نقطة الإبحار

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة
نقاط الإبحار والرياح الظاهرية التقريبية لقارب شراعي تقليدي على مسار الإبحار الأيمن

نقطة الإبحار هي اتجاه حركة المركب الشراعي تحت الشراع بالنسبة لاتجاه الرياح الحقيقي فوق السطح.

تُقابل نقاط الإبحار الرئيسية تقريبًا قطاعات دائرية بزاوية 45 درجة، بدءًا من 0 درجة باتجاه الريح مباشرةً. بالنسبة للعديد من المراكب الشراعية، تُعتبر زاوية 45 درجة على جانبي الريح منطقة محظورة ، حيث لا يستطيع الشراع توليد الطاقة من الريح. يُطلق على الإبحار في مسار أقرب ما يمكن إلى الريح - بزاوية 45 درجة تقريبًا - اسم " الإبحار عكس اتجاه الريح "، وهي نقطة إبحار تكون فيها الأشرعة مشدودة بزاوية قريبة من الريح . عند زاوية 90 درجة بعيدًا عن الريح، يكون المركب في مسار جانبي . تُسمى نقطة الإبحار بين الإبحار عكس اتجاه الريح والمسار الجانبي "الإبحار بزاوية قريبة ". عند زاوية 135 درجة بعيدًا عن الريح، يكون المركب في مسار واسع . عند زاوية 180 درجة بعيدًا عن الريح (الإبحار في نفس اتجاه الريح)، يكون المركب في مسار مع اتجاه الريح . [ 1 ]

تُحدد نقطة الإبحار (الإبحار عكس اتجاه الريح، والإبحار بزاوية حادة، والإبحار بزاوية جانبية، والإبحار بزاوية واسعة، والإبحار مع اتجاه الريح) بالرجوع إلى الريح الحقيقية - أي الريح التي يشعر بها مراقب ثابت. وتُحدد قوة الدفع ، وبالتالي الوضع المناسب للأشرعة، بالريح الظاهرية : وهي الريح بالنسبة لمراقب على متن المركب الشراعي. [ 1 ] [ 2 ] والريح الظاهرية هي التأثير المشترك لسرعات الريح الحقيقية والمركب الشراعي. [ 1 ]

عندما يكون تدفق الهواء موازياً لسطح الشراع، ومائلاً باتجاه الريح الظاهرية، فإنه يعمل بشكل مشابه للجناح ، حيث تكون قوة الرفع عمودية على سطحه. أما عندما يكون تدفق الهواء عمودياً على سطح الشراع، فإنه يعمل بشكل مشابه للمظلة، حيث تكون قوة السحب هي القوة المهيمنة. وعندما ينتقل المركب الشراعي من الإبحار عكس اتجاه الريح إلى الإبحار مع اتجاهها، تقل قوة الرفع وتزداد قوة السحب. وفي الوقت نفسه، تقل مقاومة الحركة الجانبية اللازمة للحفاظ على مسار المركب، بالإضافة إلى قوة الميل الجانبي. [ 1 ]

توجد منطقة بزاوية 45 درجة تقريبًا على جانبي اتجاه الرياح الحقيقية، حيث لا يمكن للشراع توليد قوة رفع، وتُسمى "منطقة الحظر". وتعتمد الزاوية التي تُحيط بها منطقة الحظر على كفاءة تصميم أشرعة المركبة ومقاومة الماء الجانبية التي تتعرض لها على السطح (بسبب الأجنحة المائية ، أو العوامات الجانبية ، أو العارضة في الماء، أو الزلاجات على الجليد ، أو العجلات على الأرض ). المركبة التي تبقى في منطقة الحظر ستتباطأ حتى تتوقف تمامًا، أي أنها ستكون "مُقيدة". [ 2 ]

نقاط الإبحار

تُحدد نقاط الإبحار المعتمدة نسبةً إلى اتجاه الرياح الحقيقي. وتشمل الفئات الفرعية لهاتين الحالتين ما يلي:

