Чтение онлайн

Рисунки, которые использовались в вышеприведенном примере, являются очень грубым приближением, а все расчеты достаточно произвольны, но результаты убедительны и проясняют рассматриваемый вопрос.

Рис. 33. Уменьшение скорости на тыловом склоне на 2 узла приводит к незначительной потере средней скорости

Рис. 34. Уменьшение скорости яхты на тыловом склоне на 1 узел уменьшает среднюю скорость только на 0, 15 узла.

В этих простых примерах предполагалось, что направление движения волны и лодки одинаково, а легкий ветер достаточен для глиссирования на спокойной воде со скоростью 9 узлов. В действительности маловероятно, чтобы такие условия наблюдались одновременно: обычно лодка, идущая в галфвинд, пересекает волны под углом, однако последнее условие может не выполняться, если ветер повернул, оставив после себя зыбь. Изложенные принципы применимы как для яхты, идущей в направлении волн, так и для яхты, пересекающей их под небольшим углом.

Из вышеизложенного необходимо извлечь следующий урок: при возможности глиссирования на свободных курсах надо стараться вести яхту с наивыгоднейшей скоростью на ложбинах, гребнях и склонах волн. Конечно, на всех частях волны важно идти как можно быстрее, но практически трудно все время держать яхту на пределе возможностей, то есть постоянно изменять ее дифферент, положение шверта, шкотов или оттяжки гика, а следовательно, заниматься настройкой лодки в ложбинах, гребнях и на передних склонах больше, чем при подъеме на тыловые склоны волн.

При равенстве средних скоростей яхты и волны из этого правила имеется важное исключение: если рулевой позволит яхте скатиться по переднему склону одной волны и сможет поддержать скорость на уровне, достаточном для успешного подъема на гребень следующей, то яхта не только выиграет волну, но станет помехой для лодки за кормой, которая не так искусно плыла на тыловых склонах волн. При таких условиях легко оставаться на переднем склоне волны и следовать с ее скоростью, но очень трудно сойти с нее и взобраться на следующую волну.

Прорваться вперед волны (если она движется примерно со скоростью лодки) можно, только бросившись на нее с максимально возможной энергией, которую удалось приобрести на переднем склоне предыдущей волны. Однако если яхта не смогла подняться по тыловому склону идущей впереди волны и обосновалась в ложбине, то лучше позволить лодке тихо скользить, пока гребень идущей сзади волны опять не поднимет ее, а затем со всей возможной скоростью снова броситься за идущей впереди волной. Находись в ложбинах, только если имеется опасность потерять волну или яхта замедлила ход; качаясь в ложбинах — не имеешь никаких перспектив!

Рис. 35. Орбитальное движение частиц в волне. Основное направление движения на различных участках волны показано внизу стрелками.

Яхтсмены на маленьких не глиссирующих лодках склонны упрощать волновое движение. Часто подчеркивается, что волны — это только вертикальное движение воды и перемещается лишь форма. В этой связи отмечается, что волны можно заставить бежать по веревке, если один конец ее привязать, а другой трясти, при этом очевидно, что веревка, как и волны, горизонтально не перемещается.

Важно, что горизонтальное перемещение воды невелико по сравнению с вертикальными колебаниями. Главное, что у волны перемещается только форма, а относительное смещение массы воды невелико. Однако чрезмерное выделение этих фактов может привести к игнорированию наличия заметного горизонтального смещения воды. Движение частиц воды на гребне совпадает с генеральным направлением перемещения волны, а частицы на подошве смещаются в обратном направлении. Наблюдения за любым плавающим предметом, низко сидящим в воде и, следовательно, не подверженным действию ветра, подтверждают движение вперед на гребне и назад — в ложбине.

Строго говоря, сочетание горизонтального движения частиц воды и их вертикального перемещения, вызываемого подъемом на гребнях и опусканием в ложбинах, приводит к круговому, или орбитальному, движению, представленному на рис. 35. Здесь частица показана все время на поверхности волны, причем центры орбит находятся на одной и той же высоте. Вращение направлено против часовой стрелки: вперед — на гребнях, вниз — на тыловых склонах, назад — в ложбинах и вверх — на передних склонах.

Мы рассматриваем только горизонтальное движение Частицы движутся по круговым орбитам (рис 35), назад и вперед, вверх и вниз, поэтому можно считать, что диапазон горизонтального движения частиц примерно равен высоте волны. Этот диапазон называется амплитудой.

Чем выше волна, тем больше диапазон горизонтального движения, или амплитуда, которая зависит только от высоты и не связана с длиной волны Скорость этого движения зависит от длины волны и гораздо больше для коротких и крутых волн, чем для длинных и пологих.

Рис 36. Направление и скорость движения воды на поверхности волны

Движение волн, на которых, как (правило, соревнуются маленькие яхты, обычно невелико, но оно достигает наибольшей скорости на гребнях (вперед) и в подошвах (назад). Об этом необходимо помнить при плавании на волнах, как будет показано ниже. Рисунок 36 иллюстрирует вышесказанное.

Например, рассмотрим волну длиной 1, 5 метра и высотой 1, 2 метра. Для волн можно принять следующую формулу:

Длина волн (м)=1, 5 (период, с)2.

Тогда в нашем примере период равен примерно 3 секундам Поскольку амплитуда горизонтального движения равна высоте волны, то имеем перемещение на 1, 2 метра в обе стороны, то есть 1, 2 х 2=2, 4 метра. Это перемещение на расстояние 2, 4 метра осуществляется за период одной волны, то есть за 3 секунды. Один узел равен 1 морской миле в час, в морской миле 1852 метра, а в часе 3600 секунд Отсюда 2, 4 метра за 3 секунды дают скорость

Наша волна длиной 1, 5 метра и высотой 1, 2 метра вызывает поверхностное движение со средней скоростью 1, 6 узла. Эта средняя скорость может быть еще больше, так как надо учитывать неравномерность возвратно-поступательного движения, то есть ускорение на гребнях и ложбинах.

Важно помнить, что при плавании лагом к волне рассмотренное движение воды будет на каждом гребне отклонять яхту от ветра, что повлияет на его вымпельную скорость и направление При курсе по ветру (на фордевинд) и волнении, совпадающем с истинным ветром, на гребне вымпельный ветер будет уменьшаться и заходить к носу, в ложбинах картина обратная. Для плывущего против ветра (в крутой бейдевинд) вымпельный ветер на гребнях будет уменьшаться и изменять направление в сторону траверза, в ложбинах ветер будет усиливаться и дуть острее к носу.