Ang makatang Ruso na si Mikhail Yurievich Lermontov ay minamahal dagat at madalas siyang banggitin sa kanyang mga gawa. Sumulat siya ng isang kahanga-hangang tula tungkol sa pagpaputi layag, na dumadaloy sa mga alon sa malalayong kalawakan ng dagat. Marahil ay pamilyar ka sa tula ni Lermontov, dahil ito ang pinakasikat na mga linya ng tula tungkol sa mga barkong naglalayag. Sa pagbabasa ng mga ito, maiisip mo ang isang rumaragasang dagat at magagandang barko sa gitna ng mga alon nito. Pinupuno ng hangin ang mga layag. At, salamat sa lakas ng hangin, sumusulong ang mga barko. Ngunit paano nagagawa ng mga sailboat na maglayag laban sa hangin?
Upang masagot ito, kailangan mo munang matutunan ang isang hindi pamilyar na salita "tack".Galsom Ang direksyon ng paggalaw ng barko na may kaugnayan sa hangin ay tinatawag. Ang tack ay maaaring maging port kapag ang hangin ay umiihip mula sa kaliwa, o starboard kapag ang hangin ay umiihip mula sa kanan. Mahalagang malaman ang pangalawang kahulugan ng salitang "tack" - ito ay bahagi ng landas, o sa halip, ang bahagi nito na dinadaanan ng bangka kapag gumagalaw. laban sa hangin. Tandaan?
Ngayon, upang maunawaan kung paano namamahala ang mga sailboat na maglayag laban sa hangin, tingnan natin ang mga layag. Nasa sailboat sila iba't ibang anyo at mga sukat - tuwid at pahilig. At ginagawa ng lahat ang kanilang trabaho. Kapag umihip ang hangin, ang barko ay pinamamahalaan gamit ang mga pahilig na layag, na unang lumiko sa isang direksyon at pagkatapos ay sa isa pa.
Kasunod nila, ang barko ay lumiliko sa isang direksyon o iba pa. Tumalikod siya at naglakad pasulong. Tinatawag ng mga mandaragat ang kilusang ito - gumagalaw sa alternating tacks. Ang kakanyahan nito ay ang pagdiin ng hangin sa mga pahilig na layag at hinihipan ang barko nang bahagyang patagilid at pasulong. Ang timon ng isang bangkang de-layag ay hindi pinapayagan na lumiko ito nang lubusan, at ang mga dalubhasang mandaragat ay itinatakda ang mga layag sa oras, binabago ang kanilang posisyon. Kaya, sa maliliit na zigzag, umuusad ito.
Siyempre, ang paglipat sa mga alternating tacks ay isang napakahirap na gawain para sa buong crew ng isang sailboat. Ngunit ang mga mandaragat ay mga batikang lalaki. Hindi sila natatakot sa mga paghihirap at mahal na mahal ang dagat.
Ipinagpapatuloy namin ang serye ng mga publikasyong inihanda ng interactive na sikat na blog sa agham na "I'll Explain in Two Minutes." Ang blog ay nag-uusap tungkol sa mga simple at kumplikadong bagay na nakapaligid sa atin araw-araw at hindi nagtataas ng anumang mga katanungan hangga't hindi natin iniisip ang mga ito. Halimbawa, doon mo malalaman kung paano hindi nakakaligtaan at hindi nabangga ang mga spaceship sa ISS kapag nagdo-dock.
1. Imposibleng maglayag nang mahigpit laban sa hangin. Gayunpaman, kung ang hangin ay umiihip mula sa harap, ngunit bahagyang nasa isang anggulo, ang yate ay maaaring gumalaw. Sa ganitong mga kaso, ang barko ay sinasabing naglalayag sa isang matalim na landas.
2. Ang thrust ng isang layag ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang mga kadahilanan. Una, pinipindot lang ng hangin ang mga layag. Pangalawa, ang mga pahilig na layag na naka-install sa karamihan sa mga modernong yate, kapag ang hangin ay dumadaloy sa kanilang paligid, gumagana tulad ng isang pakpak ng eroplano at lumikha ng "lakas ng pag-aangat", tanging ito ay nakadirekta hindi paitaas, ngunit pasulong. Dahil sa aerodynamics, ang hangin sa matambok na bahagi ng layag ay gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa malukong bahagi, at ang presyon sa labas ng layag ay mas mababa kaysa sa loob.
