที่นิยมในหมู่นักพายเรือ

ลมที่อยู่ทางภาคใต้ มหาสมุทรแปซิฟิกพัดไปทางทิศตะวันตก นั่นคือเหตุผลที่เส้นทางของเราได้รับการออกแบบเช่นนั้น เรือยอทช์แล่นเรือใบ"จูเลียต" เคลื่อนตัวจากตะวันออกไปตะวันตก กล่าวคือ มีลมพัดไปทางด้านหลัง

อย่างไรก็ตาม หากคุณดูเส้นทางของเรา คุณจะสังเกตได้ว่าบ่อยครั้ง เช่น เมื่อเดินทางจากใต้ไปทางเหนือจากซามัวไปยังโตเกเลา เราต้องเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับลม และบางครั้งทิศทางลมก็เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงจนเราต้องทวนลม

เส้นทางของจูเลียต

จะทำอย่างไรในกรณีนี้?

เรือใบสามารถแล่นทวนลมมานานแล้ว Yakov Perelman คลาสสิกเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้เมื่อนานมาแล้วอย่างดีและเรียบง่ายในหนังสือเล่มที่สองของเขาจากซีรีส์เรื่อง "Entertaining Physics" ฉันนำเสนองานชิ้นนี้ที่นี่คำต่อคำพร้อมรูปภาพ

“ล่องลอยต้านลม

เป็นการยากที่จะจินตนาการว่าเรือใบสามารถแล่น "ทวนลม" ได้อย่างไร - หรืออย่างที่กะลาสีพูดว่า "แล่นในระยะใกล้" จริงอยู่ กะลาสีเรือจะบอกคุณว่าคุณไม่สามารถแล่นทวนลมโดยตรงได้ แต่คุณสามารถเคลื่อนที่ในมุมแหลมตามทิศทางของลมเท่านั้น แต่มุมนี้มีขนาดเล็ก ประมาณหนึ่งในสี่ของมุมฉาก และบางทีก็ดูเหมือนจะเข้าใจไม่แพ้กัน ไม่ว่าจะแล่นทวนลมโดยตรงหรือทำมุมกับลม 22°

อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง นี่ไม่ใช่การเฉยเมย และตอนนี้เราจะอธิบายว่าเป็นไปได้อย่างไรที่จะเคลื่อนเข้าหามันในมุมเล็กน้อยด้วยแรงลม ขั้นแรก มาดูกันว่าโดยทั่วไปแล้วลมทำหน้าที่อย่างไรบนใบเรือ นั่นคือจุดที่ลมพัดใบเรือเมื่อมันพัดไป คุณคงคิดว่าลมมักจะดันใบเรือไปในทิศทางที่พัดเสมอ แต่กลับไม่เป็นเช่นนั้น: ไม่ว่าลมจะพัดไปทางใด ใบเรือก็จะดันใบตั้งฉากกับระนาบใบเรือ แท้จริงแล้ว ให้ลมพัดไปในทิศทางที่ลูกศรระบุในรูปด้านล่าง เส้น AB หมายถึงใบเรือ

ลมจะดันใบเรือเป็นมุมฉากกับระนาบเสมอ

เนื่องจากลมพัดอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวทั้งหมดของใบเรือ เราจึงแทนที่ความกดดันลมด้วยแรง R ที่ตรงกลางใบเรือ เราจะแบ่งแรงออกเป็นสองส่วน: แรง Q ซึ่งตั้งฉากกับใบเรือ และแรง P ซึ่งพุ่งไปตามแรงนั้น (ดูรูปด้านบน ขวา) แรงสุดท้ายผลักใบเรือไปไม่ได้เนื่องจากการเสียดสีของลมบนผืนผ้าใบไม่มีนัยสำคัญ แรง Q ยังคงอยู่ ซึ่งดันใบเรือเป็นมุมฉากกับแรงดังกล่าว

เมื่อรู้สิ่งนี้แล้ว เราก็จะเข้าใจได้ง่ายว่าเรือใบสามารถแล่นในมุมแหลมเข้าหาลมได้อย่างไร ให้เส้น KK แทนเส้นกระดูกงูของเรือ

คุณจะแล่นทวนลมได้อย่างไร?

