風向擺動和帆船迎風航行選擇相關(guān)性分析

盧友平

摘 ?要：帆船在海上航行容易受到洋流和海浪等自然環(huán)境的影響，帆船比賽是一種競賽航速的運動，帆船運動比賽取得勝利的關(guān)鍵就是航行的方向。在實際的運動過程中，比較容易進行預(yù)測的是洋流和海浪。風向擺動的預(yù)測較為困難。風向不僅影響帆船的航向，還決定了帆船競賽的速度，關(guān)系到帆船最佳航線的選擇。本文將從帆船運動中所產(chǎn)生的力學關(guān)系著手，分析帆船的受力情況，對風向擺動和帆船迎風航行之間的選擇相關(guān)性進行分析，重點討論風向擺動所引起的帆船最佳航線的選擇，從而明確風向擺動對帆船迎風航行所帶來的影響。

關(guān)鍵詞：風向擺動 ?帆船 ?迎風航行 ?選擇相關(guān)性

中圖分類號：G80-05 ? 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2813（2019）07（b）-0223-02

1 ?帆船航行中船體所受到的阻力

1.1 粘性阻力

2 ?帆船航行方向決策依據(jù)

2.1 速度極限圖

運動員在帆船航行的過程中，會使用目標航速以更好的理解航速航行，圖1主要表示帆船速度與真風速度、角度之間的關(guān)系。

圖2中給我們呈現(xiàn)的是特定的角度下帆船的速度，TWS表示真風的速度。對于無死角的真風角度、速度，可以使用極限圖表示與帆船速度之間的關(guān)系。

2.2 航行方向決策

根據(jù)比賽中的風向，使用帆船在VPP系統(tǒng)下所生成的分速度與到達目標所提供的信息決定帆船的航行方向，在帆船航行的方向中，需要使用一些必要的手段進行問題的解決：

（1）風的方向是否能夠讓速度在最短的線路中得到最大的分速度。

帆船在前進的過程中需要僅僅依靠風向前進，因為風向是帆船速度的重要部分，表示帆船在風向上的前進方向。

（2）在既定的方向上是否可以更加接近目標。

帆船的速度與航線的距離。容易與第一個問題發(fā)生混淆，只有在一種情況下兩種問題才會發(fā)生方向相同，即風的方向與標的方向相同（如圖3所示）。

3 ?結(jié)語

帆船運動時很多國家已經(jīng)普及的一種水上體育活動，更是受到了中國人民的熟知。帆船比賽需要在規(guī)定的距離完成競賽航速，對風向的合理利用是取得比賽勝利的一個重要因素。根據(jù)力學的原理對帆船的航線進行選擇，因為力學是決定航線選擇的一個重要的因素，風向?qū)Ψ骄€的選擇中，動力學的因素起到非常重要的作用，能夠改變帆船前進的方向，影響著帆船航線的路線選擇。方向擺動對帆船航線選擇影響較大，如果不考慮帆船的風向，將會影響運動員的最終成績。

參考文獻

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