Напрям вітру щодо судна. Техніка ходіння під вітрилом. Курс яхти щодо вітру. Врівноважування вітрила. Налаштування вітрил на швертботі

Курс судна щодо вітру- Кут між напрямком вітру і діаметральною площиною (ДП) судна, тобто курсовий кут на точку горизонту, звідки дме вітер, що виражається в кутових градусах або румбах. Залежно від того, з якого борту дме вітер, розрізняють курс правого та лівого галсу. Курси щодо вітру мають власні назви:

Левентик

• Левентик(Фр. le vent) - положення, коли вітер по відношенню до судна дме практично точно спереду. Вітрильне судно йти проти вітру не може, тому «левентик» не є курсом, правильно говорити «становище левентик».

Фордевінд

• Фордевінд(Нідерл. voor de wind), або за вітром - курс, при якому вітер направлений в корму корабля. Про судно, що йде до фордевінду, кажуть, що воно «йде повним вітром». Кут між напрямком вітру та діаметральною площиною судна в цьому випадку близько 180°.

Фордевінд - той самий «попутний вітер», якого бажають морякам, хоча в вітрильному спорті цей курс аж ніяк не найшвидший, як слід очікувати. Крім того, він вимагає від кермової уваги та володіння мистецтвом керувати додатковими вітрилами (зазвичай це спінакер). Вітрило при цьому ставиться перпендикулярно напрямку вітру, тяга на ньому створюється в основному завдяки прямому тиску вітру в вітрило. Слабкий вітер у цьому курсі мало відчувається, оскільки швидкість вимпельного вітру дорівнює різниці швидкості істинного вітру і швидкості зустрічного потоку повітря.

Галфвінд

Бакштаг

Бейдевінд

Кращі вітрильні судна ходять під кутом 30-35 ° до напряму вітру. Внаслідок складання векторів швидкості вітру і зустрічного потоку повітря швидкість вимпельного вітру на курсі бейдевінд виявляється максимальною, так само як і підйомна сила на вітрилі, пропорційна квадрату швидкості вітру. Максимальної величини досягає сила дрейфу. Якщо спробувати йти під гострішим кутом до вітру, то швидкість судна буде знижуватися, вітрило стане заполіскувати, підйомна сила знизиться і, нарешті, настане момент, коли дрейф і опір води руху набагато перевищать тягу. Судно втратить перебіг.

Лавірування

Прямо проти вітру вітрильне судно йти не може. Якщо необхідно потрапити в будь-яку точку, розташовану з вітру, то застосовується лавірування - рух до мети курсом бейдевінд змінними галсами. Для зміни галсу необхідно здійснити поворот. Також розрізняють лавірування за вітром, коли вітрильне судно (звичайно вітрильний катамаран або швертбот-скіф) для слідування точно за вітром йдуть курсом бакштаг зі зміною галсів, а не курсом фордевінд. Для швидкісних вітрильних яхт такий спосіб досягнення підвітряної мети швидше.

Поворотів щодо вітру існує два види:

• Поворот оверштаг.У цьому маневрі ніс вітрильного судна перетинає лінію вітру. Судно наводиться до левентика, потім звалюється на інший галс, до потрібного курсу. Такий маневр легше виконують судна з косим вітрильним озброєнням - бермудським, гафельним, латинським. Для суден із прямими вітрилами такий маневр вимагає дуже досвідченого та численного екіпажу. Вітрила потрібно кинути на інший галс у певній послідовності і суворо вчасно: вітрила на бізань-щоглі виносяться на вітер першими, і допомагають привестися. Вітрила на фок-і, менш критично, грот-щоглі переносяться при проході через лінію вітру, і допомагають увалюватися. В іншому випадку судно може "пропустити левентик", втратити хід і перестати слухатися керма.

• Поворот фордевінд.У цьому маневрі лінію вітру перетинає корми вітрильного судна. Таким чином, вітер завжди попутний і для суден із прямим вітрильним озброєнням становить менше труднощів. Зате для вітрильних яхт з косим озброєнням зміна галсу супроводжується стрімким (і, як правило, для недосвідчених екіпажів - раптовим) перекиданням вітрил з одного галсу на інший. При цьому рангоут і такелаж зазнають динамічного удару. Перелітаючі гіки можуть або травмувати, або скинути за борт людей, що зазівалися. Щоб уникнути такого мимовільного повороту, вітрила переносяться під контролем.

Якщо ж, зберігаючи галс, треба піти під гострішим кутом до напряму вітру, то кажуть, що потрібно не повернути, а «навестися до вітру». Якщо навпаки, потрібно збільшити кут між напрямком вітру та ДП човна, то кажуть, що необхідно «упасти під вітер». Змінюючи курс щодо вітру, одночасно змінюють і положення вітрила, щоб зберегти оптимальний кут атаки. Для цього його необхідно підтягувати до ДП – «вибирати», або ж відпускати – «труїти».

Залежно від борту, з якого дме вітер, курси щодо вітру можуть бути правого та лівого галсу.

При курсовому куті вітру, що дорівнює 26 румбам, бейдевінд правого галсу в вітрильному флоті іноді називали штирборд, а лівого (курсовий кут вітру 6 румбів) – бакборд. Для уточнення курсу щодо вітру застосовувалися вирази: «корабель йде правим галсом 7 румбів до вітру» (тобто бейдевінд при курсовому куті вітру 78 °); "Корабель йде бакштаг правим галсом 10 румбів" (тобто курсовий кут вітру 112 °); "Корабель йде штирборд повніше 6 румбів" (тобто бакштаг при курсовому вугіллі 12 румбів, або 135 °). Застосовують також поняття «крутий бейдевінд» як гострий курс щодо вітру, при якому вітрильне судно може йти вперед (він коливається від 3 до 6 румбів 33,3/4° до 67,1/2°); крутий і повний бакштаг (до 12 румбів та більше 12 румбів, або до 135° та більше 135° відповідно).