3. Ang kabuuang puwersa na nilikha ng layag ay nakadirekta patayo sa canvas. Ayon sa panuntunan ng pagdaragdag ng vector, posibleng makilala ang drift force (pulang arrow) at ang puwersa ng traksyon (berdeng arrow).
4. Sa matutulis na mga kurso, ang puwersa ng pag-anod ay mahusay, ngunit ito ay sinasalungat ng hugis ng katawan ng barko, kilya at timon: ang yate ay hindi maaaring tumagilid dahil sa paglaban ng tubig. Ngunit kusang-loob itong dumudulas pasulong kahit na may maliit na puwersa ng traksyon.
5. Upang maglayag nang mahigpit laban sa hangin, ang yate ay nag-tacks: lumiliko muna ito sa hangin sa isang gilid o sa iba pa, sumusulong sa mga segment - mga tacks. Gaano dapat katagal ang mga tacks at sa anong anggulo ng hangin dapat － mahahalagang isyu ng mga taktika ng skipper.
6. Mayroong limang pangunahing mga kurso ng isang barko na may kaugnayan sa hangin. Salamat kay Peter I, ang Dutch maritime terminology ay nag-ugat sa Russia.
7. Leventik－ direktang umiihip ang hangin sa busog ng barko. Imposibleng maglayag sa ganitong paraan, ngunit ang pagliko sa hangin ay ginagamit upang ihinto ang yate.
8. Saradong hangin－ ang parehong talamak na kurso. Kapag close-hauled ka, humahampas ang hangin sa mukha mo, kaya parang napakabilis ng yate. Sa katunayan, ang pakiramdam na ito ay mapanlinlang.
9. Gulfwind－ ang hangin ay umiihip patayo sa direksyon ng paggalaw.
10. Backstay－ umiihip ang hangin mula sa popa at mula sa gilid. Ito ang pinakamabilis na kurso. Ang mga fast racing boat na naglalayag ng backstayed ay nakakapagpabilis sa bilis na lampas sa bilis ng hangin dahil sa lakas ng pag-angat ng layag.
11. Fordewind－ ang parehong tailwind na umiihip mula sa popa. Taliwas sa mga inaasahan, hindi ito ang pinakamabilis na kurso: dito ang lakas ng pag-angat ng layag ay hindi ginagamit, at ang teoretikal na limitasyon ng bilis ay hindi lalampas sa bilis ng hangin. Maaaring hulaan ng isang bihasang skipper ang invisible air currents tulad ng paghula ng piloto ng eroplano ng mga updraft at downdraft.
Maaari mong tingnan ang isang interactive na bersyon ng diagram sa "I'll Explain in Two Minutes" na blog.
Mahirap isipin kung paano maaaring pumunta ang mga naglalayag na barko "laban sa hangin" - o, tulad ng sinasabi ng mga mandaragat, pumunta sa "malapit na paghatak". Totoo, sasabihin sa iyo ng isang marino na hindi ka maaaring direktang maglayag laban sa hangin, ngunit maaari ka lamang lumipat sa isang matinding anggulo sa direksyon ng hangin. Ngunit ang anggulong ito ay maliit - halos isang-kapat ng isang tamang anggulo - at tila, marahil, ay pantay na hindi maintindihan: kung direktang maglayag laban sa hangin o sa isang anggulo dito ng 22°.
Sa katotohanan, gayunpaman, hindi ito walang malasakit, at ipapaliwanag natin ngayon kung paano posible na lumipat patungo dito sa isang bahagyang anggulo sa pamamagitan ng lakas ng hangin. Una, tingnan natin kung paano karaniwang kumikilos ang hangin sa layag, iyon ay, kung saan itinutulak nito ang layag kapag humihip ito. Marahil ay iniisip mo na ang hangin ay palaging itinutulak ang layag sa direksyon na iihip nito. Ngunit hindi ganito: saanman umihip ang hangin, itinutulak nito ang layag na patayo sa eroplano ng layag. Sa katunayan: hayaang umihip ang hangin sa direksyon na ipinahiwatig ng mga arrow sa figure sa ibaba; linya AB nagsasaad ng layag.