  • في مواجهة الريح حيث يتم توجيه مركب شراعي مباشرة عكس اتجاه الريح في منتصف المنطقة المحظورة ، حيث لا يمكن للأشرعة توليد الطاقة.
  • يعني مصطلح "الإبحار بزاوية حادة" أن القارب يبحر بأقصى زاوية ممكنة باتجاه الريح دون الدخول في منطقة المحظور، حيث يكون الإبحار غير ممكن.
  • الوصول ، بما في ذلك:
    • المدى القريب : بين المدى القريب والمدى العرضي.
    • مدى الشعاع : يكون اتجاه الرياح الحقيقي للمركبة عموديًا على اتجاهها (على شعاعها).
    • نطاق واسع : الرياح الحقيقية تأتي من الخلف، ولكن ليس مباشرة من الخلف.
  • الإبحار مع اتجاه الريح حيث تأتي الرياح من الخلف مباشرة.
قارب شراعي على ثلاث نقاط إبحار
تُشير الأمواج إلى اتجاه الرياح الحقيقي ، بينما يُشير العلم إلى اتجاه الرياح الظاهري . ويمكن أيضاً تحديد اتجاه الرياح الحقيقي بواسطة مؤشر رياح ثابت (علم، جورب رياح، إلخ، غير مُثبّت على القارب أو أي جسم متحرك).

في مهب الريح

زوارق جليدية راسية في هياكل حديدية، أشرعتها مرتخية ولا تولد طاقة، بل ترفرف كالعلم.

تُسمى منطقة الاتجاهات التي لا يُمكن للمركب الشراعي الإبحار فيها عكس اتجاه الريح " منطقة الحظر" . [ 3 ] لا يُمكن للمركب الشراعي الإبحار مباشرةً عكس اتجاه الريح، ولا في مسار قريب جدًا من اتجاه هبوبها، لأن الأشرعة لا تستطيع توليد قوة رفع في هذه المنطقة. يجب على المركب الذي يمر عبر منطقة الحظر لتغيير اتجاهه من جانب إلى آخر، الحفاظ على زخمه حتى تتمكن أشرعته من توليد القوة في الجانب الآخر. إذا بقي في منطقة الحظر، فسيتوقف عن الحركة تمامًا . [ 4 ] يُسمى هذا "فقدان الحبال" . لاستعادة الوضع الطبيعي، يجب على المركب عادةً العودة إلى اتجاهه الأصلي واكتساب سرعة كافية لإكمال المناورة. [ 5 ] [ 6 ] يعتمد امتداد منطقة الحظر على كفاءة أشرعة المركب الشراعي ومقاومته للحركة الجانبية في الماء (باستخدام عارضة أو زعانف) على الجليد أو على اليابسة، وعادةً ما تكون الزاوية بين 30 و50 درجة من اتجاه الريح. [ 4 ]

يُقال إن المركبة المتوقفة في المنطقة المحظورة عالقة في وضعية "الركن". السفينة الشراعية المربعة التي رُكنت في هذه الوضعية عن طريق الخطأ، تُدفع للخلف مع اصطدام الأشرعة بالصاري [ 7 ] ، أو تُدفع للخلف إذا كان ذلك متعمداً [ 8 ] . في كلتا الحالتين، ستدفع الرياح السفينة المتوقفة للخلف، مما يسمح لها، مع الوضع الصحيح للدفة، بالتوجه خارج المنطقة المحظورة واستئناف الحركة للأمام، بمجرد أن تتمكن الأشرعة من توليد الطاقة [ 9 ] . غالباً ما تُركن قوارب الجليد في وضعية "الركن" مع استخدام مكابح على الجليد لمنع الحركة. لبدء الإبحار، تُوجه السفينة إلى أحد الجانبين ويُصعد إليها، بمجرد أن تتمكن الأشرعة من توليد الطاقة [ 10 ] .

