第400章 傻子带队闯海洋
书名：傻子怪才传奇人生 作者：刘荆洪
第400章 傻子带队闯海洋
小聪掉进大海里
,
他开始游泳
,
脚触筋了
,
他大吃一惊
,
紧张得
吃了一口海水
,
开始喊救命
,
小燕子与计算机姐姐带上两只救生圈
,
跃入大海
,
向小聪游去0
游到小聪身边
,
她们救起了小聪。
科学博士说:“小聪，要注意安全，不能单独行动。
一艘帆船如
果没有能张成有效弧形的帆和逆风航行的能力
,
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。”
计算机姐姐说:“小燕子
、小聪
、梦弟，你们戴上梦幻帽，打开开关，我带你们坐上帆船
,
去体验不同风向
,
理解帆船原理
,
即帆船航行的一般规律。”
小燕子梦见自己乘上现代帆
船
,
虽然是逆风
,
却能够昂首前
进
,
看来
,
这帆船拥有良好的逆
风航行能力
。在平常微风的时候
,
顺风航行的速度是最慢的
,
因为
除了风的推力外
,
没有伯努利效
应的助力
,
而在强风的时候
,
又
容易因风的推力
,
集中在左舷或右舷
,
而一直向另一舷转向。
梦弟梦见自己坐的帆船
,
是在侧风中行驶
,
风从侧向来
,
被帆化
作两股力量
,
一个是让船侧滑的力量
,
一个是让船前行的力量
,
而侧
滑的力量则被
“中央板
”化作侧倒的力量
,
再由水手调整重心相抵
,
只剩极少的侧移力量
,
而大部分的力量
,
使帆船在侧风中向前行驶。
小聪梦见自己乘坐的帆船
,
遇到顶风
,
而顶风行驶的极限角度
,
是风的来向的左右各
35
度
,
但一般以
45
度为极限
,
这和船的设计有
很大的关系
。顶风行驶的概念
,
是和侧风行驶相当接近的
,
只是顶风
时
,
侧向的力量
,
较侧风为大
,
而前进的力量
,
又小于侧风
,
是易学
难精的
。初学者
,
一开始可以先练顶风行驶
,
因为
,
把顶风行驶学会
了
,
之后
,
侧风行驶自然就会了。
小燕子、小聪与梦弟从梦中醒过来
,
各人谈自己乘坐帆船的体会。
计算机姐姐说:“一般人对帆船动力来源不清楚
,
往往会有一个
错误观念
,
以为帆船是被风推着跑的
。其实，帆船的最大动力来源，是所谓的伯努利效应
,
也就是说
,
当空气流经帆的弧面时
,
会产生一股向前向上的吸引力，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
,
伯努利效应消失，帆船反而不能达到最高速。”
海洋爷爷说:“帆船的航向，也不是完全不能限制，在正逆风左右各约
45
度角内
,
是无法产生有效的前进力的，但是
,
顺风时的状况
也不佳
,
这时
,
伯努利效应消失
,
船速会慢下来
。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。”
计算机姐姐说:“帆船顺风行驶时
,
就是依靠空气对帆的动压力推动帆船前进的
。根据‘
流速增加
,
压强降低的伯努利原理
,
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。”科学博士说。
海洋爷爷说:“帆船要接受静压力,应该具有机翼一样的弧形。我们将帆的横截面和机翼的横截面进行对照
,
就可以看到它们的共同
点
。当气流通过船帆或机翼时
,
由于机翼上面和帆的前面的气流
,
要走更长的距离
,
来与机翼下面及帆后面的气流相会合
,
因而
,
就加快
了流速
,
使帆的前面与后面
、机翼的上面与底面的气流产生不同的流
速。”
“流速慢处的压强
,
比流速快处的压强大
,
这个压强差
,
使机翼产
生了向上的升力
,
也使帆获得了向前的动力
,
在这里
,
不妨也称它为
‘
升力
9。”
计算机姐姐说。
“先进的帆船和帆板
,
前进最快的时速
,
可达
30
至
40
千米
,
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
,
推力虽然比横向力小
,
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
,
推船前进的效果
,
相当显著。”科学博士说。
计算机姐姐说:
“船靠风对帆的动压力推动
,