Palaging itinutulak ng hangin ang layag sa tamang mga anggulo sa eroplano nito.
Dahil pantay-pantay ang pagpindot ng hangin sa buong ibabaw ng layag, pinapalitan namin ang presyon ng hangin ng puwersang R na inilapat sa gitna ng layag. Hatiin natin ang puwersang ito sa dalawa: puwersa Q, patayo sa layag, at ang puwersang P na nakadirekta dito (tingnan ang figure sa itaas, kanan). Ang huling puwersa ay nagtutulak sa layag kahit saan, dahil ang alitan ng hangin sa canvas ay hindi gaanong mahalaga. Nananatili ang lakas Q, na nagtutulak sa layag sa tamang mga anggulo dito.
Dahil alam natin ito, madali nating mauunawaan kung paano maglayag ang isang barkong naglalayag sa isang matinding anggulo patungo sa hangin. Hayaan ang linya QC inilalarawan ang linya ng kilya ng barko.
Paano ka maglalayag laban sa hangin?
Ang hangin ay umiihip sa isang matinding anggulo sa linyang ito sa direksyon na ipinahiwatig ng isang serye ng mga arrow. Linya AB naglalarawan ng isang layag; ito ay inilalagay upang ang eroplano nito ay humahati sa anggulo sa pagitan ng direksyon ng kilya at ng direksyon ng hangin. Sundin ang pamamahagi ng mga puwersa sa figure. Kinakatawan namin ang lakas ng hangin sa layag Q, na alam nating dapat patayo sa layag. Hatiin natin ang puwersang ito sa dalawa: puwersa R, patayo sa kilya, at ang puwersa S, nakadirekta pasulong, kasama ang linya ng kilya ng sisidlan. Dahil sa direksyon ang galaw ng barko R nakakaranas ng malakas na resistensya ng tubig (keel in mga barkong naglalayag nagiging napakalalim), pagkatapos ay ang lakas R halos ganap na balanse ng water resistance. Tanging lakas ang natitira S, na, tulad ng nakikita mo, ay nakadirekta pasulong at, samakatuwid, gumagalaw ang barko sa isang anggulo, na parang patungo sa hangin. [Mapapatunayan na ang lakas S tumatanggap ng pinakamalaking halaga kapag hinahati ng eroplano ng layag ang anggulo sa pagitan ng mga direksyon ng kilya at hangin.]. Karaniwan ang paggalaw na ito ay ginagawa sa mga zigzag, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba. Sa wika ng mga mandaragat, ang naturang paggalaw ng barko ay tinatawag na "tacking" sa mahigpit na kahulugan ng salita.
Hindi gaanong mahalaga kaysa sa paglaban ng katawan ng barko ay ang puwersa ng traksyon na binuo ng mga layag. Upang mas malinaw na isipin ang gawain ng mga layag, kilalanin natin ang mga pangunahing konsepto ng teorya ng layag.
Napag-usapan na natin ang tungkol sa mga pangunahing puwersa na kumikilos sa mga layag ng isang yate na naglalayag na may tailwind (jibed course) at isang headwind (behind wind course). Nalaman namin na ang puwersang kumikilos sa mga layag ay maaaring mabulok sa puwersa na nagiging sanhi ng pag-roll at pag-anod ng yate sa hangin, ang drift force at ang traction force (tingnan ang Fig. 2 at 3).
Ngayon tingnan natin kung paano natutukoy ang kabuuang puwersa ng presyon ng hangin sa mga layag at kung ano ang nakasalalay sa thrust at drift forces.
Upang isipin ang pagpapatakbo ng isang layag sa matutulis na mga kurso, maginhawang isaalang-alang muna ang isang patag na layag (Larawan 94), na nakakaranas ng presyon ng hangin sa isang tiyak na anggulo ng pag-atake. Sa kasong ito, ang mga vortices ay nabuo sa likod ng layag, ang mga puwersa ng presyon ay bumangon sa windward side, at ang mga rarefaction na pwersa ay bumangon sa leeward side. Ang kanilang nagresultang R ay nakadirekta nang humigit-kumulang patayo sa eroplano ng layag. Upang maayos na maunawaan ang pagpapatakbo ng isang layag, maginhawang isipin ito bilang resulta ng dalawang sangkap na pwersa: X-directed parallel sa daloy ng hangin (hangin) at Y-directed na patayo dito.