رحلة قريبة

يُقال إن المركب الشراعي يبحر عكس اتجاه الريح عندما تكون أشرعته مشدودة بإحكام وتعمل بشكل أساسي كجناح ، معتمدةً على قوة الرفع لدفع المركب للأمام في مسار أقرب ما يمكن أن يوفره الشراع من قوة رفع. تسمح هذه النقطة من الإبحار للمركب الشراعي بالتحرك عكس اتجاه الريح، بشكل قطري بالنسبة لاتجاه الريح. [ 4 ]

كلما صغرت الزاوية بين اتجاه الرياح الحقيقية ومسار المركب الشراعي، زادت زاوية توجيه المركب . ويُقال إن المركب الذي يستطيع توجيهه بزاوية أعلى أو الإبحار بسرعة أكبر عكس اتجاه الرياح أكثر قدرة على الإبحار في اتجاه الريح . [ 11 ] يحدث الانضغاط عندما تقترب زاوية توجيه المركب من منطقة عدم الإبحار، فتنخفض سرعته بشكل حاد. [ 4 ]

الإبحار عكس اتجاه الريح

الإبحار عكس اتجاه الريح في قارب مائي أكثر (أزرق) وأقل (أحمر) تأثراً بالرياح

للإبحار عكس اتجاه الريح، يجب على السفن الشراعية أن تسير بشكل متعرج عبر اتجاه الريح القادمة، وهو ما يُسمى الإبحار عكس اتجاه الريح . كلما زادت زاوية توجيه السفينة نحو الريح، قصر مسارها الفعلي إلى وجهتها عكس اتجاه الريح. [ 12 ] عند الإبحار عكس اتجاه الريح، تتناوب السفينة بين استقبال الريح على جانبيها الأيمن والأيسر (مناورة الميمنة ومناورة الميمنة). يُطلق على تغيير المناورة من جانب إلى آخر، عن طريق التوجيه عبر اتجاه الريح، اسم تغيير الاتجاه أو الدوران . [ 13 ]

الوصول

يُقال إن المركب الذي يبحر مع الرياح الحقيقية في جانبه (ضمن حدود معينة) يبحر في وضعية "الإبحار الجانبي" . [ 4 ] تتدفق الرياح فوق سطح الشراع، مُولِّدةً قوة رفع (مثل الجناح) لدفع المركب. ولأن قوة الرفع أقوى من قوة السحب عند هذه النقطة من الشراع، فإن المركبات الشراعية تصل إلى أعلى سرعاتها في وضعية "الإبحار الجانبي". [ 12 ] تبحر مجموعة متنوعة من المركبات الشراعية عالية الأداء بأقصى سرعة في وضعية "الإبحار الجانبي الواسع" مع ضبط الأشرعة على وضعية "الإبحار الجانبي القريب" بسرعات تفوق سرعة الرياح الحقيقية بعدة مرات. وبناءً على زاوية الرياح الحقيقية بالنسبة للمسار المُختار، قد تكون وضعية "الإبحار الجانبي" ضيقة أو جانبية أو واسعة ، كما يلي:

  • المسار القريب من اتجاه الريح الحقيقي (أكثر عكس اتجاه الريح) هو مسار أقرب إلى اتجاه الريح الحقيقي (أكثر اتجاهاً عكس اتجاه الريح)، ولكنه أقل من المسار القريب من اتجاه الريح؛ أي أي زاوية بين المسار القريب من اتجاه الريح الحقيقي والمسار القريب من اتجاه الريح الحقيقي. يتم ضبط الأشرعة (سحبها نحو خط منتصف الهيكل)، ولكن ليس بإحكام كما هو الحال في المسار القريب من اتجاه الريح الحقيقي.
  • يكون الإبحار بزاوية قائمة عندما تكون الرياح الحقيقية بزاوية قائمة على اتجاه الحركة (يسمى ذلك لأن الرياح موازية لعوارض الهيكل العرضي، إن وجدت؛ انظر العارضة ).
  • يُقصد بالإبحار بزاوية واسعة هبوب الرياح من خلف المركب الشراعي. وهذا يُمثل نطاقًا من زوايا الرياح، بين الإبحار بزاوية جانبية والإبحار مع اتجاه الريح (انظر الفقرة التالية). في القوارب الشراعية (وليس قوارب الجليد)، تُفرد الأشرعة بعيدًا عن المركب، ولكن ليس بنفس القدر كما في الإبحار مع اتجاه الريح. إذا اتجه المركب الشراعي أكثر نحو اتجاه الريح، تتوقف الأشرعة عن العمل كجناح.