Розрахунок шляху судна за відомими значеннями компасного напряму вітру, курс щодо вітру, поправки компаса та дрейфу називається у вітрильному флоті виправленням румбів.

Див. також

Напишіть відгук про статтю "Курс щодо вітру"

Примітки

1. // Військова енциклопедія: [18 т.] / за ред. В. Ф. Новицького І. В. Ситіна, 1911-1915.
2. // Військова енциклопедія: [18 т.] / за ред. В. Ф. Новицького [та ін.]. - СПб. ; [М.]: Тип. т-ва І. В. Ситіна, 1911-1915.
3. // Енциклопедичний словник Брокгауза і Ефрона: 86 т. (82 т. і 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
4. // Військова енциклопедія: [18 т.] / за ред. В. Ф. Новицького [та ін.]. - СПб. ; [М.]: Тип. т-ва І. В. Ситіна, 1911-1915.

Література

• Морський енциклопедичний довідник / Н. Н. Ісанін. – Ленінград: Суднобудування, 1986. – Т. 1, 2. – 512, 520 с.
• Військово-морський словник/В. Н. Чернавін. - Москва: Воєніздат, 1990. - 511 с. - ISBN 5-203-00174-X.

Уривок, що характеризує Курс щодо вітру

На початку жовтня до Кутузову приїжджав ще парламентар із листом від Наполеона і пропозицією миру, оманливо позначеним із Москви, тоді як Наполеон вже був недалеко попереду Кутузова, на старій Калузькій дорозі. Кутузов відповідав на цей лист так само, як на перший, надісланий з Лорістоном: він сказав, що про світ не може бути мови.
Незабаром після цього з партизанського загону Дорохова, що ходив ліворуч від Тарутіна, отримано повідомлення про те, що у Фомінському здалися війська, що ці війська складаються з дивізії Брусьє і що дивізія ця, відділена від інших військ, легко може бути винищена. Солдати та офіцери знову вимагали діяльності. Штабні генерали, збуджені спогадом про легкість перемоги під Тарутиним, наполягали в Кутузова виконання пропозиції Дорохова. Кутузов не вважав за потрібне ніякого наступу. Вийшло середнє, те, що мало статися; посланий був у Фоминське невеликий загін, який мав атакувати Брусьє.
За дивною випадковістю це призначення – найважче і найважливіше, як виявилося згодом, – отримав Дохтуров; той самий скромний, маленький Дохтуров, якого ніхто не описував нам складовим плани битв, що літають перед полицями, що кидає хрести на батареї, і т. п., якого вважали і називали нерішучим і непроникливим, але той самий Дохтуров, якого під час усіх війн російських з французами, з Аустерліца і до тринадцятого року, ми знаходимо начальству скрізь, де тільки становище важко. В Аустерліці він залишається останнім у греблі Аугеста, збираючи полиці, рятуючи, що можна, коли все біжить і гине, і жодного генерала немає в арієргарді. Він, хворий у лихоманці, йде до Смоленська з двадцятьма тисячами захищати місто проти всієї наполеонівської армії. У Смоленську ледве задрімав він на Молоховських воротах, у пароксизмі лихоманки, його будить канонада Смоленськом, і Смоленськ тримається цілий день. У Бородінський день, коли вбито Багратіона і війська нашого лівого флангу перебиті в пропорції 9 до 1 і вся сила французької артилерії спрямована туди, - посилається ніхто інший, а саме нерішучий і непроникливий Дохтуров, і Кутузов поспішає поправити свою помилку, коли він послав туди іншого. І маленький, тихий Дохтуров їде туди, і Бородіно – найкраща слава російського війська. І багато героїв описано нам у віршах та прозі, але про Дохтурова майже жодного слова.
Знову Дохтурова посилають туди у Фомінське і звідти до Малого Ярославця, в те місце, де була остання битва з французами, і в те місце, з якого, очевидно, вже починається смерть французів, і знову багато геніїв та героїв описують нам у цей період кампанії , але про Дохтурова ні слова, чи дуже мало, чи сумнівно. Це те промовчання про Дохтурова найочевидніше доводить його переваги.
Природно, що для людини, що не розуміє ходу машини, побачивши її дії здається, що найважливіша частина цієї машини є та тріска, яка випадково потрапила в неї і, заважаючи її ходу, треплеться в ній. Людина, яка не знає пристрою машини, не може зрозуміти того, що не ця тріска, що псує і заважає справі, а та маленька передавальна шестерня, яка нечутно крутиться, є одна з найістотніших частин машини.
10 го жовтня, у той самий день, як Дохтуров пройшов половину дороги до Фомінського і зупинився в селі Аристове, готуючи точно виконати відданий наказ, все французьке військо, у своєму судомному русі дійшовши до позиції Мюрата, як здавалося, для того, щоб дати битва, раптом без причини повернула вліво на нову Калузьку дорогу і стала входити до Фоминського, в якому раніше стояв один Брусьє. У Дохтурова під командою в цей час були, крім Дорохова, два невеликі загони Фігнера та Сеславіна.
Увечері 11 жовтня Сеславін приїхав до Аристово до начальства з пійманим полоненим французьким гвардійцем. Полонений говорив, що війська, що увійшли нині у Фоминское, становили авангард усієї великої армії, що Наполеон був тут же, що армія вже п'ятий день вийшла з Москви. Того ж вечора дворова людина, що прийшла з Боровська, розповіла, як він бачив вступ величезного війська до міста. Козаки з загону Дорохова доносили, що вони бачили французьку гвардію, що йшла дорогою до Боровська. З усіх цих повідомлень стало очевидно, що там, де думали знайти одну дивізію, тепер була вся армія французів, що йшла з Москви несподіваним напрямом – старою Калузькою дорогою. Дохтуров нічого не хотів робити, тому що йому не ясно було тепер, у чому його обов'язок. Йому наказано було атакувати Фоминське. Але у Фомінському раніше був один Брусьє, тепер була вся французька армія. Єрмолов хотів вчинити на власний розсуд, але Дохтуров наполягав у тому, що треба мати наказ від світлого. Вирішено було надіслати повідомлення до штабу.
Для цього обраний розумний офіцер, Болховітінов, який, крім письмового донесення, мав на словах розповісти всю справу. О дванадцятій ночі Болховітінов, отримавши конверт і словесний наказ, поскакав, супутній козаком, із запасними кіньми в головний штаб.

