compassA costa de Lee está consumindo a margem de segurança
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 |
Comece com três linhas: rumo, trilha através da água e trilha sobre o solo
A direcção é a direcção do eixo dianteiro e frontal da embarcação. Rastrear através da água é a direção em que o recipiente realmente se move em relação à água circundante. A trilha sobre o solo é movimento relativo ao fundo do mar ou Terra. Sob força de vento transversal, a trilha de água de um navio de navegação cai no lado de leaward de sua direção. O ângulo entre as duas primeiras linhas é o ângulo de margem usado aqui; descreve movimento oblíquo através da água, não apenas uma distância medida lateralmente.
A corrente transporta a massa de água local e o recipiente dentro dele, de modo que o curso de GPS sobre o solo contém tanto movimento através da água e corrente. Se o arco aponta 000 graus enquanto GPS mostra 014 graus, a margem de manobra não é necessariamente 14 graus. Cinco graus podem vir de uma margem de manobra e o resto de uma corrente de leste. O cabeçalho, a velocidade de referência da água, as informações fiáveis sobre a corrente e a posição do solo pertencem a um diagrama vetorial; os seus quadros de referência não podem ser trocados.
Leeway é tanto uma perda e a condição que permite que o corpo subaquático fazer sideforce
O resultado da vela geralmente contém um grande componente transversal. Em navegação estável aproximada, casco, quilha, placa central e leme deve desenvolver uma força lateral hidrodinâmica oposta. Essas superfícies subaquáticas precisam de um ângulo de ataque ao fluxo de água para estabelecer a diferença de pressão. Um navio de navegação real, portanto, normalmente adota um pequeno ângulo de margem como parte de seu equilíbrio de força. Dizendo que uma quilha bloqueia todo o movimento lateral falha o ângulo pelo qual funciona como uma superfície submersa de elevação.
Experiências e simulações tratam a margem de manobra como uma variável fundamental de equilíbrio de vela e medem-na com calcanhar, ângulo de leme, vento e velocidade do barco. Aumentar o ângulo geralmente aumenta a força lateral subaquática, mas também aumenta o arrasto induzido, fluxo separado e perda de pista. Não há um ideal universal: proporções de casco, proporção de aspecto de quilha, leme, rascunho, calcanhar, velocidade e ondas mudam a força produzida no mesmo ângulo.
Um ângulo de cinco graus torna-se duas milhas de deslocamento transversal em quatro horas.
Suponhamos que o navio tenha uma velocidade de 1000 graus, a seis nós, através da água, com cinco graus de margem para leste durante quatro horas. A sua corrida de água é de 24 milhas náuticas. O norte é 24 vezes cosseno cinco graus, cerca de 23,91 milhas; o leste é 24 vezes seno cinco graus, cerca de 2,09 milhas. Sem corrente alguma, a nave já está a cerca de três quilómetros para a direcção da sua linha. O mesmo ângulo cria uma distância cruzada maior à medida que a corrida cresce.
Agora adicione uma configuração atual de 090 graus verdadeiro em um nó durante as mesmas quatro horas. A massa de água contribui para mais quatro milhas a leste. O deslocamento do solo torna-se 23,91 norte e 6,09 leste, dando um curso GPS perto de 014.3 graus verdadeiro e velocidade sobre o solo perto de 6,17 nós. A Leeway continua a 5 graus, não 14.3. O gráfico dedicado separa o cabeçalho, a trilha de água, o vetor atual e a pista de solo para que cada resultado possa ser verificado.
Navegadores históricos estimaram a margem de vento, o comportamento do navio e o log
A pesquisa sobre diários históricos britânicos descreve a margem de manobra como a mudança de curso causada pela pressão lateral do vento sobre casco e velas, com a margem dependendo da direção do vento, força do vento e as qualidades de vela do navio. Cursos e velocidades do relógio primeiro foram para uma placa transversal ou tora áspera. Após a observação do meio-dia, o oficial de navegação reuniu as vinte e quatro horas anteriores e aplicou margem, variação magnética e deriva para obter curso e distância fez bom.
Essa corrente mostra porque a margem de manobra num tronco velho era geralmente um julgamento, não uma verdade diretamente observada. O vento pode ser gravado em trinta e dois, dezesseis ou até oito pontos de bússola, enquanto a velocidade veio de moldes de log intermitente. Uma correção celestial ou terrestre posterior poderia revelar o erro geral na conta, mas não poderia dividi-la exclusivamente entre o erro atual, a margem de manobra, a direção e o log. A reconstrução histórica da via deve estabelecer as colunas e a sequência de correção antes de comparar números.
