Yelkanli kemaning harakatiga qanday shamol sabab bo'lmoqda. Yelkanli qayiqni shamolga qarshi qanday suzib yurish kerak? Keling, yelkanning yaxtada qanday ishlashini ko'rib chiqaylik.

“Ikki daqiqada tushuntiraman” interaktiv ilmiy-ommabop blogi tomonidan tayyorlangan nashrlar turkumini davom ettiramiz. Blog bizni har kuni o'rab turgan oddiy va murakkab narsalar haqida gapiradi va biz ular haqida o'ylamagunimizcha, hech qanday savol tug'dirmaydi. Misol uchun, u erda siz kosmik kemalar o'rnatish paytida ISS bilan qanday qilib o'tkazib yubormasligini va to'qnashmasligini bilib olishingiz mumkin.

1. Shamolga qarshi qat'iy ravishda suzib bo'lmaydi. Biroq, agar shamol oldida, lekin biroz burchak ostida esayotgan bo'lsa, yaxta yaxshi harakatlanishi mumkin. Bunday hollarda kema keskin yo'lda ekanligi aytiladi.

2. Yelkanning surish kuchi ikki omil tufayli hosil bo'ladi. Birinchidan, shamol shunchaki yelkanlarni bosadi. Ikkinchidan, ko'pgina zamonaviy yaxtalarda o'rnatilgan qiya yelkanlar havo bilan aylanib yurganda, samolyot qanoti kabi ishlaydi va "ko'taruvchi" ni yaratadi, faqat u yuqoriga emas, balki oldinga yo'naltiriladi. Aerodinamika tufayli havo yelkanning qavariq tomonida botiq tomoniga qaraganda tezroq harakat qiladi va yelkanning tashqi tomonidagi bosim ichkariga qaraganda kamroq.

3. Yelkan tomonidan ishlab chiqarilgan umumiy kuch tuvalga perpendikulyar yo'naltiriladi. Vektor qo'shish qoidasiga ko'ra, undagi siljish kuchini (qizil o'q) va surish kuchini (yashil o'q) farqlash mumkin.

4. O'tkir yo'nalishlarda drift kuchi juda katta, ammo unga korpus, kiel va rulning shakli qarshilik ko'rsatadi: yaxta suvga chidamliligi tufayli yon tomonga keta olmaydi. Ammo oldinga, u kichik tortish kuchi bilan ham bajonidil siljiydi.

5. Shamolga qat'iy qarshi borish uchun, yaxta tirgaklar: u yoki boshqa tomoni bilan shamolga buriladi, segmentlarda oldinga siljiydi. To'plar qancha davom etishi va shamolga qaysi burchak ostida borish kerak - skipper taktikasining muhim savollari.

6. Shamolga nisbatan kemaning beshta asosiy kursi mavjud. Pyotr I tufayli Gollandiyalik dengiz terminologiyasi Rossiyada ildiz otdi.

7. Leventik- shamol to'g'ridan-to'g'ri kemaning kamoniga esmoqda. Siz bunday yo'lda suzib ketolmaysiz, lekin shamolga burilish yaxtani to'xtatish uchun ishlatiladi.

8. Orqa shamol- bir xil keskin kurs. Siz yaqin bo'lganingizda, shamol yuzingizga esadi, shuning uchun yaxta juda yuqori tezlikda rivojlanayotganga o'xshaydi. Aslida, bu tuyg'u aldamchi.

9. Ko'rfaz shamoli- shamol harakat yo'nalishiga perpendikulyar esmoqda.

10. Orqa tomonda turish- shamol orqa tomondan va yon tomondan esadi. Bu eng tezkor kurs. Fast backstay poyga qayiqlari yelkanning ko'tarilishi tufayli shamol tezligidan yuqori tezlikda tezlasha oladi.

11. Bermoq- orqa tomondan bir xil quyruq shamoli esmoqda. Kutilgandan farqli o'laroq, eng tez kurs emas: bu erda yelkanning ko'tarilishi ishlatilmaydi va nazariy tezlik chegarasi shamol tezligidan oshmaydi. Tajribali skipper ko'rinmas havo oqimlarini xuddi samolyot uchuvchisi yuqoriga va pastga tushishni bashorat qila oladi.

Diagrammaning interaktiv versiyasini "Ikki daqiqa tushuntirish" blogida ko'rishingiz mumkin.