Ang puwersang X na nakadirekta parallel sa daloy ng hangin ay tinatawag na drag force; Ito ay nilikha, bilang karagdagan sa layag, sa pamamagitan din ng katawan ng barko, rigging, spars at crew ng yate.
Ang puwersang Y na nakadirekta patayo sa daloy ng hangin ay tinatawag na lift sa aerodynamics. Ito ang lumilikha ng thrust sa direksyon ng paggalaw ng yate sa matutulis na kurso.
Kung, sa parehong pag-drag ng layag X (Larawan 95), ang lakas ng pag-angat ay tumataas, halimbawa, sa halagang Y1, kung gayon, tulad ng ipinapakita sa figure, ang resulta ng puwersa ng pag-angat at pag-drag ay magbabago ng R at , nang naaayon, ang thrust force T ay tataas sa T1.
Ang ganitong konstruksiyon ay nagpapadali sa pag-verify na sa pagtaas ng drag X (sa parehong puwersa ng pag-angat), bumababa ang thrust T.
Kaya, mayroong dalawang paraan upang mapataas ang puwersa ng traksyon, at samakatuwid ay ang bilis sa matalim na mga kurso: pagtaas ng lakas ng pag-angat ng layag at pagbabawas ng drag ng layag at ng yate.
Sa modernong paglalayag, ang lakas ng pag-angat ng isang layag ay nadaragdagan sa pamamagitan ng pagbibigay dito ng isang malukong na hugis na may kaunting "belliness" (Larawan 96): ang laki mula sa palo hanggang sa pinakamalalim na bahagi ng "tiyan" ay karaniwang 0.3-0.4 beses ang laki. lapad ng layag, at ang lalim ng "tiyan" -mga 6-10% ng lapad. Ang lakas ng pag-aangat ng naturang layag ay 20-25% na mas malaki kaysa sa isang ganap na patag na layag na may halos parehong drag. Totoo, ang isang yate na may patag na layag ay lumalayag nang mas matarik sa hangin. Gayunpaman, sa mga potbellied sails, ang bilis ng pag-unlad sa tack ay mas malaki dahil sa mas malaking thrust.
kanin. 96. Profile ng layag
Tandaan na sa may potbellied sails, hindi lamang tumataas ang thrust, kundi pati na rin ang drift force, na nangangahulugan na ang roll at drift ng mga yate na may potbellied sails ay mas malaki kaysa sa medyo flat. Samakatuwid, ang isang layag na "bulge" na higit sa 6-7% sa malakas na hangin ay hindi kumikita, dahil ang pagtaas ng takong at pag-anod ay humahantong sa isang makabuluhang pagtaas sa paglaban ng katawan ng barko at pagbawas sa kahusayan ng mga layag, na "kumakain" ang epekto ng pagtaas ng thrust. Sa mahinang hangin, ang mga layag na may "tiyan" na 9-10% ay humila nang mas mahusay, dahil dahil sa mababang kabuuang presyon ng hangin sa layag, ang takong ay maliit.
Anumang layag sa mga anggulo ng pag-atake na higit sa 15-20°, iyon ay, kapag ang yate ay patungo sa 40-50° patungo sa hangin o higit pa, ay maaaring mabawasan ang pag-angat at pagtaas ng drag, dahil ang makabuluhang turbulence ay nabuo sa leeward side. At dahil ang pangunahing bahagi ng puwersa ng pag-aangat ay nilikha ng isang makinis, walang kaguluhan na daloy sa paligid ng leeward na bahagi ng layag, ang pagkasira ng mga vortices na ito ay dapat magkaroon ng isang mahusay na epekto.