الجري مع اتجاه الريح

عند الإبحار مع الريح أو عكسها ، تولد الأشرعة الطاقة بشكل أساسي من خلال مقاومة الهواء (مثل المظلة) مع هبوب الريح الحقيقية مباشرة من خلف المركب الشراعي. [ 4 ] لا يمكن للمركب الشراعي الذي يسير في اتجاه الريح أكثر من اتجاهه العريض أن يصل إلى سرعة أعلى من سرعة الريح الحقيقية.

مع ذلك، تحقق المراكب الشراعية عالية الأداء سرعةً أكبر عند الإبحار مع اتجاه الريح، وذلك بالإبحار على أوسع زاوية ممكنة تُحقق الكفاءة المثلى لتلك المركبة، مع تغيير اتجاهها حسب الحاجة. ويُعوض المسار الأطول بالسرعة الأعلى. على سبيل المثال، إذا أبحرت سفينة بالتناوب في اتجاهات بزاوية 45 درجة من اتجاه الريح، فإنها ستقطع مسافةً تزيد بمقدار √2 ( ≈1.4 ) مرة عما لو أبحرت مباشرةً مع اتجاه الريح. ومع ذلك، طالما أنها قادرة على الإبحار بسرعة تزيد عن 1.4 ضعف سرعتها عند الإبحار مباشرةً مع اتجاه الريح، فإن المسار غير المباشر سيُمكّنها من الوصول إلى النقطة المختارة في وقتٍ أسرع. [ 14 ] [ 15 ]

تزيد القوارب التي تبحر مع اتجاه الريح من قوة أشرعتها بزيادة المساحة الإجمالية المعرضة للريح، وذلك أحيانًا باستخدام أشرعة تتناسب مع الغرض، مثل الشراع الأمامي (السبينيكر) على متن سفينة ذات أشرعة أمامية وخلفية. وثمة تقنية أخرى تتمثل في وضع الشراع الأمامي (الجيب) في اتجاه الريح (مقابل الشراع الرئيسي) - وتُسمى هذه التقنية "الجناح على الجناح" أو غيرها من المصطلحات - وذلك بالنسبة للسفن ذات الأشرعة الأمامية والخلفية التي تبحر مباشرة مع اتجاه الريح. [ 4 ] في الرياح الخفيفة، قد تستخدم بعض السفن ذات الأشرعة المربعة أشرعة إضافية ، وهي أشرعة تمتد للخارج من أذرع الصاري ، لتوفير مساحة أكبر للإبحار في مختلف الاتجاهات، بدءًا من الإبحار مع اتجاه الريح وصولًا إلى الإبحار بزاوية حادة. [ 16 ] [ 17 ]

مع اتجاه الريح

أشرعة لتجهيزات الشراع الأمامي والخلفي وتجهيزات الشراع المربع المستخدمة في اتجاه الريح

الرياح الحقيقية مقابل الرياح الظاهرية

تتحد سرعة الرياح الحقيقية ( V<sub> T</sub> ) مع سرعة المركب الشراعي ( V<sub> B</sub> ) لتشكل سرعة الرياح الظاهرية ( V<sub> A</sub> )، وهي سرعة الهواء التي تقيسها أجهزة القياس أو الطاقم على متن مركب شراعي متحرك. توفر سرعة الرياح الظاهرية القوة الدافعة للأشرعة في أي اتجاه إبحار. تساوي سرعة الرياح الظاهرية سرعة الرياح الحقيقية للمركب المتوقف؛ وقد تكون أسرع من سرعة الرياح الحقيقية في بعض اتجاهات الإبحار، أو قد تكون أبطأ، كما هو الحال عندما يبحر المركب الشراعي مباشرةً مع اتجاه الرياح. [ 18 ]