而动压力的大小
,
取决于风对帆的相对速度
,
相对速度越大
,
动压力就越大
。然而
,
船
在动压力的推动下
,
前进速度逐渐增加
,
风对帆的相对速度就会减小
,
因而
,
风对帆的动压力减小
,
船速会再度慢下来
,
同时
,
会进入不稳
定状态。”
“帆船是居住在海河区域的古代人的水上交通运输工具
。根据空气
动力学原理
,
流体速度增加
,
压力就会减低
。空气要绕过向外弯曲的
帆面
,
必须加快速度。于是
,
压力减小
,
产生吸力
,
把船帆扯向一边。
船帆背风一面
,
因压力降低而产生的吸力相当大
,
与迎风一面比较
,
将帆推动的力量大一倍。”海洋爷爷说。
“风在帆两侧产生的吸力和推力
,
使船侧向行驶
。但中插板可以阻
止船侧向行驶
,
于是
,
风力分解为两个分力
,
一个分力推动帆船向前
行驶
,
另一个分力则使船向背风一面倾侧。帆舵手呢
,
在船的另一边
,
探身出外
,
保持平衡。”科学博士说。
计算机姐姐说:
“帆船不能完全正面顶着风航行
。一艘长
12
米的
帆船
,
可与风向成
12—15
度的夹角逆风行驶
。如果要正面迎着风的方
向前进
,
必须以
Z字形路线航行
。逆风行驶时
,
船与风向的夹角
越小
,
速度越慢
。舵手若以角度较大的Z
字形路线航行
,
船速会
加快
,
不过航程会更长。”
海洋科普探险小分队来到海口的西海岸附近
,
他们看见了各
种色
彩的风帆。
“那是运动员在进行帆船运动训练
。帆船比赛是第
30
届奥运会赛
事之一
。1896
年
,
第
1
届奥运会就把帆船比赛列为正式竞赛项目
,
但
由于天气情况恶劣
,
第
1
届奥运会的帆船比赛未能举行。”海洋爷爷说。
计算机姐姐说:“梦弟
、小波
、小明
、小燕子
、小聪
,
你们可以
打开梦幻帽的搜索功能
,
请回答
,
什么是帆船运动项目?
帆船运动什
么时候在奥运会举行的?
”
小聪说:“我知道
,
帆船是水上运动项目之一
。帆船比赛是运动员驾驶帆船
在规定的场地内进行速度比赛的一项运动
。帆船运动中
,
运动员驾驶
船只前进
,
依靠自然风力作用于船帆上
,
是一项集竞技
、娱乐
、观赏、
探险于一体的体育运动项目
。由于它具有较高的观赏性
,
备受人们喜
爱。”
梦弟说:
“1900
年第
2
届奥运会在法国巴黎举办
,
帆船运动共进
行
7
个级别的比赛
。除在美国圣路易斯举行的第
3
届奥运会没有帆船
比赛
,
其余的每届奥运会
,
都设有该项目。”
“1900
年
,
帆船运动
被列入第
2
届现代奥运会
之后
,
这项运动
,
无论是
在规模上
,
还
是在
水平
上
,
都进入了一个快速发
展的时期。特别是从
20
世
纪中期开始
,
帆船运动在世界各发达国家
,
得到了较快发展。”计算机姐姐点评说。
刘傻子说：“现代帆船运动
,
已经成为世界沿海国家和地区喜闻乐见的体育活
动之一
,
也是各国人民进行体育文化交流的重要内容
。经常从事帆船
运动
,
能增强体质
,
锻炼意志
。特别是在风云莫测
,
海浪
、气象
、水
文条件的不断变化中
,
迎风斗浪
,
能培养战胜自然
、挑战自我的拼搏
精神。”
“帆船起源于欧洲
,
其历史可以追溯到远古时代
。帆船是人类与大
自然斗争的一个见证
,
帆船历史同人类文明史一样悠久。”计算机姐姐
点评说。
“帆船运动起源于荷兰。古代的荷兰
,
地势很低
,
所以开凿了很多
运河
,
人们普遍使用小帆船运输或捕鱼
。这种小船
,
是由一棵独木或
用木排
、竹排编制而成
,
这是世界上最早的帆船。”小聪说。
刘傻子说：“帆船运动的历史悠久
,
最早的竞技记载
,
是在公元前
70
年
,
古
罗马诗人维基尔
,
在叙事诗
《伊尼特》
中详细地描述了特洛伊到意大
利的一次帆船竞赛活动
,
并描述了比赛结束后
,
优胜者和参加者的获
奖情况。”
小聪说:
“1662
年，英王举办了一次英国与荷兰之间的帆船比
赛
,
比赛路线是从格林威治到格来乌散德
,
再到格林威治
。这是早期
规模较大的帆船比赛。”
小燕子说:
“18
世纪
,
帆船俱乐部和帆船协会相继诞生
。1720
年
前后
,
英
、美
、瑞典
、德
、法
、俄等国家先后成立了帆船俱乐部或帆
船竞赛协会
,
各国之间
,
经常进行大规模的帆船比赛。”