没有风或者风向和计划行驶方向相左的情况下,西方的风帆战舰要如何行进?

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一般人对于帆船往往会有一个错误的观念,以为帆船是被风吹着跑的。其实帆船的最大动力来源是所谓的 “伯努利效应”,也就是说当空气流经一个类似机翼的弧面时,会产生一个向前向上的吸引力,也因此帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时,伯努利效应消失,船只反而不能达到最高速。那么逆风时到底是怎么航行的呢?




逆风而行所靠的最主要动力是吸力。 根据空气动力学原理,流体速度增加,压力就会减低。空气要绕过向外弯曲的帆面,必须加快速度,于是压力减小,产生吸力,把船帆扯向一边。船帆背风一面因压力降低而产生的吸力相当大,可比迎风一面把帆推动的力量大1倍。 风在帆两侧产生的吸力和推力,使船侧向行驶;但中插板阻止船侧向行驶,


于是,风力分解为两个分力,一个分力推动帆船向前行驶,另一个分力则使船向背风一面倾侧,要由帆舵手在船的另一边探身出外,保持平衡。 帆船不能完全正面顶着风航行。一艘长12米的帆船可与风向成12-15度的夹角逆风行驶。如果要正面迎着风的方向前进,必须以“之”字形路线航行。逆风行驶时,船与风向的夹角越小,速度越慢。舵手若以角度较大的“之”字形路线航行,船速会加快,不过航程会更长。船员们称这种方法为抢风航行法。

那在没有风的时候风帆战列舰,是不是就抓瞎了呢?首先海上完全没有风的时间少,风帆战列舰可以利用洋流来航行。水手对于洋流和季风的情况了如指掌。在航行时提前作好预案,就算没有风时间也短暂,所以根本没有影响。人工肯定不可以划桨的。风帆战列舰排水量有几千吨。图片来自网络。侵删。


洗手盘


通过影视剧以及保留至今的帆船欧洲大航海时期的风帆战列舰用的是全锁具风帆,水线以上的都是各种口径的火炮,并没有预留划桨的位置,而且从船员的配置来看也没有专门划桨的桨手。那如果在海上没有风或者逆风航行时怎么办呢?答案就在船上的那巨大的风帆,它可以让一艘3000多吨的风帆战列舰在迎风状态下开到13节的航速,而且还可以侧风航行甚至是逆风航行。



欧洲大航海时代的风帆战列舰已经完全依靠风帆作为动力,它的动力系统就是由四根桅杆挂着巨大的帆布而成,其中我们最常见的风帆战列舰由主桅、前桅、后桅杆以及首桅组成的三桅风帆战列舰,而帆布的形主要由三角帆和矩形帆两种,主桅风帆面积最大,所以挂的是面积最大的矩形帆,是动力的主要来源,而首桅以及后桅有挂三角帆,除了提供动力外还是在逆风航行时的重要装置。而这其中的原理就是动力和阻力的组合与分解。

根据空气动力学原理,流体速度增加,压力就会减低。空气要绕过向外弯曲的帆面,必须加快速度,于是压力减小,产生吸力,把船帆扯向一边。船帆背风一面因压力降低而产生的吸力相当大,可比迎风一面把帆推动的力量大1倍。风在帆两侧产生的吸力和推力,使船侧向行驶,推动帆船向前走,不过是在走S型路线,在转弯除得调整帆面。(*作为一个文科生表示,想起物理就脑阔疼)

不过大航海时代是一段漫长的岁月,这些全锁具风帆战列舰主要还是应用在17-18世纪,而欧洲的这种无桨风帆船可以追溯16世纪中期的西班牙大帆船,不过这种大帆船还保留了划桨的位置,不过欧洲的更小的风帆船可追溯的历史甚至可以更早,古罗马时代欧洲就已经出现单船体风帆加船桨的动力组合,而维京海盗所用的船型也是这种船型,它最大的优点在于速度快,缺点嘛,单层船体不能为船员提供防晒休息的地方,而且一旦下雨就得被淋雨被积水淹。


英国大航海时代保留至今的胜利号帆船


在十字路口等等你


没有风或者是逆风的时候。风帆战列舰是怎么航行的呢?风帆战列舰从15世纪末登上历史舞台,到以后的一个半世纪里,其外观和战术都没有发生很大变化,舰队的行动完全依赖风力(请注意,是完全靠风力,船上没有桨手),机动能力非常有限。在交战双方实力量相差不多的情况下,任何形式的集中兵力都十分困难。海战变成平行航向的两支舰队之间冗长的交火,往往不能出现决定性的战果。



帆船本身并没有动力,靠风力鼓动船帆航行。因此,相对船身而言,帆通常做得很宽大,从而能充分利用风力。帆船顺风航行时速度相当快,当然也可以调整风帆来降低速度。可是它遇到逆风时,如何航行呢?


挂在桅杆上的风帆可以根据风向随时改变角度。帆船逆风行驶时,常常侧转船身,使帆与船身形成一定的角度,帆的一面鼓满风,另一面所受的压力较小。船体利用这种压力差前进。这样前进时,这就是伯奴力效应,当然船的行进方向与目的地方向是有偏差,因此,帆船航行一段时间后,需要通过调整帆的方向,来改变航向,从而呈“之”字形前进。

那么没有风的时候,风帆战列舰是不是就歇菜了呢?当然不是了,它还可以利用洋流来航行,在说在大洋上没有风的时候非常少。水手们对于季风和洋流烂熟于心。提前作好规划,实际上风帆战列舰时候并不是田园牧歌式的生活,缺衣少食,坏血病每一样都威胁着船员的生命安全。尤其是坏血病。成为水手的梦魇。图片来自网络,侵删


广元飞龙


我是HK君,我来回答这个问题。

完全没有风,可以通过以下方式解决:

1。等风来;

2,划桨;

3,在海岸边还可以拉纤。

4,如果附近有专门的帆桨战船,可能会让这艘帆桨战船拖曳;


如果是逆风,可以戗(qiang)风,走 之字形(英语叫做zigzag)路线。

多有疏漏,欢迎斧正,期待您关注HK君。


HK君



西方的帆船大多使用四角帆,所以调整风帆方向以适应 不同风向的能力较差,在无风情况下,只能依靠海流或 者船桨,由人力划船前进,这是没有办法的事情,毕竟 是帆船,没有风就只能使用人力。


在逆风情况下,由于 四角帆无法调整船帆本身,所以只能改变船只的航行方 向,让船只的航行方向和风向人为产生一个夹角,这样 ,即使是逆风条件下,风沿着帆面吹过,也会在一定程 度上推动船只航行,只不过代价就是船只的航向会出现 偏差,在这种情况下,就需要精确的航海导航定位计算 。
在向某一个方向航行一段时间后,再把船体调整过来 ,让其向另一个方向航行,也就是以最终航线为轴心, 做“之”字型航行,通过左右变换航向的方法,利用逆 风推动帆船前进。


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