compassDer Hafen liegt direkt im Wind
North
Magnetic north still differs from geographic north.
East
Compass points divide the circle into usable steering commands.
South
A stable reading can still be affected by the ship’s motion.
West
Heading must be recorded together with speed and time.
Segeln im Wind bedeutet nicht, geradeaus auf den Wind zu zeigen
In der Seefahrt bedeutet das Segeln aufwindig, dass man Nettofortschritte in Richtung Wind macht und den Bogen nicht genau in die Quelle hält. Wenn der Bug zu nahe zeigt, brechen die angehängte Strömung und die nützliche Segelform zusammen, das Tuch wippt und das Schiff verliert an Geschwindigkeit. Es kann Kopf zu Wind stoppen, ein Zustand, der in Eisen genannt wird. Der nicht verschließbare Sektor auf beiden Seiten des Windes ist die No-Go-Zone.
Instruktionsdiagramme stellen oft den nahen streckenkurs eines gewöhnlichen modernen schlauchboots nahe 45 grad vom echten wind. Das ist ein Lehrwert, keine natürliche Konstante. Rig, Unterwasserform, Seezustand und Handhabung ändern den Winkel. Hochleistungs-modernes Handwerk kann näher zeigen, während schwere historische Quadratrigger im Allgemeinen einen breiteren Sektor benötigten. Eine Zahl kann nicht jedes Segelschiff beschreiben.
Upwind Segelkraft ist nicht nur ein Schub von achtern
Ein Direct-Push-Modell erklärt viel von Downwind-Segeln, aber nicht in Nahverkehr. Der Luftstrom ändert Geschwindigkeit und Richtung um ein gebogenes, getrimmtes Segel und erzeugt eine resultierende Kraft, die in Vorwärts- und Querkomponenten getrennt werden kann. Die NASA verwendet eine Flugzeugflügel-Analogie, um dieses Auftriebsverhalten einzuführen.
Die Analogie hat Grenzen. Ein Segel ist flexibel, mehrere Segel interagieren, und der reale Luftstrom ist viskos, turbulent und dreidimensional. Erklärungen, die allein auf Bernoulli-Druck oder allein auf Newtonsche Reaktion beruhen, sind unvollständig. Für den Seemann ist das praktische Ergebnis, für eine effektive Form im scheinbaren Wind zu trimmen, nicht einfach jedes Blatt so hart wie möglich zu ziehen.
Scheinbarer Wind ist die Vektorkombination aus echtem Wind und dem Luftstrom, der durch die eigene Bewegung des Schiffes erzeugt wird. Seine Richtung und Stärke ändern sich, wenn das Boot beschleunigt, was eine weitere Trimmanpassung erfordert. Der gleiche Küstenwind erreicht daher ein stationäres, langsames und schnelles Schiff in unterschiedlichen scheinbaren Winkeln. Ein einzelner fester Windpfeil lässt diese Rückmeldung aus.
Unterwasserwiderstand verhindert, dass die Querkraft zu reiner Drift wird
Die seitliche Komponente von den Segeln kann erheblich sein. Kiele, Mittelbretter, Leeboards und die eingetauchte Seite des Rumpfes entwickeln eine entgegengesetzte Wasserkraft, die die seitliche Bewegung begrenzt. Die aerodynamischen und hydrodynamischen Systeme hinterlassen zusammen eine vorwärts gerichtete Komponente entlang des nutzbaren Kurses. Ein flacher oder abgerundeter Rumpf mit wenig seitlicher Ebene kann viel mehr Spielraum machen.
Leeway trennt Kompass-Richtung von der Spur. Ein Bogen, der 45 Grad vom Wind weg zeigt, garantiert keinen 45-Grad-Pfad über die Erde; Strom, Wellen und Abwindrutschen verändern das Ergebnis. Historische Navigatoren schätzten den Fehler aus nachfolgenden Korrekturen, während eine moderne Besatzung die Richtung, die Geschwindigkeit durch Wasser und die GPS-Spur vergleichen kann. Die Fähigkeit zum Wind gehört dem ganzen Schiff in seiner Umgebung, nicht nur dem Segel.
