Iates de reboque Essas embarcações de design híbrido, comuns em todo o mundo, estão em algum lugar entre um iate de quilha e um barco à vela. Esse barco é menor em tamanho do que a maioria dos iates de quilha, mas maior do que o bote à vela médio; espaço interno da cabine compacta

Multihull yachts A maioria dos iates multihull são catamarãs, embora existam trimarãs. Existem muitos barcos de casco duplo diferentes, desde brinquedos elegantes de 4 a 6 m de comprimento até enormes iates de luxo. Os catamarãs pequenos são usados \u200b\u200bprincipalmente para

Casco do iate Ao comprar um barco, é importante ter algum conhecimento dos materiais e métodos de construção usados. São três os principais materiais utilizados na construção de iates: fibra de vidro - resina sintética reforçada com fios de vidro ou

Construção do casco do iate O casco do iate se assemelha a uma caixa. Embora seja pontiagudo de um lado e rombudo do outro, ainda é uma caixa na estrutura. Se uma caixa é usada para enviar qualquer coisa, deve ser forte o suficiente para resistir

Escolhendo um iate Se você está planejando comprar um iate para competir, há vários fatores importantes a serem considerados. Obviamente, o primeiro deles será o preço, porque quanto maior e melhor o iate, mais caro custará para comprar e correr.

Antes de mergulhar no desempenho da vela, existem dois pontos curtos, mas importantes a considerar:
1. Determine qual vento afeta as velas.
2. Explicar a terminologia náutica específica associada a cursos de vento.

Vento verdadeiro e flâmula no iatismo.

O vento que atua sobre uma embarcação em movimento e tudo sobre ele é diferente daquele que atua sobre qualquer objeto estacionário.
O próprio vento, como fenômeno atmosférico que sopra em relação à terra ou à água, chamamos de vento verdadeiro.
No iatismo, o vento relativo ao iate em movimento é chamado de vento aparente e é a soma do vento verdadeiro e do fluxo de ar que se aproxima, causado pelo movimento da embarcação.
O vento flâmula sempre sopra em um ângulo mais agudo para o barco do que o vento verdadeiro.
A velocidade aparente do vento pode ser maior (se o vento verdadeiro for frontal ou lateral) ou menor que o verdadeiro (se for das seguintes direções).

Direções em relação ao vento.

No vento significa do lado de onde o vento sopra.
Sob o vento - do lado onde o vento sopra.
Esses termos, bem como seus derivados, como "barlavento", "sotavento", são usados \u200b\u200bamplamente, e não apenas no iatismo.
Quando esses termos são aplicados a um navio, também é costume falar sobre os lados de barlavento e sotavento.
Se o vento sopra de estibordo do iate, esse lado é chamado contra o vento, lado esquerdo - sotavento respectivamente.
Amuras a bombordo e amuras a boreste são dois termos diretamente relacionados com os anteriores: se o vento sopra para o lado de boreste da embarcação, então dizem que vai amuras a boreste, se a bombordo fica à esquerda.
Na terminologia náutica inglesa, estibordo e bombordo são diferentes das usuais direita e esquerda. Sobre o lado de estibordo e tudo relacionado a ele, dizem eles, sobre o lado esquerdo - bombordo.

Cursos de vento.

A direção sobre o vento varia de acordo com o ângulo entre a direção do vento aparente e a direção do barco. Eles podem ser divididos em picantes e cheios.

Beidewind - Um curso acentuado em relação ao vento. quando o vento está soprando em um ângulo inferior a 80 °. Pode ser íngreme (até 50 °) e cheio (de 50 a 80 °).
Rumos completos em relação ao vento são cursos quando o vento sopra em um ângulo de 90 ° ou mais em relação à direção do barco.
Esses cursos incluem:
Gulfwind - o vento sopra em um ângulo de 80 a 100 °.
Backstay - o vento sopra em um ângulo de 100 a 150 ° (backstay íngreme) e de 150 a 170 ° (backstay completo).
Fordewind - o vento sopra para trás em um ângulo de mais de 170 °.
Leventic - o vento é estritamente frontal ou próximo disso. Uma vez que um barco à vela não pode se mover contra esse vento, muitas vezes não é chamado de rumo, mas de posição em relação ao vento.

