compassLee Shore pochłania margines bezpieczeństwa
VECTOR ACCOUNT · REPRODUCIBLE EXAMPLE
GPS reads 014.3°. Why is leeway still only 5°?
Compute motion through water first, then add current. Subtracting heading directly from the final ground track folds leeway and current into one angle.Water distance = 6 kn × 4 h = 24 NMΔNwater = 24 × cos 5° = 23.91 NMΔEwater = 24 × sin 5° = 2.09 NMΔEcurrent = 1 kn × 4 h = 4.00 NM| Vector | Direction | Speed | Time | Distance | ΔN | ΔE |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Through water | 005°T | 6.00 kn | 4 h | 24.00 NM | +23.91 | +2.09 |
| Current | 090°T | 1.00 kn | 4 h | 4.00 NM | 0.00 | +4.00 |
| Ground resultant | 014.3°T | 6.17 kn | 4 h | 24.67 NM | +23.91 | +6.09 |
Rozpocznij od trzech linii: prowadzenie, przechodzenie przez wodę i prowadzenie przez ziemię
Kierunek jest kierunkiem osi przed- i rufowej statku. Ścieżka przez wodę jest kierunkiem, w którym statek porusza się w stosunku do otaczającej wody. Ślad nad ziemią jest ruchem względem dna morskiego lub Ziemi. Pod wpływem wiatru poprzecznego, tor wodny statku żeglarskiego spada na pochyłą stronę jego kursu. Kąt pomiędzy tymi dwoma pierwszymi liniami jest tu użyty kąt przejścia; opisuje ruch skokowy przez wodę, a nie tylko odległość zmierzoną bokiem.
Bieżący transport lokalnej masy wody i statku w nim, więc kurs GPS nad ziemią zawiera zarówno ruch przez wodę i prąd. Jeśli łuk wskazuje na 1000 stopni, podczas gdy GPS pokazuje 014 stopni, to nie zawsze jest to 14 stopni. Pięć stopni może pochodzić z leway, a reszta z prądów wschodnich. Pozycja, prędkość odniesienia wody, wiarygodne informacje bieżące i położenie podłoża należą do jednego diagramu wektorowego; ich ramy odniesienia nie mogą być przestawione.
Leeway jest zarówno utrata i stan, który pozwala podwodne ciało zrobić boczną siłę
Wynikający z żagla składnik zawiera często duży poprzeczny. W przybliżeniu stały żeglarstwo, kadłub, kil, deska środkowa i ster musi rozwijać przeciwstawną hydrodynamiczną siłę boczną. Te podwodne powierzchnie potrzebują kąta ataku na przepływ wody, aby ustalić różnicę ciśnienia. Rzeczywisty statek żeglarski przyjmuje zatem zazwyczaj niewielki kąt skrętu jako część równowagi siły. Twierdzenie, że kil blokuje wszystkie boki ruchu, nie zmienia kąta, za pomocą którego działa jako zanurzona powierzchnia podnosząca.
Eksperymenty i symulacje traktują swobodę jako podstawową zmienną równowagi żeglarskiej i mierzą ją piętą, kątem steru, prędkością wiatru i łodzi. Zwiększenie kąta zazwyczaj podnosi podwodne boki, ale również zwiększa indukowane przeciąganie, oddzielony przepływ i utratę toru. Nie ma uniwersalnego optymalnego: proporcje kadłuba, stosunek kształtu kila, steru, przegubu, pięty, prędkości i fal zmieniają siłę wytwarzaną pod tym samym kątem.
Kąt pięciostopniowy zmienia się w dwie mile przesunięcia toru w ciągu czterech godzin.
Załóżmy, że statek kieruje się w odległości 6 węzłów przez wodę, z 5 stopniami swobody na wschód przez 4 godziny. Jego strumień wody ma 20 mil morskich. Noralstwo jest 24 razy cosinus 5 stopni, około 23,91 mil; na czczo 24 razy sinus 5 stopni, około 2,09 mil. Bez prądu, statek jest już około dwóch mil do pochylenia się do linii kursu. Ten sam kąt tworzy większą odległość skrzyżowania toru, gdy bieg rośnie.
Teraz dodaj ustawienie prądu 090 stopni prawdziwe na jednym węźle przez te same cztery godziny. Masa wody wnosi kolejne 4 mile na wschód. Wyporność lądu wynosi 23.91 północ i 6.09 wschód, nadając kurs GPS w zakresie około 014.3 stopni i prędkość nad ziemią w zakresie około 6.17 węzłów. Lewa droga pozostaje pięć stopni, nie 14.3. Specjalny wykres oddziela nagłówek, tor wodny, wektor bieżący i tor naziemny, aby każdy wynik można było sprawdzić.
Historyczne nawigatorzy szacowane odstępy od wiatru, zachowania statku i log
Badania nad brytyjskimi dziennikami historycznymi opisują swobodę działania jako zmianę oczywiście spowodowaną bocznym naciskiem wiatru na kadłub i żagle, z dodatkiem w zależności od kierunku wiatru, siły wiatru i właściwości żaglowych statku. Kursy i prędkości z zegarka po raz pierwszy trafiły na płytę poprzeczną lub ciętą. Po obserwacji w południe oficer nawigacyjny zebrał poprzednie dwadzieścia cztery godziny i zastosował przepustowość, zmianę magnetyczną i dryfowanie, aby uzyskać kurs i odległość, które dobrze się sprawdziły.
