항해

Sailing
기타 용도는 항해(동음이의)를 참조하십시오.
범선 및 그 설비
앞뒤 돛을 달고 달리는 스루프
네모난 돛을 단 세 마스트 바크
날개 달린 수중익선 쌍동선
DN 클래스 아이스보트
3급 육상 요트

항해는 돛, 날개 또는 연에 작용하는 바람을 이용하여 수면(항해하는 배, 범선, 윈드서퍼 또는 카이트서퍼), 얼음(얼음선) 또는 육지(육지 요트)에서 배를 추진합니다. 이는 종종 더 큰 항해 계획의 일부입니다.

선사시대부터 19세기 후반까지, 범선은 해상 무역과 운송의 주요 수단이었다; 바다와 대양을 횡단하는 탐험은 최단 거리 이외의 어떤 것도 돛에 의존했다.이 시기의 해군력은 현재의 기술에 따라 다양한 수준의 항해를 사용했고, 그 결과 돛 시대의 포를 장착한 항해선이 탄생했다.돛은 19세기 후반 선박의 추진 방법으로서 증기로 서서히 대체되었고, 여러 단계적인 발전을 통해 증기의 기술이 점차적으로 향상되었다.증기는 범선보다 더 빠른 평균 속도로 운행하는 정기 운항을 가능하게 했다.연비의 큰 개선으로 증기는 모든 상업적 상황에서 점차적으로 항해를 앞지르게 되었고, 이는 선박 소유 투자자들에게 [1]: 9, 16 더 나은 자본 수익률을 가져다 주었다.

21세기에 대부분의 항해는 레크리에이션이나 스포츠의 한 형태이다.레저용 요트나 요트는 레이싱과 크루징으로 나눌 수 있습니다.순항에는 연안 및 대양을 횡단하는 장거리 여행, 육지가 보이는 해안 항해, 주간 항해 등이 포함될 수 있습니다.

항해는 돛이 바람으로부터 힘을 얻어 양력과 항력을 모두 발생시킬 때 돛의 물리학에 의존합니다.일정한 항로에서, 돛은 움직이는 선박에서 감지되는 바람인 겉보기 바람으로 결정되는 풍력의 발전을 최적화하는 각도로 설정된다.돛을 통해 전달되는 힘은 범선의 선체, 용골 및 방향타로부터의 힘, 아이스보트의 스케이트 러너로부터의 힘 또는 항로를 조종하는 육지 범선의 바퀴로부터의 힘에 의해 저항된다.이러한 힘의 조합은 바람의 방향뿐만 아니라 바람의 방향도 항해할 수 있다는 것을 의미합니다.진정한 풍향에 대한 코스(정지 깃발로 표시됨)를 돛의 포인트라고 한다.기존 범선은 돛이 바람에 너무 가까운 코스에서는 풍력을 얻을 수 없다.

역사

상세 정보:해양사 및 범선 » 역사
게발 돛을 단 피지 항행 아웃리거 보트

역사를 통틀어 항해는 탐험, 무역, 운송, 전쟁 등 육로를 통한 여행보다 더 큰 이동성을 가능하게 하고, 해안에서보다 낚시할 수 있는 능력을 증가시킨 중요한 형태의 추진력이었다.

19세기에 일어난 육로 운송의 큰 발전 전까지는, 수상 운송이 선택 사항이었다면, 육로로 같은 여행을 하는 것보다 더 빠르고, 저렴하고, 안전했다.이것의 결과의 예로는 고전기 동안 지중해의 대규모 곡물 무역이 있다.로마와 같은 도시들은 많은 양의 곡물을 필요로 하는 배를 항해하는 것에 전적으로 의존했다.로마제국의 범선이 지중해 길이의 곡물을 운반하는 데 드는 비용은 도로로 15마일을 이동하는 것보다 적다고 추정되어 왔다.로마는 서기 [2]: 297 [3]: 147 [a]3세기 동안 매년 약 15만 톤의 이집트 곡물을 소비했다.

비슷하지만 더 최근의 석탄 거래는 타인 강 근처에 위치한 광산에서 런던으로 가는 것이었다. 이 광산은 이미 14세기에 시행되었고 도시의 규모가 커짐에 따라 성장했다.1795년에 4,395개의 석탄 화물이 런던으로 배달되었다.이것은 약 500대의 항해용 콜리어가 필요했을 것이다(연간 8~9회 운항한다.이 양은 1839년까지 두 배로 증가하였다. (첫 번째 증기 동력식 탄착기는 1852년까지 출시되지 않았고 20세기까지 항해용 탄착기는 계속 작동하였다.[5][b]

초기 사각 유정은 일반적으로 바람에 80° 이상 근접할 수 없는 반면, 초기 전방 및 후방 유정은 [7]바람을 피해 60~75° 가까이 항해할 수 있었다.나중에 사각으로 고정된 배들도 바람을 향해 항해할 수 있었고, 발견의 시대를 거치면서 아프리카, 인도, 아메리카,[8] 그리고 전 세계를 항해하는 배들의 표준이 되었다.범선은 시간이 지날수록 점점 더 길어지고 빨라졌으며, 돛이 네모난 더 높은 돛대를 실은 선박이 있었다.돛의 시대 (1570–1870)는 새로 도입된 기선의 속도를 초과하는 속도로 항해할 수 있는 상선들로 18세기와 19세기에 절정에 달했다.

탐사 및 연구

크리스토퍼 콜럼버스의 카락 복제품, 돛을 단 산타 마리아

배에 돛을 다는 것을 암시하는 최초의 이미지는 기원전 6천 년 전의 메소포타미아에서 온 도자기 조각일 것이다.이 이미지는 갈대 보트의 선체에 장착된 두 개의 마스트를 보여주는 것으로 생각되지만 돛은 [9]묘사되어 있지 않습니다.이집트에서 온 돛의 가장 이른 표현은 기원전 [2]: figure 6 3100년 경으로 거슬러 올라간다.나일강은 초기에 추진하기 위한 돛을 사용하기에 적합한 장소로 여겨진다.이는 강물의 흐름이 남쪽에서 북쪽으로 흐르는 반면, 풍향은 북쪽에서 남쪽으로 흐르기 때문이다.따라서 당시 보트는 해류를 이용해 북쪽으로 750마일을 방해받지 않고 항해할 [2]: 11 수 있었습니다.