Janubda esayotgan shamollar tinch okeani g'arbiy yo'nalishda esadi. Shuning uchun bizning marshrutimiz shunday tuzilgan yelkanli yaxta"Juliet" sharqdan g'arbga, ya'ni shamol orqada esayotgani uchun harakatlanadi.

Ammo, agar siz bizning marshrutimizga qarasangiz, ko'pincha, masalan, janubdan shimolga Samoadan Tokelauga o'tayotganda, biz shamolga perpendikulyar harakat qilishimiz kerakligini payqadingiz. Va ba'zida shamol yo'nalishi butunlay o'zgarib ketdi va siz shamolga qarshi borishingiz kerak edi.

Julietning marshruti

Bu holatda nima qilish kerak?

Yelkanli kemalar qadimdan shamolga qarshi suzib yura olgan. Klassik Yakov Perelman bu haqda uzoq vaqt davomida yaxshi va oddiygina "Ko'ngilochar fizika" seriyasidagi ikkinchi kitobida yozgan. Bu asarni rasmlar bilan so'zma-so'z keltiraman.

"Shamolga qarshi suzish

Yelkanli kemalar qanday qilib "shamolga qarshi" ketishini yoki dengizchilarning so'zlariga ko'ra, "tashib" ketishini tasavvur qilish qiyin. To'g'ri, dengizchi sizga to'g'ridan-to'g'ri shamolga suzib keta olmasligingizni aytadi, lekin siz faqat shamol yo'nalishiga o'tkir burchak ostida harakat qilishingiz mumkin. Ammo bu burchak kichik - to'g'ri burchakning to'rtdan bir qismi - va u xuddi shunday tushunarsiz ko'rinadi: to'g'ridan-to'g'ri shamolga qarshi yoki unga 22 ° burchak ostida suzib yurish kerakmi.

Biroq, aslida, bu befarq emas va biz endi shamol kuchi bilan qanday qilib engil burchak ostida unga qarab harakat qilish mumkinligini tushuntiramiz. Keling, avvalambor, shamolning yelkanda qanday harakat qilishini, ya'ni yelkanni esganda qayerga surishini ko'rib chiqaylik. Shamol har doim yelkanni o'zi esayotgan tomonga suradi, deb o'ylayotgandirsiz. Ammo bu unday emas: shamol qayerga essa, yelkanni yelkan tekisligiga perpendikulyar suradi. Haqiqatan ham: shamol quyidagi rasmdagi o'qlar bilan ko'rsatilgan yo'nalishda essin; AB chizig'i yelkanni ifodalaydi.

Shamol yelkanni har doim tekisligiga to'g'ri burchak ostida itaradi.

Shamol yelkanning butun yuzasi bo'ylab bir tekis surilganligi sababli, biz shamol bosimini yelkanning o'rtasiga qo'llaniladigan R kuchi bilan almashtiramiz. Biz bu kuchni ikkiga ajratamiz: yelkanga perpendikulyar bo'lgan Q kuchi va uning bo'ylab yo'naltirilgan P kuchi (o'ngdagi yuqoridagi rasmga qarang). Oxirgi kuch yelkanni hech qaerga surmaydi, chunki tuvaldagi shamolning ishqalanishi ahamiyatsiz. Yelkani unga to'g'ri burchak ostida itaruvchi Q kuchi qoladi.

Buni bilib, biz yelkanli kemaning shamolga o'tkir burchak ostida qanday borishini osongina tushunishimiz mumkin. KK chizig'i kemaning kiel chizig'ini ifodalasin.

Qanday qilib shamolga qarshi suzishingiz mumkin.

Shamol bu chiziqqa o'tkir burchak ostida o'qlar qatori bilan ko'rsatilgan yo'nalishda esadi. AB chizig'i yelkanni ifodalaydi; uning tekisligi keel yo'nalishi va shamol yo'nalishi orasidagi burchakni ikkiga bo'ladigan tarzda joylashtiriladi. Kuchlarni taqsimlash diagrammasiga amal qiling. Yelkandagi shamol bosimini Q kuchi bilan ifodalaymiz, biz bilamizki, yelkanga perpendikulyar bo'lishi kerak. Biz bu kuchni ikkiga ajratamiz: keelga perpendikulyar bo'lgan R kuchi va kemaning kiel chizig'i bo'ylab oldinga yo'naltirilgan S kuch. Idishning R yo'nalishi bo'yicha harakati kuchli suvga chidamliligiga duch kelganligi sababli (keel yelkanli kemalar juda chuqur bo'ladi), keyin R kuchi suvning qarshiligi bilan deyarli to'liq muvozanatlanadi. Ko'rib turganingizdek, oldinga yo'naltirilgan va shuning uchun kemani shamolga qarab burchak ostida harakatga keltiradigan faqat S kuchi qoladi. [Yelkan tekisligi kiel va shamol yo'nalishlari orasidagi burchakni ikkiga bo'lganida S kuchi eng katta ekanligini ko'rsatish mumkin.]. Odatda bu harakat quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, zigzaglarda amalga oshiriladi. Dengizchilar tilida kemaning bunday harakati so'zning tor ma'nosida "tacking" deb ataladi.

