ከነፋስ ጋር እንደሚሄድ የመርከብ ጀልባ። መሠረታዊ መረጃ ከመርከቧ ንድፈ ሐሳብ

የሩሲያ ገጣሚ ሚካሂል ዩሪቪች ሌርሞንቶቭ ይወድ ነበር። ባሕርእና ብዙ ጊዜ በስራዎቹ ውስጥ ጠቅሰውታል. ስለ ነጣው ድንቅ ግጥም ጻፈ በመርከብ ተሳፈሩበባሕር ርቀው በሚገኙ ማዕበሎች መካከል የሚሮጥ። ምናልባት የሌርሞንቶቭን ግጥም ያውቁ ይሆናል, ምክንያቱም እነዚህ ስለ መርከቦች መርከቦች በጣም ዝነኛ የግጥም መስመሮች ናቸው. እነሱን በማንበብ, በማዕበሉ መካከል የሚናወጥ ባህር እና የሚያምሩ መርከቦችን መገመት ትችላላችሁ. ነፋሱ ሸራዎችን ይሞላል. እናም ለነፋስ ኃይል ምስጋና ይግባውና መርከቦቹ ወደፊት ይንቀሳቀሳሉ. ነገር ግን የመርከብ ጀልባዎች ከነፋስ ጋር ለመጓዝ የሚችሉት እንዴት ነው?

ይህንን ለመመለስ በመጀመሪያ አንድ ያልተለመደ ቃል መማር ያስፈልግዎታል "ታክ".ጋልሶምከነፋስ አንፃር የመርከቧ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ይባላል. ታክ ነፋሱ ከግራ ሲነፍስ ወደብ፣ ወይም ነፋሱ ከቀኝ በሚነፍስበት ጊዜ ስታርቦርድ ሊሆን ይችላል። "ታክ" የሚለውን ቃል ሁለተኛ ትርጉም ማወቅ አስፈላጊ ነው - ይህ የመንገዱ አካል ነው, ወይም ይልቁንስ, የመርከብ ጀልባው በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የሚያልፍበት ክፍል ነው. በነፋስ ላይ. አስታውስ?

አሁን፣ ጀልባዎች ከነፋስ ጋር እንዴት እንደሚጓዙ ለመረዳት፣ ሸራዎቹን እንመልከት። በመርከብ ጀልባ ላይ ናቸው። የተለያዩ ቅርጾችእና መጠኖች - ቀጥ ያለ እና ግዴለሽ. እና ሁሉም ሰው ስራውን ይሰራል. የጭንቅላት ነፋስ በሚነፍስበት ጊዜ መርከቧ የሚሽከረከረው ገደላማ በሆኑ ሸራዎች ሲሆን በመጀመሪያ ወደ አንዱ መንገድ ከዚያም ወደ ሌላኛው አቅጣጫ ይሽከረከራሉ።

እነሱን ተከትለው መርከቡ ወደ አንድ አቅጣጫ ወይም ወደ ሌላ አቅጣጫ ይቀየራል. ዞሮ ወደ ፊት ይሄዳል። መርከበኞች ይህንን እንቅስቃሴ ብለው ይጠሩታል - በተለዋዋጭ ታክሶች ላይ መንቀሳቀስ. ዋናው ነገር ነፋሱ በተንጣለለ ሸራዎች ላይ በመጫን መርከቧን ወደ ጎን እና ወደ ፊት በትንሹ እንዲነፍስ ማድረግ ነው. የመርከብ መርከብ መሪው ሙሉ በሙሉ እንዲዞር አይፈቅድም, እና የተካኑ መርከበኞች ሸራዎችን በጊዜ ውስጥ ያዘጋጃሉ, ቦታቸውን ይለውጣሉ. ስለዚህ, በትንሽ ዚግዛጎች, ወደ ፊት ይንቀሳቀሳል.

እርግጥ ነው፣ በተለዋዋጭ ጀልባዎች ላይ መንቀሳቀስ ለጀልባው ጀልባ ሁሉ ሠራተኞች በጣም ከባድ ሥራ ነው። መርከበኞቹ ግን ልምድ ያላቸው ሰዎች ናቸው። ችግሮችን አይፈሩም እና ባሕሩን በጣም ይወዳሉ.

በይነተገናኝ ታዋቂ የሳይንስ ብሎግ "በሁለት ደቂቃ ውስጥ እገልጻለሁ" የሚለውን ተከታታይ ህትመቶችን እንቀጥላለን። ብሎጉ በየእለቱ በዙሪያችን ስላሉት ቀላል እና ውስብስብ ነገሮች ይናገራል እና ስለእነሱ እስክናስብ ድረስ ምንም አይነት ጥያቄ አያነሳም። ለምሳሌ፣ በሚትከልበት ጊዜ የጠፈር መርከቦች እንዴት እንደማያመልጡ እና ከአይኤስኤስ ጋር እንደማይጋጩ ማወቅ ይችላሉ።

1. ከነፋስ ጋር በጥብቅ ለመጓዝ የማይቻል ነው. ነገር ግን፣ ነፋሱ ከፊት እየነፈሰ፣ ነገር ግን በመጠኑ አንግል ላይ ከሆነ ጀልባው በደንብ ሊንቀሳቀስ ይችላል። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች መርከቧ በሹል ጎዳና ላይ እንደሚጓዝ ይነገራል.

2. የሸራ ግፊት የሚፈጠረው በሁለት ምክንያቶች ነው። በመጀመሪያ ነፋሱ በቀላሉ በሸራዎቹ ላይ ይጫናል. በሁለተኛ ደረጃ ፣ በአብዛኛዎቹ ዘመናዊ ጀልባዎች ላይ የተጫኑት የግዳጅ ሸራዎች ፣ በዙሪያቸው አየር ሲፈስ ፣ እንደ አውሮፕላን ክንፍ ይሰራሉ ​​እና “የማንሳት ኃይል” ይፈጥራሉ ፣ እሱ ወደ ላይ ሳይሆን ወደ ፊት ብቻ ይመራል። በአይሮዳይናሚክስ ምክንያት, በሸራው ኮንቬክስ በኩል ያለው አየር ከኮንቬክስ ጎን በበለጠ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል, እና የሸራው ውጫዊ ግፊት ከውስጥ ያነሰ ነው.

3. በሸራው የተፈጠረው አጠቃላይ ኃይል ወደ ሸራው ቀጥ ብሎ ይመራል። በቬክተር መደመር ደንብ መሰረት, ተንሳፋፊ ኃይል (ቀይ ቀስት) እና የመጎተት ኃይል (አረንጓዴ ቀስት) መለየት ይቻላል.

4. በሹል ኮርሶች ላይ፣ ተንሳፋፊው ሃይል በጣም ጥሩ ነው፣ ነገር ግን በእቅፉ፣ በቀበሌ እና በመሪው ቅርጽ ይቃወማል፡ መርከቡ በውሃ መከላከያ ምክንያት ወደ ጎን መሄድ አይችልም። ነገር ግን በፈቃዱ በትንሽ የመጎተት ኃይል እንኳን ወደ ፊት ይንሸራተታል።

5. ከነፋስ ጋር በጥብቅ ለመጓዝ ጀልባው ይንከባከባል-በአንደኛው በኩል ወይም በሌላኛው በኩል ወደ መጀመሪያው ንፋስ ይመለሳል ፣ በክፍሎች ወደፊት ይራመዳል - ታኮች። ታክሲዎቹ ለምን ያህል ጊዜ መሆን አለባቸው እና ወደ ንፋሱ በየትኛው አንግል ላይ መሆን አለባቸው - የመርከብ ስልቶች አስፈላጊ ጉዳዮች።

6. ከነፋስ አንፃር አምስት ዋና ዋና የመርከብ ኮርሶች አሉ። ለጴጥሮስ I ምስጋና ይግባውና የደች የባህር ላይ ቃላት በሩሲያ ውስጥ ሥር ሰደዱ።

7. ሌቬንቲክ- ነፋሱ በቀጥታ በመርከቡ ቀስት ላይ ይነፋል ። በዚህ መንገድ ለመጓዝ የማይቻል ነው, ነገር ግን ወደ ንፋስ መዞር ጀልባውን ለማቆም ያገለግላል.

8. የተዘጋ ነፋስ- ተመሳሳይ አጣዳፊ ኮርስ. በቅርብ ርቀት ስትሄድ ነፋሱ በፊትህ ላይ ስለሚነፍስ ጀልባው በጣም ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ይመስላል። እንደ እውነቱ ከሆነ, ይህ ስሜት አታላይ ነው.

9. ገልፍ ንፋስ- ነፋሱ ወደ እንቅስቃሴው አቅጣጫ ቀጥ ብሎ ይነፍሳል።

10. የኋላ መቆየት- ነፋሱ ከኋላ እና ከጎን ይነፍሳል። ይህ በጣም ፈጣኑ ኮርስ ነው። ወደ ኋላ ቀርተው የሚጓዙ ፈጣን የእሽቅድምድም ጀልባዎች በሸራው የማንሳት ሃይል ምክንያት ከነፋስ ፍጥነት በላይ በሆነ ፍጥነት ማፋጠን ይችላሉ።

11. Fordewind- ከኋላው የሚነፍስ ተመሳሳይ የጅራት ንፋስ። ከተጠበቀው በተቃራኒ, በጣም ፈጣን ኮርስ አይደለም: እዚህ የሸራውን የማንሳት ኃይል ጥቅም ላይ አይውልም, እና የንድፈ-ሃሳባዊ የፍጥነት ገደብ ከነፋስ ፍጥነት አይበልጥም. አንድ ልምድ ያለው የመርከብ መሪ የማይታየውን የአየር ሞገድ ሊተነብይ ይችላል ልክ እንደ አውሮፕላን አብራሪ ወደ ላይ እና ወደ ታች መውረድ ሊተነብይ ይችላል።

በ "ሁለት ደቂቃ ውስጥ እገልጻለሁ" ብሎግ ላይ የስዕላዊ መግለጫውን በይነተገናኝ ስሪት ማየት ይችላሉ.

በመርከብ የሚጓዙ መርከቦች “በነፋስ ላይ” - ወይም መርከበኞች እንደሚሉት “ተጠጋጋችሁ” መሄድ እንደሚችሉ መገመት ከባድ ነው። እውነት ነው፣ አንድ መርከበኛ ከነፋስ ጋር በቀጥታ መርከብ እንደማትችል ይነግርዎታል፣ ነገር ግን ወደ ነፋሱ አቅጣጫ በጠንካራ ማዕዘን ብቻ መንቀሳቀስ ይችላሉ። ነገር ግን ይህ አንግል ትንሽ ነው - የቀኝ አንግል አንድ አራተኛ - እና ምናልባትም ፣ በተመሳሳይ መልኩ ለመረዳት የማይቻል ይመስላል-በነፋስ ላይ በቀጥታ ለመጓዝ ወይም በ 22 ° አንግል ላይ።

እንደ እውነቱ ከሆነ ግን, ይህ ግድየለሽ አይደለም, እና አሁን በነፋስ ኃይል ወደ እሱ ትንሽ ማዕዘን እንዴት መሄድ እንደሚቻል እናብራራለን. በመጀመሪያ ፣ ነፋሱ በአጠቃላይ በሸራው ላይ እንዴት እንደሚሰራ ፣ ማለትም ፣ በላዩ ላይ በሚነፍስበት ጊዜ ሸራውን የሚገፋበት እንዴት እንደሆነ እንመልከት ። ነፋሱ ሁል ጊዜ ሸራውን ወደ ሚነፍስበት አቅጣጫ እንደሚገፋው ያስቡ ይሆናል። ግን ይህ እንደዚያ አይደለም: ነፋሱ በሚነፍስበት ቦታ ሁሉ ሸራውን ወደ ሸራው አውሮፕላን ይገፋፋል. በእርግጥ: ነፋሱ ከታች ባለው ስእል ውስጥ ባሉት ቀስቶች በተጠቀሰው አቅጣጫ እንዲነፍስ ያድርጉ; መስመር ABሸራን ያመለክታል.