오스트로네시아 사람들은 [10]: 144 기원전 2000년 이전부터 돛을 사용했다.현재의 중국 남부와 대만에서 그들의 팽창은 기원전 3000년에 시작되었다.그들의 기술은 아웃리거, 쌍동선,[11][12] 그리고 게발톱 돛을 포함하게 되었고, 이것은 기원전 3000년에서 1500년 경에 오스트로네시아 확장을 연해주 동남아시아의 섬들로 가능하게 했고, 이후 미크로네시아, 멜라네시아 섬, 폴리네시아, 그리고 마다가스카르로 이어졌다.중국의 선박기술과 오스트로네시안 사이에는 공통점이 없기 때문에 이러한 [13]특징들은 확장이 시작된 시점이나 그 이후에 개발되었을 것이다.그들은 막대 [14][15]도표와 같은 항해 방법을 사용하여 아웃리거 카누를 타고 먼바다를 여행했습니다.오스트로네시아 배들의 풍향 항해 능력은 탐험 항해에서 풍향 항해 전략을 가능하게 했고, 풍향은 발견을 보고하거나 육지가 발견되지 않았을 때 보고하는 것이었다.이것은 태평양 섬들이 [13]꾸준히 식민지화 되어 있었기 때문에 풍향에 매우 적합했다.

15세기부터 시작된 발견의 시대까지, 네모난 철조망과 여러 개의 돛대가 달린 선박이 표준이었고, 자기 나침반을 포함한 항법 기술에 의해 인도되어 대양 횡단 [8]항해를 가능하게 하는 태양과 별의 목격이 가능했습니다.

발견 시대 동안 유럽 항해에 등장하는 범선은 아프리카를 돌며 중국과 일본, 대서양을 건너 북미와 남미까지 항해했다.나중에, 범선은 북극으로 모험하여 북쪽 해로를 탐험하고 천연자원을 평가하였다.18세기와 19세기에 범선은 항해를 위한 차트를 개발하기 위해 수로 측량을 했고, 때때로 박물학자 찰스 다윈과 함께 제임스 쿡의 항해와 HMS 비글의 2차 항해와 같이 과학자들을 배에 태웠다.

커머스

19세기 후반의 미국 클리퍼선
1840년경 전열을 형성하고 있는 프랑스 함대.

1800년대 초, 빠른 봉쇄를 하는 스쿠너선과 브리건타인 볼티모어 클리퍼스는 속도를 높였지만,[16] 중국에서 온 차와 같이 고가의 화물을 싣기 위한 능력을 줄인 세 개의 돛대가 달린 전형적인 범선으로 진화했다.돛대는 100피트(30m)의 높이로 시속 35km의 속도를 낼 수 있었으며, 24시간 동안 최대 465해리(861km)를 통과할 수 있었다.클리퍼들은 [17]19세기 중반에 경제적으로 경쟁력을 갖게 된 더 크고 느린 선박에 굴복했다.앞뒤 돛(스쿠너)만 있거나 두 돛(브랜진, 바크, 바크)이 혼합된 돛 계획이 등장했다.[8]돛과 [18]닻을 올리기 위해 종종 돛과 닻을 올리기 위해 앞 돛만 고정하고 증기 구동식 기계를 사용할 수 있었기 때문에, 2명 정도의 승무원이 돛을 관리하는 해안 탑세일 스쿠너는 벌크 화물을 운반하는 효율적인 방법이 되었다.

철로 만든 범선은 돛 시대가 끝날 무렵 범선의 마지막 진화를 상징한다.그것들은 19세기에서 [19]20세기 초에 벌크 화물을 장거리 운송하기 위해 만들어졌다.그들은 3-5개의 돛대와 네모난 돛, 그리고 다른 돛을 가진 상선들 중 가장 큰 배였다.그들은 대륙 간에 벌크 화물을 운반했다.철로 만든 범선은 주로 1870년대부터 1900년대까지 만들어졌는데, 이때 기선은 바람을 불지 않고 일정을 지키는 능력 때문에 경제적으로 그들을 앞지르기 시작했다.동시에 철제 선체도 철제 선체를 대체했다.심지어 20세기까지, 범선은 석탄을 위한 벙커나 증기를 위한 민물을 필요로 하지 않았기 때문에 호주와 유럽으로의 대양 횡단 항해에서 그들 자신의 배를 유지할 수 있었고, 그들은 보통 8노트(15km/h)[20]를 겨우 낼 수 있었던 초기 기선들보다 빨랐다.궁극적으로, 기선의 바람으로부터 독립하고 수에즈 운하와 파나마 운하를 통과하는 더 짧은 항로를 이용할 수 있는 능력으로 인해 범선은 [21]비경제적이 되었다.

해군력

상세정보 : 범선전술

배의 무게를 지탱하고 포구를 측면으로 절단하기 위해 내부 골격 구조물에 의존하는 조형선이 보편화되기 전까지 범선은 전투기를 적에게 실어 [22]나르기 위한 운반수단일 뿐이었다.1500년까지 포구들은 적함을 따라 항해하고 여러 개의 [23]대포를 발사할 수 있게 했다.이러한 발전은 해군 함대들이 일렬로 정렬할 수 있게 해주었고, 이로 인해 군함은 적과 평행하거나 수직인 [24]선으로 교전하기 위해 전열에서 위치를 유지할 수 있었다.

최신 어플리케이션

메인주 섬 오트(Isle au Haut)의 덕 하버(Duck Harbor)에 정박 중인 크루즈 요트
2015 Rolex 대서양 횡단 경주에서 로드아일랜드 뉴포트를 출발하여 영국 플리머스로 가는 코만치

상선이나 해군력을 위한 범선의 사용은 엔진 구동 선박으로 대체되었지만, 승객을 [25][26]항해에 태우는 상선 운항은 계속되고 있다.현대 해군은 또한 항해하는 선박을 이용하여 생도들의 [27]해법을 훈련시킨다.레크리에이션이나 스포츠는 현대 보트에서 항해하는 것의 대부분을 차지한다.

레크리에이션

레크리에이션 요트는 주간 항해와 숙박하는 크루징 두 가지로 나눌 수 있다.

주간 항해는 주로 배를 항해하는 즐거움을 제공한다.수신처는 필요 없습니다.다른 [28]사람들과 경험을 공유할 수 있는 기회입니다.10피트(3.0m)에서 30피트(9.1m) 이상 크기의 다양한 보트는 야간 숙박시설이 없는 [29]보트로 간주될 수 있다.

요트를 타고 항해하는 것은 육지에서 육지를 벗어나 육지를 항해하는 것일 수 있으며, 지속적인 야간 사용을 지원하는 범선의 [30]사용을 수반한다.해안 순항지에는 지중해와 흑해, 북유럽, 서유럽, 북대서양, 서아프리카, 남대서양, 카리브해, 북중미 [31]지역이 포함된다.돛을 달고 항해하는 것은 전 세계 바다를 통과하는 항로에서 일어난다.아메리카 대륙과 유럽, 그리고 남아프리카와 남미 사이에 순환 경로가 존재합니다.미국, 호주, 뉴질랜드, 아시아에서 남태평양의 섬까지 가는 많은 경로가 있습니다.어떤 순양함은 지구를 [32]일주한다.