Keling, qayiq yo'nalishiga nisbatan barcha mumkin bo'lgan shamol yo'nalishlarini ko'rib chiqaylik.

Shamolga nisbatan kema yo'nalishlarining diagrammasi, ya'ni shamol yo'nalishi va vektor orasidagi burchak (kurs).

Shamol yuzga (bosh shamol) esganda, yelkanlar u yoqdan bu tomonga osilib turadi va yelkan bilan harakat qilish mumkin emas. Albatta, siz har doim yelkanlarni pastga tushirishingiz va dvigatelni yoqishingiz mumkin, ammo bu endi suzib yurishga tegishli emas.

Shamol aynan orqa tomondan esganda (jibe, tailwind), dispers havo molekulalari yelkanga bir tomondan bosim o'tkazadi va qayiq harakatlanadi. Bunday holda, kema faqat shamol tezligidan sekinroq harakat qilishi mumkin. Velosipedni shamolda haydashning o'xshashligi bu erda ishlaydi - shamol orqa tomondan esadi va pedalda yurish osonroq.

Yelkan shamolga qarshi harakatlanayotganda (tortib olinganda) yelkandagi havo molekulalarining yelkandagi kabi orqadan bosimi tufayli emas, balki ikki tomondan har xil havo tezligi tufayli hosil bo'lgan lift tufayli harakatlanadi. yelkan bo'ylab. Shu bilan birga, keel tufayli qayiq qayiqning yo'nalishiga perpendikulyar yo'nalishda emas, balki faqat oldinga siljiydi. Ya'ni, bu holda yelkan shamolda bo'lgani kabi soyabon emas, balki samolyot qanotidir.

O'tishlarimiz davomida biz asosan orqa va ko'rfaz shamollari bilan o'rtacha 7-8 knot tezlikda 15 tugun shamol tezligida suzib yurdik. Ba'zan biz shamolga qarshi, yarim shamol va yaqin masofada yurdik. Va shamol to'xtagach, ular dvigatelni yoqishdi.

Umuman olganda, shamolga qarshi yelkanli qayiq mo''jiza emas, balki haqiqatdir.

Eng qizig'i shundaki, qayiqlar nafaqat shamolga qarshi, balki shamoldan ham tezroq harakatlana oladi. Bu qayiq orqaga o'tib, o'z shamolini yaratganda sodir bo'ladi.

Yelkanli kemalar qanday qilib "shamolga qarshi" ketishini yoki dengizchilar ta'biri bilan aytganda, "tashib" ketishini tasavvur qilish qiyin. To'g'ri, dengizchi sizga to'g'ridan-to'g'ri shamolga suzib keta olmasligingizni aytadi, lekin siz faqat shamol yo'nalishiga o'tkir burchak ostida harakat qilishingiz mumkin. Ammo bu burchak kichik - to'g'ri burchakning to'rtdan bir qismi - va u xuddi shunday tushunarsiz ko'rinadi: to'g'ridan-to'g'ri shamolga qarshi yoki unga 22 ° burchak ostida suzib yurish kerakmi.

Biroq, aslida, bu befarq emas va biz endi shamol kuchi bilan qanday qilib engil burchak ostida unga qarab harakat qilish mumkinligini tushuntiramiz. Keling, avvalambor, shamolning yelkanda qanday harakat qilishini, ya'ni yelkanni esganda qayerga surishini ko'rib chiqaylik. Shamol har doim yelkanni o'zi esayotgan tomonga suradi, deb o'ylayotgandirsiz. Ammo bu unday emas: shamol qayerga essa, yelkanni yelkan tekisligiga perpendikulyar suradi. Haqiqatan ham: shamol quyidagi rasmdagi o'qlar bilan ko'rsatilgan yo'nalishda essin; chiziq AB yelkan degan ma’noni anglatadi.

