Швидкість і напрямок повітряного потоку, встречаемого рухається яхтою, залежать не тільки від істинного вітру, але і від швидкості яхти.
Напрямок вітру по-різному сприймається людьми, що знаходяться на рухомій яхті і на березі.
При незмінному напрямку вітру щодо водної поверхні напрямок флюгарки (вимпела) яхти буде змінюватися в залежності від швидкості і курсу судна. Чим швидше йде яхта, тим більше вимпел відхиляється до корми.
Напрямок чинного на рухому яхту і її вітрила вітру не збігається з напрямком істинного вітру, яке ми спостерігаємо, наприклад, по диму заводських труб, прапорам на березі і т. П. Причина цього явища - вплив руху самої яхти на напрямок повітряного потоку, сприйманого судном і його вітрилами.
Якщо в повний штиль почати буксирувати яхту за катером, то вітрила її заполощут, а вимпел розтягнеться.
В цьому випадку вимпел покаже так званий курсової вітер, рівний швидкості яхти і спрямований в бік, зворотний її курсу. При наявності дійсного вітру вимпел розташується у напрямку рівнодіючої швидкостей істинного і курсового вітрів, показуючи так званий вимпельний вітер.
Мал. 90. вимпела вітер на різних курсах
Звернемося до рис. 90. У положенні а яхта йде з кутом істинного вітру (УВ) 45 ° зі швидкістю близько 3 м / сек при вітрі 8 м / сек. Швидкість вітру вимпела є геометрична сума швидкостей істинного і курсового вітрів і в цьому випадку дорівнює приблизно 10 м / сек, а кут вітру вимпела (УВВ) становить близько 32 °. Швидкості і кути вітру вимпела для кутів істинного вітру 90, 135 і 180 ° показані на положеннях б, в, г.
На гострих курсах дію на яхту істинного і курсового вітрів складається, тому вимпельний вітер помітно відчувається навіть при тихій погоді. Навпаки, на курсі фордевінд істинний вітер (спрямований з корми) і курсової вітер (спрямований з носа) взаємно протилежні, і в цьому випадку вимпельний вітер відчувається дуже слабо. Вітрила завжди ставляться в залежності від вітру вимпела, так як саме його швидкістю і напрямком визначається тиск на вітрила.
Відомо, що швидкість яхти зростає повільніше, ніж швидкість істинного вітру. Отже, різниця між кутами вітру істинного і вимпела зменшується зі збільшенням швидкості вітру. У цьому легко переконатися. Розглянувши рис. 90 і 91, ми можемо зробити наступні висновки:
- робота вітрил яхти визначається не дійсним, а вітру вимпела;
- вимпельний вітер на всіх курсах, крім курсу фордевінд, завжди гостріше, ніж істинний;
- швидкість вітру вимпела на гострих курсах завжди більше, а на повних менше швидкості істинного,
- при сильних вітрах відношення швидкості судна до швидкості вітру менше, ніж при слабких. Тому швидкість вітру вимпела при слабких вітрах набагато більше відрізняється від швидкості істинного вітру. Це практично використовують при так званій лавіруванні на фордевінд, коли вигідніше йти по ламаній лінії і гаслами в бакштаг, ніж по прямій курсом фордевінд. На буєрах, катамаранах і глиссирующих судах, швидкість яких збільшується майже пропорційно швидкості вітру (в певних межах), лавірують на фордевінд і при середніх вітрах.
Зміна швидкості істинного вітру при лавіруванні змушує змінювати курс для збереження оптимального кута вітру вимпела. Кожному яхтсмену відомо, що при поривах вітру можна йти крутіше до істинного вітрі, а при ослабленні його доводиться звалюють. Звернемося до рис. 92, на якому U-вектор істинного вітру, V - вектор курсового вітру (швидкість яхти), W-вектор вітру вимпела, і ab - оптимальний кут вітру вимпела, що забезпечує найвигіднішу швидкість лавировки.
Припустимо, яхта потрапила в смугу більш сильного вітру того ж напрямку, вектор якого на малюнку позначений U1. Вона спочатку по інерції буде йти з колишньою швидкістю V, а вектор вітру вимпела виявиться рівним W1, і напрямок його відійде від курсу яхти ще на кут
Таким чином, зберігаючи оптимальний кут вітру вимпела аb. Можна навести на величину кута
Збільшення швидкості вітру, в свою чергу, кілька збільшить швидкість яхти, і доведеться трохи звалитися, і все ж курс буде крутіше початкового. При ослабленні вітру - протилежна картина: треба звалюють.
Тепер уявімо собі, що в повний штиль яхту (без вітрил) несе швидка течія. Очевидно, як і при буксируванні, судно зустріне потік повітря, швидкість якого дорівнює швидкості течії води, але спрямованої в протилежну сторону. Таким чином, протягом води, повідомляючи яхті рух щодо повітря, також впливає на вимпельний вітер, а отже, і на крутизну лавировки наступним чином:
- при лавіруванні за течією вимпельний вітер посилиться і кут його буде більше, ніж при відсутності течії;
значить, яхта може йти крутіше, а знесення течією збільшить її швидкість відносно берега:
- при лавіруванні проти течії вимпельний вітер зменшиться і кут його буде менше. Яхті доведеться йти повніше (щодо істинного вітру), а протягом зменшуватиме її швидкість відносно берегів.
На закінчення зупинимося на одному дуже важливому з точки зору роботи вітрила моменті. Нагадаємо, що з висотою швидкість вітру зростає. Якщо побудувати паралелограми швидкостей вітру на різних висотах вітрила (рис. 93), можна бачити, що при швидкості яхти 3,5 м / сек і вугіллі істинного вітру 45 ° швидкість вітру вимпела зі збільшенням висоти від 2 до 12 м зростає з 7.8 до 10 м / сек. При цьому кут вітру вимпела (УВВ) збільшується від 25 до 30 °.
Ось чому парус необхідно кроїти так, щоб для збереження оптимального кута атаки він кілька закручується знизу вгору, з «відвалом» задньої шкаторини під вітер. Треба сказати, що ця закрутка, природно, може бути більше при слабких вітрах, ніж при сильних.
Поділіться на сторінці