⑴ 帆船是藉助什麼力量行駛的怎樣控制方向
帆船控制和轉向原理:
由於帆的受風力的中心點與船體側面受水阻力的中心之間有一定的距離,這個力使船橫移雖不顯著,但使船向下風傾斜的作用卻相當顯著。就要運動員隨時用自己的體重來調節船的重心,以保持船的平衡(常稱為「壓弦」)。
由於風力的大小隨時會變化,橫傾力的作用也隨之變化。所以壓弦是要隨時靈活變化的,這是運動員的一種重要的操作技能。
推力在推船前進的同時,同樣有一種使船前傾的作用,雖要比橫向力使船致傾的作用小得多,但它同樣會使船失速,所以運動員還要隨時注意可能出現的縱傾,設法通過壓弦來保持船的平衡。
改變航向,帆船主要靠舵。帆板則靠帆的位置和重力的中心的轉變。當船在行駛時,水流給舵一個垂直航面力的分力能使船產生旋轉,另一個分力阻擋船前進。
由於分力對船起阻力作用,所以轉向時舵角一般不要推得太大。當然,要完成轉向動作,除了舵以外,還要和帆的位置,船員的移動相配合。
帆板的轉向,當運動員把能活動的桅桿倒向下風後方,板首就向迎風轉,相反把桅桿倒向上風前方,板首就離風偏轉。通過桅桿的倒動,移動帆心,使帆板產生了旋轉的力矩,從而促使其轉向。
(1)怎樣調整船的橫傾擴展閱讀:
帆船的操控:
一、利用風力的基本動力在水上行駛,並由人來操控改變方向前進。
二、坐著,一手操作舵桿,一手操控懸掛於垂直船身上桅桿的帆面角度,來推進,稱為帆船.
三、站立,在一塊狹長的板子上,用雙手操控可以隨意改變方向折的帆,稱為風浪板。
帆船的結構:
1、前帆(Jib):主桅桿前面使用的帆。
2、前支索(Headstay(Forestay):桅桿頂向前船艏拉撐,並可將前帆扣上的鋼索。
3、控帆索(Sheet):主要的控制繩索,可放出或收緊及固定,本圖指前帆索。
4、主帆(Mainsail):升在主桅桿之後的帆。
5、帆骨(Battens):由帆後緣插入之扁條狀物,為維持良好帆形。
6、主帆索(Mainsheet):控制主帆角度的繩索。
7、帆桁(Boom):伸長狀,用來固定支撐主帆底部用。
8、帆桁下拉索(Boomvang):把帆桁往下拉緊或支撐的索具,以防帆桁向上舉起。
9、桅桿(Mast):木質的長圓竿或金屬柱,通常從船的龍骨或中板上垂直豎起,可以支撐橫桁帆下桁、吊桿或斜桁。
10、側支索(Shrouds):用來固定桅桿側向的拉索。
11、中央板(Centerboard):船體下方可調整吃水深度的板(以軸心為主前後升降式),迎風航向時,用以保持航向穩定。
12、方向舵(Rudder):用以控制船行進方向的裝置。
⑵ 船在海中如何保持平衡的
這一塊主要是氣候衡准和完整穩性上的概念。
簡單解釋一下吧,我們知道,如果無風無浪,船在海上應該是平衡的,重力和浮力大小相等,方向相反,有固定的橫傾和縱傾。如果突然從左舷或者右舷刮大風,我們稱之為突風,船就會突然倒向另一側。那麼重力與浮力作用點就會變得不在同一條直線上,兩者會形成復原力,迫使船舶向平衡狀態去恢復。這個恢復過程就是一個橫搖過程,復原力在橫傾角最大時最大,隨著橫傾角的減小而縮小,在回到原來的平衡狀態時復原力消失,但搖擺會繼續向反方向進行,想像一下鍾擺的原理。多次反復搖擺後,船舶會趨向穩定,則又回到了平衡狀態。浪的作用下保持平衡的原理與風類似。不過需要多考慮縱向的搖擺以及螺旋槳的浸沒以保持動力等問題。如果風或者浪過大,超過了船舶設計以及實際操作中能夠調整得到的復原力臂的極限,那麼就危險了。
與其說船舶是怎樣對抗風暴和波浪的,不如說船舶設計及實際操作中過程中是如何利用平衡的原理最大化的確保各種復雜海況下的安全問題的。設計時,綜合考慮船東對船型的期望和相關規范對穩性的要求,各方面博弈後得出一個相對較優的結果,以確保足夠的復原力臂,使得船能夠在惡劣的海洋環境下保持安全不至於傾覆。操作上,要求船長謹慎駕駛,通過錯開波浪的方向,避免大風橫向作用在船體上,降低重心等一系列措施,降低橫縱向作用力,或者增大最大復原力臂,來確保航行的安全。