Jahi suund tuule suhtes (Rumb of saling). Kuidas saavad purjekad vastutuult sõita? Tuule suund purjetamises
Raske on ette kujutada, kuidas purjelaevad saavad “vastutuult” või, nagu meremehed ütlevad, “lähedalt vedada”. Tõsi, meremees ütleb sulle, et otse vastutuult purjetada ei saa, vaid liikuda saab ainult terava nurga all tuule suuna suhtes 3. Kuid see nurk on väike - umbes veerand täisnurka - ja võib-olla tundub sama arusaamatu: kas sõita otse vastutuult või selle suhtes 22° nurga all.
3 (Võimalik on kasutada ainult tuuleenergiat ja liikuda rangelt vastutuult, kui puri asendada tuulemootoriga nagu tuulik, mis hakkab pöörlema laeva propellerit. Sellise esmapilgul ebatavalise aluse kohta on isegi P. L. Kapitsa tuntud probleem (vt ka ajakirja: Boats and Yachts, 1981, nr 1, lk 25).)
Tegelikkuses pole see aga ükskõikne ja nüüd selgitame, kuidas on võimalik tuule jõul kerge nurga all selle poole liikuda. Kõigepealt vaatame, kuidas tuul üldiselt purjele mõjub ehk kuhu ta purje peale puhudes lükkab. Tõenäoliselt arvate, et tuul lükkab purje alati selles suunas, kuhu see puhub. Kuid see pole nii: kus iganes tuul puhub, surub ta purje purje tasapinnaga risti.
Tõepoolest. Laske tuulel puhuda nooltega näidatud suunas joonisel fig. 17, rida AB kujutab purje.
Kuna tuul surub ühtlaselt kogu purje pinnale, asendame tuulesurve jõu jõuga R, rakendatakse purje keskele. Jagame selle jõu kaheks: jõud K, purjega risti ja jõudu R mööda seda ettepoole suunatud. Jõud R puri ei suru kuhugi, kuna tuule hõõrdumine lõuendil on tühine. Jõudu jääb K, mis surub purje enda suhtes täisnurga all.
Seda teades saame kergesti aru, kuidas purjelaev saab sõita terava nurga all tuule poole. Olgu joon KK (joonis 18) tähistab laeva kiilujoont. Tuul puhub selle joone suhtes terava nurga all nooltega näidatud suunas. Joon AB tähistab purje; see asetatakse nii, et selle tasapind poolitab nurga kiilu suuna ja tuule suuna vahel. Jälg joonisel 18. jõudude lagunemiseks. Esitame tuule survet purjele jõuga Q, mis, nagu me teame, peab olema purjega risti. Jagame selle jõu kaheks: jõuks B, mis on risti kiiluga, ja jõuks S, mis on suunatud edasi mööda laeva kiilujoont. Kuna laeva liikumine suunas B kohtab tugevat vee vastupanu (purjelaevadel on kiil väga sügav), siis on jõud B peaaegu täielikult vee takistusega tasakaalus. Jääb ainult üks jõud S, mis, nagu näete, on suunatud ettepoole ja liigub seetõttu laeva nurga all, justkui tuule poole *. Tavaliselt tehakse seda liigutust siksakkidena, nagu on näidatud joonisel 19. Meremeeste keeles nimetatakse sellist laeva liikumist "tõmbumiseks" sõna 4 täies tähenduses.
* (Saab tõestada, et jõud S on suurim, kui purje tasapind poolitab kiilu ja tuulesuuna vahelise nurga.)
4 (Purjetamises on mitmeid füüsiku seisukohalt huvitavaid küsimusi. Selle spordiala ja mõnede purjetamise tehniliste probleemide kohta saate rohkem teada näiteks raamatutest: V. Glovatski Purjede põnev maailm: Esseid purjetamise ajaloost - M.: Progress, 1979; Proktor Ya. Purjetamine. Tuul, lained ja hoovused. - L.: Gidrometeoizdat, 1981.)
Purjejahi liikumise tuules määrab tegelikult lihtne tuule surve purjele, lükates laeva edasi. Tuuletunneliuuringud on aga näidanud, et vastutuult purjetades avatakse purje keerukamatele jõududele.
Kui sissetulev õhk liigub ümber purje nõgusa tagapinna, siis õhu kiirus väheneb, purje kumera esipinna ümber voolates aga see kiirus suureneb. Selle tulemusena moodustub purje tagapinnale kõrgrõhuala ja esipinnale madalrõhuala. Purje kahe külje rõhkude erinevus tekitab tõmbe- (tõuke)jõu, mis liigutab jahti tuule suhtes nurga all ettepoole.