ነፋሱ ሁል ጊዜ ሸራውን በትክክለኛው ማዕዘኖች ወደ አውሮፕላኑ ይገፋል።

ነፋሱ በሸራው ላይ ባለው አጠቃላይ ገጽታ ላይ በእኩል መጠን ስለሚጫን የንፋስ ግፊትን በሸራው መካከል ባለው ኃይል R እንተካለን። ይህንን ኃይል በሁለት እንከፍለው፡ ጉልበት ጥ, ከሸራው ጋር ቀጥ ያለ, እና በእሱ ላይ የሚመራው ኃይል P (ከላይ ያለውን ምስል, ቀኝ ይመልከቱ). በሸራው ላይ ያለው የንፋስ ግጭት እዚህ ግባ የማይባል ስለሆነ የመጨረሻው ሃይል ሸራውን የትም አይገፋም። ጥንካሬ ይቀራል ጥ, እሱም ሸራውን በትክክለኛው ማዕዘን ወደ እሱ የሚገፋው.

ይህንን በማወቅ፣ የመርከብ መርከብ በጠንካራ ማዕዘን ወደ ንፋስ እንዴት እንደሚጓዝ በቀላሉ እንረዳለን። መስመሩ ይሁን ኪ.ሲየመርከቧን የኬል መስመር ያሳያል.

ከነፋስ ጋር እንዴት መርከብ ትችላላችሁ?

ነፋሱ በተከታታይ ቀስቶች በተጠቆመው አቅጣጫ ወደዚህ መስመር አጣዳፊ አንግል ይነፍሳል። መስመር ABሸራውን ያሳያል; እሱ የሚቀመጠው አውሮፕላኑ በቀበሌው አቅጣጫ እና በነፋስ አቅጣጫ መካከል ያለውን አንግል ለሁለት እንዲከፍል ነው። በሥዕሉ ላይ የሃይል ስርጭትን ይከተሉ. በሸራው ላይ የንፋስ ኃይልን እንወክላለን ጥ, እኛ የምናውቀው በሸራው ላይ ቀጥ ያለ መሆን አለበት. ይህንን ኃይል በሁለት እንከፍለው፡ ጉልበት አር, ወደ ቀበሌው ቀጥ ያለ እና በኃይል ኤስ, ወደ ፊት ተመርቷል, በመርከቡ ቀበሌ መስመር ላይ. የመርከቧ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ስለሆነ አርጠንካራ የውሃ መቋቋም (keel in የመርከብ መርከቦችበጣም ጥልቅ ይሆናል), ከዚያም ጥንካሬ አርበውሃ መቋቋም ከሞላ ጎደል ሙሉ በሙሉ ሚዛናዊ። ጥንካሬ ብቻ ይቀራል ኤስ, እንደሚመለከቱት, ወደ ፊት የሚመራ እና, ስለዚህ, መርከቧን ወደ ነፋሱ በማእዘን ያንቀሳቅሳል. [ሀይል መሆኑን ማረጋገጥ ይቻላል። ኤስየሸራው አውሮፕላን በቀበሌው እና በነፋስ አቅጣጫዎች መካከል ያለውን አንግል ሲሰነጠቅ ትልቁን ዋጋ ይቀበላል።]በተለምዶ ይህ እንቅስቃሴ ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው በ zigzags ውስጥ ይከናወናል. በመርከበኞች ቋንቋ እንዲህ ዓይነቱ የመርከቧ እንቅስቃሴ በቃሉ ጥብቅ ስሜት "ታኪንግ" ይባላል.

ከቅፉ መቋቋም ያነሰ አስፈላጊ አይደለም በሸራዎች የተገነባው የመሳብ ኃይል ነው. የሸራዎችን ስራ የበለጠ በግልፅ ለመገመት, ከመሠረታዊ የመርከብ ጽንሰ-ሀሳቦች ጋር እንተዋወቅ.

ቀደም ሲል በጅራት ንፋስ (ጂቤድ ኮርስ) እና በጭንቅላት (ከነፋስ ኮርስ በስተጀርባ) በመርከብ ላይ በሚጓዙ ጀልባዎች ላይ ስለሚያደርጉት ዋና ኃይሎች ቀደም ብለን ተናግረናል። በሸራዎቹ ላይ የሚሠራው ኃይል ጀልባው እንዲንከባለል እና ወደታች እንዲንሳፈፍ በሚያደርገው ኃይል, ተንሳፋፊ ኃይል እና የመጎተት ኃይል (ምስል 2 እና 3 ይመልከቱ).