تأثير الرياح الظاهرية على السفن الشراعية عند ثلاث نقاط إبحار

القارب الشراعي أ يبحر بزاوية حادة. القارب الشراعي ب يبحر بزاوية جانبية. القارب الشراعي ج يبحر بزاوية واسعة. سرعة القارب (باللون الأسود) تولد مركبة رياح ظاهرية مساوية ومعاكسة (غير موضحة)، والتي تُضاف إلى الرياح الحقيقية لتشكل الرياح الظاهرية.

تُحدَّد سرعة المراكب الشراعية في الماء بمقاومة الماء الناتجة عن احتكاك الهيكل به. تتميز قوارب الجليد عادةً بأقل مقاومة للحركة الأمامية مقارنةً بأي مركب شراعي آخر؛ [ 2 ] ونتيجةً لذلك، يواجه المركب الشراعي نطاقًا أوسع من زوايا الرياح الظاهرية مقارنةً بقارب الجليد، الذي تكون سرعته عادةً كبيرة بما يكفي لجعل الرياح الظاهرية تهب من زاوية بضع درجات إلى جانب واحد من مساره، مما يستلزم الإبحار مع شد الشراع في معظم نقاط الإبحار. في المراكب الشراعية التقليدية، تُضبط الأشرعة لتوليد قوة رفع في نقاط الإبحار التي يُمكن فيها محاذاة الحافة الأمامية للشراع مع اتجاه الرياح الظاهرية. [ 4 ]