Ang kaguluhan na nabubuo sa likod ng mainsail ay nawasak sa pamamagitan ng pagtatakda ng jib (Larawan 97). Ang daloy ng hangin na pumapasok sa puwang sa pagitan ng mainsail at ng jib ay nagpapataas ng bilis nito (ang tinatawag na nozzle effect) at, kapag ang jib ay naayos nang tama, "didilaan" ang mga vortices mula sa mainsail.
kanin. 97. Jib work
Ang profile ng isang malambot na layag ay mahirap panatilihing pare-pareho sa iba't ibang mga anggulo ng pag-atake. Dati, ang mga dinghies ay dumaan sa mga batten na tumatakbo sa buong layag - sila ay ginawang mas manipis sa loob ng "tiyan" at mas makapal patungo sa luff, kung saan ang layag ay mas patag. Sa ngayon, sa pamamagitan ng mga batten ay naka-install pangunahin sa mga bangkang yelo at catamaran, kung saan ito ay lalong mahalaga upang mapanatili ang profile at katigasan ng layag sa mababang anggulo ng pag-atake, kapag ang isang regular na layag ay humahampas na sa luff.
Kung ang pinagmumulan ng pag-angat ay ang layag lamang, kung gayon ang pag-drag ay nilikha ng lahat ng bagay na nagtatapos sa daloy ng hangin na dumadaloy sa paligid ng yate. Samakatuwid, ang pagpapabuti ng mga katangian ng traksyon ng layag ay maaari ding makamit sa pamamagitan ng pagbabawas ng drag ng hull, mast, rigging at crew ng yate. Para sa layuning ito, iba't ibang uri ng fairings ang ginagamit sa spar at rigging.
Ang dami ng drag sa isang layag ay depende sa hugis nito. Ayon sa mga batas ng aerodynamics, ang drag ng isang pakpak ng sasakyang panghimpapawid ay mas mababa, mas makitid at mas mahaba ito para sa parehong lugar. Iyon ang dahilan kung bakit sinisikap nilang gawin ang layag (sa pangkalahatan ay ang parehong pakpak, ngunit inilagay patayo) mataas at makitid. Ito ay nagpapahintulot din sa iyo na gamitin ang itaas na hangin.
Ang drag ng isang layag ay nakasalalay sa isang napakalaking lawak sa kondisyon ng nangungunang gilid nito. Ang luffs ng lahat ng sails ay dapat na sakop ng mahigpit upang maiwasan ang posibilidad ng vibration.
Kinakailangang banggitin ang isa pang napakahalagang pangyayari - ang tinatawag na pagsentro ng mga layag.
Ito ay kilala mula sa mekanika na ang anumang puwersa ay tinutukoy ng magnitude, direksyon at punto ng aplikasyon nito. Sa ngayon ay pinag-uusapan lamang natin ang laki at direksyon ng mga puwersang inilapat sa layag. Tulad ng makikita natin sa ibang pagkakataon, ang kaalaman sa mga punto ng aplikasyon ay napakahalaga para sa pag-unawa sa pagpapatakbo ng mga layag.
Ang presyon ng hangin ay ibinahagi nang hindi pantay sa ibabaw ng layag (ang harap na bahagi nito ay nakakaranas ng higit na presyon), gayunpaman, upang gawing simple ang paghahambing na mga kalkulasyon, ipinapalagay na ito ay ibinahagi nang pantay-pantay. Para sa tinatayang mga kalkulasyon, ang resultang puwersa ng presyon ng hangin sa mga layag ay ipinapalagay na ilalapat sa isang punto; ang sentro ng grabidad ng ibabaw ng mga layag ay kinukuha kapag sila ay inilagay sa gitnang eroplano ng yate. Ang puntong ito ay tinatawag na sentro ng layag (CS).
Tumutok tayo sa pinakasimpleng paraan ng grapiko para sa pagtukoy sa posisyon ng CPU (Larawan 98). Iguhit ang lugar ng layag ng yate sa kinakailangang sukat. Pagkatapos, sa intersection ng medians - mga linya na nagkokonekta sa mga vertices ng tatsulok na may mga midpoint ng magkasalungat na panig - ang gitna ng bawat layag ay matatagpuan. Matapos makuha sa pagguhit ang mga sentro O at O1 ng dalawang tatsulok na bumubuo sa mainsail at staysail, gumuhit ng dalawang magkatulad na linya OA at O1B sa mga sentrong ito at itabi ang mga ito sa magkasalungat na direksyon sa alinman ngunit sa parehong sukat ng maraming linear. mga yunit bilang square meters sa tatsulok; Mula sa gitna ng mainsail ang lugar ng jib ay tinanggal, at mula sa gitna ng jib - ang lugar ng mainsail. Ang mga dulo ng A at B ay konektado sa pamamagitan ng tuwid na linya AB. Isa pang tuwid na linya - ang O1O ay nag-uugnay sa mga sentro ng mga tatsulok. Sa intersection ng mga tuwid na linya A B at O1O magkakaroon ng isang karaniwang sentro.