አሁን በሸራዎቹ ላይ ያለው የንፋስ ግፊት አጠቃላይ ኃይል እንዴት እንደሚወሰን እና የግፊት እና ተንሸራታች ኃይሎች በምን ላይ እንደሚመሰረቱ እንመልከት ።

በሹል ኮርሶች ላይ የሸራውን አሠራር ለመገመት በመጀመሪያ በተወሰነ የጥቃት ማዕዘን ላይ የንፋስ ግፊትን የሚያጋጥመውን ጠፍጣፋ ሸራ (ምስል 94) ግምት ውስጥ ማስገባት ምቹ ነው. በዚህ ሁኔታ, ከሸራው በስተጀርባ ሽክርክሪት ይፈጠራል, በነፋስ በኩል የግፊት ኃይሎች ይነሳሉ, እና ብርቅዬ ኃይሎች በሊወርድ በኩል ይነሳሉ. የእነሱ ውጤት R በግምት ወደ ሸራው አውሮፕላን በቀጥታ ይመራል። የሸራውን አሠራር በትክክል ለመረዳት የሁለት አካላት ኃይሎች ውጤት እንደሆነ ለመገመት ምቹ ነው-ኤክስ-የተመራ ከአየር ፍሰት (ንፋስ) እና ከ Y-ቀጥታ ወደ እሱ ይመራል።

ከአየር ፍሰት ጋር ትይዩ የሆነው X የሚመራው ኃይል የመጎተት ኃይል ይባላል; የተፈጠረው ከሸራው በተጨማሪ በመርከቧ ፣ በመተላለፊያው ፣ በስፓር እና በመርከቧ መርከበኞች ነው።

ወደ አየር ፍሰት በቀጥታ የሚመራው ኃይል በኤሮዳይናሚክስ ውስጥ መነሳት ይባላል። በሹል ኮርሶች ላይ በመርከቡ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ላይ ግፊትን የሚፈጥረው ይህ ነው።

በሸራው X (ምስል 95) ተመሳሳይ መጎተት ከሆነ የማንሳት ኃይል ይጨምራል ለምሳሌ ወደ Y1 እሴት, ከዚያም በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው የማንሳት ኃይል እና የመጎተት ውጤት በ R እና ይቀየራል. በዚህ መሠረት የግፊት ኃይል T ወደ T1 ይጨምራል.

እንዲህ ዓይነቱ ግንባታ በድራግ X (በተመሳሳይ የማንሳት ኃይል) መጨመር ማረጋገጥ ቀላል ያደርገዋል, ግፊቱ T ይቀንሳል.

ስለዚህ ፣ የመጎተት ኃይልን ለመጨመር ሁለት መንገዶች አሉ ፣ ስለሆነም በሹል ኮርሶች ላይ ያለው ፍጥነት - የሸራውን የማንሳት ኃይል መጨመር እና የሸራውን እና የመርከቧን መጎተት መቀነስ።

በዘመናዊው የመርከብ ጉዞ ውስጥ የሸራውን የማንሳት ኃይል አንዳንድ "ሆድ" ያለው ሾጣጣ ቅርጽ በመስጠት ይጨምራል (ምሥል 96): ከግንዱ እስከ ጥልቅ የ "ሆድ" ክፍል ድረስ ያለው መጠን ብዙውን ጊዜ 0.3-0.4 እጥፍ ነው. የሸራው ስፋት እና የ "ሆድ" ጥልቀት - ከ6-10% ስፋት. የእንደዚህ ዓይነቱ ሸራ የማንሳት ኃይል ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ መጎተት ካለው ሙሉ በሙሉ ጠፍጣፋ ሸራ ከ20-25% ይበልጣል። እውነት ነው፣ ጠፍጣፋ ሸራ ያለው ጀልባ ትንሽ ወደ ነፋሱ ዘልቆ ይሄዳል። ነገር ግን, በፖታብሊይድ ሸራዎች, በከፍተኛ ግፊት ምክንያት ወደ ታክ ውስጥ ያለው የእድገት ፍጥነት ይበልጣል.

ሩዝ. 96. የሸራ መገለጫ

በፖታቤሊይድ ሸራዎች ግፊት መጨመር ብቻ ሳይሆን ተንሳፋፊው ኃይልም ጭምር መሆኑን ልብ ይበሉ, ይህም ማለት በፖታቤሊይድ ሸራዎች የሚንሸራተቱ እና የሚንሸራተቱ መርከቦች በአንጻራዊነት ጠፍጣፋዎች ካሉት የበለጠ ነው. ስለዚህ, ተረከዝ እና ተንሳፋፊ መጨመር ከፍተኛ የመርከስ መከላከያ መጨመር እና የሸራዎቹ ውጤታማነት እንዲቀንስ ስለሚያደርግ በጠንካራ ንፋስ ውስጥ ከ 6-7% በላይ ያለው የሸራ "እብጠት" ፋይዳ የለውም. ግፊት መጨመር የሚያስከትለው ውጤት. በደካማ ነፋሶች ውስጥ ከ 9-10% "ሆድ" ያላቸው ሸራዎች በተሻለ ሁኔታ ይሳባሉ, ምክንያቱም በሸራው ላይ ባለው ዝቅተኛ የንፋስ ግፊት ምክንያት, ተረከዙ ትንሽ ነው.

ከ15-20° በላይ በሆነ የጥቃት ማዕዘናት ላይ ያለ ማንኛውም ሸራ፣ ማለትም፣ ጀልባው ከ40-50° ወደ ንፋስ ወይም ከዚያ በላይ በሚያመራበት ጊዜ፣ ከፍ ያለ ግርግር የሚፈጠረው በሊወርድ በኩል ስለሆነ ማንሳትን ይቀንሳል እና መጎተትን ይጨምራል። እና የማንሳት ሃይል ዋናው ክፍል የተፈጠረው በሸራው ላይ ባለው የሾለ ጎኑ ዙሪያ ለስላሳ እና ግርግር የሌለበት ፍሰት በመሆኑ የእነዚህን እሽክርክሪት መጥፋት ትልቅ ውጤት ሊኖረው ይገባል።

ከዋናው ሸራ ጀርባ የሚፈጠረው ብጥብጥ ጂብ በማዘጋጀት ተደምስሷል (ምሥል 97)። በዋና ሸራ እና በጅቡ መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ የሚገቡት የአየር ዝውውሮች ፍጥነታቸውን ይጨምራሉ (የ nozzle ተጽእኖ ተብሎ የሚጠራው) እና ጅቡ በትክክል ሲስተካከል ከዋናው ሸራ ላይ ያሉትን አዙሪት "ይልሳል".