ลมพัดเป็นมุมแหลมถึงเส้นนี้ในทิศทางที่ระบุด้วยชุดลูกศร เส้น AB หมายถึงใบเรือ มันถูกวางไว้เพื่อให้ระนาบของมันแบ่งมุมระหว่างทิศทางของกระดูกงูและทิศทางของลม ติดตามการกระจายแรงในรูป เราแสดงแรงดันลมบนใบเรือด้วยแรง Q ซึ่งเรารู้ว่าจะต้องตั้งฉากกับใบเรือ ให้เราแบ่งแรงนี้เป็นสองส่วน: แรง R ซึ่งตั้งฉากกับกระดูกงู และแรง S ซึ่งพุ่งไปข้างหน้าตามแนวกระดูกงูของเรือ เนื่องจากการเคลื่อนตัวของถังไปในทิศทาง R ต้องเผชิญกับแรงต้านจากน้ำอย่างรุนแรง (กระดูกงูเข้า) เรือใบลึกมาก) จากนั้นแรง R เกือบจะสมดุลโดยความต้านทานของน้ำ เหลือเพียงแรง S เดียวเท่านั้น ซึ่งอย่างที่คุณเห็น พุ่งไปข้างหน้า ดังนั้น จึงเคลื่อนเรือไปในมุมหนึ่งราวกับหันไปทางลม [สามารถพิสูจน์ได้ว่าแรง S จะยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อระนาบใบเรือตัดมุมระหว่างกระดูกงูกับทิศทางลม] โดยทั่วไปการเคลื่อนไหวนี้จะดำเนินการในรูปแบบซิกแซก ดังแสดงในรูปด้านล่าง ในภาษาของกะลาสีเรือ การเคลื่อนไหวของเรือเช่นนี้เรียกว่า "การยึดเกาะ" ในความหมายที่เข้มงวดของคำนี้"

ตอนนี้ลองพิจารณาทิศทางลมที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่สัมพันธ์กับทิศทางของเรือ

แผนภาพแสดงทิศทางของเรือสัมพันธ์กับลม กล่าวคือ มุมระหว่างทิศทางลมและเวกเตอร์จากท้ายเรือถึงหัวเรือ (หลักสูตร)

เมื่อลมพัดเข้าหน้าคุณ (เลเวนทิค) ใบเรือจะห้อยลงมาจากด้านหนึ่งไปอีกด้านและไม่สามารถเคลื่อนตัวไปตามใบเรือได้ แน่นอน คุณสามารถลดใบเรือลงและเปิดเครื่องยนต์ได้ตลอดเวลา แต่สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการแล่นเรืออีกต่อไป

เมื่อลมพัดไปทางด้านหลังคุณโดยตรง (ลมพัด ลมพัด) โมเลกุลของอากาศที่ถูกเร่งจะสร้างแรงกดดันต่อใบเรือด้านหนึ่ง และเรือก็เคลื่อนตัว ในกรณีนี้ เรือสามารถเคลื่อนที่ได้ช้ากว่าความเร็วลมเท่านั้น ความคล้ายคลึงของการขี่จักรยานท่ามกลางลมได้ผลที่นี่ - ลมพัดไปทางหลังของคุณและหมุนแป้นได้ง่ายกว่า

เมื่อเคลื่อนที่ทวนลม (ระยะประชิด) ใบเรือจะเคลื่อนที่ไม่ใช่เพราะความกดดันของโมเลกุลอากาศบนใบเรือจากด้านหลัง เช่น ในกรณีของกระพือปีก แต่เป็นเพราะแรงยกที่ถูกสร้างขึ้นเนื่องจากความเร็วลมที่แตกต่างกัน ทั้งสองข้างตามใบเรือ ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากกระดูกงู เรือจึงไม่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ตั้งฉากกับทิศทางของเรือ แต่จะเคลื่อนไปข้างหน้าเท่านั้น นั่นคือใบเรือในกรณีนี้ไม่ใช่ร่มเช่นเดียวกับในกรณีของใบเรือที่ลากใกล้ แต่เป็นปีกเครื่องบิน

