帆船是如何在海面上航行的(帆船怎么样在大海上航行)

「帆船小知识」帆船是怎么在海上航行的？

据历史记载，以运动、娱乐为主旨的帆船活动最早出现在公元前70年。现代竞技帆船运动出现于17世纪初的欧洲，并已经成为世界沿海国家和地区广为普及的体育与休闲活动之一。

帆船主要分为龙骨船、稳向板船、多体船、古帆船和帆板五大类。龙骨船构造复杂、价格昂贵、需要多人操纵，稳向板船更加小巧、灵活、造价低、便于操纵、易于普及，奥运会项目中多数是这种船，帆板是指操帆者站在一块滑行板上航行，没有舵，只有尾鳍。

帆船与气象的关系

对帆船运动来说，“风是动力水是陆”。帆船前进的动力主要依靠风力，一般要求风力持续达到3米/秒以上，当风力大于20米/秒时，则考虑到安全因素而停止比赛；从比赛公平角度，若风向摆动大于50°，停止比赛；从安全角度考虑，要求能见度大于1500米，尽量避开雷、雨等灾害性天气。

风向对帆推进作用的大小至关重要，运动员必须正确掌握风向角，才能充分地利用风力来驾驶帆船。在激烈的竞赛中，为了充分利用帆面积和强风作用取得更大的帆动力，同时保持帆船的平稳航行，运动员要到上风舷一侧进行压舷。有时为了降低船的重心，进一步增加抗横倾力矩，运动员的身体会全部悬挂在舷外，这种披波斩浪的场面激动人心，全面展现了帆船运动的力量之美。

帆船驾驶的动力来源

当空气流动得快的时候，在正面挡住它的物体就会受到空气的冲击，这种冲击产生的压力我们称为动压力。当帆船顺风行驶时，就是空气对帆的动压力推动帆船前进的。由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，当空气向一个方向流动时，它向侧面作用的力就要相对减小。也就是说气体流动速度越大的地方，动压力压强越大，而静压力压强越小。流速愈小的地方，动压力压强愈小而静压力压强愈大。这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力，这个力称为静压力。当迎风驶帆时，船正是在风的静压力推动下前进的。

帆所受静压力的产生，主要是帆具有像机翼一样的弧形。我们把帆的横截面和机翼的横截面对照一下，就可以看到它们的共同点。帆所受的静压力FT，并不能全部用来推动船前进，真正用来推动船前进的是FT沿船头方向的分力FR，FR的值要小于使船横向移动的分力FH。尽管横向力较大，但在实际行驶时，很少看到船横向移动。而船向前进的速度却相当大，先进的帆船和帆板，最快的时速，可达30至40 km造成这样的前进速度，除了帆产生推力以外，还有一个重要因素就是船底的流线型，船浸入水中部分的横向截面积远大于纵向截面积，推力FR虽然比横向力FH小，但船在水里前进时所受的阻力要比船横向移动所受的阻力小许多。所以，FR推船前进效果就相当显著。

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