ሩዝ. 97. የጅብ ሥራ

ለስላሳ ሸራ መገለጫ በተለያዩ የጥቃት ማዕዘኖች ላይ ቋሚነት ለመጠበቅ አስቸጋሪ ነው. ከዚህ ቀደም ድንክዬዎች በጠቅላላው ሸራ ውስጥ የሚሮጡ ዱላዎች ነበሯቸው - እነሱ በ "ሆድ" ውስጥ ቀጭን እና ወደ ሉፍ ወፈር ተደርገዋል ፣ ሸራው በጣም ጠፍጣፋ ነው። በአሁኑ ጊዜ በባተንስ በኩል በዋነኝነት በበረዶ ጀልባዎች እና በካታማርን ላይ ተጭነዋል ፣ በተለይም የሸራውን መገለጫ እና ጥብቅነት በዝቅተኛ የጥቃት ማዕዘኖች ላይ ማቆየት አስፈላጊ ነው ፣ መደበኛ ሸራ ቀድሞውኑ በሉፍ ላይ እየገረፈ ነው።

የማንሳት ምንጭ ሸራውን ብቻ ከሆነ፣ በጀልባው ዙሪያ በሚፈሰው የአየር ፍሰት ውስጥ በሚያልቅ ነገር ሁሉ መጎተት ይፈጠራል። ስለዚህ የሸራውን የመጎተት ባህሪያት ማሻሻል በተጨማሪ የመርከቧን ቀፎ, ምሰሶ, ማጭበርበሪያ እና የመርከቧን መጎተት በመቀነስ ማግኘት ይቻላል. ለዚሁ ዓላማ, በስፔር እና በማጭበርበር ላይ የተለያዩ የፍትሃዊነት ዓይነቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ.

በሸራ ላይ ያለው የመጎተት መጠን እንደ ቅርጹ ይወሰናል. እንደ ኤሮዳይናሚክስ ህግጋት የአውሮፕላኑ ክንፍ መጎተት ዝቅተኛ ነው, ጠባብ እና ረዘም ላለ ተመሳሳይ ቦታ ነው. ለዚህም ነው ሸራውን (በመሰረቱ አንድ አይነት ክንፍ፣ ግን በአቀባዊ የተቀመጠ) ከፍተኛ እና ጠባብ ለማድረግ የሚሞክሩት። ይህ ደግሞ የላይኛውን ንፋስ እንድትጠቀም ይፈቅድልሃል.

የሸራውን መጎተት በከፍተኛ ደረጃ የሚወሰነው በመሪው ጠርዝ ሁኔታ ላይ ነው. የንዝረት እድልን ለመከላከል የሁሉም ሸራዎች መከለያዎች በጥብቅ መሸፈን አለባቸው።

አንድ ተጨማሪ በጣም አስፈላጊ ሁኔታን መጥቀስ አስፈላጊ ነው - የሸራዎቹ ማእከል ተብሎ የሚጠራው.

ከሜካኒኮች እንደሚታወቀው ማንኛውም ኃይል የሚለካው በመጠን ፣ በአቅጣጫው እና በአተገባበሩ ነጥብ ነው። እስካሁን የተነጋገርነው በሸራው ላይ ስለሚተገበሩ ኃይሎች መጠን እና አቅጣጫ ብቻ ነው. በኋላ እንደምናየው, የሸራዎችን አሠራር ለመረዳት የመተግበሪያ ነጥቦችን ማወቅ ትልቅ ጠቀሜታ አለው.

የንፋስ ግፊት በሸራው ወለል ላይ ፍትሃዊ ባልሆነ መንገድ ይሰራጫል (የፊተኛው ክፍል የበለጠ ጫና ያጋጥመዋል) ፣ ሆኖም ፣ የንፅፅር ስሌቶችን ለማቃለል ፣ እሱ በእኩል እንደተሰራጨ ይታሰባል። ለግምታዊ ስሌቶች, በሸራዎቹ ላይ ያለው የንፋስ ግፊት የውጤት ኃይል በአንድ ነጥብ ላይ እንደሚተገበር ይታሰባል; የሸራዎቹ ወለል ላይ ያለው የስበት ማእከል በመርከቧ መሃል ባለው አውሮፕላን ውስጥ በሚቀመጡበት ጊዜ ይወሰዳል. ይህ ነጥብ የሸራ ማእከል (CS) ተብሎ ይጠራል.

የሲፒዩውን አቀማመጥ ለመወሰን በጣም ቀላል በሆነው ግራፊክ ዘዴ ላይ እናተኩር (ምሥል 98). የመርከቧን ሸራ አካባቢ በሚፈለገው መጠን ይሳሉ። ከዚያም በመገናኛዎች መገናኛ ላይ - የሶስት ማዕዘን ጫፎችን ከተቃራኒ ጎኖች መካከለኛ ነጥቦች ጋር የሚያገናኙ መስመሮች - የእያንዳንዱ ሸራ መሃል ይገኛል. በሥዕሉ ላይ ዋና ሸራውን እና የቆይታውን ሸራ የሚሠሩት የሁለቱ ትሪያንግሎች ማዕከሎች O እና O1 ካገኙ በኋላ፣ በእነዚህ ማዕከሎች በኩል ሁለት ትይዩ መስመሮችን OA እና O1B ይሳሉ እና በላያቸው ላይ በማንኛውም አቅጣጫ በተቃራኒ አቅጣጫ ያኑሩ። አሃዶች እንደ ካሬ ሜትር በሶስት ማዕዘን ውስጥ; ከዋናው መርከብ መሃል የጅቡ አካባቢ ተዘርግቷል ፣ እና ከጅቡ መሃል - የዋናው መርከብ አካባቢ። የመጨረሻ ነጥቦች A እና B በቀጥታ መስመር AB ተያይዘዋል. ሌላ ቀጥተኛ መስመር - O1O የሶስት ማዕዘኖቹን ማዕከሎች ያገናኛል. ቀጥታ መስመሮች A B እና O1O መገናኛ ላይ አንድ የጋራ ማእከል ይኖራል.