Shamol yelkanning butun yuzasi bo'ylab bir tekis surilganligi sababli, biz shamol bosimini yelkanning o'rtasiga qo'llaniladigan R kuchi bilan almashtiramiz. Keling, bu kuchni ikkiga ajratamiz: kuch Q, yelkanga perpendikulyar va uning bo'ylab yo'naltirilgan P kuchi (o'ngdagi yuqoridagi rasmga qarang). Oxirgi kuch yelkanni hech qaerga surmaydi, chunki tuvaldagi shamolning ishqalanishi ahamiyatsiz. Quvvat qoladi Q, bu yelkanni unga to'g'ri burchak ostida itaradi.

Buni bilib, biz yelkanli kemaning shamolga o'tkir burchak ostida qanday borishini osongina tushunishimiz mumkin. Chiziqga ruxsat bering QC idishning kiel chizig'ini tasvirlaydi.

Shamol bu chiziqqa o'tkir burchak ostida o'qlar qatori bilan ko'rsatilgan yo'nalishda esadi. Chiziq AB yelkanni tasvirlaydi; uning tekisligi keel yo'nalishi va shamol yo'nalishi orasidagi burchakni ikkiga bo'ladigan tarzda joylashtiriladi. Kuchlarni taqsimlash diagrammasiga amal qiling. Biz shamolning yelkandagi bosimini kuch bilan tasvirlaymiz Q, biz bilamizki, yelkanga perpendikulyar bo'lishi kerak. Keling, bu kuchni ikkiga ajratamiz: kuch R, keelga perpendikulyar va kuch S kemaning keel chizig'i bo'ylab oldinga ishora qiladi. Idishning yo'nalishda harakatlanishidan beri R kuchli suv qarshiligiga duch keladi (yelkanli kemalarda keel juda chuqur bo'ladi), keyin kuch R deyarli butunlay suvga chidamliligi bilan muvozanatlangan. Faqat kuch qoladi S, siz ko'rib turganingizdek, oldinga yo'naltirilgan va shuning uchun kemani shamolga qarab burchak ostida harakatga keltiradi. [Bu kuch ekanligini isbotlash mumkin S Yelkan tekisligi kiel va shamol yo'nalishlari orasidagi burchakni ikkiga bo'lganda eng katta qiymatni oladi.]. Odatda bu harakat quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, zigzaglarda amalga oshiriladi. Dengizchilar tilida kemaning bunday harakati so'zning tor ma'nosida "tacking" deb ataladi.

Yelkanlar tomonidan ishlab chiqilgan tortish kuchi korpusning qarshiligidan kam emas. Yelkanlar ishini aniqroq tasavvur qilish uchun keling, yelkanlar nazariyasining asosiy tushunchalari bilan tanishamiz.

Yaxtaning yelkanlarida harakat qiluvchi asosiy kuchlar haqida biz yuqorida aytib o'tgan edik dumli shamol (gybe) va bosh shamol (uzish) bilan. Yelkanlar ustida taʼsir etuvchi kuch yaxtaning dumalab tushishiga va shamoldan pastga siljishiga olib keladigan kuchga, siljish kuchiga va surish kuchiga parchalanishi mumkinligi aniqlandi (2 va 3-rasmlarga qarang).

Keling, shamol bosimining yelkanlardagi umumiy kuchi qanday aniqlanishini va tortish va siljish kuchlari nimaga bog'liqligini ko'rib chiqaylik.

Yelkanning o'tkir yo'nalishlarda ishini tasavvur qilish uchun, avvalambor, ma'lum bir hujum burchagida shamol bosimini boshdan kechiradigan tekis yelkanni (94-rasm) ko'rib chiqish qulay. Bunday holda, yelkan orqasida vortekslar hosil bo'ladi, uning shamol tomonida bosim kuchlari paydo bo'ladi va kamdan-kam uchraydigan kuchlar yelkan tomonida paydo bo'ladi. Ularning hosil bo'lgan R yelkan tekisligiga taxminan perpendikulyar yo'naltiriladi. Yelkanning ishlashini to'g'ri tushunish uchun uni ikki kuch komponentining natijasi sifatida ko'rsatish qulay: X-havo oqimiga (shamolga) parallel ravishda yo'naltirilgan va unga perpendikulyar Y-.