스포츠

주요 기사 : 요트 (스포츠)

스포츠로서의 요트는 요트 클럽 수준에서 시작하여 국가 및 국제 연맹에 이르는 계층적 기반에 따라 조직된다. 요트에는 레이싱 요트, 요트 요트 또는 아이스보트와 육상 요트를 포함한 기타 작고 개방적인 범선이 포함될 수 있다.범선 경주는 세계 범선의 지배를 받으며, 대부분의 경주 형식은 [33]범선 경주 규칙을 사용합니다.여기에는 다음과 같은 다양한 분야가 포함됩니다.

  • 원거리 및 개방된 바다에서 열리는 해양 경주는 종종 며칠 동안 지속되며 벤데 글로브와 오션 [34]레이스와 같은 세계 일주 항해를 포함합니다.
  • 여러 경주 또는 [35]예선으로 구성된 레가타에 여러 보트가 있는 플리트 레이싱.
  • 매치 레이싱은 아메리카컵에서처럼 결승선을 먼저 [36]통과하기 위해 경쟁하는 두 개의 보트로 구성되어 있다.
  • 각각 3개의 보트로 구성된 두 팀 간의 팀 레이싱은 매치 [37]레이싱과 유사한 형식으로 진행된다.
  • 세계 항해 속도 [33][38]기록 위원회의 감독을 받아 다양한 범주의 선박 신기록을 수립하는 스피드 항해.
  • 세일 보드는 그 스포츠에 [39]특화된 여러 가지 종목이 있다.

내비게이션

돛의 지점(및 대체 범선의 주요 돛 힘 구성 요소).
A. 러핑(추진력 없음) - 0~30°
B. 근접 주행(리프트)— 30~50°
C. 빔 리치(리프트)— 90°
D. 넓은 거리(리프트-드래그)—135°까지
E. 주행 중(드래그): 180°
실제 바람(VT)은 다이어그램의 모든 곳에서 동일하지만 보트 속도(VB)와 겉보기 바람(VA)은 돛 지점에 따라 다릅니다.

돛의 끝

상세 정보:돛의 끝

바람으로부터 동력을 얻는 범선의 능력은 범선이 항해하는 지점, 즉 수면 위의 진정한 바람 방향과 관련하여 돛을 타고 이동하는 방향에 따라 달라집니다.돛의 주요 지점은 바람을 향해 직접 0°부터 시작하여 대략 원의 45° 세그먼트에 해당합니다.많은 범선들에게, 바람의 양쪽에 45°에 이르는 아크는 돛이 [41]바람으로부터 동력을 동원할 수 없는 "금지"[40] 구역이다.가능한 한 바람에 가까운 코스(약 45°)를 주행하는 것을 "밀착 주행"이라고 한다.바람이 90도 기울면 배가 "빔 리치"에 있습니다.바람으로부터 135도 떨어진 곳에서, 배는 "광범위한 범위"에 있습니다.바람이 180도 틀면(바람과 같은 방향으로 항행한다)에서 배가 바람을 타고 달리고 있다.

근접 주행에서 넓은 도달 범위에 이르는 범선의 지점에서, 돛은 실질적으로 날개와 같은 역할을 하며, 양력이 주로 배를 추진합니다.넓은 범위에서 바람을 타고 항해할 때 돛은 낙하산처럼 작용하며 항력이 주로 배를 움직인다.얼음 보트나 육지 요트와 같이 전방 저항이 거의 없는 선박의 경우, 이러한 전환은 돛단배나 [41]범선보다 바람에서 더 멀리 발생합니다.

돛 포인트의 풍향은 항상 진정한 바람, 즉 정지해 있는 관찰자가 느끼는 바람을 말합니다.겉으로 보이는 바람, 즉 움직이는 범선의 관찰자가 느끼는 바람은 범선의 동력을 결정합니다.

세 개의 돛을 단 범선

물결은 진풍향을 나타낸다.그 깃발은 풍향에 대한 명백한 표시를 제공한다.

  • Close-hauled: the flag is streaming backwards, the sails are sheeted in tightly.

    가까운 거리: 깃발이 뒤로 펄럭이고 돛은 단단히 고정되어 있습니다.

  • Reaching: the flag is streaming slightly to the side as the sails are sheeted to align with the apparent wind.

    도달: 돛이 겉으로 보이는 바람과 일직선으로 정렬될 때 깃발이 약간 옆으로 흐릅니다.

  • Running: the wind is coming from behind the vessel; the sails are "wing on wing" to be at right angles to the apparent wind.

    달리기: 바람은 배 뒤에서 온다; 돛은 겉보기 바람과 직각을 이루도록 "날개에 맞춰 날갯짓"한다" 있다.

외풍에 미치는 영향

상세 정보:돛에 가해지는 힘 ① 돛의 포인트가 힘에 미치는 영향

실제 풍속(VT)은 요트 속도(VB)와 결합하여 겉보기 풍속(VA), 계기 또는 항해 중인 요트 승무원이 경험하는 공기 속도를 제공한다.겉보기 풍속은 주어진 항해 지점에서 돛의 원동력을 제공합니다.그것은 출입금지 구역에서 다리미로 정지한 배의 실제 풍속에서 범선의 속도가 도달 시 실제 풍속과 더해져 실제 풍속보다 더 빠른 것까지 다양합니다.바람을 [42]거슬러 항해하는 배는 0도 방향으로 내려갑니다.

돛의 3개 지점에서 외관상 바람이 범선에 미치는 영향

범선 A호는 근접 항행 중이다.범선 B호는 대들보에 닿아 있다.범선 C호는 넓은 범위에 있다.
보트 속도(검은색)는 등가 및 반대 방향의 외풍 성분(표시되지 않음)을 생성하며, 이는 실제 바람과 결합하여 외풍이 됩니다.

  • Apparent wind and forces on a sailboat. As the boat sails further from the wind, the apparent wind becomes smaller and the lateral component becomes less; boat speed is highest on the beam reach.

    바람과 힘이 범선에 가해진 것 같아요
    보트가 바람을 피해 더 멀리 항해할수록 겉으로 보이는 바람은 작아지고 측면 구성 요소는 작아집니다. 보트의 속도는 빔 도달점에서 가장 높습니다.

  • Apparent wind on an iceboat. As the iceboat sails further from the wind, the apparent wind increases slightly and the boat speed is highest on the broad reach. The sail is sheeted in for all three points of sail.[41]

    얼음 보트에 바람도 불고
    얼음 보트가 바람을 피해 더 멀리 항해할 때, 겉으로 보이는 바람은 약간 증가하며 넓은 범위에서 배의 속도가 가장 빠르다.돛은 [41]세 개의 돛을 모두 붙일 수 있다.