ሩዝ. 98. የሸራ ማእከልን ለማግኘት ስዕላዊ ዘዴ

ቀደም ሲል እንደተናገርነው, ተንሳፋፊው ኃይል (በሸራው መሃከል ላይ እንደሚተገበር እናስባለን) የመርከቧን እቅፍ ከጎን የመቋቋም ኃይል ይቋቋማል. የጎን መከላከያ ሃይል በጎን መከላከያ (CLR) መሃል ላይ እንደሚተገበር ይቆጠራል. የጎን መከላከያ ማእከል የመርከቧ የውሃ ውስጥ ክፍል በማዕከላዊ አውሮፕላን ላይ ያለው ትንበያ የስበት ኃይል ማእከል ነው።

የጎን መከላከያ ማእከል የሚገኘው የመርከቡን የውሃ ውስጥ ክፍል ከወፍራም ወረቀት ላይ በመቁረጥ እና ይህንን ሞዴል በቢላ ቢላዋ ላይ በማድረግ ነው። ሞዴሉ በሚዛንበት ጊዜ, በትንሹ ይጫኑት, ከዚያም 90 ° ያሽከርክሩት እና እንደገና ሚዛን ያድርጉት. የእነዚህ መስመሮች መገናኛ የጎን መከላከያ ማእከልን ይሰጠናል.

ጀልባው ተረከዝ ሳይደረግ ሲጓዝ፣ ሲፒዩ ከCB ጋር በተመሳሳይ ቀጥ ያለ መስመር ላይ መተኛት አለበት (ምሥል 99)። የ CP ማዕከላዊ ጣቢያ ፊት ለፊት ተኝቶ ከሆነ (የበለስ. 99, ለ), ከዚያም ተንሳፋፊ ኃይል, ወደ ላተራል የመቋቋም ኃይል አንጻራዊ ወደ ፊት ተቀይሯል, ወደ ነፋስ ቀስት ዕቃውን ወደ ይቀይረዋል - መርከቡ ወድቆ. ሲፒዩ ከማዕከላዊ ጣቢያው ጀርባ ካለ፣ መርከቧ ቀስቱን ወደ ንፋስ ያዞራል፣ ወይም ይነዳ (ምሥል 99፣ ሐ)።

ሩዝ. 99. የጀልባው አቀማመጥ

ሁለቱም ከልክ ያለፈ የንፋሱ ማስተካከያ እና በተለይም መቆም (ተገቢ ያልሆነ ማእከል ማድረግ) በጀልባው ላይ ለመጓዝ ጎጂ ናቸው ፣ ምክንያቱም መሪው ቀጥነትን ለመጠበቅ ሁል ጊዜ የራስ መሪውን እንዲሰራ ስለሚያስገድዱ እና ይህ የእቅፉን መጎተት እና የመርከቧን ፍጥነት ይቀንሳል። በተጨማሪም, ትክክል ያልሆነ አሰላለፍ ወደ ተቆጣጣሪነት መበላሸት, እና በአንዳንድ ሁኔታዎች, ሙሉ በሙሉ ወደ ማጣት ያመራል.

በስእል እንደሚታየው መርከቧን መሃል ካደረግን. 99, እና, ማለትም, ሲፒዩ እና ማዕከላዊ ቁጥጥር ስርዓት በተመሳሳይ ቋሚ ላይ ይሆናሉ, ከዚያም መርከቡ በጣም በኃይል ይነዳ እና እሱን ለመቆጣጠር በጣም አስቸጋሪ ይሆናል. ምንድነው ችግሩ? እዚህ ሁለት ዋና ምክንያቶች አሉ. በመጀመሪያ ፣ የሲፒዩ እና የማዕከላዊው የነርቭ ስርዓት ትክክለኛ ቦታ ከንድፈ-ሀሳቡ ጋር አይጣጣምም (ሁለቱም ማዕከሎች ወደ ፊት ይሸጋገራሉ ፣ ግን እኩል አይደሉም)።

በሁለተኛ ደረጃ, እና ይህ ዋናው ነገር ነው, ተረከዙ ላይ, የሸራዎቹ የመጎተቻ ኃይል እና የመርከቧ ቁመታዊ የመቋቋም ኃይል በተለያዩ ቋሚ አውሮፕላኖች ውስጥ ተኝቷል (ምስል 100), መርከቡን የሚያስገድድ እንደ ማንጠልጠያ ሆኖ ይወጣል. ለመንዳት. ጥቅልሉ በጨመረ መጠን መርከቧን ለመዝለል በጣም የተጋለጠ ነው።

እንዲህ ዓይነቱን መጨናነቅ ለማስወገድ ሲፒ በማዕከላዊው የነርቭ ሥርዓት ፊት ለፊት ተቀምጧል. የጥቅልል ጋር የሚነሳው የመጎተት እና ቁመታዊ ተቃውሞ፣ ጀልባው እንዲነዳ በማስገደድ፣ በሲፒው ፊት ለፊት በሚገኝበት ጊዜ በተንሸራታች ኃይሎች እና በጎን በኩል ባለው የመቋቋም ጊዜ ይካሳል። ለጥሩ ማእከል ሲፒን ከ CB ፊት ለፊት ባለው ርቀት ከ 10-18% የመርከቧ ርዝመት በውሃ መስመሩ ላይ ማስቀመጥ አስፈላጊ ነው. የመርከቧው ያነሰ የተረጋጋ እና ሲፒዩ ከፍ ባለ መጠን ከማዕከላዊ ጣቢያው በላይ ከፍ ባለ መጠን ወደ ቀስት መንቀሳቀስ ያስፈልገዋል።