Havo oqimiga parallel ravishda yo'naltirilgan X kuch, tortishish kuchi deb ataladi; u yelkandan tashqari, yaxta korpusi, armatura, shpal va ekipaj tomonidan ham yaratilgan.

Havo oqimiga perpendikulyar yo'naltirilgan Y kuchi aerodinamikada ko'tarilish deb ataladi. Aynan u o'tkir kurslarda yaxtaning harakat yo'nalishi bo'yicha turtki yaratadi.

Agar X yelkanining bir xil tortishish kuchi bilan (95-rasm), ko'tarish kuchi, masalan, Y1 qiymatiga oshsa, u holda, rasmda ko'rsatilganidek, ko'tarish va tortish natijasi R ga o'zgaradi va, shunga ko'ra, T surish kuchi T1 ga oshadi.

Bunday konstruktsiya X tortishishning ortishi bilan (bir xil ko'tarish kuchi uchun) surish T ning kamayishini tekshirishni osonlashtiradi.

Shunday qilib, tortish kuchini va, demak, o'tkir kurslarda tezlikni oshirishning ikki yo'li mavjud: yelkanning ko'tarish kuchining oshishi va yelkan va yaxtaning tortishish kuchining pasayishi.

Zamonaviy suzib yurishda yelkanning ko'tarish kuchi unga bir oz "qorin qorli" bo'lgan konkav shaklini berish orqali oshiriladi (96-rasm): ustundan eng kattagacha bo'lgan o'lcham. chuqur joy"Qorni" odatda yelkan kengligidan 0,3-0,4, "qorin" chuqurligi esa kenglikning taxminan 6-10% ni tashkil qiladi. Bunday yelkanning ko'tarish kuchi deyarli bir xil tortishish bilan butunlay tekis yelkandan 20-25% ko'proq. To'g'ri, yelkanlari tekis bo'lgan yaxta shamol tomon bir oz tikroq ketadi. Biroq, "qorin-qorinli" yelkanlar bilan, kattaroq surish tufayli to'qnashuvga o'tish tezligi kattaroq bo'ladi.

Guruch. 96. Yelkan profili

E'tibor bering, qozonli yelkanlar uchun nafaqat tortishish, balki drift kuchi ham ortadi, ya'ni qozonli yelkanli yaxtalarning aylanasi va drifti nisbatan tekis bo'lganlarga qaraganda kattaroqdir. Shu sababli, kuchli shamolda 6-7% dan ortiq "qorinli" yelkan foydasizdir, chunki dumalab va siljishning ko'payishi korpus qarshiligining sezilarli darajada oshishiga va "yeydigan" yelkanlarning samaradorligini pasayishiga olib keladi. yuqoriga” kuchaygan surish ta'siri. Yengil shamollarda "qorin" 9-10% bo'lgan yelkanlar yaxshiroq tortiladi, chunki yelkandagi shamolning umumiy bosimi pastligi sababli rulon kichikdir.

15-20 ° dan yuqori hujum burchaklarida, ya'ni shamolga 40-50 ° va undan ko'p bo'lgan yaxta kurslarida har qanday suzib yurish, ko'tarilishni kamaytirish va tortishish kuchini oshirishga imkon beradi, chunki teskari tomonda sezilarli turbulentliklar hosil bo'ladi. Va ko'tarish kuchining asosiy qismi yelkanning tirgak tomoni atrofida silliq, turbulentliksiz oqim tomonidan yaratilganligi sababli, bu turbulentliklarni yo'q qilish katta ta'sir ko'rsatishi kerak.

Ular asosiy yelkan orqasida hosil bo'ladigan turbulentliklarni yelkanni o'rnatish orqali yo'q qiladi (97-rasm). Asosiy yelkan va yelkan orasidagi bo'shliqqa kiradigan havo oqimi uning tezligini oshiradi (ko'krak effekti deb ataladi) va yelkanni to'g'ri sozlash bilan asosiy yelkandan bo'ronlarni "yalaydi".

Guruch. 97. Yelkan ishi

Yumshoq yelkanning profilini hujumning turli burchaklarida bir xil saqlash qiyin. Ilgari, yelkanlar orqali qayiqlarga butun yelkandan o'tib o'rnatilardi - ular "qorin" ichida ingichka va yelkan ancha tekis bo'lgan zuluk tomon qalinroq qilingan. Endi zirhlar asosan muzqayiqlar va katamaranlarga o'rnatiladi, bu erda yelkanning profilini va qattiqligini hujumning past burchaklarida saqlab qolish ayniqsa muhimdir, bunda odatiy yelkan allaqachon chayqalayotganda.