Tuule suhtes ligikaudu täisnurga all asuv purjejaht (merendusterminoloogias on jaht tõmbunud) liigub kiiresti edasi. Purjele mõjuvad tõmbe- ja külgmised jõud. Kui purjejaht sõidab tuule suhtes terava nurga all, siis selle kiirus aeglustub tõmbejõu vähenemise ja külgjõu suurenemise tõttu. Mida rohkem on puri ahtri poole pööratud, seda aeglasemalt liigub jaht edasi, seda eelkõige suure külgjõu tõttu.
Purjejaht ei saa purjetada otse tuulde, kuid ta saab edasi liikuda, tehes mitmeid lühikesi siksakiliigutusi tuule suhtes nurga all, mida nimetatakse tõmblusteks. Kui tuul puhub vasakule poole (1), siis öeldakse, et jaht sõidab tüürpoordil, kui puhub tüürpoordi (2), siis tüürpoordi tiirul. Et distantsi kiiremini läbida, püüab jahimees purje asendit reguleerides jahi kiirust piirini tõsta, nagu on näidatud alloleval vasakpoolsel joonisel. Sirgjoonest kõrvalekaldumise minimeerimiseks liigub jaht, muutes kurssi tüürpoordi kursist vasakule ja vastupidi. Kui jaht muudab kurssi, paiskub puri teisele poole ja kui selle tasapind langeb kokku tuulejoonega, siis laperdab mõnda aega, s.t. on passiivne (keskmisel pildil teksti all). Jaht satub nn surnud tsooni, kaotades kiirust, kuni tuul purje vastassuunast taas täis puhub.
Purjetamine: täielik juhend Toghill Jeff
Jahi kurss tuule suhtes (purjetamisrumm)
Jahi kurss tuule suhtes: A – lähivedu, B – täisveoga, C – pooltuul, D – tagasilöök, E – soodne suund, F – jibe
Järsk lähihaake (takistus). Kui paat sõidab kursil võimalikult lähedal (võimalikult) vastutuule suunale, ilma et luff oleks loputatud, siis öeldakse, et see sõidab lähihooviga. Purjed tuleks valida võimalikult tugevad.
Täielikult lähedalt tehtud. Selle kursi korral tibab jaht vähem. Tuul ei puhu otse ahtri poole ega poole, vaid paadi külge, seega tuleks purjed järsu lähituulega võrreldes veidi trimmida. nii palju kui võimalik, kuni need loputama hakkavad.
Gulfwind. Väidetavalt loovutab jaht, mis liigub tuulega täisnurga all purjede all. Kuna tuul puhub vastu külge, on purjed trimmis umbes poole võrra.
Backstay. Kui tuul puhub tagant, kuid mitte otse tagasi, suundub jaht tagasi. Purjed söövitatakse, kuni luff hakkab loputama. ja seejärel valige piisavalt, et see kaoks. Selles asendis puhub tuul ahtrist ja spinnakerit saab tõsta.
Fordewind. Parema tuulega on purjed täiesti trimmis. Need on laiali laotatud, et võimalikult palju tuult püüda, jaht läheb tuulega kaasa. Kui tuul puhub otse ahtrisse, võib nool laperdada, sest puri kattub traaviga. Sel juhul võid selle kas panna teisele poole, kus see jälle tuulega täitub, või alla lasta ja paigaldada asemele spinnaker. (Suuri langevarju kujuga spinnakereid saab kasutada ainult siis, kui tuul järgib.)