돛단배가 물속을 통과하는 속도는 물속에서의 선체 항력으로 인한 저항에 의해 제한된다.얼음 보트는 일반적으로 모든 [41]범선 중에서 전진 운동에 대한 저항이 가장 적다.결과적으로, 범선은 얼음 보트보다 더 넓은 풍각의 범위를 경험합니다. 얼음 보트의 속도는 일반적으로 겉보기 바람이 코스의 한쪽으로 몇 도에서 올 정도로 충분히 크기 때문에 대부분의 돛을 돛에 받친 채로 항해해야 합니다.기존의 범선에서는 돛이 돛의 앞부분을 겉으로 보이는 [42]바람과 일직선으로 맞출 수 있는 지점에 양력을 발생시키도록 설정되어 있습니다.

범선의 경우, 돛의 지점은 횡력에 큰 영향을 미칩니다.보트가 돛 아래 바람을 가리킬수록 횡력이 강해지며, 이는 용골이나 다른 수중 호일(단검, 센터보드, 스키그, 방향타 등)의 저항을 필요로 한다.횡력은 또한 돛단배에서 굽힘을 유도하는데, 이는 선원이나 보트 자체의 밸러스트 무게와 보트 모양, 특히 쌍동선을 이용한 저항력을 필요로 한다.보트가 바람을 피함에 따라 횡력과 이에 저항하는 데 필요한 힘이 덜 [43]중요해집니다.얼음 보트에서 측면 힘은 얼음 위에서 날개의 측면 저항에 대항하고 거리 간격은 떨어지며,[44] 이는 일반적으로 힐링을 방지한다.

항해 중인 항로

다양한 위도에서 풍향을 나타내는 대기 순환
북반구의 막힌 전선 주변의 바람 순환

바람과 해류는 연안 및 연안 항해에 있어 계획해야 할 중요한 요소이다.바람의 가용성, 강도 및 방향을 예측하는 것이 원하는 경로를 따라 바람을 사용하기 위한 핵심입니다.해류, 조류 및 강물은 범선의 방향을 원하는 [45]항로에서 벗어나게 할 수 있다.

원하는 코스가 금지 구역 내에 있을 경우, 요트는 바람 속으로 지그재그 경로를 따라 중간 지점이나 목적지에 도달해야 한다.순풍을 타고, 고성능 범선은 일련의 넓은 범위의 지그재그 항로를 따라가면 목적지에 더 빨리 도착할 수 있다.

또, 협상의 장애물이나 채널은, 바람의 방향 전환이 필요하게 되어, 비행기의 반대쪽 바람과의 택의 변경이 필요하게 되는 경우가 있습니다.

택을 바꾸는 것은 바람이 회전할 때 배의 뱃머리 위를 통과할 때 태킹(Tacking)이라고 하며 바람이 선미 위를 통과할 때 지빙(jibing)이라고 합니다.

역풍

범선은 출입 금지 [46]구역 이외의 항로를 항해할 수 있다.만약 다음 경유지 또는 목적지가 비행선의 현재 위치에서 금지 구역으로 정의된 호 안에 있다면, 그것은 비팅 [47]투 윈드워드라고 불리는 개다리 경로로 그곳에 도달하기 위해 일련의 태킹 기술을 수행해야 한다.이 경로를 따라 진행되는 과정을 코스 메이드 굿이라고 하며, 루트의 시작 지점과 끝 지점 사이의 속도를 메이드 굿이라고 하며, 두 지점 사이의 거리를 [48]이동 시간으로 나눈 값으로 계산됩니다.돛단배가 바람을 향해 출발할 수 있도록 하는 경유지까지의 제한선을 [49]레이라인이라고 합니다.버뮤다로 고정된 요트는 바람에 [48]30° 가까이 접근할 수 있는 반면, 대부분의 20세기식 사각 요트는 [50]바람에서 60°로 제한됩니다.전방과 후방 유정은 양쪽에서 바람을 받아 작동하도록 설계된 반면, 사각 유정과 연은 돛의 한쪽에서만 바람이 들어오도록 설계되었습니다.

측면 풍력은 범선에서 가장 높고, 바람이 불어오는 방향으로 근접 및 박동하기 때문에, 선박의 용골, 센터보드, 방향타 및 기타 포일 주변의 저항 수력도 여유를 완화하기 위해 가장 높다. 즉, 선박이 항로를 따라 바람 쪽으로 미끄러지는 것이다.얼음 보트와 육상 요트는 날개나 [51]바퀴의 측면 저항을 통해 횡방향 움직임을 최소화합니다.

태킹에 의한 태킹 변경
상세 정보:태킹(항행) ② 다양한 범선용
맞은편 트랙에 요트 두 척이 있다.

태킹(Tacking) 또는 커밍아웃(curning)은 뱃머리를 바람('바람의 눈'이라고 함)으로 돌려 겉으로 보이는 바람이 한 쪽에서 다른 쪽으로 바뀌도록 하여 반대쪽 [52]태크로 나아가는 기술이다.범선 장치의 유형은 태킹 기동을 달성하기 위한 절차와 제약을 규정한다.앞과 뒤의 리그는 돛을 고정할 때 축 늘어뜨릴 수 있게 하고, 네모난 리그는 좌우로 바꿀 때 돛의 전면을 바람에 맞닿게 해야 하며, 윈드서핑은 유연하게 회전하고 완전히 회전하는 돛대를 가지고 있습니다.

  • Tacking from the port tack (bottom) to the starboard (top) tack

    좌현 택(하단)에서 우현 택(상단)으로 고정

  • Beating to windward on short (P1), medium (P2), and long (P3) tacks

    짧은 트랙(P1), 중간 트랙(P2), 긴 트랙(P3)에서 풍향으로 비팅

순풍

18피트 스키프, 스프라이트에 장착된 비대칭 스피너커를 넓은 범위로 비행

범선은 풍속보다 낮은 속도에서만 바람을 타고 바로 갈 수 있다.하지만, 다양한 범선은 일련의 넓은 범위를 여행함으로써 좋은 순풍을 얻을 수 있고, 그 사이에 지브가 끼어있다.이것은 얼음 보트와 모래 요트에도 해당된다.수상에서는 1975년부터 범선으로 탐사되어 현재는 고성능 스키프, 쌍동선,[53] 돛단배까지 확장되고 있습니다.

장애물 사이의 채널 또는 순풍 경로를 탐색하려면 지브(jibe)를 사용하여 택을 변경해야 하는 방향 변경이 필요할 수 있습니다.

