航行原理

駛船的基本原理

航行方法

※駛船的基本原理

帆船是依賴風力航行的船隻,所以一般人以為船隻向前移動是風從後面推動的。風力掌控在大自然的手中,無法時時刻刻都符合我們的需求,當船隻與風向小於九十度時,或者於四十五度的迎風角度 時,帆船該如何前進呢?其實就是利用與飛機機翼相同的『伯努利定理』。有風時,氣流經過帆翼的兩側時,因為流速不同造成壓力不等而形成壓差, 船會往壓力小的一側移動,所以能推動船隻在水面上移動。這是為什麼帆船能夠航行的重要因素 ,我們操縱帆船時,也就是依照這個基本原理來控制帆的方向,讓船能夠往我們期望的方向前進。

       

航 行 方 向  Points of Sail

航行區域

行駛名稱

航行角度約

無法航行區

In irons 

正頂風帶 No-man's-land

0° ~  30°

迎風航行區

Beating

近風行駛(前頂風)
前側行駛
(後頂風)

30° ~ 45°
45
° ~ 80°

側向航行區

Reaching

橫迎行駛

正側行駛(橫順)

80° ~ 90°

90° ~ 100°

後側航行區

Broad reach

後側行駛(大側順)

100° ~ 160°

正順航行區

Running

正順行駛 Run

160° ~ 180°

 

回最上層

航行方法

頂風行駛 [Beating]

採『之』字航行到達上風處目標的航行方法。頂風行駛的極限角度是風的來向的左右各35度,但一般以45度為極限,由於一般輕便的小型帆船,不能像有龍骨的帆船,較能接進風向,所以在任何情況下,不宜收進操帆索過多,而使船隻失去活動力和前進力。換言之,收索過緊,不僅使船失去速率,且將產生大量之向下風偏航。頂風行駛的觀念是和側風行駛相當接近的,只是頂風時側向的力量較側風為大而前進的力量又小於側風,是初學者一開始可以先練頂風,然後 自然就會側風行駛了。

側(橫)風行駛 [Reaching]

分為橫迎』(九十度以前至 頂風行駛的角度)跟『順』(九十度以後至幾近 順風行駛的角度)兩種。側風行駛時,要對準穩定的目標作固定之航向駛帆。因為風從側向來 會被帆化作兩股力量,一個是讓船側滑的力量,一個是讓船前行的力量。側滑的力量會被"中央板"化作側倒的力量, 需經由操作者調整重心相抵,並整帆適應航向。所以側移力量減少,大部分的力量是向前行 。一般橫風航行時的通病是:將 控帆索收進太緊,如此將減低速率,損失航速的後果。

順風行駛 [Running]

順風行駛在一般人的想法中應該是最正常的行駛方式了,風從後方來,推動船隻向前行,就是古語所謂的『一帆風順』風向在船尾(22度半)以內,對小帆船的入門水手而言,順風卻是具有相當難度的,問題在於順風時,風的來向和船平行,沒有橫向的壓力作為平衡之用,很容易因為失去平衡而翻船,此時將操帆索儘量鬆出,使帆面與風向略近垂直的駛帆方法。在平常微風的時侯,順風航行的前進速度是最慢的,因為除了風的推力外,沒有白努力效應的助力,而在強風的時候,又容易因風的推力集中在左舷或右舷,而一直向另一舷轉向。