Raamatust Entsüklopeediline sõnaraamat (X-Z) autor Brockhaus F.A. Raamatust 100 suurt tehnoloogiaimet autor Musski Sergei AnatolievitšW-60 klassi ookeanisõidujahid Whitbread Round the World Race on Suurbritannia Kuningliku Maja patrooni all peetud iga nelja aasta järel alates 1973. aastast. Inglismaal tekkis huvi jahtide vastu juba 17. sajandil. Alates 1660. aastast valitsenud kuningas Charles II-l oli muuhulgas jaht nn
Raamatust Turvaentsüklopeedia autor Gromov V I2.4.5. Vaenlase territooriumilt pikaajalise lahkumise kaalutlused Vaenlase territooriumilt pikaajalisel lahkumisel on kolm peamist kaalutlust: kuhu minna, avalikkuse hoiakud ja ellujäämise kaalutlused. Mõned täiendavad
Autori raamatust Great Soviet Encyclopedia (RU). TSB Raamatust Uusim faktide raamat. 1. köide [Astronoomia ja astrofüüsika. Geograafia ja muud maateadused. Bioloogia ja meditsiin] autor Raamatust Uusim faktide raamat. 3. köide [Füüsika, keemia ja tehnoloogia. Ajalugu ja arheoloogia. Varia] autor Kondrašov Anatoli PavlovitšKuidas nimetatakse purjelaeva suunda tuule suhtes? Tavaliselt määrab laeva kursi meridiaani tasandi ja laeva kesktasandi vaheline nurk, mõõdetuna kraadides meridiaani põhjaosast päripäeva (0 kuni 360 kraadi). Purjetamisel siiski
Raamatust 3333 keerulist küsimust ja vastust autor Kondrašov Anatoli PavlovitšMis on peamine erinevus Veenuse ja Uraani liikumisel teiste planeetide liikumisest? Kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese samas suunas – samas suunas, milles Päike pöörleb ümber oma telje. Peaaegu kõik planeedid pöörlevad samas suunas ja enda ümber
Raamatust Kuidas reisida autor Shanin ValeryJahi või mootorpaadi rent Purje- või mootorjahi juhtimiseks on vajalik vähemalt kaheliikmeline meeskond: kipper (kapten) ja assistent. Kaptenil peab olema vastavat tüüpi laeva juhtimiseks litsents. Sellised sertifikaadid väljastatakse tavaliselt
Raamatust Uusim faktide raamat. 1. köide. Astronoomia ja astrofüüsika. Geograafia ja muud maateadused. Bioloogia ja meditsiin autor Kondrašov Anatoli Pavlovitš Raamatust Yachting: The Complete Guide autor Toghill JeffBallastkiiljahid Hästi ehitatud kiiljaht on ehk kõige turvalisem purjelaev. Seda on peaaegu võimatu ümber lükata: mida rohkem see tuules kaldub, seda suurem on ballastikiilu püstuvusmomendi mõju. See on täpselt see
Raamatust Hämmastav filosoofia autor Gusev Dmitri AleksejevitšHaagisjahid Need kogu maailmas levinud hübriidkonstruktsioonid on kiilpaadi ja kummipaadi ristand. See paat on mõõtmetelt väiksem kui enamik kiilpaate, kuid suurem kui keskmine kummipaat; kompaktse salongi siseruum
Autori raamatustMultikered Enamik mitmekerelisi autosid on katamaraanid, kuigi saadaval on ka trimaraanid. Topeltkerega paate on palju erinevat tüüpi stiilsetest 4-6 m pikkustest mänguasjadest kuni hiiglaslike luksusjahtideni.Väikesi katamaraane kasutatakse peamiselt
Autori raamatustJahi kere Paadi ostmisel on oluline omada mõningast arusaamist kasutatud materjalidest ja ehitusmeetoditest. Jahtide ehitamisel kasutatakse peamiselt kolme materjali: klaaskiud – klaasniitidega tugevdatud sünteetiline vaik või
Autori raamatustJahi kere disain Jahi kere meenutab kasti. Kuigi see on tehtud ühelt poolt teravaks ja teiselt poolt nüriks, on see siiski ülesehituselt kast. Kui millegi postiga saatmiseks kasutatakse kasti, peab see olema piisavalt tugev, et vastu pidada
Autori raamatustJahi valimine Kui plaanite osta jahti võidusõiduks, tuleb arvestada mitmete oluliste teguritega. Ilmselgelt on esimene neist hind, sest mida suurem ja parem on jaht, seda kallim on selle ostmine ja võidusõit.
Purjesid on kahte peamist tüüpi – sirged ja kaldus. Sirge puri on tavaline puri, üle kere paiknev kangatükk, mis tõmbab laeva tuule puhumise suunas. Kaldpuri (tavaliselt kolmnurkne, aga ka nelinurkne) võimaldab kasutada tuuleenergiat, et laev saaks vastu õhuvoolu sõita.
Praktikas näeb see välja nii: vastutuul voolab ümber spetsiaalselt häälestatud purje ja lükkab laeva ette ja küljele. Seega saab jaht või paat liikuda soovitud suunas siksakkidena (takkidena), jättes tuulele esmalt ühe või teise külje.
