实用帆船航海知识关于航海的一些知识.docx

青，取之于蓝而青于蓝；冰，水为之而寒于水帆船航海知识_关于航海的一些知识 ⑴ 我想要手工造一艘船航海，请问需要懂得什么有关航海的知识，另外手工造船需要掌握什么技能比如木工或者 通常我们用来家庭远洋航海的船多数都为帆船，其制造工艺主要为钢铁、铝合金、玻璃钢、玻璃钢复合材料、木材、水泥那么，其中能够通过家庭自行建造的几种材料主要为铝合金、玻璃钢及复合材料工艺那么要造一条远洋帆船，其尺寸通常在30尺以上，以方便配备岸电系统、发电系统（或太阳能、风能）、冰箱、VHF、SSB等设备，而这些设备的价格都不低，再加上船体、甲板和舾装的费用而言，首先你需要考虑好钱的问题，大约需要准备至少50万 其次，需要买到一份图纸，据我所知目前中国没有自己的帆船设计师，所以你需要在海外购买一份图纸，这份图纸会设定好你的建造材料这里我建议你使用复合材料制造工艺也就是海洋板板材（Marine plywood BS1088或6566标准）然后再内外制作玻璃钢这个工艺所使用到的设备最少，可能需要一台台锯、一台带锯、一台磨砂机、一套木工手工工具即可看到这些工具，你应该知道，木工是必不可缺的造船工艺了吧？我建议你先学习下木工，我们造船前也学了将近半年的木工基础。

建议你购买我翻译的《DK木工全书》进行练习当你设备都准备好后，就需要一个场地进行工作，对于一条这样的船，他的工时大约为16,000个小时左右，也就是一个人干活，每天8小时，需要5年，即便4个人一起做，也需要1年多这是针对业余爱好者的时间要求当然，中间如果偷工减料、磨洋工、造次品，那就另当别论了所以我建议你在决定开始制造后务必在制作肋板、立肋板架时就将精度控制造0.5mm以内，这样在船体制造好后就不会存在太多需要修改的地方否则后续你需要花几个月时间在打磨船体和修补漏洞上最后，目前海外有许多二手的帆船，如果你不考虑停靠在大陆，那么可以停靠在香港，这些二手船的费用其实相对造新船而言会更低一些 ⑵ 帆船原理的航行原理 帆船主要靠风差力推动，在横风的时候，速度是最快的 简单说，你只要记住，你船行的方向和风向接近垂直的时候，帆船的速度是最快的 操作：1. 看好风向，船上一般有风向标，适合初学者 2. 调整船舵，让船向和风向接近垂直3. 绷紧船帆，这样你就能感受帆船的速度了 为了获得最大动力，航员和舵手需要保持帆与风处于最佳的角度有两种方式可供选择： 1、以帆船索具调整帆与风向间的角度（迎风角）。

2、以帆船航向调整帆与风向间的角度（迎风角） 帆船 帆船（Sailboat）是利用风力前进的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具，已有5000多年的历史按船桅数可分为单桅帆船、双桅帆船和多桅帆船；按船型划分有平底和尖底帆船；按首型分为宽头、窄头和尖头帆船 中国宋、元、明、清时代使用过的帆船有平底沙船、尖底的福船、广船和快速小船鸟船，以及大型战船楼船和运粮的漕船帆船通常为单体，也有抗风浪较强的双体船帆船主要靠帆具借助风力航行，靠桨、橹和篙作为无风时推进和靠泊与启航的手段 关于帆船的分类 风浪板 ◆是帆船与冲浪板的结合 ◆可依不同要求竞速、曲道、花式而设计不同的浪板 ◆有过浪、转向、飞跃、空翻…等动作 轻舟型 ◆船身构造简单，不具船舱 ◆尺寸大小不同，比赛时有一定的船型规定 ◆一般用于训练、娱乐、运动或比赛 小舱型 ◆船内应具睡眠、烹饪、盥洗、贮藏等空间 ◆以中程海上活动为考量设计 大舱型 ◆船内应具小舱型设备外，另有客厅、卫浴、贮存空间，以长时 间在海上活动为考量设计 ⑶ 帆船为什么能航行 感谢物理科学学院06级三班徐捷制作的幻灯片0610282用风作动力的帆船能逆风航行吗？欢迎访问 帆船航行的原理 帆船的动力来源：帆船的最大动力来源是“白努利效应”，也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时，会产生一个向前向上的吸引力。