Ніч була темна, тепла, осіння. Ішов дощик уже четвертий день. Двічі змінивши коней і о півтори годині проскакавши тридцять верст по брудній в'язкій дорозі, Болховітінов о другій годині ночі був у Леташівці. Злізши біля хати, на тиновому паркані якої була вивіска: «Головний штаб», і кинувши коня, він увійшов у темні сіни.
- Чергового генерала швидше! Дуже важливе! - промовив він комусь, що піднімався і заспівав у темряві сіней.
– З вечора нездорові дуже були, третьої ночі не сплять, – заступничо прошепотів денницький голос. – Ви вже капітана розбудите спочатку.
- Дуже важливе, від генерала Дохтурова, - сказав Болховітінов, входячи в обмацані ним розчинені двері. Денщик пройшов уперед його і став будити когось:
– Ваше благородство, ваше благородство – кульєр.
- Що що? від кого? - промовив чийсь сонний голос.
- Від Дохтурова та від Олексія Петровича. Наполеон у Фомінському, - сказав Болховітінов, не бачачи в темряві того, хто питав його, але за звуком голосу припускаючи, що це був не Коновніцин.
Розбуджений чоловік позіхав і тягнувся.
- Будити щось мені його не хочеться, - сказав він, обмацуючи щось. - Болюча! Може так, чутки.
– Ось повідомлення, – сказав Болховітінов, – наказано зараз же передати черговому генералу.
- Заждіть, вогню запалю. Куди ти, клятий, завжди засунеш? - Звертаючись до денщика, сказав тягнувся чоловік. То був Щербінін, ад'ютант Коновніцина. - Знайшов, знайшов, - додав він.
Денщик рубав вогонь, Щербінін обмацував свічник.
- Ах, бридкі, - з огидою сказав він.
При світлі іскор Болховітінов побачив молоде обличчя Щербиніна зі свічкою і в передньому кутку ще сплячої людини. То був Коновніцин.
Коли спочатку синім і потім червоним полум'ям спалахнули сірники об трут, Щербінін запалив сальну свічку, з свічника якої побігли прусаки, що обгладували її, і оглянув вісника. Болховітінов був весь у багнюці і, рукавом обтираючись, розмазував собі обличчя.
- Та хто доносить? – сказав Щербінін, взявши конверт.
- Звістка вірна, - сказав Болховітінов. – І полонені, і козаки, і шпигуни – всі одноголосно показують одне й те саме.
— Нема чого робити, треба будити, — сказав Щербінін, підводячись і підходячи до людини в нічному ковпаку, вкритому шинеллю. – Петре Петровичу! – промовив він. Коновніцин не ворушився. – У головний штаб! - промовив він, усміхнувшись, знаючи, що ці слова напевно розбудять його. І справді, голова в нічному ковпаку піднялася негайно. На гарному, твердому обличчі Коновніцина, з гарячково запаленими щоками, на мить залишалося ще вираз далеких від справжнього становища мрій сну, але потім раптом він здригнувся: обличчя його набуло зазвичай спокійного і твердого виразу.
- Ну що таке? Від кого? – неквапливо, але відразу ж запитав він, блимаючи від світла. Слухаючи повідомлення офіцера, Коновніцин роздрукував і прочитав. Ледве прочитавши, він опустив ноги в вовняних панчохах на земляну підлогу і почав взутись. Потім зняв ковпак і, причесавши віскі, одягнув кашкет.
- Ти скоро доїхав? Ходімо до найсвітлішого.
Коновніцин одразу зрозумів, що привезена звістка мала велику важливість і що не можна зволікати. Чи добре, чи це було погано, він не думав і не питав себе. Його це не цікавило. На всю справу війни він дивився не розумом, не міркуванням, а чимось іншим. У душі його було глибоке, невисловлене переконання, що все буде гаразд; але що цьому не треба вірити, і тим більше не треба говорити цього, а треба робити тільки свою справу. І цю справу він робив, віддаючи йому всі свої сили.

Курс яхти щодо вітру (Румб руху під вітрилом)

Крутий бейдевінд (лавірування). Коли човен йде курсом, близьким (наскільки можливо) до напрямку проти вітру без заполіскування передньої шкаторини, то кажуть, що він рухається курсом крутий бейдевінд. Вітрила слід вибрати якнайсильніше.

Повний бейдевінд. У цьому курсі яхта лавірує менше. Вітер дме не прямо назустріч і не в корму, а в борт човна, тому вітрила слід трохи витравити порівняно з крутим бейдевіндом. наскільки можна, поки вони не почнуть заполіскувати.

Галфвінд.Про яхту, що рухається під вітрилом під прямим кутом до вітру, кажуть, що вона йде галсом. Оскільки вітер дме в борт, вітрила витравлюють приблизно наполовину.

Бакштаг.Коли вітер дме ззаду, але не прямо в корму, яхта йде курсом бакштаг. Вітрила витравлюють до моменту початку заполіскування передньої шкаторини, а потім вибирають у достатньому для його зникнення ступені. У цьому положенні вітер дме з боку корми і можна підняти спинакер.