ระหว่างทางของเรา เราแล่นแบบแบ็คสเตย์และลมอ่าวเป็นหลักด้วยความเร็วเฉลี่ย 7-8 นอตด้วยความเร็วลม 15 นอต บางครั้งเราแล่นทวนลม ครึ่งลม และแล่นประชิด และเมื่อลมสงบลงพวกเขาก็เปิดเครื่อง

โดยทั่วไปแล้ว เรือที่มีใบแล่นทวนลมไม่ใช่ปาฏิหาริย์ แต่เป็นความจริง

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือเรือสามารถแล่นได้ไม่เพียงแต่ทวนลมเท่านั้น แต่ยังเร็วกว่าลมด้วยซ้ำ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อเรือถอยกลับทำให้เกิดลมในตัวมันเอง

เรือที่อยู่ใต้ใบเรือได้รับอิทธิพลจากสภาพแวดล้อมสองประการ ได้แก่ การไหลของอากาศที่กระทำบนใบเรือและส่วนที่อยู่เหนือน้ำของเรือ และน้ำที่กระทำที่ส่วนใต้น้ำของเรือ

ด้วยรูปทรงของใบเรือ แม้ในสภาพลมที่ไม่เอื้ออำนวยที่สุด (ระยะลากใกล้) เรือจึงสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้

ใบเรือมีลักษณะคล้ายปีก โดยส่วนเบี่ยงเบนที่ใหญ่ที่สุดคือ 1/3 - 1/4 ของความกว้างใบเรือห่างจากหาง และมีค่า 8 - 10% ของความกว้างใบเรือ (รูปที่ 18)

ข้าว. 18. รายละเอียดการแล่นเรือ: B - ความกว้างของใบเรือตามแนวคอร์ด (อ้างอิงจาก I.I. Khomyakov, 1976)

หากลมมีทิศทาง ใน(รูปที่ 19 ก) เจอใบเรือแล่นอ้อมทั้งสองด้าน ด้านรับลมของใบเรือทำให้เกิดความกดอากาศที่สูงกว่า (+) มากกว่าด้านลม (-) ผลลัพธ์ของแรงกดจะเกิดเป็นแรง รมุ่งตั้งฉากกับระนาบใบเรือหรือคอร์ดที่ลอดผ่าน luff และ luff แล้วนำไปใช้กับจุดศูนย์กลางของใบเรือ ซีพียู(รูปที่ 19 ข)

ข้าว. 19 กองกำลังที่ทำหน้าที่บนใบเรือและตัวเรือ (อ้างอิงจาก I.I. Khomyakov, 1976):

a คือผลของลมบนใบเรือ b - ผลกระทบของลมบนใบเรือและน้ำบนตัวเรือ

บังคับ รสลายตัวเป็นแรงดึง ตขนานกับระนาบเส้นผ่านศูนย์กลาง ( ดีพี) ของเรือ ทำให้เรือแล่นไปข้างหน้าและแรงดริฟท์ ดีกำกับในแนวตั้งฉาก ดีพีทำให้เรือลอยและกลิ้งไปมา

บังคับ รขึ้นอยู่กับความเร็วและทิศทางลมสัมพันธ์กับใบเรือ ยิ่ง เอิ๊บระหว่างทิศทางลม ในและระนาบใบเรือ พีพียิ่งมีความแข็งแกร่งมากเท่าไร ร- ถ้า อืบ=90°, บังคับ รถึงมูลค่าสูงสุดแล้ว

อำนาจ ตและ ดีขึ้นอยู่กับ อระหว่าง ดีพีเรือและเครื่องบินของใบเรือ ด้วยการเพิ่มขึ้น อบังคับ ตเพิ่มขึ้นและแข็งแรง ดีลดลง

ผลกระทบของน้ำบนเรือส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับรูปทรงของส่วนที่อยู่ใต้น้ำ

มะเดื่อ 20. ตำแหน่งที่ถูกต้องของใบเรือในทิศทางลมที่แตกต่างกัน (อ้างอิงจาก I.I. Khomyakov, 1976): a - ลากระยะใกล้; b - ลมกัลฟ์, c - jibe

แม้ว่าลมที่พัดมาในระยะใกล้จะมีแรงดริฟท์ก็ตาม ดีเกินแรงดึง ต, เรือแล่นไปข้างหน้า นี่คือจุดที่การต่อต้านด้านข้างเข้ามามีบทบาท ร 1ส่วนใต้น้ำของตัวถังซึ่งมากกว่าการลากหลายเท่า ร.