지브에 의한 택 변경
상세정보 : Jibe for 다양한 범선용

지빙(Jibing) 또는 선회(Gybing)는 돛단배가 바람의 눈을 지나 선미를 돌려 겉으로 보이는 바람이 한 쪽에서 다른 쪽으로 바뀌어 반대쪽 항로를 따라 나아가는 항해 기술이다.이 기동은 작은 보트에서 틸러를 사용자 쪽으로 당겨서 수행할 수 있습니다([52]범선의 반대쪽).태킹과 마찬가지로 범선 장치의 유형은 지빙 절차와 구속조건을 지시합니다.자유단이 바람의 눈을 가리키면 앞과 뒤 돛, 가프 또는 스프라이트가 있는 돛은 불안정하며, 다른 쪽으로 격렬한 변화를 피하기 위해 제어해야 합니다. 돛의 전체 영역을 뒤쪽에서 바람으로 제시하기 때문에 사각 리그는 한 쪽 태크에서 다른 쪽 태크로의 작동 변화를 거의 경험하지 않습니다. 윈드서핑은 다시 사용됩니다.유연하게 회전하고 완전히 회전하는 마스트를 좌우로 회전시킵니다.

바람과 조류

해류

바람과 해류는 모두 태양이 각각의 유체 매체에 전력을 공급하는 결과이다.바람은 돛단배를 움직이게 하고, 해류는 바다나 강에서 돛단배의 항로를 바꿀 수 있기 때문에 돛단배가 항로를 따라 항해한다.

  • 바람 – 전 세계적으로 긴 항해를 하는 선박은 대기 순환을 고려해야 합니다. 이 때문에 편서풍, 동풍, 무역풍 및 고기압 구역이 발생하고 그 사이에 가벼운 바람([54]때로는 말 위도라고도 함)이 발생합니다.선원들은 고기압과 저기압 지역, 그리고 그에 수반되는 기상 전선에 대한 지식을 가지고 풍향과 강도를 예측한다.해안 지역을 따라, 선원들은 밤에 해안에서, 낮에는 [55]해안으로 흘러드는 바람의 방향의 주간적 변화와 씨름합니다.국지적인 일시적인 바람의 이동은 리프트라고 불리는데, 이것이 요트선의 다음 경유지 방향으로의 횡행선을 따라 이동하는 능력을 향상시킵니다.역풍 이동은 [56]: 97 헤더라고 불립니다.
  • 해류 – 전 세계적으로 장거리 항해를 하는 선박은 주요 해류 순환을 [57]고려해야 합니다.대서양의 걸프류나 태평양의 쿠로시오 해류와 같은 주요 해류는 통과하는 선박의 선로에 미칠 영향에 대한 계획을 필요로 한다.마찬가지로, 조수는 특히 펀디 만이나 남동쪽 알래스카와 같이 조수 [47]범위가 큰 지역이나 푸젯 [58]사운드의 디셉션 패스와 같이 해협을 통해 조수가 흐르는 지역의 선박 선로에 영향을 미칩니다.선원들은 항해 [45]정보를 제공하기 위해 조수와 해류표를 사용한다.모터가 등장하기 전에는 범선이 출항하거나 [50]조류에 따라 해협을 통과하는 것이 유리했다.

트리밍

컨텐더 딩기(Continant Dinghy)는 외관상 바람과 일치하는 돛과 평면을 촉진하기 위한 이동식 밸러스트를 제공하는 승무원으로 손질되었습니다.

트리밍은 바람에 대한 돛의 각도를 조절하는 시트, 돛을 올리고 조이는 홀리드를 포함한 돛을 조절하는 라인을 조절하는 것, 그리고 물속에서 굽힘, 요잉 또는 진행에 대한 선체의 저항을 조절하는 것을 말한다.

돛

스피너커는 바람을 피해 항해하는 데 적합하다.

네모난 돛은 시트, 브레이스, 클라인, 리프 태클 두 개에 의해 제어되며, 돛을 [59]조정할 때 선원이 각각 제어할 수 있는 번트라인 네 개에 의해 제어됩니다.돛 시대가 끝날 무렵, 증기 기계로 움직이는 기계는 [60]돛을 다듬는 데 필요한 선원의 수를 줄였습니다.

겉으로 보이는 바람에 대한 앞뒤 돛의 각도 조정은 "시트"라고 불리는 선으로 제어됩니다.근접 항행과 넓은 범위 사이의 항행 지점에서는 일반적으로 돛을 따라 흐름을 만들어 양력을 통해 동력을 최대화하는 것이 목표입니다.텔테일이라고 불리는 돛의 표면에 배치된 스트리머는 그 흐름이 매끄럽는지 난기류인지를 나타냅니다.양쪽이 부드럽게 흐르는 것은 적절한 트림임을 나타냅니다.지브 및 메인메일은 일반적으로 "슬롯 효과"[61]라고 불리는 한 층에서 다른 층으로 이어지는 부드러운 층 흐름을 생성하도록 조정되도록 구성됩니다.

돛의 풍향 지점에서는 축 처진 텔테일(tell-tails)에서 알 수 있듯이 바람이 돛을 밀면서 동력이 확보됩니다.스피너커는 가볍고, 면적이 넓고,[61] 바람을 피해 항해하는 데 적합한 곡선의 돛입니다.

시트를 사용하여 외풍에 대한 각도를 조정할 뿐만 아니라, 다른 선들이 돛의 형태를 제어하는데, 특히 아웃홀, 할야드, 붐 뱅 및 백스테이가 그렇습니다.이는 풍속에 적합한 곡률을 제어하며, 바람이 높을수록 돛이 평평해집니다.바람의 강도가 범선의 위력을 방지하기 위해 이러한 조정을 수용할 수 있는 것보다 클 경우, 리프를 통해 돛 면적을 줄이거나 더 작은 돛을 대체하거나 다른 [62][63]수단을 사용한다.

돛을 줄이다

각 돛의 노출을 줄이고, 암초 지점으로 [60]돛을 더 높게 묶음으로써 돛을 줄일 수 있었다.또한 바람이 강해질수록 돛을 감거나 돛에서 분리할 수 있으며, 이는 선박이 "베어 폴"[56]: 137 아래에서 허리케인 강풍을 견뎌낼 때까지 계속됩니다.

앞뒤로 연결된 선박에서 돛을 줄이면 지브가 흔들릴 수 있으며, 주 돛을 올리거나 부분적으로 내리면 돛의 면적을 줄일 수 있습니다. 즉, 실제로 작은 돛을 위해 돛을 바꾸지 않고도 돛의 면적을 줄일 수 있습니다.따라서 돛 면적이 줄어들 뿐만 아니라 돛의 힘의 중심도 낮아져 힐링 모멘트가 줄어들고 보트가 더 똑바로 서게 됩니다.

주메일을 [62][63]리프팅하는 일반적인 방법은 세 가지가 있습니다.

  • 돛을 전장의 약 4분의 1에서 3분의 1로 낮추고 아웃홀 또는 프리로드된 리프 라인을 사용하여 돛의 하부를 새로운 클루에서는 크링글을 통해 조이고, 새로운 트랙에서는 크링글을 통해 후크하는 슬래브 리프팅.
  • 붐 안쪽에 수평 호일이 있는 인붐 롤러 크리핑.이 방법은 표준 길이 또는 전체 길이의 수평 배튼을 허용합니다.
  • 인마스트(또는 온마스트) 롤러 프리즈이 방법은 돛대의 구멍 안쪽에 있거나 돛대 바깥쪽에 부착된 수직 호일을 중심으로 돛을 감습니다.여기에는 배튼이 없는 메인테일 또는 새로 개발된 수직 [64]배튼이 필요합니다.

