頑石航海俱樂部

帆船是怎樣迎風(fēng)行駛的？

人們常常認為，帆船是靠風(fēng)吹走的，因此只能順風(fēng)行駛。也就有人問我，風(fēng)不往那吹，你怎么能到呢？

我們感覺到的風(fēng)，就是氣體在流動，氣體的流動速度不同，所流過物體表面的壓力就不同，當(dāng)一個物體的兩個面存在壓力差時就產(chǎn)生了移動的力，下面我們看飛機機翼的氣動理論：

首先我們想，飛機的發(fā)動機產(chǎn)生的燃氣流是向后水平方向吹出，飛機為什么會向上飛呢？當(dāng)氣體流過機翼的上下兩個面時，質(zhì)點A在機翼下緣呈直線流過，而機翼上緣的氣體質(zhì)點B被抬起走了一個弧線，A點和B點在機翼后緣會合，流過上緣氣體的質(zhì)點B所經(jīng)過的距離大于流過下緣氣體質(zhì)點A的距離，但所用時間相同，說明上緣氣體的流速大于下緣氣體的流速，在一個流體系統(tǒng)，流速越快，流體產(chǎn)生的壓力就越小，這就是被稱為“流體力學(xué)之父”的丹尼爾·伯努利1738年發(fā)現(xiàn)的“伯努利定律”。這個壓力產(chǎn)生的力量是巨大的，空氣能夠托起沉重的飛機，就是利用了伯努利定律。

下面我們看帆船迎風(fēng)行駛時力的分析，船帆受力和機翼是同樣的原理，只是船帆是垂直受力，機翼是水平受力，機翼產(chǎn)生的是垂直方向的力，船帆產(chǎn)生的是水平方向的力。

藍色的箭頭表示來風(fēng)的方向，迎風(fēng)角度是45度，帆前后緣連線與船身軸線的夾角是10度。此時帆鼓起呈機翼的斷面形狀，凹進去的內(nèi)面顯示氣流狀態(tài)的紅線條向下垂，凸出的外面綠色氣流線水平飄動，說明帆兩面的氣體流速不同，這時在帆上產(chǎn)生垂直于帆橫桿的力F，力F可分解為兩個分力：Q和P，力Q的方向垂直于船體軸線是使船橫向移動，橫向位移被水下的龍骨和舵寬大的阻力面積產(chǎn)生的力約束，使船橫移緩慢。力P平行于船體軸線，由于船體前進方向線形阻力最小，因此使船向前行駛，這就是帆船迎風(fēng)行駛的原理。

力F的大小取決于兩面氣流的流速差與帆弧度的深淺有關(guān)，力P的大小又和帆與軸線的夾角有關(guān)，力Q被龍骨抵消的同時會產(chǎn)生與水的粘稠阻力，因此，帆船行駛的快慢取決于操作者將這幾個力的結(jié)合，只有熟練地掌握才能真正做到使八面風(fēng)的水手。

駕駛帆船

帆船行駛和其他船舶一樣需要動力，它的動力來自船帆，簡單的講，只要我們看到船帆是鼓起來的，那船就獲得了動力，船就可以行駛。但要快速到達目的地，就要掌握控帆的技巧。升降帆的原則是迎風(fēng)升降，因為帆在受力情況下帆的前緣與桅桿的滑槽會產(chǎn)生很大的摩擦力內(nèi)無法升降，過分用力拉會將船帆撕破。

來風(fēng)的方向我們稱之為上風(fēng)，反之為下風(fēng)。

駕駛帆船我們首先要看風(fēng)向，正如俗話說的“見風(fēng)使舵”。當(dāng)我們站在停泊的船上，會清楚的感覺到來風(fēng)的方向，在氣象用語中，風(fēng)的方向是指吹來的方向，南風(fēng)就是南面吹來的風(fēng)。海流的方向則是指去的方向，南流既是指流向南面的流，這一點要清楚地記住。當(dāng)我們在靜止?fàn)顟B(tài)時感覺到的風(fēng)向，我們稱之為真風(fēng)向。而我們在運動中感覺到的風(fēng)稱為運動風(fēng)，運動風(fēng)的風(fēng)向是和我們的運動方向相對的，實際上，真正的運動風(fēng)，只有在無風(fēng)的條件下才是和我們運動的方向完全相對。一般在室外的運動我們感覺到的風(fēng)應(yīng)稱之為視風(fēng)。視風(fēng)是真風(fēng)和運動風(fēng)的矢量。當(dāng)我們駕駛帆船行駛的時候，在迎風(fēng)行駛的船上，會感覺從船頭很小的角度吹來很強的風(fēng)，而在順風(fēng)行駛時會感覺沒有風(fēng)。

通常我們開船前判斷風(fēng)向的方法是看我們周圍的現(xiàn)象，如遠處煙囪的煙、陸地上的樹木、飄動的旗幟、船上的風(fēng)標(biāo)、海浪的方向等，船行駛以后可以看船上的風(fēng)標(biāo)、旗幟。

水流對航行的影響是非常大的，但有時會因為沒有參照物體而被忽略，特別是當(dāng)你沒有用GPS導(dǎo)航或是不注意的時候。以上圖示的船，在C點改變航向45度繞過障礙物，但受海流的影響，船沒按計劃駛到A點卻駛到B點，而駛到A點還要多行駛從A—B這段距離，而這種航向上的偏差在羅經(jīng)上是反映不出來的，羅經(jīng)讀數(shù)只是船舶的首尾線所指向的方位，所以在航行中要注意觀察海流，制訂航線時要考慮海流對航線的影響。

水流有潮流和海流，潮流由潮汐產(chǎn)生，流速變化大，尤其在海灣口，岬角，潮流具有反復(fù)性，也就是漲退潮會改變流向，而且潮流的流速是根據(jù)潮時變化的，滿潮和最低潮稱做平潮，這期間沒有潮流。

海流在一定時間里的流速、流向基本不變，故稱之為恒流。觀察海流你首先要知道航行海域的海流數(shù)據(jù)、潮水時間和潮水流向，這樣你就可以掌握和利用海流。

好水手必備技能—繩結(jié)

每一種繩結(jié)都有幾種打法，要想準(zhǔn)確快速地打好繩結(jié)需要清楚繩結(jié)的走向和原理，這樣就可以清楚地打好結(jié)并可以在一個結(jié)的基礎(chǔ)上打其他的結(jié)。在海上關(guān)鍵的時候打好一個繩結(jié)可以拯救一艘船，但一個解不開的結(jié)也可以害一艘船，所以打結(jié)是航海中非常重要的一件事。