โดย Lynn Fitzpatrick และ Gino Morrelli

โอกาสมีหากคุณใช้มากที่สุดในชีวิตของคุณ cruising รอบในเรือใบคุณทราบ bit เกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้งาน sails. Foils, canards และปีกแต่อาจทำให้ประหลาดใจคุณ.

เราได้พยายามทำให้เข้าใจง่ายหลักสำหรับบรรดาผู้ที่มีความกังวลสำหรับคณิตศาสตร์, ฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ใช้. สิ่งต่อไปนี้เป็นพอที่จะทำให้คุณเป็นอันตราย. ปล่อยโปรแกรมของหลักเหล่านี้ไปยังผู้เชี่ยวชาญเช่น Morrelli และ Melvin ที่มีนักวิทยาศาสตร์จรวดสถาปนิกและวิศวกรบนเรือเจ้าหน้าที่.

พลังยกกับ Bernouilli ของทฤษฎีบท
Bernouilli ของทฤษฎีบทเรียกอีกอย่างคำอธิบายเส้นทางยาว. ใบเป็น airfoil. ดูในส่วนข้ามหนึ่งด้านของผม / ใบมีความยาวมากกว่าอื่นๆ. เมื่อย้ายผมผ่านอากาศอากาศ splits ขอบชั้นนำ ( เสาอากาศหรือ headstay) ของ airfoil โค้ง.อากาศถเส้นทางอีกโดยผ่านตามหลัง / ย้ายด้านใต้ลมเร็วกว่าอากาศที่ผ่านข้ามด้านหน้า / ด้านสภาพอากาศ. อนุภาคเคลื่อนที่ผ่านด้านหลัง / ด้านใต้ลมของเรือจะเดินทางไกลออกไปในจำนวนเดียวกันเวลาและพวกเขามีความเร็วสูงหรือความเร็วด้านอากาศกว่าอนุภาคในด้านด้านหน้า / ของเรือ. พวกเขายังมีห้องพักมากขึ้นเพื่อกระจายออกไปก่อนบริเวณที่ความดันต่ำ.

ด้านด้านหน้า / ด้านสภาพอากาศของเรือที่ช้าลงอนุภาคอากาศบรรจุกันมากขึ้นหนาแน่นการสร้างพื้นที่ความดันสูงกว่า. ความดันแตกต่างในด้านของเรือทั้งสองนี้สร้างแรงดูด, ส่งเสริมการผลิต / พลังงานที่ทำให้ย้ายเรือด้านหน้า ... ดังนั้นการแล่นเรือใบ sucks!

Rudders, Keels หรือ Daggerboards สร้าง Side Force
เรือทั้งหมด rudders และ keels หรือ daggerboards ที่ airfoils แนวตั้งอย่างเป็นธรรมชาติใต้น้ำ.หางเสือสมมาตรสร้างลิฟท์ด้วยการเปลี่ยนเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกระแสที่เรียกว่า "มุมของการโจมตี". นี้หมุนเวียนเล็กน้อยสร้างความแตกต่างพอเพียงในระยะทางน้ำที่มีการเดินทางรอบด้านหนึ่งของผมในฐานะที่เป็นเปรียบเทียบกับอื่นๆที่จะสร้างผลกระทบเช่นเดียวกับอากาศที่ผ่านรอบใบ. ยิ่งเราหันหางเสือหรือมุมเพิ่มการโจมตีให้แตกต่างมากขึ้นในระยะที่น้ำมีการเดินทางรอบหนึ่งข้างแทนที่จะอื่นๆที่เราได้รับพลังงานมากขึ้นและเร็วขึ้นเราหัน.

งานหลักของกระดูกงูหรือ daggerboard คือการสร้างพอแรงเท่ากันและด้านตรงข้ามหรือยกไปขัดขวางไพร่พลสร้างขึ้นโดย sails aloft. Sails ดันวิธีหนึ่งและ keels / daggerboards ดันวิธีอื่นๆและเป็นหลักคายเรือล่วงหน้าเช่นเมล็ดแตงโม pinched ระหว่างนิ้วมือของคุณ

ใน monohull แบบกระดูกงูมีการทำงานสำคัญเท่าเทียมกันอื่นๆการให้ความมั่นคงโดย suspending อับเฉาลงต่ำเพื่อตอบโต้ heeling / การทำให้ลาดเอียงเกิดจากการบังคับ sails aloft. แทนที่จะพึ่งพาลึกและ / หรือ keels หนักแมวและเสถียรภาพทริส 'มาจากการวาง hulls ห่างกัน.

ยก Hydrofoils Push เรือ Up
หลักการพื้นฐานเดียวกันกับที่ใช้กับ airfoils / sails, ใช้กับทุก hydrofoils ใต้น้ำ. Rudders มีสมมาตร hydrofoils แนวตั้งที่หันเรือ. Hydrofoils ยกกำลังติดแนวนอนและพยายามที่จะยกเรือ. Hydrofoil ยกปกติไม่สมดุลในเรือเป็นตำแหน่งคล้ายกับปีกบนเครื่องบินกับสั้นด้านอี๋ / ลงและด้านโค้ง up. เนื่องจาก hydrofoils มีมาก thicker กว่า sails และความหนาแน่นของน้ำประมาณ 800 เท่าความหนาแน่นของอากาศก็เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับบริเวณพื้นผิวเดียวกัน.