บังคับ ดีแม้ว่าตัวเรือจะมีแรงต้าน แต่ก็ยังคงพัดเรือออกจากแนวเส้นทางได้ เรียบเรียง ดีพีและทิศทางการเคลื่อนที่ที่แท้จริงของเรือ ไอพีÐ กเรียกว่ามุมดริฟท์ ยิ่งมุมระหว่างนั้นคมชัดมากขึ้น ดีพีและทิศทางของลม มุมดริฟท์ก็จะยิ่งมากขึ้น เนื่องจากที่มุมแหลมจะมีแรงฉุด ตไม่มีนัยสำคัญ และเรือแล่นไปข้างหน้าไม่เพียงพอก็ถูกลมพัดไป ในลมที่พัดอย่างใกล้ชิดซึ่งชันกว่า 40-45° เรือจะไม่สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้

ดังนั้น แรงขับสูงสุดและการเคลื่อนตัวของเรือน้อยที่สุดสามารถหาได้จากการเลือกตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดของระนาบศูนย์กลางของเรือและระนาบของใบเรือที่สัมพันธ์กับลม ได้มีการกำหนดมุมระหว่าง ดีพีเรือและระนาบของใบเรือควรเท่ากับครึ่งหนึ่ง Ð กระหว่างระนาบศูนย์กลางกับทิศทางลม รูปที่ 20 แสดงตำแหน่งที่ถูกต้องของใบเรือในลมระยะประชิด (a) ลมครึ่งลม (b) และลม jibe (c)

เมื่อเลือกตำแหน่งใบเรือสัมพันธ์กับ ดีพีและลม หัวหน้าเรือไม่ได้ถูกนำทางโดยลมจริง แต่โดยลมที่ปรากฏ (ชัดเจน) ซึ่งทิศทางถูกกำหนดโดยผลลัพธ์ของความเร็วของเรือและความเร็วของลมจริง (รูปที่ 21)

รูปที่ 21 ลมที่มองเห็นได้

b และ - ลมจริง; V w - ลมจากการเคลื่อนที่ของเรือ

ใน - ลมพัดชัดเจน

ข้าว. 22. การติดตั้ง jib ที่สัมพันธ์กับใบเรือ (อ้างอิงจาก I.I. Khomyakov, 1976):

ก - ถูกต้อง; ข - ไม่ถูกต้อง

แขนยื่นที่อยู่ด้านหน้าใบเรือจะทำหน้าที่เป็นไม้ระแนง การไหลของอากาศที่ไหลผ่านระหว่างแขนจับและใบเรือส่วนหน้าจะช่วยลดแรงกดดันที่ด้านใต้ลมของใบเรือ ดังนั้นจึงเพิ่มแรงของโคมไฟสนาม สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่มุมระหว่าง jibs และ ดีพีเรือมีขนาดใหญ่กว่ามุมระหว่างใบเรือและเล็กน้อยเล็กน้อย ดีพี(รูปที่ 22 ก) ถ้าจิ๊บถูกกดลงไป ดีพีจากนั้นกระแสลมจะปะทะด้านลมของใบเรือ ทำให้รูปร่างแย่ลงและลดแรงฉุด (รูปที่ 22, b) เอฟเฟกต์แบบเดียวกันนี้เกิดจากแกนหมุนที่โค้งเกินไป

การเคลื่อนที่ของเรือยอชท์ที่กำลังแล่นอยู่ในสายลมนั้น แท้จริงแล้วถูกกำหนดโดยแรงกดดันจากลมบนใบเรือที่ผลักเรือไปข้างหน้า อย่างไรก็ตาม การวิจัยในอุโมงค์ลมแสดงให้เห็นว่าการแล่นเรือทวนลมจะทำให้ใบเรือได้รับกองกำลังที่ซับซ้อนมากขึ้น

