întrebat de: Sarah
răspuns
încă din primele zile ale navigației, navele au suferit o îmbunătățire continuă a proiectăriiastfel încât bărcile cu pânze moderne de astăzi, dintr-o privire întâmplătoare, pot da aspectul de a avea capacitatea de a călători în direcția vântului (împotriva vântului). În realitate, o barcă cu pânze nu poate călători direct în vânt, dar folosește tehnica de navigație cunoscută sub numele de ‘tacking’, pentru a zig-zag peste aheadwind.
forma pânzei și corpul bărcii sunt factorii majori care au permisbărcile cu vele să se apropie mai îndeaproape de capacitatea de a naviga în direcția vântului. În primii aninavele de navigație, navele europene aveau un design pătrat. Acest design a permis numai forsailing cu un vânt favorabil (‘înainte de vânt, sau vânt pe trimestru’). Odată cu extinderea comerțului în est, europenii au fost expuși la vele triunghiulare utilizate pe bărcile mici din orient. S-a observat că aceste pânze triunghiulare permiteau navigarea folosind o jumătate de vânt (vânt la 90 de grade față de barcă), ceea ce a sporit și mai mult manevrabilitatea navei ‘ în special în port, unde navele anterior erau ‘moarte în apă’ fără vânt favorabil. Navele europene au încorporat pânzele triunghiulare în fața și în spatele velelor principale în scopul navigării spre mare pentru a prinde vânturile alizee favorabile pentru a utiliza pânzele pătrate.
utilizarea de vele triunghiulare prins pe ca forma naviga de alegere ca alte beneficii pentru thedesign au fost realizate. Folosind un design triunghiular al pânzei și o placă centrală (overdevelopedkeel), a fost posibil să călătorești împotriva vântului folosind o tehnică cunoscută sub numele de lipire.
fixarea permite bărcii să se deplaseze înainte cu un vânt în unghi drept față de barcă. Barca călătorește o vreme într-un unghi spre cursul dorit (spre dreapta,de exemplu), apoi căpitanul leagă brațul pânzei și se întoarce înapoi peste cursul dorit atan unghi spre stânga într-un zig-zag mod. În acest fel, prinderea permite barcii să foloseascăprevinând vântul din multe alte unghiuri decât în metodele anterioare de navigație.
deoarece barca este dependentă de vânt pentru propulsie, puterea vântului și zona velei folosite pentru a prinde vântul joacă în mod evident un rol ‘ dar cum un vânt în unghiuri drepte față de barcă permite bărcii să avanseze?
acest lucru este realizat cu un pic de matematică vectorială. Vântul este Vectorul forței mariîn ecuație. Pe măsură ce vântul împinge în unghiuri drepte aproximative față de barcă, chila mare a bărcii (placa centrală în formă de aripă subacvatică), prezintă o forță de tracțiune foarte mare împotriva bărcii împinse în direcția vântului. Deoarece chila este aliniată cu lungimea bărcii, barca dorește cu adevărat să călătorească înainte, iar vectorul de împingere rezultat esteîn această direcție.
forma pânzei oferă, de asemenea, împingere înainte. Pe măsură ce Vela triunghiulară se umflă cuun vânt creează o formă de aer. Pe măsură ce vântul ulterior trece în jurul pânzei (paletei),presiunea negativă este indusă în fața și pe partea sub vânt a pânzei. Acest inturn face ca aerul din jur să se grăbească în pânză și să propulseze barca mai departe. Thissail / airfoil acțiune este agravată, ca barca calatoreste mai repede, vântul în jurul sailcreates presiune mai negativ, determinând barca să călătorească mai repede provocând mai negativepressure și așa mai departe.
răspuns de: Stephen Portz, profesor de tehnologie, Space Coast Middle School, FL