Manobras relacionadas ao vento.

Quando um iate à vela muda seu curso de modo que o ângulo entre o vento e a direção da viagem diminua, diz-se que o navio é dada... Em outras palavras, pousar significa ir em um ângulo mais abrupto com o vento.
Se ocorrer o processo oposto, ou seja, o iate muda de curso em direção a um aumento no ângulo entre ele e o vento, o navio rola para longe .
Vamos esclarecer que os termos ("avançar" e "rolar" são usados \u200b\u200bquando o barco muda de rumo em relação ao vento dentro da mesma amura.
Se o navio mudar de direção, então (e somente então!) Tal manobra no iate é chamada de volta.
Existem duas maneiras diferentes de mudar a direção e, portanto, duas voltas: overstag e fordewind .
Um overstag é uma volta contra o vento. O barco é conduzido, a proa do barco cruza a linha do vento, em algum ponto o barco passa pela posição levêntica, e então pousa em outra amura.
O iatismo ao virar a favor do vento ocorre de forma oposta: a embarcação rola para longe, a popa cruza a linha do vento, as velas são transferidas para o outro lado, o iate fica em outra amura. Na maioria das vezes, é uma passagem de um curso completo para outro.

Trabalho de vela ao navegar.

Uma das principais preocupações do marinheiro ao trabalhar com velas é orientar a vela no ângulo ideal em relação ao vento, a fim de impulsionar melhor. Para fazer isso, você precisa entender como a vela interage com o vento.
O trabalho da vela é em muitos aspectos semelhante ao trabalho da asa de um avião e ocorre de acordo com as leis da aerodinâmica. Para velejadores especialmente curiosos, você pode aprender mais sobre a aerodinâmica de uma vela como uma asa em uma série de artigos :. Mas é melhor fazer isso depois de ler este artigo, mudando gradualmente do material fácil para o mais complexo. Embora, para quem estou dizendo isso? Os verdadeiros velejadores não têm medo das dificuldades. E você pode fazer tudo exatamente ao contrário.

A principal diferença entre uma vela e uma asa de avião é que para o surgimento da força aerodinâmica na vela, é necessário um certo ângulo diferente de zero entre ela e o vento, esse ângulo é chamado de ângulo de ataque. A asa da aeronave tem um perfil assimétrico e pode funcionar normalmente em ângulo de ataque zero, a vela não.
No processo do vento fluindo ao redor da vela, surge uma força aerodinâmica que, por fim, impulsiona o iate para a frente.
Considere a operação de uma vela no iate em diferentes cursos em relação ao vento. Em primeiro lugar, para simplificar, vamos imaginar que o mastro com uma vela está enterrado no solo e podemos direcionar o vento em diferentes ângulos para a vela.

O ângulo de ataque é 0 °. O vento sopra ao longo da vela, a vela balança como uma bandeira. Não existe força aerodinâmica na vela, existe apenas força de arrasto.
Ângulo de ataque 7 °. A força aerodinâmica começa a aparecer. Ele é direcionado perpendicularmente à vela e ainda é pequeno em tamanho.
O ângulo de ataque é de cerca de 20 °. A força aerodinâmica atingiu seu valor máximo e é direcionada perpendicularmente à vela.
O ângulo de ataque é 90 °. Em relação ao caso anterior, a força aerodinâmica não mudou significativamente nem em magnitude nem em direção.
Assim, vemos que a força aerodinâmica é sempre direcionada perpendicularmente à vela e sua magnitude praticamente não se altera na faixa de ângulos de 20 a 90 °.
Não faz sentido considerar ângulos de ataque maiores que 90 °, uma vez que as velas de um iate geralmente não são colocadas nesses ângulos em relação ao vento.