ጀልባው ጥሩ እንቅስቃሴ እንዲኖረው፣ መሃል ላይ መሆን አለበት፣ ማለትም፣ ሲፒ እና ሲቢቢውን በቀላል ነፋስ ውስጥ በተጠጋ ኮርስ ላይ መርከቧ ሙሉ በሙሉ በሸራዎቹ ሚዛናዊ በሆነበት ቦታ ላይ ማስቀመጥ አለበት፣ በሌላ በዲፒ ውስጥ መሪው ተጥሎ ወይም ተስተካክሏል (በጣም ቀላል በሆኑ ነፋሳት ውስጥ ለመንሳፈፍ ትንሽ የተፈቀደ) እና በጠንካራ ነፋሶች ውስጥ የመንሳፈፍ ዝንባሌ በሂደቱ ላይ የተረጋጋ ነበር። እያንዳንዱ መሪ ጀልባውን በትክክል መሃል ማድረግ መቻል አለበት። በአብዛኛዎቹ ጀልባዎች ላይ የኋለኛው ሸራዎች ከመጠን በላይ ከተጠለፉ እና የፊት ሸራዎች ከተለቀቁ የመንከባለል ዝንባሌ ይጨምራል. የፊት ሸራዎቹ ከመጠን በላይ ከተጠለፉ እና የኋላው ሸራዎች ከተበላሹ መርከቡ ይሰምጣል. የሜይን ሸራውን "የድስት" መጨመር, መጥፎ ነው የቆሙ ሸራዎችጀልባው ወደ ከፍተኛ መጠን የመንዳት አዝማሚያ አለው።

ሩዝ. 100. ጀልባውን ወደ ንፋስ ለማምጣት ተረከዙ ላይ ያለው ተጽእኖ

በአንዳንዶች ላይ ብዙዎቻችን ወደ ባህር አዘቅት ውስጥ ለመግባት እድሉን የምንወስድ ይመስለኛል የውሃ ውስጥ ተሽከርካሪግን አሁንም ብዙዎቹ በመርከብ ጀልባ ላይ የባህር ጉዞን ይመርጣሉ. አውሮፕላኖች ወይም ባቡሮች በሌሉበት ጊዜ የመርከብ ጀልባዎች ብቻ ነበሩ. ያለ እነርሱ ዓለም የነበረው አልነበረም።

ቀጥ ያለ ሸራ ያላቸው ጀልባዎች አውሮፓውያንን ወደ አሜሪካ አመጡ። አዲሱን ዓለም ለመገንባት የተረጋጉ የመርከቧ ወለል እና አቅም ያላቸው ወንዶች እና አቅርቦቶች ተሸክመዋል። ነገር ግን እነዚህ ጥንታዊ መርከቦች የአቅም ገደብ ነበራቸው። በዝግታ እና ከነፋስ ጋር ወደ አንድ አቅጣጫ ተጓዙ። ከዚያን ጊዜ ጀምሮ ብዙ ተለውጧል። ዛሬ የንፋስ እና ሞገዶችን ኃይል ለመቆጣጠር ሙሉ ለሙሉ የተለያዩ መርሆዎችን ይጠቀማሉ. ስለዚህ ዘመናዊውን ማሽከርከር ከፈለጉ አንዳንድ ፊዚክስ መማር አለብዎት.

ዘመናዊው የመርከብ ጉዞ ከነፋስ ጋር መንቀሳቀስ ብቻ ሳይሆን በሸራው ላይ የሚሠራ እና እንደ ክንፍ እንዲበር የሚያደርግ ነገር ነው. እናም ይህ የማይታይ "ነገር" ሊፍት ይባላል, ሳይንቲስቶች የጎን ኃይል ብለው ይጠሩታል.

በትኩረት የሚከታተል ሰው ነፋሱ በየትኛውም መንገድ ቢነፍስ የመርከብ ጀልባው ሁል ጊዜ ካፒቴኑ ወደፈለገበት ቦታ እንደሚንቀሳቀስ ልብ ማለት አልቻለም - ነፋሱ በነፋስ በሚነፍስበት ጊዜ እንኳን። የዚህ አይነት አስገራሚ ግትርነት እና ታዛዥነት ጥምረት ምስጢር ምንድነው?

ብዙ ሰዎች ሸራው ክንፍ እንደሆነ እንኳን አይገነዘቡም, እና የክንፉ እና የሸራ አሠራር መርህ ተመሳሳይ ነው. በማንሳት ሃይል ላይ የተመሰረተ ነው፡ የአውሮፕላኑ ክንፍ የማንሳት ሃይል ጭንቅላትን በመጠቀም አውሮፕላኑን ወደ ላይ የሚገፋው ከሆነ ብቻ ነው፡ ከዚያም በአቀባዊ የተቀመጠ ሸራ ጀልባውን ወደፊት ይመራዋል። ይህንን ከሳይንሳዊ እይታ አንጻር ለማብራራት ወደ መሰረታዊ ነገሮች - ሸራ እንዴት እንደሚሰራ መመለስ አስፈላጊ ነው.

በሸራው አውሮፕላን ላይ አየር እንዴት እንደሚሰራ የሚያሳይ የማስመሰል ሂደትን ይመልከቱ. እዚህ አየሩ በአምሳያው ስር እንደሚፈስ ማየት ይችላሉ, ይህም የበለጠ መታጠፍ, በዙሪያው ለመሄድ መታጠፍ. በዚህ ሁኔታ, ፍሰቱ ትንሽ ማፋጠን አለበት. በዚህ ምክንያት ዝቅተኛ ግፊት ያለው ቦታ ይታያል - ይህ መነሳት ይፈጥራል. ከታች በኩል ያለው ዝቅተኛ ግፊት ሸራውን ወደ ታች ይጎትታል.