Just see tehnoloogia võimaldas purjelaevadel saada põhimõtteliselt teistsuguse liikumisvabaduse. Ta tegi usaldusväärseid kaubateid, mis varem sõltusid täielikult soodsatest tuultest. Sirgete purjedega laev jõudis taganttuult kasutades soovitud kohta, kuid tagasipöördumiseks tuli oodata tuule suuna muutust, mõnikord mitu nädalat. On selge, et selline navigeerimine oli ebausaldusväärne ja ettearvamatu. Kaldpuri lahendas selle probleemi osaliselt. Juba mõte vastutuult purjetada on täiesti paradoksaalne! Kuid see vastab täielikult füüsikaseadustele.
Tänapäeval on raske täpselt kindlaks teha, kes kaldpurje esmakordselt leiutas, kuid me teame, et see avastus jõudis Euroopasse araablaste kaudu, kes külastasid regulaarselt India ookeani vetes. Seal nägid nad tõenäoliselt sarnast tehnilist lahendust polüneeslaste laevadel. Viimased poleks saanud Vaikst ookeani nii aktiivselt uurida kui nad seda tegid, kui neil poleks olnud viltune purje. Hiinlased kasutasid aga laialdaselt ka kaldus purjesid.
Olgu kuidas on, aga rehapuri hakkas väga kiiresti oma stabiilsete ja etteaimatavate õhuvooludega Vahemeres levima. Siin puhuvad valdavad tuuled kagust loodesse. Ja loomulikult tekitas see probleeme laevade puhul, mis pidid sõitma vastassuunas. Nad lahendasid selle tänu kaldpurjele.
Kuidas tehnoloogia arenes?
Selle leiutise esimene Euroopa versioon oli hiline puri - kolmnurkne kaldus puri, mis oli kinnitatud masti küljele (foto 1). See võimaldas edukalt vastutuult purjetada. See konstruktsioon oli aga väga töömahukas, kuna tuule muutudes tuli latenpuri masti ühelt küljelt eemaldada ja teisele poole paigaldada.
Selle probleemiga aitas toime tulla gaffpurje leiutamine (foto 2). See on sama kaldus puri, ainult nelinurkne ja venitatud mitte masti küljelt, vaid selle taha ning selle ülemine serv (luff) on kinnitatud gaffi külge ja alumine serv (luff) on kinnitatud noole külge - horisontaalsed konstruktsioonielemendid, mis seda purje venitavad.
Ripp ja nool ise on ühest otsast kinnitatud vertikaalse masti külge. Tänu nendele leiutistele muutus tiivavahetusel purje liigutamine ühelt küljelt teisele palju lihtsamaks. Kaheksateistkümnendaks sajandiks oli see kaldus purjekujundus täielikult asendanud hilise purje.
20. sajandi alguses asendati gaffpuri nn Bermuda purjega (foto 3), mis on tänaseni kõige levinum purjetüüp. See pärineb Bermuda piirkonnast, kus seda kasutasid kohalikud kalurid. Seal luuravad eurooplased saladust. Ja tänu sellele, et selleks ajaks olid aerodünaamilised seadused juba avastatud, sai Bermudi leiutis kiiresti purjetamistööstuse liidriks.
Bermuda puri on kolmnurkne puri, mille luff ulatub mööda masti ja luff piki poomi. Haldamise lihtsuse ja tõhususe osas näitab see parimaid tulemusi. Selliseid purjetüüpe leidub valdaval enamusel tänapäevastel purjejahtidel (foto 3).
Väärib märkimist, et tänapäeval mõeldakse purjekast rääkides peaaegu alati purjejahti. Jahid ja purjetamine on uus lehekülg purjetamise ajaloos, mitte vähem põnev kui selle iidne päritolu. Aga sellest juba järgmine kord.
Natalia Nikitina kuulub purjetamiskooli Gokova Sailing Phuket (www.gokovaphuket.ru) meeskonda. Kui soovid purjetamist proovida, siis võta kooliga ühendust meili teel [e-postiga kaitstud].
Täna pöörame tähelepanu järgmisele faktile: Jaht liigub sõltumata tuule suunast sinna, kuhu kapten ja tema meeskond seda juhivad. See juhtub isegi siis, kui tuul puhub vastupidises suunas. Miks see juhtub? Mis on selle nähtuse saladus?
Purjega paat ilmus ammu enne lennukite tulekut. Kuid purjede ja tiibade tööpõhimõte on sama. Töö aluseks on tõstejõud. Kui aga lennukites surub tiiva tõstejõud läbi tuult lõikava auto ülespoole, siis vertikaalselt asuv puri lükkab jahti ette.
