Шлем погоды - Weather helm

Шлем погоды это тенденция парусные суда повернуться к источнику ветра, создав неуравновешенный шлем это требует вытягивания культиватор на наветренную сторону (т.е. «на погоду»), чтобы противодействовать эффекту.

Погодный штурвал - противоположность Ли Хелм. Это обычно менее хлопотно, чем подветренный шлем.[1]

Обзор

Метеорологический штурвал является результатом смещения центра вектора усилия судна с подветренной и кормовой стороны (направление, в котором сила, создаваемая парусами). Этот сдвиг вызван избыточным давлением на грот, который пересиливает наветренный боковое сопротивление генерируется кливер (или другой головной парус) и киль или шверт. Это приводит к дисбалансу сил на корме с наветренной стороны, и судно поворачивается вокруг центра лобового сопротивления (часто около центра киля или шверта), в результате чего носовая часть движется по ветру.[2]. Метеорологический штурвал возникает не только из-за мощной магистрали; когда судно крен с подветренной стороны, с подветренной стороны корпус погружается глубже, чем погодная сторона, что увеличивает сопротивление. Это создает силу (a момент поворота ), что подталкивает лук к погоде. Поскольку в одних и тех же обстоятельствах возникают и подавляющая основная, и тяжелая пятка, иногда трудно определить источник погодного руля.

В то время как погодный штурвал встречается на судне любого размера, но физическое движение судна часто более жесткое для судов без киля. Это результат того, что меньшее лезвие очень быстро преодолевается относительно большим гротом. На килевых лодках, несмотря на то, что погодный штурвал не так легко ощущается, он может быть столь же вредным, так как поперечное сопротивление лопасти все еще существует, а также необходимость переводить руль в нежелательное положение (см. Смягчение).

Некоторые моряки считают, что небольшое количество погодного руля является желательной ситуацией, как с точки зрения «ощущения» руля, так и с точки зрения тенденции лодки слегка поворачиваться к ветру при более сильных порывах, в некоторой степени самообороны. оперение парусов. Другие моряки не согласны и предпочитают нейтральный руль.[3] Метеорологический шлем также обеспечивает форму выключатель мертвеца - лодка безопасно останавливается в кандале, если штурвал отпущен на длительное время.

Смягчение

Любое действие, уменьшающее угол крена лодки, которая приближается к наветренной стороне или движется навстречу ей, поможет уменьшить непогоды. Гонщики используют вес своего тела, чтобы привести лодку в более вертикальное положение. Уменьшение или рифование общая площадь парусов будет иметь тот же эффект, и, что противоречит интуиции, многие лодки будут плыть быстрее с меньшим количеством парусов при сильном ветре, когда крен и штурвал будут уменьшены из-за уменьшения сопротивления под водой (см. Парусный спорт ). Ослабление шкотов на самых кормовых парусах, таких как грот в шлюп или резак может иметь немедленный эффект, особенно при маневрировании. Перемещение или увеличение площади парусов вперед также может помочь, например, подняв кливер (и, возможно, понизив стаксель ) на резак.

При отклонении от ветра погодный штурвал может быть вызван дисбалансом из-за того, что продольные паруса закрыты с одной и той же (подветренной) стороны лодки. Поднимая спинакер или выставив передний парус на наветренный столб усов может помочь. Яхты делают океан пассат переправы имеют такелажные «близнецы» - двойные передние паруса, выставленные в противоположные стороны из одного форштевня для продолжительных переходов по ветру без грота.[4] Квадратный паруса также обеспечивают относительно симметричное отклонение от ветра.

Поскольку метеорологический руль требует протягивания руля по воде под углом к ​​намеченному курсу, он производит тянуть и препятствует продвижению лодки по воде. В книге «Sailing Illustrated» Патрик М. Ройс определяет погодный штурвал как просто «кренящуюся парусную лодку, которая хочет идти против ветра».[5] Принцип один и тот же, независимо от того, управляется ли судно румпелем или колесом; поворот колеса с подветренной стороны дает тот же эффект руля, что и тяга румпеля наветренной стороне.

Обсуждение

Основная причина «руля», будь то погода или подветренная погода, - это разница между центром усилия план паруса к центру бокового сопротивления корпуса. Если центр давления находится позади центра бокового сопротивления, погодного штурвала, это приведет к тенденции судна развернуться против ветра или к флюгеру.

Если ситуация обратная, с центром давления впереди центра сопротивления корпуса, в результате будет "подветренный" штурвал, который обычно считается нежелательным, если не опасным. Слишком большое количество руля нехорошо, так как оно заставляет рулевого держать руль отклоненным, чтобы противодействовать ему, тем самым вызывая дополнительное сопротивление, превышающее то, что могло бы испытать судно с нейтральным или минимальным рулем.

Увидеть Теория и практика парусного спорта от C.A. Марчай для математического анализа динамики метеорологического руля.[6]

использованная литература

  1. ^ Фразар, Дуглас (1907). Практическое плавание на лодке. п.114.
  2. ^ Учитесь парусному спорту! : промежуточное плавание: национальный стандарт по качественному обучению парусному спорту.. Парусная ассоциация США. Портсмут, Род-Айленд. 2012 г. ISBN  9780982167687. OCLC  910914500.CS1 maint: другие (ссылка на сайт)
  3. ^ «Некоторые моряки считают, что небольшое количество погодного руля - это хорошо, что руль при небольшом угле атаки способствует общей подъемной силе, создаваемой лодкой. Я утверждаю, что руль - не более чем тормоз, который применяется каждый раз время его использования. В идеале нужно, чтобы руль просто следовал за лодкой, не создавая подъемной силы и минимального сопротивления ". Барни Харрис Полное руководство по парусному спорту в Альбакоре http://usaa.albacore.org/members/techniques
  4. ^ Малвилл, Франк (1991). Одноручный парусный спорт. Книги моряков. ISBN  978-0-85036-410-1.
  5. ^ Ройс, Патрик М. (1993). Иллюстрированный парусный спорт Ройса: Библия моряков с 56 года. Простар. ISBN  978-0-911284-08-9.
  6. ^ Марчай, К.А. (1985). Теория и практика парусного спорта, исправленное издание. Патнэм. ISBN  978-0-396-08428-0.