沒有風或者風向和計劃行駛方向相左的情況下,西方的風帆戰艦要如何行進?

獨立feel


一般人對於帆船往往會有一個錯誤的觀念,以為帆船是被風吹著跑的。其實帆船的最大動力來源是所謂的 “伯努利效應”,也就是說當空氣流經一個類似機翼的弧面時,會產生一個向前向上的吸引力,也因此帆船才有可能朝某角度的逆風方向前進。而正順風航行時,伯努利效應消失,船隻反而不能達到最高速。那麼逆風時到底是怎麼航行的呢?




逆風而行所靠的最主要動力是吸力。 根據空氣動力學原理,流體速度增加,壓力就會減低。空氣要繞過向外彎曲的帆面,必須加快速度,於是壓力減小,產生吸力,把船帆扯向一邊。船帆背風一面因壓力降低而產生的吸力相當大,可比迎風一面把帆推動的力量大1倍。 風在帆兩側產生的吸力和推力,使船側向行駛;但中插板阻止船側向行駛,


於是,風力分解為兩個分力,一個分力推動帆船向前行駛,另一個分力則使船向背風一面傾側,要由帆舵手在船的另一邊探身出外,保持平衡。 帆船不能完全正面頂著風航行。一艘長12米的帆船可與風向成12-15度的夾角逆風行駛。如果要正面迎著風的方向前進,必須以“之”字形路線航行。逆風行駛時,船與風向的夾角越小,速度越慢。舵手若以角度較大的“之”字形路線航行,船速會加快,不過航程會更長。船員們稱這種方法為搶風航行法。

那在沒有風的時候風帆戰列艦,是不是就抓瞎了呢?首先海上完全沒有風的時間少,風帆戰列艦可以利用洋流來航行。水手對於洋流和季風的情況瞭如指掌。在航行時提前作好預案,就算沒有風時間也短暫,所以根本沒有影響。人工肯定不可以划槳的。風帆戰列艦排水量有幾千噸。圖片來自網絡。侵刪。


洗手盤


通過影視劇以及保留至今的帆船歐洲大航海時期的風帆戰列艦用的是全鎖具風帆,水線以上的都是各種口徑的火炮,並沒有預留划槳的位置,而且從船員的配置來看也沒有專門划槳的槳手。那如果在海上沒有風或者逆風航行時怎麼辦呢?答案就在船上的那巨大的風帆,它可以讓一艘3000多噸的風帆戰列艦在迎風狀態下開到13節的航速,而且還可以側風航行甚至是逆風航行。



歐洲大航海時代的風帆戰列艦已經完全依靠風帆作為動力,它的動力系統就是由四根桅杆掛著巨大的帆布而成,其中我們最常見的風帆戰列艦由主桅、前桅、後桅杆以及首桅組成的三桅風帆戰列艦,而帆布的形主要由三角帆和矩形帆兩種,主桅風帆面積最大,所以掛的是面積最大的矩形帆,是動力的主要來源,而首桅以及後桅有掛三角帆,除了提供動力外還是在逆風航行時的重要裝置。而這其中的原理就是動力和阻力的組合與分解。

根據空氣動力學原理,流體速度增加,壓力就會減低。空氣要繞過向外彎曲的帆面,必須加快速度,於是壓力減小,產生吸力,把船帆扯向一邊。船帆背風一面因壓力降低而產生的吸力相當大,可比迎風一面把帆推動的力量大1倍。風在帆兩側產生的吸力和推力,使船側向行駛,推動帆船向前走,不過是在走S型路線,在轉彎除得調整帆面。(*作為一個文科生表示,想起物理就腦闊疼)

不過大航海時代是一段漫長的歲月,這些全鎖具風帆戰列艦主要還是應用在17-18世紀,而歐洲的這種無槳風帆船可以追溯16世紀中期的西班牙大帆船,不過這種大帆船還保留了划槳的位置,不過歐洲的更小的風帆船可追溯的歷史甚至可以更早,古羅馬時代歐洲就已經出現單船體風帆加船槳的動力組合,而維京海盜所用的船型也是這種船型,它最大的優點在於速度快,缺點嘛,單層船體不能為船員提供防曬休息的地方,而且一旦下雨就得被淋雨被積水淹。


英國大航海時代保留至今的勝利號帆船


在十字路口等等你


沒有風或者是逆風的時候。風帆戰列艦是怎麼航行的呢?風帆戰列艦從15世紀末登上歷史舞臺,到以後的一個半世紀裡,其外觀和戰術都沒有發生很大變化,艦隊的行動完全依賴風力(請注意,是完全靠風力,船上沒有槳手),機動能力非常有限。在交戰雙方實力量相差不多的情況下,任何形式的集中兵力都十分困難。海戰變成平行航向的兩支艦隊之間冗長的交火,往往不能出現決定性的戰果。



帆船本身並沒有動力,靠風力鼓動船帆航行。因此,相對船身而言,帆通常做得很寬大,從而能充分利用風力。帆船順風航行時速度相當快,當然也可以調整風帆來降低速度。可是它遇到逆風時,如何航行呢?


掛在桅杆上的風帆可以根據風向隨時改變角度。帆船逆風行駛時,常常側轉船身,使帆與船身形成一定的角度,帆的一面鼓滿風,另一面所受的壓力較小。船體利用這種壓力差前進。這樣前進時,這就是伯奴力效應,當然船的行進方向與目的地方向是有偏差,因此,帆船航行一段時間後,需要通過調整帆的方向,來改變航向,從而呈“之”字形前進。

那麼沒有風的時候,風帆戰列艦是不是就歇菜了呢?當然不是了,它還可以利用洋流來航行,在說在大洋上沒有風的時候非常少。水手們對於季風和洋流爛熟於心。提前作好規劃,實際上風帆戰列艦時候並不是田園牧歌式的生活,缺衣少食,壞血病每一樣都威脅著船員的生命安全。尤其是壞血病。成為水手的夢魘。圖片來自網絡,侵刪


廣元飛龍


我是HK君,我來回答這個問題。

完全沒有風,可以通過以下方式解決:

1。等風來;

2,划槳;

3,在海岸邊還可以拉縴。

4,如果附近有專門的帆槳戰船,可能會讓這艘帆槳戰船拖曳;


如果是逆風,可以戧(qiang)風,走 之字形(英語叫做zigzag)路線。

多有疏漏,歡迎斧正,期待您關注HK君。


HK君



西方的帆船大多使用四角帆,所以調整風帆方向以適應 不同風向的能力較差,在無風情況下,只能依靠海流或 者船槳,由人力划船前進,這是沒有辦法的事情,畢竟 是帆船,沒有風就只能使用人力。


在逆風情況下,由於 四角帆無法調整船帆本身,所以只能改變船隻的航行方 向,讓船隻的航行方向和風向人為產生一個夾角,這樣 ,即使是逆風條件下,風沿著帆面吹過,也會在一定程 度上推動船隻航行,只不過代價就是船隻的航向會出現 偏差,在這種情況下,就需要精確的航海導航定位計算 。
在向某一個方向航行一段時間後,再把船體調整過來 ,讓其向另一個方向航行,也就是以最終航線為軸心, 做“之”字型航行,通過左右變換航向的方法,利用逆 風推動帆船前進。


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