compassLa vane a avancé alors que le drapeau de la rive ne tournait pas
WIND TRIANGLE · REPRODUCIBLE COMPONENTS
The same west wind moves from the beam toward the bow as the vessel accelerates
Every vector first describes where air travels; only the final report reverses it into the everyday wind-from convention.Vaw = Vtw − VboatAWS = √(10² + 6²) = 11.66 knAWA = atan(10 ÷ 6) = 59.0° PORT| Vector | ΔE | ΔN | Magnitude | Coming-from result |
|---|---|---|---|---|
| True airflow | +10.00 | 0.00 | 10.00 kn | From west |
| Minus vessel | 0.00 | −6.00 | 6.00 kn | Vessel north |
| Apparent airflow | +10.00 | −6.00 | 11.66 kn | 59.0° port |
WMO meteorological wind relative to Earth
Some sailing systems; current separates the result
Le vent apparent est le débit d'air relatif dans le cadre de référence du bateau.
Une vane fixe décrit le mouvement de l'air par rapport à la Terre. Une personne et un anémomètre à bord se déplacent avec le navire et rencontrent de l'air par rapport à cette plate-forme mobile. Même dans des conditions ambiantes parfaitement calmes, un navire de huit noeuds crée un vent apparent d'environ huit noeuds venant de l'avant. Ce n'est pas un nouveau système météorologique, mais le résultat d'un changement de cadre de référence.
L'arithmétique vectorielle est la plus claire lorsque les flèches indiquent où l'air voyage : Vaw égale Vtw moins Vboat. Météorologie et discours de voile au lieu de nom d'où vient le vent – un vent de l'ouest transporte l'air vers l'est. Après avoir soustrait les composants, inverser le vecteur de flux d'air résultant pour signaler son retour conventionnel de direction. Le fait de manquer ce renversement crée une erreur de 180 degrés.
Un exemple de vent de faisceau montre un vent apparent de renforcement et de progression
Laissez un navire se diriger vers le nord à six noeuds au-dessus du sol tandis que le vrai vent vient de plein ouest à dix noeuds. Avec l'est aussi positif x et le nord comme positif y, le vrai débit d'air est (10, 0), la vitesse du navire est (0, 6) et le débit d'air relatif est (10, moins 6). La vitesse apparente du vent est la racine carrée de 10 carrés plus 6 carrés, environ 11,66 nœuds. Il vient du nord-ouest, 59,0 degrés sur l'avant bâbord plutôt que le faisceau bâbord de 90 degrés du bateau stationnaire.
Plus de vitesse du bateau augmente la composante avant relative-air, donc le vent apparent se déplace vers l'avant. Cela ne signifie pas que chaque parcours produit un vent apparent plus fort. Un bateau qui voyage à six noeuds directement en aval du vent dans l'air se déplaçant à douze noeuds suit la masse d'air et se sent à environ six noeuds de l'arrière. Le triangle plein vent, et non la vitesse du bateau, contrôle le résultat.
Les sails répondent au vent apparent, pas à la flèche d'un observateur à terre
Une voile échange de l'élan avec son flux d'air local, donc le vent apparent fixe son angle d'attaque. Comme un bateau accélère, la coupe de voile doit changer même si le vent réel ambiant est stable. Les bateaux rapides sur de larges parcours géographiques peuvent encore éprouver un vent apparent lointain; une carte comme le vent en bas ne décrit pas en soi comment leurs voiles sont chargées.
La relation est une boucle de rétroaction. Une rafale accélère le navire, le terme de vitesse change de vitesse et d'angle apparents, la force de la voile change à nouveau, et le talon, le gouvernail et la résistance sous-marine rejoignent l'équilibre. L'entraînement MIT met l'accent sur l'attention répétée aux témoins, à la texture de l'eau et à l'angle du vent par rapport à l'arc. Les commandes de voile répondent au débit d'air relatif en temps réel, et non à un diagramme gelé du vent réel.
La vitesse de référence peut varier selon le vent réel et la vitesse de navigation.
Les observations marines de l'OMM cherchent le vent par rapport à la Terre fixe. Les directives de recherche corrigent donc le vent apparent orienté avec le COG et le SOG du navire pour obtenir le vent réel météorologique. Le courant est déjà représenté en mouvement au sol; le remplacement de la SOG par un journal d'eau tout en conservant la même définition donne une réponse différente.