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，“白努利效应”消失，船只反而不能达到最高速 帆船的航向限制与效益 但帆船的航向也不是完全没有限制，在正逆风左右各约45度角内，是无法产生有效益的前进力的 但是太顺风也不是很好的，这时“白努利效应”消失，船速会再度慢下来，同时也进入不稳定状态 而有逆风航行能力的船，若要往逆风方向前进，必须采取Z字形的路线才能到达目的地 所以，不能张成有效弧形的帆，是没有逆风航行能力的这些船只航行于大海上，往往要靠依照季节改变方向的贸易风，才能有去有回像现代的帆船，都拥有良好的逆风航行能力 帆船前行的原理帆船前行的原理人们通常认为帆船只能沿风吹动的方向移动 － 即顺风移动但三角帆使帆船还能够迎着风移动（逆风移动）在理解如何逆风移动之前，我们首先需要了解一些与船帆有关的知识船帆的最先着风之帆缘称作前缘，它位于船只的前部后部的船翼后缘称作帆的后缘从前缘到帆的后缘的假想水平线称作弦船帆的曲度称作吃水，并且从弦到最大吃水点的垂直距离称作弦深充满空气以形成凹面弯曲的船帆的一面称作迎风面向外吹以形成凸起形状的一面称作背风面了解了这些术语后，我们将继续介绍帆船运动。

帆船部件和术语船只借助帆的每一面所产生的力量沿着迎风方向移动迎风面的正向力量（推力）和背风面的负向力量（拉力）合在一起形成了合力，这两种力量都作用于同一方向尽管您可能不认同，但拉力确实是这两种力量中较强的力量在 1738 年，科学家丹尼尔伯努力发现，气流速度与周围自由气流成比例增加，从而导致压力的降低，而这可令气流速度更快这种情况在帆的背风面发生 － 空气流动速度加快并在帆的后面形成低压区域作用于雨伞的伯努力原理为什么空气加速？空气与水一样，都是流动的当风汇聚并且风被帆分开时，一些风附着在凸起面（背风面）并将帆扯起为了其上“未附着”的空气穿过帆，帆必须向不受帆影响的气流外弯曲但此类的自由气流往往保持其直线流动并妨碍航行自由气流和弯曲的船帆合在一起形成了一个窄道，起初的气流必须从中经过因为它不能自行压缩，所以空气必须加速以从该窄道挤过这就是气流速度在帆的凸起面增加的原因一旦发生这一情况，伯努力的理论就得以生效窄道中增加的气流要快于周围的空气，并且在气流速度加快的区域压力将下降这就产生了链式反应随着新的气流接近最先着风之帆缘并分开，它更多地流向背风面 － 气流被吸引到低压区域并被高压区域所排斥。

现在即使更大块的空气也必须更快地挤进凸起帆面和自由气流形成的窄道，这令空气压力更低这一情况不断发展直至达到现有风力条件的最大速度，并且在背风面形成最大低压区域请注意，只有在气流达到曲面（弦深）的最深点后气流才增加在达到这一点之前，空气不断汇聚和加速超出这一点后，空气分开并减速，直到再次与周围空气速度相当帆周围的片状气流（帆与风之间保持最佳角度）在其间，在帆的迎风面发生相反的情况随着更多的空气流过背风面，迎风面上流过帆的凸起面和自由气流之间的扩展空间的空气将减少因为这些气流四散流动，所以其流速下降到比周围空气还低的速度，这导致压力增加由片状气流内的风帆产生的力量在了解了这些潜在的力量之后，我们如何在实际中借助这些力量来使船只移动呢？我们需要在风帆和风之间建立理想的关系，使风不但加速流动，而且可以沿着帆的凸起面流动船帆和风之间的这一关系的一部分称作迎角描绘与风平直的船帆空气均匀分开到每一面上 － 船帆下垂而不是充满成弯曲形状，空气没有加速以在背风面形成低压区域，并且船只没有移动但如果船帆与风向刚好成正确角度，则船帆会一下子充满风并产生空气动力迎角的角度必须十分精确如果该角度保持与风太近，则船帆的前部将“抢风”或摆动。