Фордевінд.При попутному вітрі вітрила повністю витравлюють. Їх розправляють, щоб зловити якомога більше вітру, яхта йде вітром. Коли вітер дме прямо в корму, стаксель може заполіскувати, бо його перекриває грот. У цьому випадку його можна або поставити з іншого боку, де він знову наповниться вітром, або спустити замість нього встановити спинакер. (Великі спинакери, що мають форму парашута, можна використовувати тільки при попутному.)

Врівноваження вітрила

Шкотовий матрос повинен постійно стежити за вітрилами - вони повинні бути встановлені так, щоб яхта могла виявити свої найкращі якості. Це означає постійне спостереження за передньою кромкою кожного вітрила та його коригування. Щоразу, коли яхта змінює курс, вітрила потрібно встановлювати заново та налаштовувати, щоб вони працювали на повну силу. Так само їх положення потрібно змінювати відповідно до кожної зміни напряму вітру. Якщо вітрило заполіскує, човен втрачає швидкість, тому, особливо в гонках, шкотовий матрос повинен бути завжди готовий підібрати вітрила за перших ознак заполіскування шкаторини.

Щоб яхта могла лавірувати, коли вітер дме у навітряний борт (рух проти вітру), шкіти слід вибирати повністю для зменшення заполіскування, тоді судно рухається вперед із максимальною швидкістю.

Змінювати положення вітрила слід плавно, відповідно до будь-якої зміни курсу. Коли судно йде від вітру, вітрила витравлюють під час повороту, щоб на новому курсі їх можна було встановити якнайшвидше без заполіскування. Коли яхта приводиться до вітру, шкіти вибирають під час повороту, щоб запобігти будь-яким ознакам заполіскування.

Так яхта може маневрувати на повній швидкості весь час, і обидва вітрила працюватимуть на максимумі.

Налаштування вітрил на швертботі

Невеликі швертботи можуть покращити свої морехідні якості на різних курсах руху за допомогою шверта.

Під час руху проти вітру потрібен максимальний бічний опір, тому шверт необхідно опустити повністю. Однак, коли вітер дме ззаду (в корму), не потрібен ніякий бічний опір, тому шверт можна повністю підняти. У всіх проміжних положеннях слід встановлювати шверт відповідно до курсу руху.

Перш ніж приступати до розгляду роботи вітрила, слід зупинитись на двох коротких, але важливих моментах:
1.Визначити, який саме вітер впливає на вітрила.
2. Розповісти про специфічну морську термінологію, пов'язану з курсами щодо вітру.

Справжній і вимпел вітру в яхтингу.

Вітер, який діє на судно, що рухається, і все, що знаходиться на ньому, відрізняється від того, який діє на який-небудь нерухомий об'єкт.
Власне вітер як атмосферне явище, що дме щодо землі чи води, ми називаємо справжнім вітром.
У яхтингу вітер щодо яхти, що рухається, називається вимпельним і є сумою істинного вітру і зустрічного потоку повітря, викликаного рухом судна.
Вимпильний вітер завжди дме під гострішим кутом до човна, ніж істинний.
Швидкість вимпельного вітру може бути більшою (якщо істинний вітер зустрічний або бічний), або меншою від істинного (якщо він з попутних напрямків).

Напрямки щодо вітру.

На вітріотже, звідки дме вітер.
Під вітром- З того боку, куди дме вітер.
Ці терміни, а також похідні від них, такі як "навітряний", "підвітряний", вживаються дуже широко, і не тільки в яхтингу.
Коли ці терміни застосовують до судна, прийнято також говорити про навітряний та підвітряний борти.
Якщо вітер дме з боку правого борту яхти, цей борт називають навітряним, лівий борт - підвітрянимвідповідно.
Лівий і правий галс — два терміни, які безпосередньо пов'язані з попередніми: якщо вітер дме в правий борт судна, то кажуть, що воно йде правим галсом, якщо в лівий – то лівим.
В англійській морській термінології те, що пов'язане з правим та лівим бортом, відрізняється від звичайних Right та Left. Про правий борт і все, що до нього належить, кажуть Starboard, про лівий – Port.

Курси щодо вітру.

Курси щодо вітру різняться залежно від кута між напрямком вимпельного вітру та напрямом руху судна. Їх можна розділити на гострі та повні.

Бейдевінд - гострий курс щодо вітру. коли вітер дме під кутом менше 80 °. Може бути крутий бейдевінд (до 50 °) і повний (від 50 до 80 °).
Повними курсами щодо вітру називаються курси, коли вітер дме під кутом 90° і більше до напрямку руху яхти.
До таких курсів відносяться:
Галфвінд - вітер дме під кутом від 80 до 100 °.
Бакштаг - вітер дме під кутом від 100 до 150 ° (крутий бакштаг) і від 150 до 170 ° (повний бакштаг).
Фордевінд - вітер дме в корму під кутом понад 170 °.
Левентик - вітер строго зустрічний або близький до такого. Оскільки проти такого вітру вітрильне судно рухатися не може, його найчастіше називають не курсом, а положенням щодо вітру.

Маневри щодо вітру.

Коли яхта, що йде під вітрилами, змінює свій курс так, що кут між вітром та напрямом руху зменшується, то кажуть, що судно наводиться. Іншими словами, привестися значить піти під гострішим кутом до вітру.
Якщо відбувається зворотний процес, тобто яхта змінює курс у бік збільшення кута між ним та вітром, судно звалюється .
Уточнимо, що терміни («наводитися» та «увалюватися») використовуються тоді, коли човен змінює курс щодо вітру в межах одного й того ж галсу.
Якщо ж судно змінює галс, то тоді (і лише тоді!) такий маневр у яхтингу називається поворотом.
Існує два різні способи зміни галсу і, відповідно, два повороти: оверштагі фордевінд .
Поворот оверштаг – це поворот проти вітру. Судно наводиться, ніс човна перетинає лінію вітру, рано чи пізно судно проходить через положення левентик, після чого лягає на інший галс.
Яхтинг при повороті фордевінд відбувається протилежним чином: судно упадає, корма перетинає лінію вітру, вітрила переносять на інший борт, яхта лягає на інший галс. Найчастіше це поворот з одного повного курсу на інший.

