spurgt af: Sarah
svar
siden de tidlige dage af sejlads, skibe har gennemgået en kontinuerlig forbedring i designså nutidens moderne sejlbåde, på afslappet blik, kan give det udseende af at have evnen til at rejse opvind (mod vinden). I virkeligheden kan en sejlbåd ikke rejsedirekte ind i vinden, men anvender sejlteknik kendt som ‘tackling’ for at siksakere over hovedvind.
sejlets form og bådens skrog er de vigtigste faktorer, der har tilladtsejlbåde til nærmere at nærme sig evnen til at sejle modvind. I de tidlige år afsejlende skibe havde de europæiske skibe et firkantet sejldesign. Dette design tillod kun forsejling med en gunstig vind (‘før vinden eller vinden i kvartalet’). Med handeludvidelse til øst blev europæere udsat for trekantede sejl i brug på små bådei Orienten. Det blev observeret, at disse trekantede sejl tillod navigation ved hjælp af ahalv Vind (Vind ved 90 grader til båden), hvilket yderligere øgede skibets manøvrerbarhed ‘ især i havn, hvor skibe tidligere var ‘døde i vandet’ uden en gunstig vind. Europæiske fartøjer inkorporerede de trekantede sejl for og bag på sømmene med det formål at navigere ud til havet for at fange de gunstige passatvinde, som de firkantede sejl kunne bruge.
brugen af trekantede sejl, der blev fanget som den valgte sejlform som andre fordele ved designet, blev realiseret. Ved at bruge et trekantet sejldesign og centerboard (overdevelopedkeel) var det muligt at rejse mod vinden ved hjælp af en teknik kendt som tackling.
Tackling gør det muligt for båden at rejse fremad med en vind vinkelret på båden. Båden bevæger sig et stykke tid i en vinkel mod det ønskede kursus (til højre for eksempel),så svinger kaptajnen sejlets bom og trækker tilbage over den ønskede kurs Atan vinkel til venstre på en siksak måde. På denne måde tillader tackling båden at brugeherskende vind fra mange andre vinkler end i tidligere sejlmetoder.
da båden er afhængig af vinden til fremdrift, spiller vindens styrke og sejlets område, der bruges til at fange vinden, naturligvis en rolle ‘ men hvordan tillader en vind vinkelret på båden båden at bevæge sig fremad?
dette opnås med en smule vektor matematik. Vinden er den store kraftvektori ligningen. Da vinden skubber tilnærmelsesvis retvinkler til båden, udgør bådens store køl (undervandsfløjformet centerboard) en meget stor trækkraft mod båden, der skubbes i vindretningen. Da kølen er justeret med bådens længdeaf båden, ønsker båden virkelig at rejse fremad, og den resulterende trykvektor eri den retning.
sejlets form giver også fremdrift. Som det trekantede sejl opblæses meden vind det skaber en airfoil form. Når efterfølgende vind passerer rundt om sejlet (bæreflade),induceres negativt tryk foran og på lejdsiden af sejlet. Denne inturn får omgivende luft til at skynde sig ind i sejlet og drive båden videre. Denne sejl / airfoil-handling forstærkes, da båden bevæger sig hurtigere, skaber vinden omkring sejlet mere negativt tryk, hvilket får båden til at rejse hurtigere og forårsager mere negativt tryk og så videre.
besvaret af: Stephen Ports, teknologi lærer, Space Coast Middle School, FL