Наветренный руль — это тенденция парусных судов поворачиваться в сторону источника ветра, что создает несбалансированное положение руля , требующее перекладывания румпеля на ветер (т. е. «на ветер») для противодействия этому эффекту.
Штурвал погоды — это противоположность руля подветренной стороны . Он, как правило, менее проблемный, чем руль подветренной стороны. [1]
Погодный руль является результатом подветренного и кормового смещения векторного центра усилия судна (направления, в котором толкает сила, создаваемая парусами). Это смещение вызвано избыточным давлением на грот , которое пересиливает наветренное боковое сопротивление, создаваемое стакселем ( или другим передним парусом) и килем или швертом. Это приводит к дисбалансу силы на корме с наветренной стороны, и судно поворачивается вокруг центра сопротивления (часто около центра киля или шверта), заставляя нос двигаться наветренной стороне. [2] Погодный руль является результатом не только чрезмерно мощного грота; когда судно кренится на подветренную сторону, кормовая составляющая сопротивления киля перемещается на наветренную сторону. Это создает силу ( поворотный момент ), которая толкает нос наветренной стороне. Поскольку и чрезмерно мощный грот, и сильный крен возникают в одних и тех же обстоятельствах, иногда бывает трудно определить источник погодного руля.
В то время как наветренный руль встречается на судне любого размера, физическое движение судна часто более серьезно для судов без киля. Это является результатом того, что меньшая лопасть очень быстро подавляется относительно большим гротом. На килевых судах, несмотря на то, что наветренный руль не так легко ощущается, он может быть столь же пагубным, поскольку боковое сопротивление лопасти все еще существует, наряду с необходимостью тянуть руль в нежелательное положение (см. Смягчение).
Некоторые моряки считают, что небольшое количество наветренного руля является желательной ситуацией, как с точки зрения «ощущения» руля, так и с точки зрения тенденции судна немного отклоняться на ветер при более сильных порывах, в некоторой степени самофлюгируя паруса. Другие моряки не согласны и предпочитают нейтральный руль. [3] Наветренный руль также обеспечивает своего рода выключатель мертвеца — судно безопасно останавливается в кандалах, если руль отпускается на некоторое время.
Любое действие, уменьшающее угол крена лодки, которая достигает или бьет против ветра, поможет уменьшить наветренный руль. Гонщики используют вес своего тела, чтобы привести лодку в более вертикальное положение. Уменьшение или рифление общей площади парусов будет иметь тот же эффект, и, как ни странно, многие лодки будут плыть быстрее с меньшим количеством парусов при сильном ветре, как только крен и наветренный руль будут уменьшены, из-за уменьшения подводного сопротивления (см. Плавание с избыточным парусом ). Ослабление шкотов на самых кормовых парусах, таких как грот на шлюпе или куттере , может иметь немедленный эффект, особенно для облегчения маневрирования. Перемещение или увеличение площади паруса вперед также может помочь, например, путем подъема стакселя ( и, возможно, опускания стакселя ) на куттере.
При движении против ветра, погодный руль может быть вызван дисбалансом из-за того, что все паруса, идущие на нос и корму, выставляются на одной (подветренной) стороне судна. Поднятие спинакера или выдвижение переднего паруса на ветер с помощью шеста-уса может помочь. Яхты, пересекающие океанские пассаты , оснащены «близнецами» — двойными передними парусами, выдвинутыми на противоположные стороны от одного и того же форштага для длительных проходов по ветру без грота. [4] Паруса с квадратным вооружением также обеспечивают относительно симметричное движение по ветру.
Поскольку управление рулем погоды требует тянуть руль по воде под углом к предполагаемому курсу, это создает сопротивление и затрудняет движение судна по воде. В книге «Sailing Illustrated» Патрик М. Ройс определяет управление рулем погоды просто как «наклоняющуюся парусную лодку, которая хочет идти головой к ветру». [5] Принцип одинаков, независимо от того, управляется ли судно румпелем или штурвалом; поворот штурвала в подветренную сторону дает тот же эффект руля, что и тяга румпеля в сторону ветра.
Основная причина "руля", будь то ветер или подветренный, заключается в разнице между центром усилия парусной плоскости и центром бокового сопротивления корпуса. Если центр давления находится позади центра бокового сопротивления, то руль ветра, тенденция судна поворачиваться против ветра или флюгером, будет иметь место.
Если ситуация обратная, когда центр давления находится впереди центра сопротивления корпуса, то получится "подветренный" руль, что обычно считается нежелательным, если не опасным. Слишком сильный руль нехорош, так как заставляет рулевого отклонять руль, чтобы противостоять ему, тем самым вызывая дополнительное сопротивление, превышающее то, которое испытывало бы судно с нейтральным или минимальным рулем.
Математический анализ динамики руля ветра см. в книге CA Marchaj «Теория и практика парусного спорта» . [6]
{{cite book}}: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )