帆船的航行原理
其實帆船的最大動力來源是所謂的——伯努利效應,也就是說當空氣流經(jīng)類似機翼的弧面時,會產(chǎn)生一向前向上的的吸引力。下面學習啦小編整理了帆船的航行原理,歡迎閱讀。
帆船的航行原理
在科普帆船的航行原理之前,我們先來了解帆船的動力來源:
一般人對于帆船往往會有一個錯誤觀念:以為帆船是被風推著跑的。
其實帆船的最大動力來源是所謂的——伯努利效應,也就是說當空氣流經(jīng)類似機翼的弧面時,會產(chǎn)生一向前向上的的吸引力,如下圖。
也因此,帆船才有可能朝某角度的逆風方向向前進。而正順風航行時,伯努利效應小時,船只反而不能達到最高速。
很多初學者對于帆船能夠迎風行駛感到驚奇。事實上,風對帆有兩種主要的作用。
一種作用可以稱之為“拉”或更貼切的“吸”
航行時,由于帆面彎曲如翼。當風從彎曲的帆面的弧(背風面)與弦(迎風面)的兩側(cè)滑過,會對帆面產(chǎn)生一個拉力(或,吸力)。由于中央板或龍骨能抵銷了風力向帆船正側(cè)方向的分力,所余的向前分力,就成為推動帆船在迎風狀態(tài)下也能夠以一個相對迎風的角度向前。
另一種作用稱為“推”
帆船在正順風航行時,兜起的帆阻礙了風的流動,從而風“推著”帆船向前運動。
帆船航行的動能由風提供,所以改變風與帆的相對關系就改變了帆船的運作狀態(tài)。
一般而言,當風平穩(wěn)地從帆的迎風面和背風面順利流動時,帆船可以獲得最大的動力。未能維持此一狀態(tài),帆船就會失去動力并且減速。
為了獲得最大動力,航員和舵手需要保持帆與風處于最佳的角度。有兩種方式可供選擇:
1、以帆船索具調(diào)整帆與風向間的角度(迎風角)。
2、以帆船航向調(diào)整帆與風向間的角度(迎風角)。
氣流線(telltale)可以用來顯示氣流在帆面上的運行狀態(tài)。
氣流線可以用任何輕質(zhì)材料制成,通常被安置在前帆的三分之一處、主帆一半高度的位置或主帆后緣。
氣流線很重要,但航員和舵手也應該隨時注意觀察帆船周圍風向、風力、水文以及其它帆船的變化。
1、當迎風帆面上的氣流線松弛,而背風帆面上的氣流線平滑時,說明主帆向船體外打開的角度過大。
2、當迎風帆面上的氣流線平滑,而背風帆面上的氣流線松弛時,說明主帆船向船體內(nèi)收的角度過大。
3、當迎風面與背風面上的氣流線都運行平滑時,說明帆處于良好工作狀態(tài)。
航海需要的不僅僅是勇氣與熱情,更重要的是智慧的大腦。工欲善其事必先利其器,對帆船有一番透徹的理解才能更痛快地徜徉大海!