เมื่ออากาศไหลเข้ามารอบๆ พื้นผิวด้านหลังของใบเรือ ความเร็วลมจะลดลง ในขณะที่เมื่อไหลไปรอบๆ พื้นผิวด้านหน้านูนของใบเรือ ความเร็วนี้จะเพิ่มขึ้น เป็นผลให้เกิดพื้นที่ความกดอากาศสูงบนพื้นผิวด้านหลังของใบเรือ และพื้นที่ความกดอากาศต่ำบนพื้นผิวด้านหน้า ความแตกต่างของแรงกดบนทั้งสองด้านของใบเรือทำให้เกิดแรงดึง (ผลัก) ที่จะเคลื่อนเรือยอชท์ไปข้างหน้าโดยทำมุมกับลม

เรือยอชท์ที่ตั้งทำมุมฉากกับลมโดยประมาณ (ในคำศัพท์ทางทะเล เรือยอทช์ถูกยึด) จะเคลื่อนไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว ใบเรืออยู่ภายใต้แรงดึงและแรงด้านข้าง หากเรือยอทช์แล่นในมุมแหลมกับลม ความเร็วของมันจะลดลงเนื่องจากแรงดึงลดลงและแรงด้านข้างเพิ่มขึ้น ยิ่งใบเรือหันไปทางท้ายเรือมากเท่าไร เรือยอทช์ก็จะเคลื่อนไปข้างหน้าช้าลงเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากแรงด้านข้างที่มีขนาดใหญ่

เรือยอชท์แล่นไม่สามารถแล่นไปตามลมได้โดยตรง แต่สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้โดยการเคลื่อนที่ซิกแซกสั้น ๆ เป็นชุดในมุมกับลมเรียกว่าแทค ถ้าลมพัดไปทางด้านซ้าย (1) แสดงว่าเรือยอชท์กำลังแล่นไปทางกราบขวา (2) เรียกว่าแล่นไปทางกราบขวา เพื่อให้ครอบคลุมระยะทางได้เร็วยิ่งขึ้น คนขับเรือยอชต์จะพยายามเพิ่มความเร็วของเรือยอทช์ให้ถึงขีดจำกัดโดยการปรับตำแหน่งใบเรือ ดังแสดงในรูปด้านซ้ายล่าง เพื่อลดการเบี่ยงเบนไปด้านข้างจากเส้นตรง เรือยอชท์จะเคลื่อนที่ เปลี่ยนทิศทางจากทางกราบขวาเป็นท่าเรือ และในทางกลับกัน เมื่อเรือยอทช์เปลี่ยนเส้นทาง ใบเรือจะเหวี่ยงไปอีกฝั่ง และเมื่อเครื่องบินตรงกับแนวลม มันก็จะกระพืออยู่ครู่หนึ่ง เช่น ไม่ได้ใช้งาน (ภาพกลางใต้ข้อความ) เรือยอชท์พบว่าตัวเองอยู่ในโซนที่เรียกว่าตาย โดยสูญเสียความเร็วจนกระทั่งลมพัดใบเรือจากทิศทางตรงกันข้ามอีกครั้ง

ผลกระทบของลมบนเรือถูกกำหนดโดยทิศทางและความแข็งแกร่ง รูปร่างและขนาดของพื้นที่ใบเรือ ตำแหน่งศูนย์กลางใบเรือ ค่าของร่าง ม้วนและตัดแต่ง

การกระทำของลมภายในมุมที่มุ่งหน้าไป 0-110° ทำให้สูญเสียความเร็ว และที่มุมที่มุ่งหน้าไปมากและความแรงลมไม่เกิน 3-4 จุด - ความเร็วจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

การกระทำของลมภายใน 30-120° จะมาพร้อมกับการดริฟท์และการหมุนของลม

เรือที่กำลังเคลื่อนที่ได้รับผลกระทบจากลมสัมพัทธ์ (ปรากฏ) ซึ่งสัมพันธ์กับลมจริงในความสัมพันธ์ต่อไปนี้ (รูปที่ 7.1)(2):

โดยที่ Vi คือความเร็วลมที่แท้จริง m/s;

ความเร็วลมปรากฏ VK, m/s;

V0 - ความเร็วของเรือ, m/s;