A medição moderna ainda começa escolhendo um quadro de referência
Um teste marítimo moderno pode gravar o rumo, a velocidade do navio através da água, velocidade GPS sobre o solo, vento verdadeiro ou aparente, calcanhar e leme ao mesmo tempo. A extração da margem da diferença entre o rumo e o curso sobre o solo requer que a corrente seja medida ou estimada; caso contrário, o resultado é o deslocamento total vento-e-corrente. Testes em escala completa iate, de acordo, medir margem com vento, velocidade do barco, calcanhar, leme e ondas, em vez de ler uma pista GPS em isolamento.
O velório pode oferecer uma pista visual útil, mas ondas, fluxo de hélice, fluxo de leme e posição de visualização o perturbam. O cabeçalho eletrônico também carrega erros magnéticos, de alinhamento e de instalação. Uma medição defensável indica se cada direção é verdadeira ou magnética, se a velocidade é através da água ou sobre o solo, e o intervalo de tempo, em seguida, verifica o resultado contra uma posição independente ou observação atual. As casas decimais extra não podem reparar um quadro de referência mal marcado.
Corrigir a margem é proteger a pista, não embelezar o número da bússola.
Moderno trabalho gráfico britânico avança um DR por curso de bússola e distância registrada, em seguida, inclui conjunto, deriva e margem de manobra em uma posição estimada. Bowditch também distingue um EP corrigido para a margem de manobra, efeitos atuais e erro de direção. Perto de uma costa lee, o navegador permite que o vento para encaminhe e obtém fixações frequentes, em vez de esperar que o arco apareça alinhado com o destino.
A Leeway pode ser reduzida mantendo a velocidade útil através da água, evitando o salto excessivo, encurtando a vela de forma inteligente, definindo uma placa central ou leoa adequadamente, balanceando o plano da vela e escolhendo água mais segura. O manual de treinamento do MIT explica que uma placa central limita o deslizamento lateral de um bote de fundo plano, enquanto ele aumenta reduz o arrasto, mas também remove a resistência lateral. As quilhas longas históricas, as pranchas de leopardo, o rascunho e o carregamento fizeram o mesmo tradeoff em diferentes formas. Nenhuma correcção de três ou cinco graus pertence a cada vaso.
Perguntas
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Qual é a diferença entre a margem de manobra e a deriva atual?
A Leeway é o movimento do vento em relação à água circundante. A corrente move a massa da água em si. Ambos alteram a pista de terra, mas usam diferentes quadros de referência e correções.
A direcção menos GPS é o ângulo de margem?
Normalmente não. Essa diferença também contém variação de corrente, erro de bússola e direção. A margem de manobra de estimativa requer a separação do movimento e da corrente com referência à água.
Uma quilha pode eliminar completamente a margem de manobra?
Não no sentido absoluto. Ele limita muito o deslizamento lateral, mas normalmente precisa de um ângulo de ataque ao fluxo de água, a fim de criar força lateral hidrodinâmica contra as velas.
Posso usar uma mesada de cinco graus?
Cinco graus é útil para um exemplo trabalhado, não uma constante universal do vaso. Ângulo de vento e força, velocidade, calcanhar, casco e apêndices, carga e estado do mar tudo muda.
Como é que os navegadores de navegação estimam a margem de manobra?
Eles combinaram direção e força do vento, comportamento do navio, cursos de observação e registros de velocidade, em seguida, testou o ajuste global contra uma observação do meio-dia ou fixação terrestre.
Fontes
Continuar a investigação
- Navegador Prático Americano, Volume 1National Geospatial-Intelligence Agency
- Navegação e exame de radar SyllabusUK Maritime and Coastguard Agency
- Diários de Bordo Britânicos em Arquivos do Reino UnidoInternational Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set
- Vela e o Dinghy técnicoMIT Sailing
- Uma investigação experimental do fluxo passado de cascos na margem de manobraJournal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics
- Desempenho de vela do iate cruzeiro oceano por Full-Scale Sea TestJapan Society of Naval Architects and Ocean Engineers
- Anexos de proporção de baixo espectro para navios assistidos por ventoJournal of Marine Science and Technology
- Navegação prática e Motor-BoatingLibrary of Congress
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