kanin. 98. Graphical na paraan ng paghahanap ng sentro ng layag
Gaya ng nasabi na natin, ang drift force (isasaalang-alang natin ito na inilapat sa gitna ng layag) ay kinokontra ng lateral resistance force ng hull ng yate. Ang lateral resistance force ay itinuturing na inilapat sa gitna ng lateral resistance (CLR). Ang sentro ng lateral resistance ay ang sentro ng gravity ng projection ng underwater na bahagi ng yate papunta sa center plane.
Ang sentro ng lateral resistance ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagputol ng outline ng underwater na bahagi ng yate mula sa makapal na papel at paglalagay ng modelong ito sa isang talim ng kutsilyo. Kapag balanse na ang modelo, pindutin ito nang bahagya, pagkatapos ay paikutin ito ng 90° at balansehin muli. Ang intersection ng mga linyang ito ay nagbibigay sa amin ng sentro ng lateral resistance.
Kapag ang yate ay naglayag nang walang takong, ang CP ay dapat nakahiga sa parehong patayong tuwid na linya kasama ng CB (Larawan 99). Kung ang CP ay namamalagi sa harap ng gitnang istasyon (Larawan 99, b), pagkatapos ay ang drift force, na inilipat pasulong na may kaugnayan sa puwersa ng lateral resistance, lumiliko ang busog ng sisidlan sa hangin - ang yate ay bumagsak. Kung ang CPU ay nasa likod ng sentral na istasyon, ang yate ay iikot ang busog nito sa hangin, o itataboy (Larawan 99, c).
kanin. 99. Pag-align ng yate
Ang parehong labis na pagsasaayos sa hangin, at lalo na ang stalling (hindi wastong pagsentro) ay nakakapinsala sa paglalayag ng yate, dahil pinipilit nila ang helmsman na patuloy na magtrabaho sa timon upang mapanatili ang tuwid, at ito ay nagpapataas ng hull drag at binabawasan ang bilis ng sasakyang-dagat. Bilang karagdagan, ang maling pagkakahanay ay humahantong sa pagkasira sa kakayahang makontrol, at sa ilang mga kaso, sa kumpletong pagkawala nito.
Kung isentro natin ang yate tulad ng ipinapakita sa Fig. 99, at, iyon ay, ang CPU at ang sentral na sistema ng kontrol ay nasa parehong patayo, pagkatapos ang barko ay itataboy nang napakalakas at magiging napakahirap na kontrolin ito. Anong problema? Mayroong dalawang pangunahing dahilan dito. Una, ang totoong lokasyon ng CPU at gitnang sistema ng nerbiyos ay hindi nag-tutugma sa teoretikal (parehong mga sentro ay inilipat pasulong, ngunit hindi pantay).
Pangalawa, at ito ang pangunahing bagay, kapag ang takong, ang puwersa ng traksyon ng mga layag at ang paayon na puwersa ng paglaban ng katawan ng barko ay lumalabas sa iba't ibang mga vertical na eroplano (Larawan 100), ito ay lumalabas na parang pingga na pumipilit sa yate. na itaboy. Kung mas malaki ang roll, mas madaling mag-pitch ang sisidlan.
Upang maalis ang naturang adduction, ang CP ay inilalagay sa harap ng central nervous system. Ang sandali ng traksyon at longitudinal resistance na lumitaw kasama ang roll, na pinipilit ang yate na paandarin, ay nabayaran ng trap moment ng drift forces at lateral resistance kapag ang CP ay matatagpuan sa harap. Para sa mahusay na pagsentro, kinakailangang ilagay ang CP sa harap ng CB sa layo na katumbas ng 10-18% ng haba ng yate sa kahabaan ng waterline. Kung hindi gaanong matatag ang yate at mas mataas ang CPU na itinaas sa itaas ng sentral na istasyon, mas kailangan itong ilipat sa bow.