Робота вітрила під час яхтингу.

Одне з основних завдань для яхтсмена під час роботи з вітрилами полягає в тому, щоб орієнтувати вітрило під оптимальним кутом щодо вітру, щоб якнайкраще просуватися вперед. Для цього потрібно розуміти, як вітрило взаємодіє із вітром.
Робота вітрила багато в чому аналогічна роботі крила літака та відбувається за законами аеродинаміки. Для особливо цікавих яхтсменів більш детально ознайомитися з аеродинамікою вітрила як крила можна в серії статей: . Але краще це зробити після прочитання цієї статті, поступово переходячи від легені до складнішого матеріалу. Хоча, кому я це говорю? Справжніх яхтсменів проблеми не лякають. І можна зробити все з точністю навпаки.

Основна відмінність вітрила від літакового крила в тому, що для появи на вітрилі аеродинамічної сили потрібен якийсь ненульовий кут між ним та вітром, цей кут називають кутом атаки. Крило літака має несиметричний профіль і може нормально працювати при нульовому куті атаки, вітрило немає.
У процесі обтікання вітрила вітром з'являється аеродинамічна сила, яка у результаті рухає яхту вперед.
Розглянемо роботу вітрила у яхтингу під різними курсами щодо вітру. Спочатку для простоти уявімо, що щогла з одним вітрилом укопана в землю і ми можемо спрямовувати вітер під різними кутами до вітрила.

Кут атаки 0 °. Вітер дме вздовж вітрила, вітрило майорить, як прапор. Жодної аеродинамічної сили на вітрилі немає, є тільки сила лобового опору.
Кут атаки 7 °. Починає виникати аеродинамічна сила. Вона спрямована перпендикулярно вітрила і поки що невелика за величиною.
Кут атаки близько 20 °. Аеродинамічна сила досягла свого максимального значення за величиною, спрямована перпендикулярно до вітрила.
Кут атаки 90 °. По відношенню до попереднього випадку аеродинамічна сила істотно не змінилася за величиною, ні за напрямом.
Таким чином, бачимо, що аеродинамічна сила завжди спрямована перпендикулярно вітрила і величина її практично не змінюється в діапазоні кутів від 20 до 90°.
Кути атаки більше 90° немає сенсу розглядати, оскільки вітрила на яхті зазвичай не ставляться під такими кутами щодо вітру.

Наведені вище залежності аеродинамічної сили від кута атаки є спрощеними і усередненими.
Насправді ці властивості помітно різняться залежно від форми вітрила. Наприклад, довгий, вузький і плоский грот гоночних яхт матиме максимум аеродинамічної сили при куті атаки близько 15°, на великих кутах сила буде дещо меншою. Якщо вітрило більш пузате і має невелике подовження, то аеродинамічна сила на ньому може бути максимальною при вугіллі атаки близько 25-30°.

Тепер розглянемо роботу вітрила на яхті.

Для простоти уявімо, що вітрило на яхті одне. Нехай це буде грот.
Спочатку варто подивитися, як поводиться система яхта + вітрило при русі найгострішими курсами щодо вітру, так як це зазвичай викликає найбільше питань.

Допустимо, на яхту діє вітер під кутом 30-35 ° до корпусу. Орієнтувавши вітрило на курсі під кутом приблизно 20 ° до вітру, ми отримаємо на ньому достатню за величиною аеродинамічну силу А.
Оскільки ця сила діє під прямим кутом до вітрила, бачимо, що вона тягне яхту сильно убік. Розклавши силу А на дві складові, можна побачити, що сила тяги вперед Т у рази менша, ніж сила, що штовхає човен убік (D, сила дрейфу).
За рахунок чого в такому разі яхта рухається вперед?
Справа в тому, що конструкція підводної частини корпусу така, що опір корпусу руху в бік (так зване бічне опір) також у рази більше, ніж опір руху вперед. Цьому сприяють кіль (або шверт), кермо та сама форма корпусу.
Однак бічний опір виникає тоді, коли є чому опиратися, тобто, щоб воно почало працювати, обов'язково потрібне деяке усунення корпусу вбік, так званий вітровий дрейф.

Це зміщення природним чином виникає під дією бічної складової аеродинамічної сили, і як реакція у відповідь відразу виникає сила бічного опору S, спрямована в протилежний бік. Як правило, вони врівноважують один одного при куті дрейфу близько 10-15 °.
Отже, очевидно, що бічна складова аеродинамічної сили, найбільш яскраво виражена на гострих курсах щодо вітру, викликає два небажані явища: вітровий дрейф та крен.

Вітровий дрейф означає, що траєкторія руху яхти не збігається з її діаметральною площиною (діаметральна площина, або ДП, - "розумний" термін, що позначає лінію ніс - корми). Відбувається постійне усунення яхти під вітер, рух ніби трохи боком.
Відомо, що при яхтингу на курсі бейдевінд за середніх погодних умов вітровий дрейф як кут між ДП та реальною траєкторією руху дорівнює приблизно 10-15°.

Просування проти вітру. Лавірування.