Agar faqat yelkan ko'tarilish manbai bo'lsa, unda tortish yaxta atrofidagi havo oqimidagi barcha narsalar tomonidan yaratiladi. Shu sababli, yelkanning tortishish xususiyatlarini yaxshilashga yaxta korpusi, shpallar, armatura va ekipajning tortishishini kamaytirish orqali ham erishish mumkin. Shu maqsadda nayzalar va armaturalarda har xil turdagi yarmarkalar qo'llaniladi.

Yelkandagi tortishish miqdori uning shakliga bog'liq. Aerodinamika qonunlariga ko'ra, samolyot qanotining tortishish kuchi bir xil maydon bilan qanchalik kichikroq, torroq va uzunroq bo'lsa. Shuning uchun yelkan (aslida bir xil qanot, lekin vertikal ravishda o'rnatiladi) baland va tor qilib ko'rsatishga harakat qiladi. Bu sizga minadigan shamoldan ham foydalanish imkonini beradi.

Yelkanning tortishish kuchi ko'p jihatdan uning oldingi chetining holatiga bog'liq. Barcha yelkanlarning yelkanlari tebranish ehtimolini oldini olish uchun mahkam o'ralgan bo'lishi kerak.

Yana bir muhim holatni eslatib o'tish kerak - yelkanlarni markazlashtirish.

Mexanikadan ma'lumki, har qanday kuch uning kattaligi, yo'nalishi va qo'llanish nuqtasi bilan belgilanadi. Hozircha biz faqat yelkanga tatbiq etilgan kuchlarning kattaligi va yo'nalishi haqida gapirdik. Keyinchalik ko'rib turganimizdek, yelkanlarning qanday ishlashini tushunish uchun dastur nuqtalarini bilish juda muhimdir.

Shamol bosimi yelkan yuzasida notekis taqsimlangan (uning old qismi ko'proq bosimga duchor bo'ladi), ammo qiyosiy hisoblarni soddalashtirish uchun u bir tekis taqsimlangan deb hisoblanadi. Taxminiy hisob-kitoblar uchun yelkanlardagi shamol bosimining natijaviy kuchi bir nuqtaga tatbiq etilgan deb hisoblanadi; yelkanlar yuzasining og'irlik markazi sifatida ular yaxtaning diametrik tekisligiga joylashtirilganda olinadi. Bu nuqta shamolning markazi (CP) deb ataladi.

CPU o'rnini aniqlashning eng oddiy grafik usuliga to'xtalib o'tamiz (98-rasm). Yaxtaning yelkanini to'g'ri masshtabda chizing. Keyin, medianlarning kesishmasida - uchburchakning uchlarini qarama-qarshi tomonlarning o'rta nuqtalari bilan bog'laydigan chiziqlar - har bir yelkanning markazini toping. Shunday qilib, chizmada asosiy va yelkanni tashkil etuvchi ikki uchburchakning O va O1 markazlarini qo'lga kiritgandan so'ng, bu markazlar orqali ikkita parallel OA va O1B chiziqlar o'tkaziladi va ko'plab chiziqli birliklar bilan bir xil masshtabda qarama-qarshi yo'nalishda yotqiziladi. uchburchakda kvadrat metr sifatida; grotto o'rtasidan yelkanning maydoni va yelkanning markazidan - grotto maydoni yotqizilgan. A va B so'nggi nuqtalari AB to'g'ri chiziq bilan bog'langan. Yana bir to'g'ri chiziq - O1O uchburchaklar markazlarini bog'laydi. A B va O1O chiziqlar kesishmasida umumiy markaz bo'ladi.

Guruch. 98. Shamol markazini topishning grafik usuli

Yuqorida aytib o'tganimizdek, siljish kuchi (biz uni shamolning markazida qo'llaniladigan deb hisoblaymiz) yaxta korpusining lateral qarshiligi kuchiga qarshi turadi. Yanal qarshilik kuchi lateral qarshilik markazida (CLC) qo'llaniladi deb hisoblanadi. Yanal qarshilik markazi yaxtaning suv osti qismining diametrik tekislikdagi proektsiyasining og'irlik markazidir.