Upang ang yate ay magkaroon ng isang mahusay na galaw, ito ay dapat na nakasentro, iyon ay, ilagay ang CP at CB sa isang posisyon kung saan ang sasakyang-dagat sa malapit-hakot na kurso sa isang mahinang hangin ay ganap na balanse ng mga layag, sa iba salita, ito ay matatag sa kurso na ang timon ay itinapon o naayos sa DP (pinapayagan ang bahagyang pagkahilig na lumutang sa napakaliwanag na hangin), at sa mas malakas na hangin ay may posibilidad na lumutang. Ang bawat helmsman ay dapat na maisentro nang tama ang yate. Sa karamihan ng mga yate, tumataas ang tendency na gumulong kung ang mga layag sa likuran ay na-overhaul at ang mga layag sa harap ay maluwag. Kung ang mga layag sa harap ay na-overhaul at ang mga layag sa likuran ay nasira, ang barko ay lulubog. Sa pagtaas ng "potbelliness" ng mainsail, masama rin ito nakatayong mga layag ang yate ay madalas na hinihimok sa isang mas malaking lawak.
kanin. 100. Ang impluwensya ng takong sa pagdadala ng yate sa hangin
Sa tingin ko, marami sa atin ang kukuha ng pagkakataong bumulusok sa kailaliman ng dagat sa ilan sasakyan sa ilalim ng tubig, ngunit gayunpaman, karamihan ay mas gusto ang isang paglalakbay-dagat sa isang bangka. Noong walang mga eroplano o tren, mayroon lamang mga bangka. Kung wala sila ang mundo ay hindi kung ano ito.
Ang mga bangkang may tuwid na layag ay nagdala ng mga Europeo sa Amerika. Ang kanilang mga stable deck at malawak na hold ay may dalang mga tao at mga supply para itayo ang New World. Ngunit ang mga sinaunang barkong ito ay may mga limitasyon din. Mabagal silang naglakad at halos magkasabay ang direksyon ng hangin. Maraming nagbago mula noon. Ngayon ay gumagamit sila ng ganap na magkakaibang mga prinsipyo para sa pagkontrol sa lakas ng hangin at alon. Kaya kung gusto mong sumakay ng moderno, kailangan mong matutunan ang ilang pisika.
Ang modernong paglalayag ay hindi lamang kumikilos sa hangin, ito ay isang bagay na kumikilos sa layag at nagpapalipad dito na parang pakpak. At ang hindi nakikitang "isang bagay" na ito ay tinatawag na pag-angat, na tinatawag ng mga siyentipiko na lateral force.
Ang isang matulungin na nagmamasid ay hindi maiwasang mapansin na kahit saang direksyon ang ihip ng hangin, ang naglalayag na yate ay palaging gumagalaw kung saan ito gusto ng kapitan - kahit na ang hangin ay salungat sa hangin. Ano ang sikreto ng gayong kamangha-manghang kumbinasyon ng katigasan ng ulo at pagsunod.
Maraming mga tao ang hindi nakakaalam na ang isang layag ay isang pakpak, at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang pakpak at isang layag ay pareho. Ito ay batay sa lakas ng pag-aangat, kung ang puwersa ng pag-angat ng pakpak ng isang sasakyang panghimpapawid, gamit ang isang headwind, ay nagtutulak sa eroplano pataas, pagkatapos ay isang patayong nakaposisyon na layag ang nagdidirekta sa sailboat pasulong. Upang ipaliwanag ito mula sa isang pang-agham na pananaw, kinakailangan na bumalik sa mga pangunahing kaalaman - kung paano gumagana ang isang layag.
Tingnan ang simulate na proseso na nagpapakita kung paano kumikilos ang hangin sa eroplano ng layag. Dito makikita mo na ang hangin ay dumadaloy sa ilalim ng modelo, na may mas malaking liko, yumuko upang lumibot dito. Sa kasong ito, ang daloy ay kailangang bumilis ng kaunti. Bilang isang resulta, lumilitaw ang isang lugar na may mababang presyon - ito ay bumubuo ng pagtaas. Ang mababang presyon sa ilalim na bahagi ay humihila sa layag pababa.