Оскільки яхтинг під вітрилами неможливий суворо проти вітру, а можна рухатися тільки під деяким кутом, добре мати уявлення про те, наскільки гостро до вітру в градусах може рухатися яхта. І який, відповідно, той неходовий сектор курсів щодо вітру, в якому рух проти вітру неможливий.
Досвід показує, що звичайна круїзна яхта (не гоночна) може ефективно рухатися під кутом 50-55 ° до справжнього вітру.

Таким чином, якщо мета, яку необхідно досягти, знаходиться суворо проти вітру, то яхтинг до неї відбуватиметься не по прямій, а зигзагом одним галсом, то іншим. При цьому на кожному галсі, звичайно, потрібно буде намагатися йти максимально гостро до вітру. Такий процес називається лавіровкою.

Кут між траєкторіями руху яхт на двох сусідніх галсах при лавіруванні називається лавіровальним. Вочевидь, що з гостроти руху до вітру 50-55° лавірувальний кут становитиме 100-110°.

Величина куту куту показує нам, наскільки ефективно ми можемо просуватися до мети, якщо вона знаходиться суворо проти вітру. Для кута 110°, наприклад, шлях до мети порівняно з рухом прямий збільшується в 1.75 рази.

Робота вітрила на інших курсах щодо вітру

Очевидно, що на курсі галфвінд сила тяги Т істотно перевищує силу дрейфу D, отже дрейф і крен будуть невеликі.

При бакштаге як бачимо, у порівнянні з курсом галфвінд змінилося не так вже й багато. Грот поставлений у положення, майже перпендикулярне ДП, і це положення для більшості яхт є граничним, розгорнути його ще далі технічно неможливо.

Положення грота на курсі фордевінд нічим не відрізняється від положення на курсі бакштаг.
Тут для простоти при розгляді фізики процесу в яхтингу ми беремо до уваги лише одне вітрило — грот. Зазвичай на яхті поставлені два вітрила - грот і стаксель (переднє вітрило). Так ось, на курсі фордевінд стаксель (якщо він розташований з того ж боку, що й грот) знаходиться у вітровій тіні від грота і практично не працює. Це одна з кількох причин, з яких курс фордевінд нелюбимий яхтсменами.

Курс судна щодо вітру - кут між напрямком вітру та діаметральною площиною судна, тобто курсовий кут на точку горизонту, звідки дме вітер, що виражається у кутових градусах чи румбах.

Залежно від величини цього кута курси щодо вітру мають власні назви:

1 - крутий бейдевінд (30 ° - 45 °);

2 - повний бейдевінд (45 ° - 75 °);

3 - гальфвінд (близько 90 °);

4 - бакштаг (110 - 160 °);

5 - фордевінд (160 ° - 200 °);

6 - левентик (по 30 ° на кожен борт)

Левентик (фр. le vent) - курс, що утворює з напрямком вітру кут, близький до 180 градусів, тобто вітер по відношенню до корабля дме практично точно спереду. Оскільки вітрильне судно йти таким курсом не може, зазвичай кажуть не курс, а положення левентик.

Бейдевінд (нідерл. bij de wind) - курс, при якому кут між напрямком вітру та напрямом руху судна становить понад 100 градусів (менше 8 румбів). Виділяють бейдевінд повний (від 100 до 120 градусів) та крутий (більше 120 градусів). Тяга вітрила повністю визначається його підйомною силою, зі збільшенням лобового опору сила тяги зменшується, зате зростає сила дрейфу. Таким чином, на цьому курсі вітрило, яке встановлюється з мінімальним кутом атаки до вимпельного вітру (5-10°), працює як аеродинамічне крило.

Найкращі вітрильні судна ходять під кутом 30-35° до напрямку справжнього вітру. Внаслідок складання векторів швидкості вітру і зустрічного потоку повітря швидкість вимпельного вітру на курсі бейдевінд виявляється максимальною, як і аеродинамічна сила на вітрилу, пропорційна квадрату швидкості вітру. Максимальної величини досягає сила дрейфу. Якщо спробувати йти під гострішим кутом до вітру, то швидкість судна буде знижуватися, вітрило стане заполіскувати, аеродинамічна сила знизиться і, нарешті, настане момент, коли лобовий опір вітрила і опір води руху човна набагато перевищать тягу. Судно отримає задню ходу.

Галфвінд (нідерл. halve wind), або піввітру - курс, при якому кут між напрямком вітру та напрямом руху судна становить бл. 8 румбів (від 80 до 100 градусів). На цьому курсі вітер дме перпендикулярно ДП, а вимпельний вітер виявляється спрямованим з носа під гострим кутом до ДП. Відповідно, вітрило встановлюється під меншим кутом атаки, його тяга дорівнює підйомній силі, а сила дрейфу - лобового опору вітрила. на цьому курсі вітрило має ділити кут між ДП та напрямом вимпельного вітру приблизно навпіл.

Бакштаг (нідерл. bakstag) - курс, що утворює з напрямком вітру кут більше 8, але менше 16 румбів (більше десяти і менше вісімдесяти градусів), тобто вітер по відношенню до корабля дме ззаду-збоку; відрізняють курс повний бакштаг, при якому кут становить не більше двадцяти градусів, тобто наближається до фордевінду; вітрило встановлюється під кутом до вітру з підвітряного борту. Зазвичай на цьому курсі вітрильне судно розвиває найвищу швидкість. На бакштазі вітрило працює з великим кутом атаки, при якому лобовий опір відіграє основну роль у створенні тяги вітрила. Сила дрейфу практично відсутня.

Фордевінд (нідерл. voor de wind) – курс, при якому вітер направлений у корму корабля.

Фордевінд - той самий «попутний вітер», якого бажають морякам, хоча в вітрильному спорті цей курс аж ніяк не найшвидший, як слід очікувати. Крім того, він вимагає від кермової уваги та володіння мистецтвом керувати додатковими вітрилами (зазвичай це спінакер). Вітрило при цьому ставиться перпендикулярно до напрямку вітру, тяга на ньому створюється завдяки лобовому опору. Слабкий вітер у цьому курсі мало відчувається, оскільки швидкість вимпельного вітру дорівнює різниці швидкості істинного вітру і швидкості зустрічного потоку повітря.