Yanal tortishish markazini qalin qog'ozdan yaxtaning suv osti qismining konturini kesib, pichoq pichog'iga joylashtirish orqali topish mumkin. Model muvozanatlashganda, uni engil bosing, keyin uni 90 ° ga aylantiring va yana muvozanatlashtiring. Ushbu chiziqlarning kesishishi bizga lateral qarshilik markazini beradi.

Yaxta rulonsiz ketayotganda, CPU CBS bilan bir xil vertikal chiziqda yotishi kerak (99-rasm). Agar protsessor CBS dan oldinda joylashgan bo'lsa (99-rasm, b), u holda lateral qarshilik kuchiga nisbatan oldinga siljigan drift kuchi kemaning kamonini shamolga aylantiradi - yaxta uzoqlashadi. Agar protsessor CBS orqasida bo'lsa, yaxta yoyi bilan shamolga buriladi yoki boshqariladi (99-rasm, c).

Guruch. 99. Yaxtani tekislash

Shamolga haddan tashqari ko'tarilish, xususan, ko'tarilish (noto'g'ri markazlashtirish) yaxtaning borishiga zararli, chunki ular harakatning to'g'riligini saqlash uchun rul boshqaruvchisini doimo rulda ishlashga majbur qiladi va bu korpusning qarshiligini oshiradi va kema tezligini pasaytiradi. Bundan tashqari, noto'g'ri markazlashtirish nazorat qilish qobiliyatining yomonlashishiga va ba'zi hollarda uning to'liq yo'qolishiga olib keladi.

Yaxtani rasmda ko'rsatilgandek markazga qo'ysak. 99, a, ya'ni CPU va CBS bir xil vertikalda bo'ladi, keyin kema juda kuchli boshqariladi va uni boshqarish juda qiyin bo'ladi. Nima gap? Bu erda ikkita asosiy sabab bor. Birinchidan, protsessor va CLS ning haqiqiy joylashuvi nazariyaga to'g'ri kelmaydi (ikkala markaz ham oldinga siljiydi, lekin teng emas).

Ikkinchidan, eng muhimi, egilayotganda, yelkanlarning tortish kuchi va korpusning bo'ylama qarshiligining kuchi turli vertikal tekisliklarda yotadi (100-rasm), xuddi shunday tutqich bo'lib chiqadi. yaxtani haydashga majbur qiladi. Ro'yxat qanchalik katta bo'lsa, kemaning harakatga moyilligi shunchalik katta bo'ladi.

Bunday quymani yo'q qilish uchun CPU CBS oldiga joylashtiriladi. Yaxtani haydashga majbur qiladigan rulon bilan paydo bo'ladigan tortish kuchi va bo'ylama qarshilik momenti siljish kuchlarining ushlash momenti va protsessorning oldinga joylashishi bilan lateral qarshilik bilan qoplanadi. Yaxshi markazlashtirish uchun protsessor CLS dan oldinda suv chizig'i bo'ylab yaxta uzunligining 10-18% ga teng masofada joylashtirilishi kerak. Yaxta qanchalik barqaror bo'lmasa va protsessor CBSdan qanchalik baland bo'lsa, uni oldinga siljitish kerak bo'ladi.

Yaxta yaxshi harakatlanishi uchun u markazlashtirilgan bo'lishi kerak, ya'ni protsessor va CLS ni shunday holatga keltiringki, engil shamolda olib ketilayotgan kema yelkanlari bilan to'liq muvozanatlangan bo'ladi. , u rulni tashlangan yoki DPga o'rnatilgani bilan kursda barqaror edi (juda kuchsiz shamolda engil tendentsiyaga yo'l qo'yiladi), kuchliroq shamol bilan esa u aylanish tendentsiyasiga ega edi. Har bir rul boshqaruvchisi yaxtani to'g'ri markazlashtira olishi kerak. Aksariyat yaxtalarda orqa yelkanlar tortilsa va oldingi yelkanlar tushirilsa, luffga moyillik kuchayadi. Agar oldinga yelkanlar va orqa yelkanlar oshib ketgan bo'lsa, kema ko'tariladi. "Kornili" asosiy yelkanning ko'payishi bilan, shuningdek, yomon turgan yelkanlar bilan yaxta ko'proq haydashga moyil bo'ladi.

Guruch. 100. Yaxtani shamolga keltirishda rulonning ta'siri