As dependências acima da força aerodinâmica no ângulo de ataque são bastante simplificadas e calculadas.
Na verdade, essas propriedades variam muito, dependendo da forma da vela. Por exemplo, uma vela principal longa, estreita e bastante plana de iates de corrida terá uma força aerodinâmica máxima em um ângulo de ataque de cerca de 15 °, em ângulos mais altos a força será um pouco menor. Se a vela for mais barriguda e não tiver um alongamento muito grande, a força aerodinâmica sobre ela pode ser máxima em um ângulo de ataque de cerca de 25-30 °.

Agora vamos dar uma olhada no trabalho da vela em um iate.

Para simplificar, vamos imaginar que haja apenas uma vela em um iate. Que seja uma gruta.
Em primeiro lugar, vale a pena observar como o sistema iate + vela se comporta ao se mover em cursos mais acentuados em relação ao vento, pois isso geralmente levanta a maioria das questões.

Digamos que o vento atue em um iate em um ângulo de 30-35 ° com o casco. Orientando a vela em um curso em um ângulo de aproximadamente 20 ° com o vento, obteremos sobre ela uma força aerodinâmica A. suficiente.
Como essa força atua perpendicularmente à vela, vemos que ela puxa o iate fortemente para o lado. Tendo decomposto a força A em dois componentes, podemos ver que o impulso para a frente T é várias vezes menor do que a força que empurra o barco para o lado (D, a força de deriva).
Como, então, o iate avança?
O fato é que o desenho da parte subaquática do casco é tal que a resistência do casco ao movimento para o lado (a chamada resistência lateral) também é várias vezes maior do que a resistência ao movimento para a frente. Isso é facilitado pela quilha (ou placa central), leme e a própria forma do casco.
Porém, a resistência lateral surge quando há algo para resistir, ou seja, para que ele comece a funcionar é necessário um certo deslocamento do corpo para o lado, o chamado vento drift.

Este deslocamento surge naturalmente sob a ação do componente lateral da força aerodinâmica e, em resposta, surge imediatamente a força de resistência lateral S, direcionada no sentido oposto. Como regra, eles se equilibram em um ângulo de deriva de cerca de 10-15 °.
Portanto, é óbvio que a componente lateral da força aerodinâmica, que é mais pronunciada em cursos acentuados em relação ao vento, causa dois fenômenos indesejáveis: a deriva e a rotação do vento.

Deriva do vento significa que a trajetória do iate não coincide com sua linha central (linha central, ou DP, é um termo inteligente para a linha de proa-popa). Há uma mudança constante do iate na direção do vento, o movimento parece ser um pouco lateral.
É sabido que ao navegar em um curso de vento lateral em condições meteorológicas médias, a deriva do vento como o ângulo entre o DP e a trajetória real de movimento é de aproximadamente 10-15 °.

Progresso contra o vento. Tacking.

Já que navegar sob as velas é impossível estritamente contra o vento, mas você só pode se mover em um determinado ângulo, seria bom ter uma ideia de quão bruscamente o iate pode se mover ao vento em graus. E o que, portanto, é aquele setor imóvel de cursos em relação ao vento, em que o movimento contra o vento é impossível.
A experiência mostra que um iate de cruzeiro regular (não um iate de corrida) pode navegar efetivamente em um ângulo de 50-55 ° com o vento verdadeiro.

Assim, se o objetivo que deve ser alcançado for estritamente contra o vento, então o iatismo até ele não ocorrerá em linha reta, mas em zigue-zague com uma amura e depois outra. Neste caso, em cada amura, naturalmente, você precisará tentar ir o mais abruptamente possível contra o vento. Esse processo é chamado de aderência.

O ângulo entre as trajetórias de iates em duas amuras adjacentes é chamado de amuras. Obviamente, com uma nitidez de movimento ao vento de 50-55 °, o ângulo de alinhamento será de 100-110 °.

A magnitude do ângulo de ataque nos mostra o quão efetivamente podemos nos mover em direção ao alvo se ele estiver localizado estritamente contra o vento. Para um ângulo de 110 °, por exemplo, o caminho para o alvo aumenta 1,75 vezes em comparação com o movimento em linha reta.

Operação de vela em diferentes cursos de vento

Obviamente, já no curso Gulfwind, o empuxo T excede significativamente a força de deriva D, de modo que o drift and roll será pequeno.