Hydrofoil เรือช่วยลอยน้ำในขณะที่เหลือ. ที่ความเร็วต่ำก็ไม่จำเป็นที่เร็วกว่าเรือโดยไม่ hydrofoils. เมื่อเพิ่มความเร็ว hydrofoils สร้างมากขึ้นส่งเสริมและผลัก hulls ที่สูงขึ้นและสูงขึ้นจากน้ำ. เรือคือบางครั้งการสนับสนุนสมบูรณ์บนพื้นน้ำโดยป๋อ. ฟรีลากเกิดจากเรือที่เรือ hydrofoil สามารถเรียดเหนือพื้นน้ำในช่วงเวลาสองความเร็วเรือโดยไม่ hydrofoils.

โค้ง Hydrofoils ยกทำทั้ง
ทั้ง trimaran BMW Oracle และเรือใบกินน้ำตื่น Alinghi ใช้โค้ง daggerboards (hydrofoils) ให้ยกด้านข้างจำเป็น / ต้านทานและพวกเขายังยกเรือใต้ลม up. คณะเดียวกันจะใช้เพื่อลดเลื่อนไปตามลมหรืองานที่คั่งค้างและระบุยกแนวตั้ง. รูปแบบปัจจุบันที่ถูก experimented with โดยทีมงานทั้ง tradeoff ยกแนวตั้งขึ้นเพื่อส่งเสริมด้านข้างน้อยลงหรือในทางกลับกัน.ทวนลมเรือเหล่านี้ยังคงต้องเป็นจำนวนเงินที่ยุติธรรมของยกด้านข้าง / ต้านทานเพื่อป้องกันไม่ให้เกินระยะเวลาเพิ่มเนื่องจากแผนการใบใหญ่และความจริงที่พวกเขาเป็นหลักอยู่เสมอไปทวนลม! เหล่าเรือใบที่มุมลมล่องปรากฏว่าเพียงประมาณ 10 องศากว่าจะทวนลม! ล่อง sails จะไม่จริง eased และลมชัดไม่ไปสุดกู่เรือ ... ลมเสมอในหน้าของคุณในเรือนี้! ลมปรากฏอยู่จนถึงข้างในเรือเหล่านี้ที่คุณเคยรู้สึกเหมือนว่าคุณจะทวนลม .

งานรวมทั้งต้านทานด้านข้างและยกเรือเข้าบอร์ดง่ายขึ้นเรือแต่ complicates ส่วน. ทั้งสองทีมเล่นกับรูปแบบของ "J" หรือ "L กระดาน" กระดาน arc คงที่หรือบ้ามอง "บอร์ด" S. รูปร่างแต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียเล็กน้อย.พวกเขายังเล่นกับรูปทรงส่วนผมแตกต่างกันซึ่งสามารถให้ผลลัพธ์ที่ดีด้วยความเร็วแตกต่างกัน.

Sailors แข่งจะเสมอมองหาชุดค่าผสมสูงสุดของการยกลากสูงสุดต่ำสุด. ทั้งอเมริกาทีมฟุตบอลสามารถเพิ่มและลดแผงที่แตกต่างบริเวณพื้นผิว. พวกเขาสามารถหาประโยชน์เพิ่มเติมได้โดย jibing พวกเขา (เปลี่ยนมุมการโจมตีเทียบเรือ) และพวกเขาโยกลำและเรือ. ทำเช่นนี้แต่ต้องใช้เรือที่ซับซ้อนและคณะกรรมการการก่อสร้างท่อ.

Buildup สำหรับอเมริกาคัพเป็นเวลาสำหรับการวิจัยและการพัฒนาออกแบบและทดสอบ. แต่ละทีมจะมีเมทริกซ์ชุดผมที่เหมาะสำหรับการพยากรณ์ลมและเงื่อนไขทะเล. คลังแสงแข่งของพวกเขาคือขนาดใหญ่กว่าที่จำเป็นสำหรับ cruising และประสิทธิภาพ / cruising multihulls การเดินเรือรวดเร็วสะดวกสบายและปลอดภัยในช่วงของเงื่อนไข.

ทีมงาน Morrelli และ Melvin กำลังรวม hydrofoils ยกโค้งบนใหม่ Nacra เราออกแบบ F20 Carbon และ hydrofoils ยกโค้งจะปรากฏในไม่ช้าในของเล่นใหม่และน่าสนใจอื่นๆเราทำงาน. เรากำลังเข้าร่วมใน BMW Oracle ของอเมริกาและเป็นการพัฒนาฟุตบอล incorporating การปรับปรุงการออกแบบเป็นพลังงานที่พักผ่อนหย่อนใจและการค้าของเราและการออกแบบเรือใบ.

(ที่มา: www.morrellimelvin.com)