선체

선체 트림에는 세 가지 측면이 있으며, 각 측면은 회전 축에 연결되어 있으며,[56]: 131–5 이러한 측면은 다음과 같이 제어됩니다.

  • 힐링(종방향 축을 중심으로 롤링)
  • 조타력(수직 축을 중심으로 회전)
  • 선체 드래그(수평 축을 중심으로 회전)

각각은 돛에 가해지는 힘에 대한 반응으로, 돛에 가해지는 힘의 중심과 비교하여 무게 분포 또는 수중 박(용골, 단검판 등)의 힘의 중심을 관리함으로써 달성된다.

힐링

1998년 잉글리시 라운드 레이스에서 브리타니아 다리 앞에서 질주하는 보트

범선의 형태 안정성(선체 형상의 굴림에 대한 저항)은 힐링 저항의 출발점이다.쌍동선과 아이스보트는 자세가 넓어 굽에 강한 편이다.힐링을 제어하기 위해 범선 트림을 위한 추가 조치는 다음과 같습니다.[56]: 131–5

  • 용골의 밸러스트, 보트가 흔들릴 때 힐링되는 것을 방지합니다.
  • 무게 이동: 보트 건너편에서 트랩스 또는 이동식 밸러스트에 탑승한 승무원이 될 수 있습니다.
  • 돛을 줄이다
  • 수중 박의 깊이 조절을 통한 횡방향 저항력 및 저항중심 제어

조타력

돛의 힘의 중심과 선체 및 부속물의 저항의 중심 정렬은 작은 조타 입력으로 기체가 직진할 것인지, 또는 기체가 바람으로 변하는 것을 막기 위해 보정이 필요한지(날씨 조타)를 제어합니다.저항의 중심 뒤에 힘의 중심이 있으면 기상 조타 장치가 발생합니다.저항의 중심보다 전방의 힘의 중심은 리 조타 장치의 원인이 됩니다.두 개가 가깝게 정렬되어 있으면 조타 장치가 중립이며 [56]: 131–5 진로를 유지하기 위해 입력이 거의 필요하지 않습니다.

선체 드래그

전후 무게 분포는 물 속 혈관의 단면을 변화시킵니다.작은 범선은 승무원 배치에 민감하다.그들은 보통 선원들이 [56]: 131–5 물속에서 선체의 저항을 최소화하기 위해 미드십을 배치하도록 설계되어 있다.

선술의 다른 측면

1 – 메인테일Edit this on Wikidata 2 – 스테이테일Edit this on Wikidata 3 – 스피너Edit this on Wikidata
4Edit this on Wikidata – 선체 5 – 용골Edit this on Wikidata 6 – 방향타Edit this on Wikidata 7 – 기울기Edit this on Wikidata
8Edit this on Wikidata – 마스트 9 – 스프레더Edit this on Wikidata 10 – 에어플로Edit this on Wikidata 커버
11 – 시트Edit this on Wikidata 12 – 붐Edit this on Wikidata 13 - 돛대Edit this on Wikidata
14 – 스피너커Edit this on Wikidata 폴 15 –백스테이Edit this on Wikidata
16 – ForestayEdit this on Wikidata 17 – Boom vangEdit this on Wikidata

항해술은 항구를 드나들며 목적지로 항해하고 닻이나 부두 옆에 고정하는 모든 측면을 포함한다.항해술의 중요한 측면에는 범선에서의 공통 언어 사용 및 돛과 [65]돛을 제어하는 선로의 관리가 포함됩니다.

항해 용어

상세 정보:항해 용어집(A-L) 및 항해 용어집(M-Z)

선박의 요소에 대한 항해 용어: 우현(오른쪽), 좌현 또는 라보드(왼쪽), 전방 또는 전방(전방), 후방 또는 후방(후방), 활(선체의 전방 부분), 선미(선체의 후방 부분), 빔(가장 넓은 부분)돛을 지탱하는 돛대에는 돛대, 돛대, 야드, 가프, 폴이 포함됩니다.돛이나 다른 장비를 제어하는 이동 가능한 선은 선박의 활선이라고 통칭됩니다.돛을 올리는 선은 하프야드라고 불리는 반면 돛을 치는 선은 다운홀이라고 불립니다.돛을 조절하는 선을 시트라고 한다.이들은 종종 자신이 제어하는 돛의 이름(예: 메인 시트 또는 지브 시트)을 사용하여 참조됩니다.남성은 스피너커 폴과 같은 다른 스파의 끝을 제어하는 데 사용됩니다.보트를 옆으로 묶는 데 사용되는 선을 도킹 라인, 도킹 케이블 또는 계류용 뒤틀림이라고 합니다.놀이기구는 닻을 내린 배를 닻에 [66]붙이는 것이다.

회선 관리

다음 매듭은 일반적으로 [67][68]범선의 로프와 라인을 다룰 때 사용됩니다.

  • 보우라인 – 로프 또는 라인의 끝에 루프를 형성하여 말뚝을 박는 데 유용합니다.
  • 클릿 히치 – 도킹 라인과 함께 사용되는 클릿에 라인을 부착합니다.
  • 클로브 히치 – 기둥에 묶거나 펜더를 거는 데 사용되는 두 개의 하프 히치.
  • 그림 8 – 스토퍼 매듭, 피팅에서 선이 개구부를 미끄러지는 것을 방지합니다.
  • 롤링 히치 – 한 방향으로 당기고 다른 방향으로 미끄러지는 라인 또는 스파에 마찰 히치.
  • 시트 벤딩 – 더 긴 라인을 즉흥적으로 만들 때 두 개의 로프 끝을 연결합니다.
  • 리프 매듭 또는 사각 매듭 – 줄의 양끝을 함께 묶어 돛을 리프팅하거나 보관하는 데 사용됩니다.

라인과 할리드는 일반적으로 보관 및 [69]재사용을 위해 깔끔하게 감겨져 있습니다.

항해 물리학

주요 기사:돛에 힘을 싣기
두 개의 돛 지점을 위한 공기역학적 힘 구성 요소.
좌측 보트:낙하산처럼 기류가 분리된 다운 윈드—주요 드래그 구성요소는 작은 힐링 모멘트로 보트를 추진합니다.
우측 보트:날개처럼 공기 흐름이 부착된 상향 바람(밀착형) - 중요한 리프트 구성 요소는 보트를 추진하며 힐에 기여합니다.