如果其角度太宽，则沿着帆的曲面流动的气流将分开并且周围的空气重新聚合这一分离产生了旋转空气的“停转区域”，导致风速下降、压力增加因为船帆的曲率将始终导致帆的尾端与风向所成的角度大于与最先着风之帆缘所成角度，所以帆的后缘的空气不能沿着曲面流动并返回周围自由空气的方向理想上讲，在气流到达帆的后缘前不应开始分离但随着船帆的迎角加宽，分离点逐渐前移并将其后的一切保留在停转区域迎角的影响您可能看到，除了迎角保持正确角度以使空气能够顺利通过外，关于风与帆关系的另一重要因素就是船帆必须具有正确的曲率，以保证空气始终附着在船尾如果曲线太小，则气流将不弯曲，并且将不会产生导致速度增加的压挤效果如果曲线太大，则气流不能被附着因此，只有在曲率不太大并且迎角不太宽的情况下才能发生分离这样，我们现在就知道风帆压力是如何在理论上和实际中形成的但这些压力是如何令船只前行的呢？让我们更深入地了解其中的奥妙在海平面上，每平方米的气压是 10 吨当船帆的背风面上的气流增强时，您从上文可以知道气压将下降假定每平方米将下降 20 千克同样，迎风面上的气压将增加 － 假定每平方米增加 10 千克（请记住，下拉压力强于推送压力）。

并且即使背风压力是负向并且迎风压力是正向的，它们都作用于同一方向因此现在我们每平方米约有共 30 千克的压力将其乘以 10 平方米风帆大小，我们在该风帆上已产生了共 300 千克的合力船帆上的每一点都作用了不同的压力压力最强处位于弦深处，即船帆曲面最深处这也是气流最快和压力下降最大的地方随着气流向后移动并分离，力量也随之减弱这些力量的方向也会更改在船帆的每一点上，该力量与帆面保持垂直船帆前部的力量最强处也在最前方向上在船帆的中部，力量更改为侧方向，或倾斜方向在船帆的后部，随着风速的下降力量也逐渐减弱，并导致向后方向或往后拉的方向船帆各处上的压力都可以计算出来，以便确定其每一面上前部、后部和牵引部位的相对力量因为向前的力量还是最强的，所以施加在船帆上的合力还稍偏向前的，但主要是侧方向增加船帆作用以获得更多向前的驱动力还导致侧向力的更大的增加因此，当风施加在侧面的力量达到最大时，船只是如何前行的呢？这涉及船帆与风的迎角，还涉及船只与水的阻力问题水在船只逆风航行时作用的力量合力的方向与帆弦近乎垂直当帆弦与船只的中线平行时，主要力量几乎完全施加在侧面但是，如果船帆成一点儿角度，以便船帆产生的力量稍微向前，则船只本身会立即前行。

为什么会这样？船的中线（即龙骨）作用于水的方式类似于船帆作用于风的方式龙骨产生的力量与船帆倾斜力相反的力量 － 它使船完全保持船帆形成的力量的方向并且尽管风帆合力始终作用于迎风的那面，但正确的迎角将使船只前行船帆的角度距离船体中线越远，着力点施加于正面相对于施加于侧面的数量越多将正向力量的稍微调整与水相对于空气的反向力量结合起来，我们将令船只迎风前行，因为现在水流的阻力最小欢迎访问 ⑷ 介绍一下帆船的知识 利用风力前进的船 起源于居住在海河区域的古代人的水上交通运输工具15世纪初期，中国明代郑和率领庞大船队7次出海，到达亚洲和非洲三十多个国家现代帆船始于荷兰1660年荷兰的阿姆斯特丹市长将一条名为玛丽的帆船送给英国国王查理二世1662年查理二世举办了英国与荷兰。