Com o backstay, como podemos ver, não mudou muito em comparação com o curso Gulfwind. A vela principal é colocada em uma posição quase perpendicular ao DP, e esta posição é para a maioria dos iates, é tecnicamente impossível implantá-la ainda mais.

A posição da vela mestra no curso de vanguarda não é diferente da posição no curso de backstay.
Aqui, para simplificar, ao considerar a física do processo no iatismo, levamos em consideração apenas uma vela - a vela mestra. Normalmente o iate tem duas velas - a vela grande e a vela de estai (vela de cabeça). Assim, no percurso para o vento a vela de estai (se estiver localizada do mesmo lado da vela principal) fica na sombra do vento da vela principal e praticamente não funciona. Esta é uma das várias razões pelas quais os marinheiros não gostam do curso a favor do vento.

É difícil imaginar como os veleiros podem ir "contra o vento" - ou, nas palavras dos marinheiros, ir "contra o vento lateral". É verdade que o marinheiro lhe dirá que você não pode ir diretamente contra o vento sob as velas, mas só pode se mover em um ângulo agudo na direção do vento 3. Mas esse ângulo é pequeno - cerca de um quarto do ângulo reto - e parece, talvez, igualmente incompreensível: navegar diretamente contra o vento ou em um ângulo de 22 ° em relação a ele.

3 (É possível usar apenas a energia eólica e mover-se estritamente contra o vento se a vela for substituída por uma turbina eólica, como um moinho de vento, que fará girar a hélice do navio. Existe até um problema bem conhecido de P. L. Kapitsa sobre tal embarcação incomum à primeira vista (ver também o jornal: Katera i Yachty, 1981, No. 1, p. 25).)

Na realidade, porém, isso não é indiferente, e agora explicaremos como a força do vento pode ir em sua direção com um leve ângulo. Primeiro, considere como o vento age na vela em geral, ou seja, onde ele empurra a vela quando sopra sobre ela. Você provavelmente pensa que o vento sempre empurra a vela na direção em que está soprando. Mas não é assim: onde quer que sopre o vento, ele empurra a vela perpendicularmente ao plano da vela.

De fato. Deixe o vento soprar na direção indicada pelas setas na Fig. 17, linha AB retrata uma vela.

Como o vento pressiona uniformemente em toda a superfície da vela, substituímos a força da pressão do vento pela força Ranexado ao meio da vela. Decompomos essa força em duas: a força Qperpendicular à vela, e a força R dirigido para a frente ao longo dele. Força R não empurra a vela para lugar nenhum, pois o atrito do vento contra a tela é insignificante. O poder permanece Qque empurra a vela perpendicularmente a ela.

Sabendo disso, podemos entender facilmente como uma embarcação à vela pode ir em um ângulo agudo em direção ao vento. Deixe que a linha KK (Fig. 18) represente a linha da quilha do navio. O vento sopra em um ângulo agudo com esta linha na direção indicada pelas setas. A linha AB representa a vela; ele é colocado de forma que seu plano bifurque o ângulo entre a direção da quilha e a direção do vento. Siga a figura 18. por trás da decadência das forças. Representamos a pressão do vento na vela pela força Q, que, sabemos, deve ser perpendicular à vela. Decompomos essa força em duas: força B, perpendicular à quilha, e força S, dirigida para a frente, ao longo da linha da quilha da embarcação. Uma vez que o movimento do navio na direção de B encontra forte resistência da água (a quilha em navios à vela torna-se muito profunda), a força B é quase completamente equilibrada pela resistência da água. Resta apenas a força S que, como você pode ver, é direcionada para a frente e, portanto, move o navio em ângulo, como se em direção ao vento *. Normalmente, esse movimento é realizado em ziguezagues, conforme mostrado na Figura 19. Na linguagem dos marítimos, esse movimento da embarcação é denominado "viragem" no sentido pleno da palavra 4.

* (Pode-se mostrar que a força S ganha seu maior valor quando o plano da vela reduz pela metade o ângulo entre a quilha e as direções do vento.)