Les écrans de performance de navigation utilisent également TWA et TWS, mais certains systèmes combinent la cape de compas avec la vitesse à travers l'eau pour créer un vent de référence pour l'analyse de la force de voile. Un courant allant vers l'est sépare un vecteur de courant du vent météorologique se référant à la terre. Un affichage disant TRUE ne résout pas la convention; sa source de navigation et sa documentation de correction du courant le font.
AWA, AWS, TWA et TWS héritent d'erreurs de capteur et d'installation
AWA est le point d'arrivée de l'angle apparent par rapport à l'axe du navire et AWS sa vitesse. Les valeurs TWA et TWS sont reconstruites. Un capteur de tête de mât a besoin de données de cap et d'assiette pour faire pivoter les mesures en axes géographiques. Les tours, le roulis, le pas et le mouvement du mât ajoutent la vitesse du capteur, tandis que les intervalles moyens différents changent les pics indiqués par deux affichages.
Houx, mât, voiles et superstructures se détournent, accélèrent et abritent le flux local. Les travaux de recherche-navire de la NOAA démontrent des différences entre les positions des capteurs et entre les déformations de débit corrigées et non corrigées. La fixation d'une grande vane réduit certaines interférences, mais ne garantit pas un vent libre non perturbé. Les travaux de précision ajoutent l'étalonnage, la correction des mouvements et un modèle de débit d'air propre au navire.
Un triangle vent expose les erreurs de référence et de signe
Un enregistrement reproductible indique le temps, le cap, le COG, la vitesse dans l'eau, le SOG, l'angle relatif du vent, l'emplacement du capteur et si chaque angle est relatif au navire ou vrai-nord référencé. Convertir les composants de vent en composants de voyage, effectuer l'opération vectoriel, puis convertir en arrière. Une table de composants expose rapidement les inversions de 180 degrés, les erreurs de signalisation bâbord-aéroplane et les nœuds ou mètres mixtes par seconde.
Le vrai vent marin n'est pas un avion stationnaire uniforme. Les gousses, le cisaillement vertical, le mouvement des bateaux à ondes et les différences de temps violent le triangle simple. Le modèle reste précieux car chaque quantité porte un cadre de référence explicite. Elle fournit un langage commun pour le parage des voiles et le contrôle de la qualité des données, tandis que sa précision décimale reste limitée par les capteurs, la moyenne et la variabilité environnementale.
Questions
Continuez à explorer ce sujet
Quelle est la formule du vent apparent?
Pour les vecteurs indiquant où se déplace l'air, Vaw = Vtw − Vboat. Inverser le vecteur résultant lors de la déclaration de la direction conventionnelle d'où vient le vent.
Pourquoi le vent apparent avance-t-il à mesure qu'un bateau accélère?
Le mouvement vers l'avant du navire ajoute un débit d'air relatif de l'avant. À mesure que cette composante grandit, beaucoup de directions d'accès et de vent apparent-vent tournent vers l'avant.
Le vent apparent est-il toujours plus fort quand on navigue sous le vent?
- Non, c'est pas vrai. Un navire qui suit l'air directement en aval du vent soustrait sa vitesse du flux d'air réel et peut sentir un vent plus faible. Un cours oblique nécessite le calcul vectoriel complet.
Le calcul du vent réel devrait-il utiliser le SOG ou la vitesse dans l'eau?
Le vent réel météorologique de référence terrestre utilise le COG et le SOG. Certains systèmes de navigation utilisent la cap et la vitesse dans l'eau pour un résultat de référence de l'eau; le courant les rend différents.
Un capteur de tête de mât mesure-t-il le vent apparent sans erreur?
- Non, c'est pas vrai. La position, la distorsion du débit du bateau, le mouvement du mât, l'assiette, l'étalonnage et la moyenne l'affectent tous. Les mesures de la qualité de la recherche nécessitent des corrections appropriées.
Sources
Continuer les recherches
- Calcul des vrais vents à partir des données Motion-VesselWMO / NOAA ICOADS
- Voile et la Tech DinghyMIT Sailing
- Comment ça marche : VoiliersNASA Goddard Space Flight Center
- ACE-1 données relatives au vent à bord et vraiesNOAA Pacific Marine Environmental Laboratory
- TEXAQS 2006 composants de vent de navireNOAA Pacific Marine Environmental Laboratory
- Pratiques exemplaires de mesure du flux d'interaction air-merNOAA Physical Sciences Laboratory
- Navires Registre météorologique : observations du vent des navires et des bouéesNOAA National Weather Service
- MITNA Procédures opérationnelles normaliséesMIT Sailing
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