Фордевінд - один із двох поворотів (поворот - зміна галсу) вітрильного судна, при якому напрям вітру в момент повороту проходить через корму. На відміну від повороту «оверштаг», поворот фордевінд складніший і часом небезпечний, вимагає чітких дій команди при роботі з вітрилами. Не випадково і команда подається з уточненням: "Приготуватися до повороту фордевінд!", Тоді як при повороті "оверштаг" командир просто командує "Приготуватися до повороту!".

Лавірування

Лавірування вітрильного судна. α - лавірувальний кут

Прямо проти вітру вітрильник йти не може. Якщо необхідно потрапити в будь-яку точку, розташовану з вітру, то застосовується лавірування - рух до мети курсом бейдевінду змінними галсами. Для зміни галсу необхідно здійснити поворот.

Якщо ж зберігаючи галс потрібно піти під гострішим кутом до напряму вітру, то кажуть, що треба «привести до вітру». Якщо навпаки, потрібно збільшити кут між напрямком вітру та ДП човна, то кажуть, що необхідно «упасти під вітер». (Слід, однак, пам'ятати, що «вітер дме в компас», тобто його напрямки даються не тому, куди вітер дме, а звідки. Це означає, що якщо курс судна, наприклад, норд і вітер від норду, він дме не попутно, а назустріч судну.)

Для того, щоб при цих маневрах встановити вітрило під оптимальним кутом атаки, його необхідно підтягувати до ДП – «вибирати», або ж відпускати – «травити». Ці терміни яхтсмени застосовують при всіх маніпуляціях зі снастями – шкотами, відтяжками тощо.

Залежно від борту, з якого дме вітер, курси щодо вітру можуть бути правого та лівого галсу.

При курсовому куті вітру, що дорівнює 26 румбам, бейдевінд правого галсу в вітрильному флоті іноді називали штирборд, а лівого (курсовий кут вітру 6 румбів) – бакборд. Для уточнення курсу щодо вітру застосовувалися вирази: «корабель йде правим галсом 7 румбів до вітру» (тобто бейдевінд при курсовому куті вітру 78 °); "Корабель йде бакштаг правим галсом 10 румбів" (тобто курсовий кут вітру 112 °); "Корабель йде штирборд повніше 6 румбів" (тобто бакштаг при курсовому вугіллі 12 румбів, або 135 °). Застосовують також поняття «крутий бейдевінд» як гострий курс щодо вітру, при якому вітрильне судно може йти вперед (він коливається від 3 до 6 румбів 33,3/4° до 67,1/2°); крутий і повний бакштаг (до 12 румбів та більше 12 рубмів, або до 135° та більше 135° відповідно).

Розрахунок шляху судна за відомими значеннями компас. напрямки вітру, курс щодо вітру, поправки компаса та дрейфу зв. у вітрильному флоті виправленням румбів.

Курс щодо вітру

Курс судна щодо вітру- Кут між напрямком вітру і діаметральною площиною (ДП) судна, тобто курсовий кут на точку горизонту, звідки дме вітер, що виражається в кутових градусах або румбах. Залежно від того, з якого борту дме вітер, розрізняють курс правого та лівого галсу. Курси щодо вітру мають власні назви:

Левентик

• Левентик(Фр. le vent) - Курс, що утворює з напрямком вітру кут 0 °, тобто вітер по відношенню до корабля дме практично точно спереду. Оскільки вітрильне судно йти таким курсом не може, зазвичай кажуть не курс, а положення левентик.

Фордевінд

• Фордевінд(Нідерл. voor de wind) - курс, при якому вітер направлений в корму корабля. Про судно, що йде до фордевінду, кажуть, що воно «йде повним вітром». Кут між напрямком вітру та діаметральною площиною судна в цьому випадку близько 180°.
  1. Фордевінд - той самий «попутний вітер», якого бажають морякам, хоча в вітрильному спорті цей курс аж ніяк не найшвидший, як слід очікувати. Крім того, він вимагає від кермової уваги та володіння мистецтвом керувати додатковими вітрилами (зазвичай це спінакер). Вітрило при цьому ставиться перпендикулярно напрямку вітру, тяга на ньому створюється в основному завдяки прямому тиску вітру в вітрило. Слабкий вітер у цьому курсі мало відчувається, оскільки швидкість вимпельного вітру дорівнює різниці швидкості істинного вітру і швидкості зустрічного потоку повітря.
  2. Фордевінд - один із двох поворотів (поворот - зміна галсу) вітрильного судна, при якому напрям вітру в момент повороту проходить через корму. Для суден з косим озброєнням поворот фордевінд, на відміну від повороту «оверштаг», складніший і часом небезпечний, вимагає чітких дій команди при роботі з вітрилами. Не випадково і команда подається з уточненням: "Приготуватися до повороту фордевінд!", Тоді як при повороті "оверштаг" капітан просто командує "Приготуватися до повороту!".

Галфвінд

• Галфвінд(Нідерл. halve wind ), або піввітру - курс, при якому кут між напрямком вітру і напрямом руху судна становить близько 8 румбів (близько 90 °). На цьому курсі вітер дме перпендикулярно ДП судна, а вимпельний вітер виявляється спрямованим з носа під гострим кутом до ДП. Відповідно, вітрило встановлюється під меншим кутом атаки, його тяга дорівнює поздовжньої складової підйомної сили, а сила дрейфу – поперечної. На цьому курсі вітрило має ділити кут між ДП та напрямом вимпельного вітру приблизно навпіл.