4 (Existem várias questões na vela que são interessantes do ponto de vista de um físico. Mais informações sobre este esporte e alguns problemas técnicos da vela podem ser encontradas, por exemplo, nos livros: V. Glovatsky. The Fascinating World of Sails: Essays on the History of Sailing Sports. - M .: Progress, 1979; Proctor J. Sailing. Vento, emoção e corrente), Leningrado: Gidrometeoizdat, 1981.)

O movimento a favor do vento de um iate à vela é determinado pela simples pressão do vento em sua vela, empurrando o barco para a frente. No entanto, estudos em túnel de vento mostraram que navegar contra o vento expõe a vela a um conjunto de forças mais complexo.

Quando o ar que entra flui ao redor da superfície traseira côncava da vela, a velocidade do ar diminui, enquanto ao fluir ao redor da superfície frontal convexa da vela, essa velocidade aumenta. Como resultado, uma área de pressão aumentada é formada na superfície traseira da vela e uma área de baixa pressão na superfície frontal. A diferença de pressão nos dois lados da vela cria uma força de tração (empurrão) que move o iate para a frente em um ângulo com o vento.

Um iate à vela, localizado aproximadamente em ângulos retos com o vento (na terminologia náutica, um iate está virando), avança rapidamente. A vela está sujeita a puxões e forças laterais. Se um iate à vela estiver navegando em um ângulo agudo com o vento, sua velocidade diminuirá devido a uma diminuição na força de tração e um aumento na força lateral. Quanto mais a vela é virada para a popa, mais devagar o iate se move para a frente, principalmente devido à grande força lateral.

Um iate à vela não pode navegar diretamente contra o vento, mas pode impulsionar-se para a frente em uma série de movimentos curtos em zigue-zague em um ângulo com o vento, chamados de tachas. Se o vento sopra para bombordo (1), o iate está navegando com amuras a bombordo, se for para estibordo (2), com amuras a boreste. Para ir mais rápido a distância, o velejador tenta aumentar a velocidade do iate ao limite ajustando a posição de sua vela, conforme mostrado na figura abaixo à esquerda. Para minimizar o desvio de uma linha reta, o iate se move de estibordo para bombordo e vice-versa. Quando o iate muda de curso, a vela é lançada para o outro lado, e quando seu plano coincide com a linha do vento, ela corre por algum tempo, ou seja, está inativo (figura do meio abaixo do texto). O iate cai na chamada zona morta, perdendo velocidade até que o vento volte a encher a vela do lado oposto.

"Vento favorável!" - eles desejam todos os marinheiros, e é completamente em vão: quando o vento sopra de popa, o iate não é capaz de desenvolver a velocidade máxima. Este esquema foi ajudado por Vadim Zhdan, um capitão profissional, piloto, organizador e anfitrião de regatas de iate. Leia as dicas de ferramentas no diagrama para descobrir.

2. O impulso da vela é gerado por dois fatores. Primeiro, o vento apenas pressiona as velas. Em segundo lugar, as velas oblíquas instaladas na maioria dos iates modernos, quando fluem com ar, funcionam como as asas de uma aeronave, e apenas são direcionadas não para cima, mas para a frente. Devido à aerodinâmica, o ar no lado convexo da vela se move mais rápido do que no lado côncavo, e a pressão na parte externa da vela é menor do que na parte interna.

3. A força total gerada pela vela é perpendicular à vela. De acordo com a regra de adição de vetores, é possível distinguir a força de deriva (seta vermelha) e força de empuxo (seta verde) nele.

5. Para navegar estritamente contra o vento, o iate manobra: vira-se contra o vento de um lado ou do outro, avançando em segmentos - tachas. Qual deve ser o comprimento da amura e em que ângulo o vento seguir são questões importantes da tática do capitão.

9. Gulfwind - o vento sopra perpendicularmente à direção da viagem.

11. Fordewind - o mesmo vento de cauda soprando da popa. Ao contrário do que se esperava, não é o percurso mais rápido: a sustentação da vela não é usada aqui, e o limite de velocidade teórico não excede a velocidade do vento. Um capitão experiente é capaz de prever correntes de ar invisíveis da mesma forma que