Tacking verbindet zwei schräge Kurse in Windrichtung Fortschritt
Mit dem Ziel direkt vor dem Wind segelt das Schiff auf der einen Seite dicht gezogen, dreht dann seinen Bogen durch den Wind und füllt die Segel auf der anderen Seite. Dieses Manöver ist ein Tack oder kommt zustande. Die Karte zeigt einen Zickzack; nur die Komponente jedes Beines zum Ziel zählt als nützlicher Windfortschritt. Übermäßig häufige Hefte verschwenden Geschwindigkeit, während sehr lange Beine außerhalb des sicheren Kanals führen können.
Momentum trägt den Rumpf durch die No-Go-Zone. Zu viel Ruder fügt Luftwiderstand hinzu; zu wenig kann den Bogen nicht drehen. Kopfsegel, Hauptsegel und Helm müssen nacheinander arbeiten, und ein ins Stocken geratenes Schiff kann in Eisen bleiben. Ein Gybe dreht stattdessen das Heck durch den Wind auf einem Off-Wind-Kurs. Seine Laständerungen und Gefahren sind unterschiedlich, so dass nicht jede Bewegung eines Segels von einer Seite zur anderen ein Aufwind ist.
Ein Quadratrigger konnte zu Windrichtung schlagen, zahlte aber höhere Bearbeitungskosten
Quadrat Yards könnten verspannt werden, so dass ein Schiff schräg zu Windrichtung und Tack segeln. Doch Yardwinkel, Segelform und Windung im Allgemeinen erweitert die No-Go-Zone. Eine große Besatzung hatte viele Yards und Segel zu koordinieren, manchmal arbeiten in der Höhe. Wenn der schwere Rumpf beim Überqueren des Windes an Dynamik verliert, kann er sich auf der neuen Seite nicht füllen. Verengtes Wasser, ungünstige Strömung und ein Lee Ufer machten das Manöver besonders anspruchsvoll.
Die Nachbildung des Handelsschiffes Friendship von 1797 gibt dem System eine Skala: elf Quadrat- und sechs Vor- und Nachsegel, fast ein Viertel Hektar Leinwand und etwa fünfzig Meilen Linie. Seine Vorder- und Angelsegel halfen ihm, zu zeigen und sich zu drehen, löschten jedoch nicht die Grenzen von Rumpf, Zug und Quadratrig. Historische Meister warteten auch auf eine Windverschiebung, benutzten Gezeiten, verzogen, verankert oder akzeptierten Verzögerungen. Die Fähigkeit, in Windrichtung zu segeln, war nie ein Versprechen einer direkten oder schnellen Ankunft.
Fragen
Erforschen Sie dieses Thema weiter
Kann ein Segelboot direkt in den Wind segeln?
Normalerweise nein. Seine Segel luff und Antrieb zusammenbricht, so muss es auf beiden Seiten der No-Go-Zone und alternative Tacks segeln.
Ist das Segel oder der Kiel das Segeln im Wind möglich?
Beides. Das Segel erzeugt aerodynamische Kraft; der Kiel, das Mittelbrett oder der Rumpf widersteht der Querbewegung im Wasser. Ihre vereinten Kräfte bestimmen den Kurs.
Kann jedes Segelboot 45 Grad vom Wind entfernt liegen?
Nein. Fünfundvierzig Grad ist eine allgemeine Lehre Näherung. Rig, Rumpf, Ladung, Wellen und Besatzungstechnik verändern sowohl den Zeigewinkel als auch den Spielraum.
Könnten quadratisch-gefesselte Schiffe im Wind segeln?
Viele konnten schräg zum Wind und zum Anflug segeln, aber sie zeigten im Allgemeinen weniger genau und brauchten mehr Menschen, Schwung und Meeresraum als ein geeignetes Vorder- und Unterwasserfahrzeug.
Quellen
Setzen Sie die Forschung fort
- Wie es funktioniert: SegelbooteNASA Goddard Space Flight Center
- Segeln und das Tech DinghyMIT Sailing
- Lernen zu SegelnUCLA Recreation
- Freundschafts-Rigging zum ersten Mal voll im EinsatzU.S. National Park Service
- Great Lakes Schiffwracks von WisconsinU.S. National Park Service
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