요트의 물리학은 요트가 돛을 통과할 때 돛을 동력으로 하는 바람과 요트가 항로를 이탈하는 것에 대한 저항 사이의 힘의 균형에서 발생한다. 요트는 얼음 주자에 의해 용골, 방향타, 수중박과 다른 범선의 몸 아래 요소들에 의해 물 속에서 제공된다.보트, 또는 돛을 단 육상 차량의 바퀴로 육지에서.

돛에 가해지는 힘은 풍속과 방향, 그리고 기체의 속도와 방향에 따라 달라진다.주어진 돛 지점에서의 비행선의 속도는 "명백한 바람" 즉, 움직이는 비행선에서 측정한 풍속과 방향에 기여합니다.돛의 외관상 바람은 총 공기역학적 힘을 생성하며, 이는 외관상 바람의 방향의 힘 성분인 외관상 바람의 수직(90°)인 힘 성분으로 분해될 수 있다.돛의 외관 바람(공격 각도)과의 정렬에 따라 리프트 또는 드래그가 주요 추진 요소가 될 수 있습니다.겉보기 바람에 대한 돛 세트의 공격 각도에 따라, 각 돛은 양력 우위 부착 흐름 또는 항력 우위 분리 흐름에서 돛단배에 동력을 제공한다.또한 돛은 단독으로 사용할 경우 각 돛의 개별 기여 합계와 다른 힘을 생성하기 위해 서로 상호작용할 수 있다.

겉보기 풍속

"속도"라는 용어는 속도와 방향을 모두 가리킵니다.바람에 적용되는 것처럼, 겉보기 풍속(VA)은 가장 앞쪽 돛의 가장자리에 작용하거나 움직이는 돛단배의 계기 또는 승무원이 경험하는 공기 속도이다.항해용어로 풍속은 보통 노트로, 풍각은 도 단위로 표현된다.모든 범선은 주어진 실제 풍속(VT)과 돛 지점에 대해 일정한 전진 속도(VB)에 도달한다.이 비행기의 돛 끝은 주어진 실제 풍속에서의 속도에 영향을 미친다.기존 범선은 선박에 따라 순풍으로부터 약 40~50° 떨어진 '출항금지' 구역에서는 바람으로부터 동력을 얻을 수 없다.마찬가지로 모든 기존 범선의 직접 풍속은 실제 풍속으로 제한됩니다.돛단배가 바람을 피해 더 멀리 항해할수록 겉으로 보이는 바람은 작아지고 측면 구성 요소는 작아집니다. 보트 속도는 빔 도달점에서 가장 높습니다.날개처럼 작용하기 위해, 돛단배의 돛은 바람이 [42]불어오는 방향을 벗어나면 더 바깥쪽으로 이동한다.얼음 보트가 바람으로부터 멀리 항해할 때, 겉으로 보이는 바람은 약간 증가하며 넓은 범위에서 배의 속도가 가장 빠르다.날개처럼 작용하기 위해, 얼음 보트의 돛은 세 개의 [41]돛 지점 모두에 대해 시트 형태로 고정됩니다.

돛을 올리고 끌다

주요 기사: 리프트(힘) 및 리프트에 의한 드래그
돛의 공격 각도(α)와 그에 따른 (이상적인) 흐름 패턴으로 연결된 흐름, 최대 리프트 및 가상의 돛의 정지 상태.정체 상태는 돛의 바람(하단) 쪽으로 통과하는 공기에서 바람(상단) 쪽으로 통과하는 공기를 합리화(빨간색)합니다.

에어포일 역할을 하는 돛의 양력은 입사 기류에 수직인 방향(헤드세일의 겉보기 풍속)에서 발생하며, 바람과 바람 표면 사이의 압력 차이로 인해 발생하며, 공격 각도, 돛 모양, 공기 밀도 및 겉보기 바람의 속도에 따라 달라집니다.상승력은 돛의 풍향 표면에서의 평균 압력이 풍향 측면의 [70]평균 압력보다 높기 때문에 발생합니다.이러한 압력 차이는 곡선 기류와 함께 발생합니다.공기가 돛의 바람 쪽을 따라 곡선 경로를 따라 흐르면 흐름 방향에 수직인 압력 경사가 발생하며 곡선 바깥쪽에는 압력이 더 높고 안쪽에는 압력이 더 낮습니다.양력을 발생시키기 위해 돛은 돛의 현선과 겉보기 풍속 사이에 "공격 각도"를 나타내야 한다.공격 각도는 비행기의 돛 끝과 겉으로 보이는 [71]바람에 대해 돛이 어떻게 조정되는지에 대한 함수입니다.

돛에 의해 발생하는 양력이 증가함에 따라 양력에 의한 항력도 증가하며, 이는 기생 항력과 함께 입사 기류와 평행한 방향으로 작용하는 총 항력을 구성한다.이는 돛 트림 또는 항로 변경에 따라 공격 각도가 증가하고 리프트 계수가 리프트에 의한 항력 계수와 함께 공기역학적 정지 지점까지 증가할 때 발생합니다.스톨 개시시에는 리프트에 의한 드래그와 마찬가지로 리프트가 갑자기 감소한다.바람이 뒤에 있는 것처럼 보이는 돛(특히 바람을 타고 가는 돛)은 정지된 [72]상태에서 작동한다.

양력과 항력은 물속(보트의 경우) 또는 이동 표면(빙상선 또는 육지 범선의 경우)의 힘에 의해 저항되는 돛의 총 공기역학적 힘의 구성요소입니다.돛은 두 가지 기본 모드로 작동합니다. 리프트 우선 모드에서는 돛이 양쪽 표면에 공기 흐름이 연결된 날개와 유사한 방식으로 작동합니다. 드래그 우선 모드에서는 돛 주위에 공기 흐름이 분리된 낙하산과 유사한 방식으로 작동합니다.

우위 상승(윙 모드)

돛은 양력을 발생시키는 능력(그리고 그 결과로 생기는 횡력에 저항하는 능력) 덕분에 바람을 향해 항해하는 배의 진행을 가능하게 한다.각 돛의 구성은 특성적인 양력계수와 부수적인 항력계수를 가지며, 이는 실험적으로 결정되고 이론적으로 계산될 수 있다.범선은 항로가 바뀌어도 돛의 입구와 겉보기 바람 사이에 유리한 공격 각도로 돛의 방향을 잡는다.양력을 발생시킬 수 있는 효과적인 공격 각도가 없을 때(러핑의 원인이 됨) 바람에 너무 가까이 항해하고, 돛이 흐름 분리로 정지하는 것을 방지하기 위해 유리한 공격 각도로 방향을 잡을 수 없을 정도로 바람을 피해 항해함으로써 양력을 발생시키는 능력이 제한된다.