بالنسبة للقوارب الشراعية، يؤثر اتجاه الإبحار بشكل كبير على القوة الجانبية التي تتعرض لها. فكلما زاد اتجاه القارب نحو الريح، زادت القوة الجانبية، مما يؤدي إلى زيادة كل من الانحراف الجانبي والميل. ويمكن مقاومة الانحراف الجانبي، وهو تأثير حركة القارب جانبياً في الماء، بواسطة عارضة أو أجزاء أخرى مغمورة تحت الماء، بما في ذلك الزعنفة الخنجرية ، واللوح المركزي، والزعنفة الجانبية ، والدفة. كما تُسبب القوة الجانبية ميلاً في القارب الشراعي، والذي يُقاوم من خلال شكل وتكوين الهيكل (أو الهياكل، في حالة القوارب ذات الهيكلين) ووزن الصابورة، ويمكن مقاومته أيضاً بوزن الطاقم. وعندما يُبحر القارب بعيداً عن اتجاه الريح، تقل القوة الجانبية والقوى اللازمة لمقاومتها. [ 19 ] أما في قوارب الجليد واليخوت الرملية ، فتُقاوم القوى الجانبية بالمقاومة الجانبية للشفرات على الجليد أو العجلات على الرمال، والمسافة بينها، مما يمنع الميل بشكل عام. [ 14 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 روسمانيير، جون (7 يناير 2014). كتاب أنابوليس في الملاحة البحرية . سميث، مارك (مارك إي.) (  الطبعة الرابعة). نيويورك. الصفحات 47-49 . ISBN  978-1-4516-5019-8. OCLC 862092350 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  2. 1 2 3 4 كيمبال، جون (2009). فيزياء الإبحار . مطبعة سي آر سي. ص 296. ISBN  978-1466502666.
  3. ↑ كونليف، توم (2016). دليل القيادة اليومية الكامل: القيادة بثقة منذ البداية ( الطبعة الخامسة). دار بلومزبري للنشر. ص 208. ISBN   9781472924186.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 جوبسون، غاري (2008). أساسيات الإبحار . نيويورك: سيمون وشوستر. الصفحات 72-75 . ISBN  9781439136782.
  5. ↑ "مصطلحات الإبحار التي تحتاج إلى معرفتها" . asa.com . 27 نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أبريل 2018 .
  6. ↑ كونليف، توم (1994). دليل ربان اليخوت الكامل . لندن: أدلارد كولز نوتيكال. الصفحات 43، 45. ISBN  0-7136-3617-3.
  7. ↑ "الإبحار في بحار اللغة البحرية - مدونة OxfordWords" . oxforddictionaries.com . 30 يونيو 2014. مؤرشف من الأصل في 6 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 19 أبريل 2018 .
  8. ↑ "الإبحار عكس اتجاه الريح". كتاب في فنون الملاحة البحرية . نُشر أصلاً بواسطة "سميث وماكدوغال، إلكتروتايبرز"؛ نسخة رقمية منشورة بواسطة جمعية السفن البحرية التاريخية. 1891.{{cite book}}تم |website=تجاهله ( مساعدة )
  9. ↑ جوبسون، غاري (8 سبتمبر 2008). أساسيات الإبحار . سيمون وشوستر. الصفحات 46-48 . ISBN  978-1-4391-3678-2.
  10. ↑ هاريس، ويليام (5 أكتوبر 2009). "كيف تعمل رياضة الإبحار على الجليد" . HowStuffWorks . تم الاسترجاع في 28 فبراير 2022 .
  11. ↑ جيت، ستيفن سي. (2017). عبور المحيطات القديمة: إعادة النظر في فرضية التواصل مع الأمريكتين قبل كولومبوس . مطبعة جامعة ألاباما. ص 528. ISBN  9780817319397.
  12. 1 2 "ما هي أسرع نقطة إبحار؟" . 16 سبتمبر 2020.
  13. ↑ كيمب، ديكسون (1882). دليل الإبحار باليخوت والقوارب . إتش. كوكس. ص 97. جلب . 
  14. 1 2 بيثويت، فرانك (2007). الإبحار عالي الأداء . أدلارد كولز نوتيكال. ISBN 978-0-7136-6704-2.
  15. ↑ باتشيلور، آندي؛ فرايلي، ليزا ب. (2016). تبسيط رحلات الكاتاماران: الدليل الرسمي لدورة ASA لرحلات الكاتاماران (ASA 114) . جمعية الإبحار الأمريكية. ص 50. ISBN  9780982102541.
  16. ↑ كينغ، دين (2000). بحر من الكلمات ( الطبعة الثالثة). هنري هولت. ص 424. ISBN   978-0-8050-6615-9.
  17. ↑ لوس، ستيفن بليكر (1868). فنون الملاحة البحرية، جُمعت من مصادر مختلفة، ومُوضحة بالعديد من التصاميم الأصلية والمختارة، لاستخدام الأكاديمية البحرية الأمريكية . د. فان نوستراند. الصفحات 190-472 . 
  18. ↑ جوبسون ، غاري (1990). تكتيكات البطولة: كيف يمكن لأي شخص الإبحار بشكل أسرع وأذكى والفوز بالسباقات . نيويورك: مطبعة سانت مارتن. ص 323. ISBN  0-312-04278-7.
  19. ↑ مارشاج، سي إيه (2002)، أداء الشراع: تقنيات لزيادة قوة الشراع إلى أقصى حد ( الطبعة الثانية)، دار النشر الدولية البحرية/دار راجد ماونتن للنشر، ص 416، رقم ISBN   978-0071413107

فهرس

  • روسمانيير، جون، كتاب أنابوليس عن الملاحة البحرية ، سيمون وشوستر، 1999
  • كتاب تشابمان عن الطيران (مساهمون متعددون)، مؤسسة هيرست، 1999
  • هيرشوف، هالسي (محرر استشاري)، دليل البحار ، ليتل براون وشركاه، 1983
  • سيدمان، ديفيد، البحار الكامل ، إنترناشونال مارين، 1995
  • جوبسون، غاري، أساسيات الإبحار ، سيمون وشوستر، 1987