Purje tabav vastutuul tekitab tõukejõu. Saladus on selles, et tuulepoolsel küljel, sellel, mis on sisemine, on tuule kiirus väiksem kui tuulealusel. Seetõttu tekib vaakum ja puri imetakse sõna otseses mõttes õhku. Kõik see on võimalik tänu purje disaini omadustele. Teisisõnu võime öelda järgmist: pole vahet, kuidas puri laeval asub, sest see lihtsalt muundab tuuleenergiat. Seetõttu suudab jaht vastu tuulevoolu sõita.
Seda ei juhtu ka neil hetkedel, mil vaataja silmale tundub, et puri peab jahti kindlasti pidurdama, kuna tuul puhub sinna sisse väljastpoolt. Kuid seda ei juhtu ka seetõttu, et jõudude rakendamise keskpunkt on laeva ninas ja tuul annab kergesti "tõuke" liikumise.
Aga küsigem tõelistelt jahimeestelt, kuidas ja miks jaht liigub ning kas vastab tõele, et vastutuult saab sõita?
Andrei Volhovil on märkimisväärne kogemus jahtide juhtimises ja seetõttu võite teda tingimusteta usaldada. «Tegelikult ei saa jaht vastu tugevat tuult liikuda. Kui asetate selle tuulevooluga risti. Saate liikuda ainult teatud nurga all. Purje toimimine on identne lennukitiiva omaga. Tuule tekitatud tõstuk lükkab laeva edasi."
Kuid tuulekoormuse all ei teki mitte ainult tõstejõudu. Veeremine on veel üks nähtus, millega tuleb paadi juhtimisel arvestada. See nähtus mitte ainult ei pidurda jahti, vaid on väga ohtlik ka kogu meeskonnale. Juhul, kui paat kaldub, peab meeskond võimalikult kiiresti looma vastukaalu.
Vaatame kõike sportjahi näitel üksikasjalikumalt.
- Variant üks: tuul puhub soodsast suunast. Siin on kõik selge ja lihtne. Jaht liigub edasi ilma raskusteta ja meeskonda ei koormata oluliste tegevustega.
Purjel on mitu kuju. Araabia kuju on siis, kui puri on "kaldus" välimusega. See vorm on efektiivne nii külgtuulevoolude kui ka lähenevate tuulevoogude puhul. Kindlasti jääb see aga sirge purje taha, paraja tuulega. Sel juhul lisataks põhipurjele (suurpurjele) “staysail” – lisapuri. Need kaks purje on võimelised kiirendama kerge jahi kiiruseni 30 km/h.
- Teine olukord on see, et tuulevoolud löövad vastu laeva külge. Nüüd on meeskond elavnenud ja kerib purje lahti. Spari (jahi jäik varustus) oluline osa on poom. Trossivarustust nimetatakse taglaseks. Kõik see on mõeldud sparni juhtimiseks. Laeva edasiviimine on jahimeeste kunst. Meeskonna põhiülesanne on õigel ajal puri soovitud nurga alla keerata. Seega püüdleb meeskond ühe eesmärgi poole – saada tuulest maksimaalselt energiat.
- Järgmine olukord on see, et tuul puhub 20 kraadise nurga all ja see on paadi liikumise vastu. Beidewind – kutsub vastutuult liikumist. Nii kutsusid kogenud meremehed seda iidsetel aegadel. Sel juhul on meeskond võimalikult pinges, sest tal on vaja tuult püüda. Ja mõne aja pärast see õnnestub ja jaht hakkab taas edasi liikuma. Oleme selle nähtuse saladust juba uurinud. Aga jahil on teine puri! Ta on nähtamatu!
Paljud on juba arvanud, et see puri asub laeva põhja all. Seda nimetatakse kiiluks. Meremehed kutsuvad seda tavaliselt kesklauaks. See element on vajalik kreeni vastu seismiseks, samuti purje tuule jõu piiramiseks. Teine keskplaadi võime on muundada kreenijõud tõukeenergiaks. Füüsikaseadused toimivad jahispordis võimalikult täpselt.
Ja loomulikult on meeskond jõuetu, kui tuult üldse pole. Kuigi...paljudel jahtidel on mootorid, igaks juhuks, kui “tuult ei ole”. Seetõttu ei pea te muretsema tuule "ettenägematu surma" pärast.