드래그 우위(낙하산 모드)

돛과 겉보기 바람의 각도(공격 각도)가 최대 상승점을 초과하는 항로에 있을 경우 흐름의 [73]분리가 발생한다.돛이 겉으로 보이는 바람과 수직이 될 때까지 이격이 점차 뚜렷해질수록 항력은 증가하고 항력은 감소하며, 이때 양력은 무시해도 될 정도로 증가하고 항력은 증가한다.풍향에 사용되는 돛 외에 스피너커는 풍향의 지점에서 분리된 흐름을 가진 항해에 적합한 면적과 곡률을 제공하며, 이는 양력과 [74]항력을 모두 제공하는 낙하산과 유사하다.

스피너커로 바람 부는 항해
  • Spinnaker set for a broad reach, generating both lift, with separated flow, and drag.

    Spinnaker는 넓은 범위를 위해 설정되며 흐름과 드래그를 분리하여 양력을 발생시킵니다.

  • Spinnaker cross-section trimmed for a broad reach showing transition from boundary layer to separated flow where vortex shedding commences.

    보텍스 컷이 시작되는 경계층에서 분리된 흐름으로의 전이를 나타내는 광범위한 범위를 위해 잘린 스피너커 단면.

  • Symmetric spinnaker while running downwind, primarily generating drag.

    바람 불어오는 동안 대칭 스피너로 주로 항력을 발생시킵니다.

  • Symmetric spinnaker cross-section with following apparent wind, showing vortex shedding.

    다음과 같은 겉보기 바람이 있는 대칭 스피너커 단면, 소용돌이 이탈을 보여줍니다.

높이와 시간에 따른 바람 변화

상세 정보:바람의 구배 sailing 항해

풍속은 지표면 위의 높이에 따라 증가하며, 동시에 돌풍으로 인해 짧은 시간에 걸쳐 변화할 수 있다.

윈드 시어는 돛대를 따라 다른 높이에서 다른 풍속과 방향을 제시함으로써 움직이는 요트에 영향을 미친다.윈드 시어는 수면 위의 마찰로 인해 [75]공기의 흐름이 느려지기 때문에 발생합니다.지표면에서의 바람과 지표면 위의 높이에서의 바람의 비율은 0.11-0.13의 지수를 갖는 멱함수 법칙에 따라 달라진다.즉, 수면 위 3m에서 5m/s(9.7kn)의 바람이 수면 위 15m(50ft)에서 약 6m/s(12kn)가 된다.표면에서 40m/s(78kn)의 허리케인-힘 바람의 경우, 15m(50ft)에서의 속도는 49m/s(95kn)[76]가 된다. 이는 표면 위로 높이 도달하는 돛에 가해지는 힘의 중심을 표면 위로 더 높게 이동하고 굽힘 모멘트를 증가시키는 더 강한 바람의 영향을 받을 수 있음을 시사한다.또한 외관 풍향은 높이와 함께 후방으로 이동하므로 [77]높이와 함께 부착된 흐름을 달성하기 위해 돛 모양의 상응하는 비틀림이 필요할 수 있습니다.

돌풍은 돌풍 계수로 작용하는 윈드시어 지수와 동일한 값으로 예측할 수 있다.따라서, 돌풍은 일반적인 풍속보다 약 1.5배 더 강할 것으로 예상할 수 있다.이는 풍향의 변화와 함께 범선이 특정 [78]항로의 바람 돌풍에 맞춰 돛 각도를 조정해야 하는 정도를 나타냅니다.

선체 물리학

다음 항목도 참조하십시오.고성능 항해

수상 범선은 돛의 추진력과 돛의 횡력에 대한 최대 저항력에 반하여 최소 전방 항력을 제공하기 위해 선체와 용골 설계에 의존한다.최신 범선에서는 선체 형태(블런트 또는 미세), 부속품 및 미끄럼 방지 기능을 제어하여 항력을 최소화합니다.용골이나 다른 수중 포일은 돛에 가해지는 힘에 대한 측면 저항을 제공합니다.힐링은 드래그와 보트가 원하는 경로를 따라 추적할 수 있는 능력을 증가시킵니다.치환 선체에 대한 파동 발생은 보트 [79]속도에 대한 또 다른 중요한 제한 사항이다.

드래그

형태로부터의p 항력은 프리즘 계수인 C = 용기의 변위 부피를 워터라인 길이를 최대 변위 단면적을 곱한 값으로 나눈 값이다. 즉, 바지선에서 볼 수 있는 일정한 변위 단면적에 대한 C = 1.0의 최대값이다p.최신 범선의 경우, 0.53 µp C ≤ 0.6의 값은 잠긴 선체의 양끝을 향한 테이퍼 형태 때문에 발생할 수 있다.내부 부피를 줄이면 항력을 줄이면서 선체를 더 미세하게 만들 수 있습니다.용골이나 다른 수중박은 양력을 발생시키기 때문에 항력을 발생시키기도 하는데, 항력은 보트 힐에 따라 증가한다.선체의 습윤 영역은 물과 선체 표면 사이의 총 마찰량에 영향을 미쳐 또 다른 [79]항력을 발생시킵니다.

측면 저항

돛단배는 일종의 수중 호일을 사용하여 돛을 올리고 있는 보트의 전진 방향을 유지하는 양력을 발생시킨다.돛은 바람에 의한 10°~90°의 공격 각도로 동작하는 반면 수중 포일은 지나가는 물에 의한 0°~10°의 공격 각도로 동작한다.공격각도 표면도 조정할 수 없으며(이동 가능한 포일을 제외하고) 의도적으로 정지하지 않습니다.선박을 수직에서 물 쪽으로 기울이면 [79]바람을 가리키는 보트의 능력이 크게 저하됩니다.

선체 속도 이상

선체 속도는 선박의 뱃머리 파장이 수선 길이와 동일한 속도이며 수선에서 선박 길이의 제곱근에 비례합니다.더 많은 힘을 가해도 변위 용기의 속도가 선체 속도 이상으로 크게 증가하지는 않습니다.이는 선박이 파동이 [79]더 빨리 전파되지 않고 동력이 추가되면서 점점 더 가파른 활 파도를 타고 올라가기 때문입니다.

평탄화 및 포일화 선박은 동력을 가하여 활파를 만들지 않고 물 밖으로 떠오르기 때문에 선체 속도에 의해 제한되지 않는다.쌍동선처럼 가늘고 긴 선체는 뱃머리를 관통해 선체 속도를 능가한다.선체 속도는 [80]물을 대신하지 않기 때문에 얼음 주자나 바퀴에 달린 범선에는 적용되지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

주요 기사:항해 개요

메모들

  1. ^ 알렉산드리아(로마제국 시절 이집트의 주요 곡물항)에서 치비타베키아(현재의 로마항)까지의 거리는 1,142해리(2,115km; 1,314mi)[4]다.
  2. ^ 타인강에서 런던까지의 해상 거리는 303해리(561km; 349mi)[6]이다.

레퍼런스

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  2. ^ a b c Casson, Lionel (1995). Ships and seamanship in the ancient world. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 0-8018-5130-0.
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