Сила ветра по Бофорту и волнение.
Скорость ветра указана на высоте 6 м над уровнем поверхности.
Сила ветра. Баллы. Обозначение. Скорость м/с. | Признаки на берегу | Состояние поверхности моря | Волнение. Баллы. Характеристика. | Средние высота м, период с, длина м волны. |
0. Штиль. 0-0,5 | Дым вертикален. | Зеркально гладкая поверхность | 0. Волнение отсутствует | 0 / 0 / 0 |
1.Тихий 0,5-1,5 | Дым едва отклоняется, судно едва управляется. | Рябь | 1. Слабое. Море спокойно. | 0,1 / 0,5 / 0,3 |
2. Легкий 1,5-3 | Ветер едва ощущается лицом. Шелестят листья. | Появляются небольшие гребни волн. | 2. Слабое волнение. | 0,2 /0,6 / 1- 2 |
3. Слабый 3,2-5 | Колышутся листья, дым вытягивается по ветру. | Короткие волны. Небольшие гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену | 3. Легкое волнение | 0,6 –1 / 2 / 6 |
4.Умеренный 5-7 | Колеблются веточки, поднимается пыль, по траве бегут волны. | Волны умеренные, появляются белые барашки. | 4.Умеренное волнение | 1-1,5 / 3 / 15 |
5. Свежий 7-9 | Ветер чувствуется рукой, колеблет сучья. | Волны с частыми белыми барашками и с отдельными брызгами. | 4.Неспокойное море. | 1,5-2 / 5 / 30 |
6. Сильный 9-12 | Деревца гнутся, шумит лес, трава склоняется до земли. | Начало образования крупной волны, большие пенящиеся гребни. | 5.Крупное волнение. | 2-3 / 7 / 50 |
7. Крепкий. 12-15 | Гудят провода, свистят снасти, гнутся деревья, трудно идти против ветра. | Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится по ветру. | 6.Сильное волнение. | 3-5 / 8 / 70 |
8. Очень крепкий. 15-18 | Чтобы идти против ветра, надо пригибаться. Ломает тонкие ветви и сучья. | Высота и длина волн заметно увеличены, полосы пены ложатся тесными рядами по ветру. | 7. Очень сильное волнение. | 5-7 / 10 / 100 |
9. Шторм. 18-21 | Большие деревья гнутся, ломает сучья. | Волны высокие, гребни опрокидываясь рассыпаются в брызги. | 8.Очень сильное волнение. | 7-8 / 12 / 150 |
10. Сильный шторм 21-25 | Ломает отдельные деревья. | Море в пене, летят водяная пыль и брызги, плохая видимость. | 8.Очень сильное. | 8-11 / 14 / 200 |
11. Жестокий шторм. 25-28 | Значительные разрушения, ломает стволы деревьев. | Исключительно высокие волны, море покрыто хлопьями пены, видимости нет. | 9. Исключительное. | 11 / 16 / 250 |
12. Ураган. Более 28 | Катастрофические разрушения. | То же | 9. Исключительное. | Более 11 / 18 / 300 |
Особенность паруса как движителя судна в том, что под действием ветра на нем возникает сила направленная не столько вперед, сколько вбок и создающая не только тягу, но и боковой дрейф, и крен судна. Парусное судно сделано так, что имеет малое сопротивление воды своему движению вперед, но эффективно противостоит боковому дрейфу и крену. Чтобы судно могло ходить под парусами, оно должно обладать прочной и надежной конструкцией, способной нести парусное вооружение и воспринимать действующие на него ветровые нагрузки, и остойчивостью, как поперечной, так и продольной, т.е. не опрокидываться через борт и не рыть воду носом. Для противостояния боковому дрейфу парусные суда имеют заглубленные корпуса с большой осадкой либо специальные элементы: шверты и шверцы.
Скорость хода судна зависит от его курса относительно ветра; графическое изображение этой зависимости для одного из наших судов в полярных координатах приведено на рис.1. На этой диаграмме имеются следующие характерные области и точки:
1. Левентик. В это положение парусное судно попадает на повороте оверштаг, стоять в нем не может и сваливается под большой швертбот) в зависимости от его ветер.
2. Оптимальный угол лавировки, при котором судно быстрее всего выбирается на ветер. Приемлемой считается крутизна лавировки , но существуют и суда, лавирующие под к ветру.
Курс крутой бейдевинд, т.е. круче оптимального угла лавировки, на самой лавировке преимуществ не дает, но иногда нужен чтобы, не делая лишних галсов обойти какое-либо препятствие. Обычная портящая нервы ситуация, когда судно на препятствие не вырезается, и обойти его не удается.
3. Курс судна, на котором оно имеет наибольший ход; в данном случае оно лучше всего идет в бакштаг.
4. Фордевинд. На этом курсе парусное судно убегает от ветра, скорость ветра относительно судна падает, судно теряет ход.
Направление и сила ветра, действующего на судно, зависят от скорости хода и курса судна. В действительности ветер то один, но, чтобы не путаться, считают, что имеются два ветра: истинный, действующий на неподвижные относительно воды объекты, и вымпельный, действующий на судно на ходу. На рис.2 показано, как зависит скорость вымпельного ветра от скорости и направления движения судна. Видно, что на курсе фордевинд скорость вымпельного ветра падает с ростом скорости судна; судно убегает от ветра. На бакштаге характер кривой другой, скорость вымпельного ветра сначала падает, а затем возрастает. На галфвинде и бейдевинде она только возрастает - судно набегает на ветер. Скорости ветра и хода судна даны на этом графике в безразмерных единицах, поскольку данные кривые не зависят от абсолютной величины скорости.
Заход вымпельного ветра в нос имеет место не только для парусного судна, но и для любого другого движущегося объекта; он вполне заметен даже для человека идущего спокойным шагом по ровному месту. Это позволило сделать несложное устройство - ветрочет для измерения скорости ветра. Такой ветрочет следовало бы изобрести еще на заре цивилизации, но почему-то раньше на это не обращали внимания.
Ветрочет представляет собой шкалу, по которой измеряется угол отклонения вымпельного ветра от истинного для человека идущего с определенной скоростью в заданном направлении относительно ветра. После небольшой тренировки пользование ветрочетом затруднений не вызывает. На практике он обычно применяется в ситуации, когда в сильный ветер сидишь на берегу, ждешь у моря погоды и не знаешь, стоит ли выходить на воду или нет. Помогает.