风向摆动和帆船迎风航行选择相关性分析

卢友平

摘  要：帆船在海上航行容易受到洋流和海浪等自然环境的影响，帆船比赛是一种竞赛航速的运动，帆船运动比赛取得胜利的关键就是航行的方向。在实际的运动过程中，比较容易进行预测的是洋流和海浪。风向摆动的预测较为困难。风向不仅影响帆船的航向，还决定了帆船竞赛的速度，关系到帆船最佳航线的选择。本文将从帆船运动中所产生的力学关系着手，分析帆船的受力情况，对风向摆动和帆船迎风航行之间的选择相关性进行分析，重点讨论风向摆动所引起的帆船最佳航线的选择，从而明确风向摆动对帆船迎风航行所带来的影响。

关键词：风向摆动  帆船  迎风航行  选择相关性

中图分类号：G80-05   文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2019）07（b）-0223-02

1  帆船航行中船体所受到的阻力

1.1 粘性阻力

2  帆船航行方向决策依据

2.1 速度极限图

运动员在帆船航行的过程中，会使用目标航速以更好的理解航速航行，图1主要表示帆船速度与真风速度、角度之间的关系。

图2中给我们呈现的是特定的角度下帆船的速度，TWS表示真风的速度。对于无死角的真风角度、速度，可以使用极限图表示与帆船速度之间的关系。

2.2 航行方向决策

根据比赛中的风向，使用帆船在VPP系统下所生成的分速度与到达目标所提供的信息决定帆船的航行方向，在帆船航行的方向中，需要使用一些必要的手段进行问题的解决：

（1）风的方向是否能够让速度在最短的线路中得到最大的分速度。

帆船在前进的过程中需要仅仅依靠风向前进，因为风向是帆船速度的重要部分，表示帆船在风向上的前进方向。

（2）在既定的方向上是否可以更加接近目标。

帆船的速度与航线的距离。容易与第一个问题发生混淆，只有在一种情况下两种问题才会发生方向相同，即风的方向与标的方向相同（如图3所示）。

3  结语

帆船运动时很多国家已经普及的一种水上体育活动，更是受到了中国人民的熟知。帆船比赛需要在规定的距离完成竞赛航速，对风向的合理利用是取得比赛胜利的一个重要因素。根据力学的原理对帆船的航线进行选择，因为力学是决定航线选择的一个重要的因素，风向对帆船航线的选择中，动力学的因素起到非常重要的作用，能够改变帆船前进的方向，影响着帆船航线的路线选择。方向摆动对帆船航線选择影响较大，如果不考虑帆船的风向，将会影响运动员的最终成绩。

参考文献

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