Sa madaling salita, ang isang lugar na may mataas na presyon ay sumusubok na lumipat patungo sa isang lugar na may mababang presyon, na naglalagay ng presyon sa layag. Lumilitaw ang isang pagkakaiba sa presyon, na bumubuo ng pagtaas. Dahil sa hugis ng layag, ang bilis ng hangin sa loob ng hanging bahagi ay mas mababa kaysa sa leeward na bahagi. Naka-on sa labas isang vacuum ang nabuo. Ang hangin ay literal na sinipsip sa layag, na nagtutulak sa naglalayag na yate pasulong.
Sa katunayan, ang prinsipyong ito ay medyo simple upang maunawaan; tingnan lamang nang mabuti ang anumang barkong naglalayag. Ang trick dito ay ang layag, gaano man ito nakaposisyon, ay naglilipat ng enerhiya ng hangin sa barko, at kahit na sa paningin ay tila dapat pabagalin ng layag ang yate, ang sentro ng paggamit ng mga puwersa ay mas malapit sa busog ng bangka, at ang lakas ng hangin ay nagsisiguro ng pasulong na paggalaw.
Ngunit ito ay isang teorya, ngunit sa pagsasanay ang lahat ay medyo naiiba. Sa katunayan, ang isang naglalayag na yate ay hindi maaaring maglayag laban sa hangin - ito ay gumagalaw sa isang tiyak na anggulo dito, ang tinatawag na mga tacks.
Gumagalaw ang isang bangka dahil sa balanse ng mga puwersa. Ang mga layag ay kumikilos na parang mga pakpak. Karamihan ng ang pag-angat na ginagawa nila ay nakadirekta sa gilid, at isang maliit na halaga pasulong. Gayunpaman, ang lihim sa kamangha-manghang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang tinatawag na "invisible" na layag, na matatagpuan sa ilalim ng ilalim ng yate. Ito ay isang kilya o, sa nautical language, isang centerboard. Ang pag-angat ng centerboard ay gumagawa din ng pag-angat, na pangunahing nakadirekta sa gilid. Ang kilya ay lumalaban sa takong at ang magkasalungat na puwersa na kumikilos sa layag.
Bilang karagdagan sa puwersa ng pag-aangat, nangyayari rin ang isang roll - isang hindi pangkaraniwang bagay na nakakapinsala sa paggalaw ng pasulong at mapanganib para sa mga tripulante ng barko. Ngunit iyon ang dahilan kung bakit umiiral ang mga tripulante sa yate, upang magsilbi bilang isang buhay na panimbang sa hindi maiiwasang mga batas ng pisika.
Sa isang modernong sailboat, ang kilya at ang layag ay nagtutulungan upang itulak ang sailboat pasulong. Ngunit tulad ng makumpirma ng sinumang baguhan na mandaragat, sa pagsasagawa, ang lahat ay mas kumplikado kaysa sa teorya. Alam ng isang makaranasang marino na ang kaunting pagbabago sa liko ng layag ay ginagawang posible na makakuha ng higit na pagtaas at kontrolin ang direksyon nito. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng liko ng layag, kinokontrol ng isang bihasang mandaragat ang laki at lokasyon ng lugar na gumagawa ng pagtaas. Sa isang malalim na pasulong na liko maaari kang lumikha malaking lugar presyon, ngunit kung ang liko ay masyadong malaki o ang nangungunang gilid ng mga molekula ng hangin ay masyadong matarik, ang daloy sa paligid ng mga ito ay hindi na susunod sa liko. Sa madaling salita, kung ang bagay ay may matalim na sulok, ang mga particle ng daloy ay hindi maaaring lumiko - ang momentum ng paggalaw ay masyadong malakas, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na "separated flow". Ang resulta ng epekto na ito ay ang layag ay "wawalis", mawawala ang hangin.
Narito ang ilang mas praktikal na tip para sa paggamit ng enerhiya ng hangin. Pinakamainam na patungo sa hangin (karera ng malapit na hangin). Tinatawag ito ng mga mandaragat na “paglalayag laban sa hangin.” Ang maliwanag na hangin, na may bilis na 17 knots, ay kapansin-pansing mas mabilis kaysa sa totoong hangin na lumilikha ng sistema ng alon. Ang pagkakaiba sa kanilang mga direksyon ay 12°. Kurso sa maliwanag na hangin - 33°, sa totoong hangin - 45°.