Łańcuch ten pokazuje, dlaczego wolność w starym dzienniku była zwykle osądem, a nie bezpośrednio przestrzeganą prawdą. Wiatr może być odnotowany do trzydziestu dwóch, szesnastu lub nawet ośmiu punktów kompasu, podczas gdy prędkość pochodzi z przerywanych odlewów dziennika. Późniejsze rozwiązanie niebios lub naziemne może ujawnić ogólny błąd na rachunku, ale nie może go jednoznacznie podzielić pomiędzy obecny, leeway, sterowanie i log błąd. Historyczna rekonstrukcja toru musi ustalić kolejność kolumn i poprawek przed porównaniem liczb.
Nowoczesny pomiar rozpoczyna się od wyboru ramy odniesienia
Nowoczesny proces próbny może rejestrować kierunek, prędkość statku przez wodę, prędkość GPS nad ziemią, prawdziwy lub pozorny wiatr, pięta i kąt steru w tym samym czasie. Wyłączenie swobody od różnicy między nagłówkiem a kursem jazdy nad podłożem wymaga pomiaru lub oszacowania prądu; w przeciwnym razie wynikiem jest całkowite przesunięcie wiatru i prądu. W pełni skala prób jachtów odpowiednio mierzyć swobodę z wiatrem, prędkość łodzi, pięta, ster i fale, a nie czytać utwór GPS w izolacji.
Budzenie może zaoferować użyteczną wskazówkę wizualną, ale fale, przepływ śmigła, przepływ steru i pozycja oglądania zakłócają. Elektroniczny kurs zawiera również błędy magnetyczne, osiowe i instalacyjne. W ramach badania można określić, czy każdy kierunek jest prawdziwy czy magnetyczny, czy prędkość jest przez wodę czy nad podłożem, a przedział czasowy, następnie sprawdzić wynik w stosunku do niezależnego położenia lub obserwacji bieżącej. Dodatkowe miejsca po przecinku nie mogą naprawić źle oznaczonej ramki odniesienia.
Poczynając od "leway", chodzi o ochronę toru, a nie upiększanie numeru kompasu.
Nowoczesne brytyjskie chartwork rozwija DR przez kurs kompasu i zalogowanej odległości, następnie zawiera zestaw, dryfowanie i swobodę w szacowanej pozycji. Bowditch również wyróżnia EP poprawiony na polach manewru, bieżących efektów i błąd w kierowaniu. W pobliżu brzegu Lee nawigator pozwala na jazdę w kierunku wiatru i uzyskuje częste poprawki zamiast czekać na pojawienie się łuku w zgodzie z przeznaczeniem.
Pochylenie można zmniejszyć poprzez utrzymanie użytecznej prędkości przez wodę, unikając nadmiernego pięty, skracając inteligentnie żagiel, odpowiednio ustalając centralną lub leeboard, balansując plan żagla i wybierając bezpieczniejszą wodę. Podręcznik szkolenia MIT wyjaśnia, że płyta środkowa ogranicza płaski dinghy 's boki, a podnoszenie go zmniejsza przeciąganie, ale również usuwa boczny opór. Historyczne długie koła, tablice, szkice i ładunki, w różnych formach, dokonały tego samego handlu. Do każdego statku nie należy żadna korekta o trzech lub pięciu stopniach.
Pytania
Kontynuuj badanie tego tematu
Jaka jest różnica między swobodą działania a bieżącą zmianą?
Leeway jest ruchem statku w dół wiatru względem otaczającej wody. Prąd porusza się sama masa wody. Obie zmieniają tor naziemny, ale używają różnych ram odniesienia i poprawek.
Czy kurs minus GPS jest kątem przejścia?
Zazwyczaj nie. Różnica ta zawiera również bieżącą, błąd kompasu i zmienność kierownicy. Szacowana odległość wymaga oddzielenia ruchu i prądu, które są związane z wodą.
Czy kil może całkowicie wyeliminować swobodę działania?
Nie w absolutnym sensie. To znacznie ogranicza boczny poślizg, ale zwykle potrzebuje kąta ataku do przepływu wody w celu stworzenia hydrodynamicznej siły bocznej przeciwko żagla.
Czy mogę skorzystać z stałej 5-stopniowej odprawy?
5 stopni jest przydatny dla pracującego przykładu, a nie uniwersalnej stałej statku. Kąt i siła wiatru, prędkość, pięta, kadłub i dodatki, załadunek i stan morza wszystko to zmieniają.
Jak nawigatorzy statków ocenił swobodę lotu?
Połączyli kierunek wiatru i siłę, zachowanie statku, kursy obserwacyjne i rekordy prędkości, następnie przetestowali ogólne rozliczanie z obserwacji w południe lub naziemny fix.
Źródła
Kontynuacja badań
- Amerykański Navigator Praktyczny, tom 1National Geospatial-Intelligence Agency
- Nawigacja i badanie radarowe SyllabusUK Maritime and Coastguard Agency
- Brytyjskie dzienniki w archiwum UKInternational Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set
- Żeglarstwo i Tech DinghyMIT Sailing
- Eksperymentalne badanie przepływu przez kadłuby w lewoJournal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics
- Wydajność żeglarstwa oceaniczne Cruising Yacht przez Full- Skale Sea TestJapan Society of Naval Architects and Ocean Engineers
- Stosunek niskich wymiarów do statków z napędem wiatrowymJournal of Marine Science and Technology
- Praktyczne żeglarstwo i motorowe- ŁodzieLibrary of Congress
01