มุมดริฟท์ของเรือ, องศา

Yk - มุมลมที่ชัดเจน

ยี่คือมุมลมที่แท้จริง

แรงดันลมจำเพาะบนเรือมีหน่วยเป็น kgf/m คำนวณโดยใช้สูตร

โดยที่ W คือ ความเร็วลม m/s

ข้าว. 7.1. ความสัมพันธ์ระหว่างลมจริงและลมที่ปรากฏ

ข้าว. 7.2. เอฟเฟกต์ช่วงเวลาส้นเท้า

ดังนั้น ในระหว่างที่เกิดพายุเฮอริเคน เมื่อความเร็วลมสูงถึง 40-50 m/s ภาระลมจะสูงถึง 130-200 kgf/m2

ความดันลมรวมบนเรือพิจารณาจากนิพจน์ P = pΩ โดยที่คือพื้นที่ใบเรือของเรือ

ขนาดของโมเมนต์ส้นเท้า Mkr (รูปที่ 7.2) ในหน่วย kgf m สำหรับกรณีของการเคลื่อนที่คงที่และการกระทำของแรงกดลม P ตั้งฉากกับ DP ของเรือถูกกำหนดจากการแสดงออก

โดยที่ zn คือจุดศูนย์กลางใบเรือ, m;

T - ร่างเฉลี่ยของเรือ, ม.

ทะเลที่มีคลื่นลมแรงมีผลกระทบต่อเรือมากที่สุด มันมาพร้อมกับการกระทำของโหลดไดนามิกที่สำคัญบนตัวเรือและการกลิ้งของเรือ เมื่อล่องเรือในทะเลที่มีคลื่นลมแรง ความต้านทานของตัวเรือจะเพิ่มขึ้นและเงื่อนไขในการทำงานร่วมกันของใบพัด ตัวเรือ และเครื่องยนต์หลักแย่ลง

ข้าว. 7.3. องค์ประกอบของคลื่น

เป็นผลให้ความเร็วลดลง โหลดของเครื่องยนต์หลักเพิ่มขึ้น การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น และระยะการเดินเรือของเรือลดลง รูปร่างและขนาดของคลื่นมีลักษณะเป็นองค์ประกอบต่อไปนี้ (รูปที่ 7.3):

ความสูงของคลื่น h - ระยะแนวตั้งจากบนลงล่างของคลื่น

ความยาวคลื่น λ คือระยะห่างแนวนอนระหว่างยอดหรือร่องน้ำที่อยู่ติดกันสองอัน

คาบคลื่น t คือคาบเวลาที่คลื่นเดินทางเป็นระยะทางเท่ากับความยาวของมัน (3)

ความเร็วคลื่น C คือระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ต่อหน่วยเวลา

ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด คลื่นแบ่งออกเป็นลม กระแสน้ำ คลื่นลม แผ่นดินไหว (สึนามิ) และคลื่นเรือ ที่พบบ่อยที่สุดคือคลื่นลม คลื่นมีสามประเภท: ลม คลื่น และคลื่นผสม คลื่นลมกำลังก่อตัวขึ้นซึ่งอยู่ภายใต้อิทธิพลโดยตรงของลม ตรงกันข้ามกับการบวมซึ่งเป็นคลื่นเฉื่อยหรือคลื่นที่เกิดจากลมพายุพัดในพื้นที่ห่างไกล โปรไฟล์คลื่นลมไม่สมมาตร ทางลาดใต้ลมนั้นชันกว่าทางลม ที่ด้านบนของคลื่นลมจะมีสันเขาเกิดขึ้น ยอดเขาที่พังทลายลงภายใต้อิทธิพลของลม ก่อตัวเป็นโฟม (ลูกแกะ) และถูกลมแรงพัดฉีกออก ทิศทางลมและทิศทางของคลื่นลมในทะเลเปิด ตามกฎแล้ว ตรงกันหรือต่างกัน 30-40° ขนาดของคลื่นลมขึ้นอยู่กับความเร็วลมและระยะเวลาที่อิทธิพลของมัน ความยาวของเส้นทางลมที่พัดเหนือผิวน้ำ และความลึกของพื้นที่ (ตารางที่ 7.1)

ตารางที่ 7.1 ค่าสูงสุดขององค์ประกอบคลื่นสำหรับทะเลลึก (Н/Λ > 1/2)

การเติบโตของคลื่นที่รุนแรงที่สุดสังเกตได้จากอัตราส่วน C/W< 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.