በሌላ አነጋገር ከፍተኛ ጫና ያለበት ቦታ በሸራው ላይ ጫና በመፍጠር ዝቅተኛ ግፊት ወዳለበት ቦታ ለመሄድ ይሞክራል። የግፊት ልዩነት ይነሳል, ይህም መነሳት ይፈጥራል. በሸራው ቅርፅ ምክንያት, ከውስጥ በኩል በንፋስ በኩል ያለው የንፋስ ፍጥነት ከላዩ ጎን ያነሰ ነው. በርቷል ውጭቫክዩም ይመሰረታል. አየር በቀጥታ ወደ ሸራው ውስጥ ይንጠባጠባል, ይህም የመርከብ ጀልባውን ወደፊት ይገፋል.

በእውነቱ ፣ ይህ መርህ ለመረዳት ቀላል ነው ፣ ማንኛውንም የመርከብ መርከብ በጥንቃቄ ይመልከቱ። እዚህ ያለው ዘዴ ሸራው ምንም ያህል ቢቀመጥ የንፋስ ኃይልን ወደ መርከቡ ያስተላልፋል ፣ እና በእይታ ምንም እንኳን ሸራው መርከቡን የሚያዘገይ ቢመስልም ፣ የኃይሎች ትግበራ ማእከል ወደ ቀስት ቅርብ ነው ። sailboat, እና የንፋስ ኃይል ወደፊት እንቅስቃሴ ያረጋግጣል.

ግን ይህ ጽንሰ-ሐሳብ ነው, ነገር ግን በተግባር ሁሉም ነገር ትንሽ የተለየ ነው. በእውነቱ ፣ የመርከብ ጀልባ ከነፋስ ጋር መርከብ አይችልም - ወደ እሱ በተወሰነ አንግል ይንቀሳቀሳል ፣ ታክ ተብሎ የሚጠራው።

በሃይሎች ሚዛን ምክንያት ጀልባ ይንቀሳቀሳል። ሸራዎቹ እንደ ክንፍ ይሠራሉ. አብዛኛውየሚያመርቱት ማንሻ ወደ ጎን ይመራል, እና ትንሽ መጠን ብቻ ወደ ፊት. ይሁን እንጂ የዚህ አስደናቂ ክስተት ምስጢር ከመርከቧ ስር የሚገኘው "የማይታይ" ሸራ ተብሎ የሚጠራው ነው. ይህ ቀበሌ ወይም በባህር ቋንቋ፣ መሃል ሰሌዳ ነው። የመሃል ሰሌዳው መነሳት ደግሞ ማንሳትን ያመጣል, እሱም ደግሞ በዋናነት ወደ ጎን ይመራል. ቀበሌው ተረከዙን እና በሸራው ላይ የሚሠራውን ተቃራኒ ኃይል ይቋቋማል.

ከማንሳት ኃይል በተጨማሪ ጥቅል እንዲሁ ይከሰታል - ወደ ፊት እንቅስቃሴ ጎጂ የሆነ ክስተት እና ለመርከቡ ሠራተኞች አደገኛ። ነገር ግን ለዚያም ነው ሰራተኞቹ በጀልባው ላይ ያሉት, የማይታለፉ የፊዚክስ ህጎች እንደ ህያው ክብደት ለማገልገል.

በዘመናዊ የመርከብ ጀልባ ውስጥ ሁለቱም ቀበሌዎች እና ሸራዎች ሸራውን ወደ ፊት ለማራመድ አብረው ይሰራሉ። ነገር ግን ማንኛውም ጀማሪ መርከበኛ እንደሚያረጋግጠው በተግባር ሁሉም ነገር ከንድፈ ሀሳብ የበለጠ የተወሳሰበ ነው. ልምድ ያለው መርከበኛ በሸራው መታጠፍ ላይ ያለው ትንሽ ለውጥ ተጨማሪ ማንሳት እና አቅጣጫውን ለመቆጣጠር እንደሚያስችል ያውቃል። የሸራውን መታጠፊያ በመቀየር የተዋጣለት መርከበኛ ሊፍት የሚያመርተውን ቦታ መጠን እና ቦታ ይቆጣጠራል። በጥልቅ ወደፊት መታጠፍ መፍጠር ይችላሉ። ትልቅ ቦታግፊት, ነገር ግን መታጠፊያው በጣም ትልቅ ከሆነ ወይም የአየር ሞለኪውሎች መሪ ጠርዝ በጣም ሾጣጣ ከሆነ, በዙሪያቸው ያለው ፍሰት መታጠፊያውን አይከተልም. በሌላ አነጋገር, እቃው ሹል ማዕዘኖች ካሉት, የፍሰቱ ቅንጣቶች መዞር አይችሉም - የእንቅስቃሴው ፍጥነት በጣም ጠንካራ ነው, ይህ ክስተት "የተለየ ፍሰት" ይባላል. የዚህ ውጤት ውጤት ሸራውን "ይጠርጋል", ነፋሱን ያጣል.

የንፋስ ሃይልን ለመጠቀም አንዳንድ ተጨማሪ ተግባራዊ ምክሮች እዚህ አሉ። ምርጥ ወደ ንፋስ መሄድ (የተጠጋ ንፋስ ውድድር)። መርከበኞች “በነፋስ ላይ መርከብ” ብለው ይጠሩታል። የሚታየው ንፋስ 17 ኖቶች ፍጥነት ያለው ፣የሞገድ ስርዓቱን ከሚፈጥረው ከእውነተኛው ንፋስ በተለየ መልኩ ፈጣን ነው። የአቅጣጫቸው ልዩነት 12 ° ነው. ኮርስ ወደ ግልጽ ነፋስ - 33 °, ወደ እውነተኛ ነፋስ - 45 °.