Бакштаг

• Бакштаг(Нідерл. bakstag) - курс, що утворює з напрямком вітру кут більше 8, але менше 16 румбів, тобто вітер по відношенню до корабля дме ззаду-збоку. Виділяють курс повний бакштаг, При якому кут перевищує 135 градусів, тобто наближається до фордевінду, і крутий бакштаг(менше 135 °). Вітрило встановлюється під кутом до вітру. Зазвичай на цьому курсі вітрильне судно розвиває найвищу швидкість. У бакштаг вітрило працює з великим кутом атаки, у якому тиск вітру грає основну роль створенні тяги вітрила. Сила дрейфу практично відсутня.

Бейдевінд

• Бейдевінд(Нідерл. bij de wind) - курс, при якому кут між напрямком вітру і напрямом руху судна становить менше 90 ° (менше 8 румбів). Виділяють бейдевінд повнийі крутий. Кордон між ними різні джерела проводять по-різному (в діапазоні від 45 до 67,5 °). Тяга вітрила при бейдевінді повністю визначається його підйомною силою, зі збільшенням тиску вітру сила тяги зменшується, зате зростає сила дрейфу. Таким чином, на цьому курсі вітрило, яке встановлюється з мінімальним кутом атаки до вимпельного вітру (5-10 °), працює повністю як аеродинамічний крило.
  Найкращі вітрильні судна ходять під кутом 30-35 ° до напрямку істинного вітру. Внаслідок складання векторів швидкості вітру і зустрічного потоку повітря швидкість вимпельного вітру на курсі бейдевінд виявляється максимальною, як і підйомна сила на вітрилу, пропорційна квадрату швидкості вітру. Максимальної величини досягає сила дрейфу. Якщо спробувати йти під гострішим кутом до вітру, то швидкість судна буде знижуватися, вітрило стане заполіскувати, підйомна сила знизиться і, нарешті, настане момент, коли дрейф і опір води руху набагато перевищать тягу. Судно втратить перебіг.

Лавірування

Лавірування. α - лавірувальний кут

Прямо проти вітру вітрильник йти не може. Якщо необхідно потрапити в будь-яку точку, розташовану з вітру, то застосовується лавірування - рух до мети курсом бейдевінд змінними галсами. Для зміни галсу необхідно здійснити поворот.

Поворотів щодо вітру існує два види:

• Поворот оверштаг.У цьому маневрі ніс вітрильного судна перетинає лінію вітру. Судно наводиться до левентика, потім звалюється на інший галс, до потрібного курсу. Такий маневр легше виконують судна з косим вітрильним озброєнням - бермудським, гафельним, латинським. Для суден із прямими вітрилами такий маневр вимагає дуже досвідченого та численного екіпажу. Вітрила потрібно кинути на інший галс у певній послідовності і суворо вчасно: вітрила на бізань-щоглі виносяться на вітер першими, і допомагають привестися. Вітрила на фок-і, менш критично, грот-щоглі переносяться при проході через лінію вітру, і допомагають увалюватися. В іншому випадку судно може "пропустити левентик", втратити хід і перестати слухатися керма.

• Поворот фордевінд.У цьому маневрі лінію вітру перетинає корми вітрильника. Таким чином, вітер завжди попутний і для суден із прямим вітрильним озброєнням становить менше труднощів. Зате для вітрильників з косим озброєнням зміна галсу супроводжується стрімким (і як правило, для недосвідчених екіпажів - раптовим) перекиданням вітрил з одного галсу на інший. При цьому рангоут і такелаж зазнають динамічного удару. Перелітаючі гіки можуть або травмувати, або скинути за борт людей, що зазівалися. Щоб уникнути такого мимовільного повороту, вітрила переносяться під контролем.

Якщо ж, зберігаючи галс, треба піти під гострішим кутом до напряму вітру, то кажуть, що потрібно не повернути, а «навестися до вітру». Якщо навпаки, потрібно збільшити кут між напрямком вітру та ДП човна, то кажуть, що необхідно «упасти під вітер». Змінюючи курс щодо вітру, одночасно змінюють і положення вітрила, щоб зберегти оптимальний кут атаки. Для цього його необхідно підтягувати до ДП – «вибирати», або ж відпускати – «труїти».

Залежно від борту, з якого дме вітер, курси щодо вітру можуть бути правого та лівого галсу.

При курсовому куті вітру, що дорівнює 26 румбам, бейдевінд правого галсу в вітрильному флоті іноді називали штирборд, а лівого (курсовий кут вітру 6 румбів) – бакборд. Для уточнення курсу щодо вітру застосовувалися вирази: «корабель йде правим галсом 7 румбів до вітру» (тобто бейдевінд при курсовому куті вітру 78 °); "Корабель йде бакштаг правим галсом 10 румбів" (тобто курсовий кут вітру 112 °); "Корабель йде штирборд повніше 6 румбів" (тобто бакштаг при курсовому вугіллі 12 румбів, або 135 °). Застосовують також поняття «крутий бейдевінд» як гострий курс щодо вітру, при якому вітрильне судно може йти вперед (він коливається від 3 до 6 румбів 33,3/4° до 67,1/2°); крутий і повний бакштаг (до 12 румбів та більше 12 румбів, або до 135° та більше 135° відповідно).

Розрахунок шляху судна за відомими значеннями компасного напряму вітру, курс щодо вітру, поправки компаса та дрейфу називається у вітрильному флоті виправленням румбів.

Див. також

Література

• Морський енциклопедичний довідник / Н. Н. Ісанін. – Ленінград: Суднобудування, 1986. – Т. 1, 2. – 512, 520 с.
• Військово-морський словник/В. Н. Чернавін. - Москва: Воєніздат, 1990. - 511 с. - ISBN 5-203-00174-Х

Wikimedia Foundation. 2010 .