สำหรับการคำนวณโดยประมาณของความสูงคลื่นเฉลี่ยของคลื่นทะเลคงที่ จะใช้สูตรต่อไปนี้:

มีลมพัดถึง 5 จุด

เมื่อลมเกิน 5 จุด

โดยที่ B คือแรงลมตามจุดบนมาตราส่วนโบฟอร์ต (§ 23.3)

ในสภาวะของคลื่นที่พัฒนาแล้ว มีการรบกวนของคลื่นแต่ละคลื่น (มากถึง 2% ของจำนวนทั้งหมดหรือมากกว่า) ซึ่งถึงการพัฒนาสูงสุดและเกิน ความสูงเฉลี่ยคลื่นสองถึงสามครั้ง คลื่นดังกล่าวมีอันตรายอย่างยิ่ง

การซ้อนของระบบคลื่นหนึ่งกับอีกระบบหนึ่งเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นที่สุดเมื่อทิศทางลมเปลี่ยนแปลง มีลมพายุสลับกันบ่อยครั้ง และก่อนส่วนหน้าของพายุหมุนเขตร้อน (4)

พลังงานของคลื่นของคลื่นที่พัฒนาแล้วนั้นสูงเป็นพิเศษ สำหรับการล่องลอยของเรือ สามารถกำหนดเอฟเฟกต์ไดนามิกของคลื่นได้จากนิพจน์ p=0.1 τ² โดยที่ τ คือคาบที่แท้จริงของคลื่น s

ดังนั้นสำหรับช่วงคลื่นประมาณ 6-10 วินาที ค่า P สามารถเข้าถึงค่าที่น่าประทับใจ (3.6-10 ตัน/ตรม.)

เมื่อเรือเคลื่อนที่ทวนคลื่น เอฟเฟกต์ไดนามิกของคลื่นจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกำลังสองของความเร็วของเรือ ซึ่งแสดงเป็นเมตรต่อวินาที

ความยาวคลื่นเป็นเมตร ความเร็วเป็นเมตรต่อวินาที และคาบเป็นวินาที มีความสัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์ต่อไปนี้

เรือที่กำลังเคลื่อนที่นั้นไม่ได้พบกับความจริง แต่เป็นคาบคลื่นสัมพัทธ์ (ชัดเจน) τ" ซึ่งถูกกำหนดจากการแสดงออก

โดยที่ a คือมุมส่วนหัวของยอดคลื่นด้านหน้า วัดจากด้านใดก็ได้

บวก หมายถึง กรณีการเคลื่อนที่ทวนคลื่น ลบ - ตามแนวคลื่น

เมื่อเปลี่ยนเส้นทาง เรือจะอยู่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กับความยาวคลื่นที่ลดลง lam":

ธรรมชาติของการกลิ้งของเรือมีความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างองค์ประกอบของคลื่น (h, λ, τ และ C) และองค์ประกอบของเรือ (L, D, T1,2 และ δ)

ความปลอดภัยของเรือในแง่ของความมั่นคงนั้นไม่ได้ถูกกำหนดโดยการออกแบบและการกระจายน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเส้นทางและความเร็วด้วย ในสภาวะของคลื่นที่พัฒนาแล้ว รูปร่างของแนวน้ำที่มีอยู่จะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นรูปร่างของส่วนที่จมอยู่ของตัวถัง แขนควบคุมรูปร่าง และช่วงเวลาในการคืนสภาพจึงเปลี่ยนไป

การที่เรืออยู่ที่ด้านล่างของคลื่นจะมาพร้อมกับช่วงเวลาที่ถูกต้องที่เพิ่มขึ้น การจอดเรือ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเวลานาน) บนยอดคลื่นเป็นสิ่งที่อันตรายและอาจนำไปสู่การล่มได้ สิ่งที่อันตรายที่สุดคือการกลิ้งด้วยเรโซแนนซ์ ซึ่งคาบการสั่นของเรือ T1,2 เท่ากับคาบคลื่นที่มองเห็น (สังเกตได้) หรือไม่" ธรรมชาติของการกลิ้งเรโซแนนซ์บนเรือแสดงในรูปที่ 7.4 ดังต่อไปนี้จาก รูปปรากฏการณ์การสั่นพ้องสังเกตได้ในอัตราส่วน 0.7< T1 /τ" < 1,3

การสั่นพ้องของคลื่นสะท้อนเป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อเรืออยู่ในตำแหน่งที่มีความล่าช้าหันหน้าไปทางคลื่น
เมื่อเรือแล่นตามเส้นทางทวนคลื่น การสูญเสียความเร็วจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เผยให้เห็นจุดสิ้นสุดและเกิดความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน การกระแทกของคลื่นที่ด้านล่างของหัวเรือ (ปรากฏการณ์การกระแทก) อาจทำให้ตัวถังผิดรูปและการฉีกขาดของกลไกและอุปกรณ์แต่ละอย่างจากฐานราก

เมื่อติดตามคลื่น เรือจะไวต่อการกระแทกของคลื่นน้อยลง อย่างไรก็ตามการปฏิบัติตามคลื่นด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วคลื่น VK = (0.6--1.4) C (เรือ "ขี่" คลื่น) ทำให้เกิดการสูญเสียอย่างมาก ความมั่นคงด้านข้างเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและพื้นที่ของสายน้ำที่ทำหน้าที่และสิ่งนี้นำไปสู่การเกิดขึ้นของช่วงเวลาไจโรสโคปที่ทำหน้าที่ในระนาบของตลิ่งและทำให้การควบคุมของเรือแย่ลงอย่างมาก

ข้าว. 7.4. การขว้างแบบเรโซแนนซ์

การนำทางที่อันตรายที่สุดของเรือลำเล็กคือในทะเลที่เอื้ออำนวย เมื่อ γ=L ของเรือ และ VK=C

แผนภาพการทอยสากล Yu.V. เรเมซา

แผนภาพการหมุนสากลกำหนดการพึ่งพาองค์ประกอบคลื่นที่สังเกตได้จากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของการเคลื่อนที่ของเรือ

แผนภาพคำนวณโดยใช้สูตร

โดยที่ V คือความเร็วของเรือ นอต

แผนภาพกำหนดความสัมพันธ์ระหว่าง X และ V sin a สำหรับค่าต่างๆ ของ m ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยสัมพันธ์กับระบบคลื่นที่เกิดขึ้นซึ่งสามารถระบุได้ที่ระดับน้ำทะเลใดๆ และมีผลกระทบที่สำคัญที่สุดต่อการเคลื่อนที่ของเรือ (§ 23.4 ) แผนภาพสากลสามารถใช้ได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีความลึกมากเพียงพอ (คลื่นมากกว่า 0.4X)

การใช้ไดอะแกรมการทอยสากลช่วยให้คุณสามารถแก้ไขปัญหาหลักต่อไปนี้:
- กำหนดเส้นทางและความเร็วที่เรือสามารถเข้าสู่ตำแหน่งการขว้างแบบเรโซแนนซ์ (การขว้างและด้านข้าง)

กำหนดความยาวคลื่นในพื้นที่เดินเรือ

กำหนดส่วนของเส้นทางและช่วงความเร็วที่เรือจะได้สัมผัสกับการหมุนอย่างแรงใกล้กับเสียงสะท้อน

กำหนดเส้นทางและความเร็วที่เรือจะอยู่ในสภาพที่อันตรายที่สุดของความเสถียรด้านข้างที่ลดลง

กำหนดเส้นทางและความเร็วที่เรือจะประสบกับปรากฏการณ์ "กระแทก"

(1) ลมที่เพิ่มขึ้นอีกจะมาพร้อมกับคลื่นลม ซึ่งจะทำให้ความเร็วของเรือลดลง
(2) พิกัดของลมจริงสัมพันธ์กับโลก และลมปรากฏที่เรือ
(3) ในทางปฏิบัติ การเคลื่อนที่ของอนุภาคน้ำในคลื่นลมเกิดขึ้นในวงโคจรที่มีรูปร่างใกล้เคียงกับวงกลมหรือวงรี เฉพาะโปรไฟล์คลื่นเท่านั้นที่เคลื่อนที่
(4) ธรรมชาติของการเกิดคลื่นและความเกี่ยวพันกับธาตุลมจะกล่าวถึงโดยละเอียดในหลักสูตรสมุทรศาสตร์