Платно (ветроходство)

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Платната и мачтата на малък ветроход, гледани отдолу.
Ветроходен кораб с издути от вятъра платна

Платно (ветрило, остар. турцизъм: елкен) във ветроходството е повърхност, предназначена за създаване на тяга при излагането си на вятъра. Тягата се получава под напора на вятъра.[1] По същество това е отвесно разположено крило.

Като правило, платната са част от ветрилното въоръжение и се използват за задвижване на плавателните средства, към които се закрепват с помощта на рангоута и такелажа[2]. Въпреки това има и свидетелства за използването на платна и в сухопътния транспорт – например, платната са често използвани за създаване на спомагателна движеща сила на каруци в Китай, също така с платно се задвижват колесните и ледовите буери[3].

Парус широко использовался для создания вспомогательной движущей силы на каруци в Китай.

Простото платно представлява парче материя (виж брезент). Платната с голям размер се ушиват от няколко отделни парчета. Плътнищата, преди съшиването, получават такава форма, която да позволи на цялото платно, поставено на своето място и напълнено от вятъра, да има добре обтекаема изпъкнало-вглъбната форма, в разрез напомняща на крилото на птица, и чрез която да развива най-голямата възможна полезна сила.

За производството на съвременните платна се използват синтетични тъкани. В някои случаи (например, за платната на уиндсърфа) се използва не тъкан, а здраво и плътно фолио. Съществуват и по-сложни и скъпоструващи технологии за производство на платан, при които цялото платно не се прави от парчета тъкан или фолио, а от много здрави синтетични влакна, поместени между два слоя лента по линиите на на въздействие върху платното на най-големите натоварвания.

Срещат се и съвсем неприличащи на обикновеното платно конструкции, представляващи поставено вертикално крило и използващи силата на вятъра за същите цели, както и платното. Такива конструкции понякога се поставят, например, на спортните лодки (също, впрочем, доста силно различни от обикновените, познати на болшинството) с цел достижение на рекорди по скорост на вода. Имащи много малко общо с опънатото парче тъкан, тези крила, въпреки всичко, са наречени инерция или „твърдо платно“, или „платно-крило“.

История на платното[редактиране | редактиране на кода]

Примерно 5,5 хил. години назад хората започват да използват платното. Съдейки по съхранените рисунки и резултати от разкопки, първи започват употребата на платна египтяните.

Типове платна[редактиране | редактиране на кода]

Прави платна[редактиране | редактиране на кода]

Гротмачтата на бриг, носеща прави платна

Правите платна са платната, които се поставят напречно на съда и се крепят към реите, издигани на мачтите и стенгите. Имат вид на равнобедрен трапец. Управлението на правото платно се осъществява със завъртане на реята чрез брасове и шкоти по хоризонталната плоскост. На остри галсове наветрената шкаторина на правото платно се отвежда по вятъра с помощта на специални въжета, наречени шпрюйт[4].

С прави платна са въоръжени големите: кораби, баркове, баркентини, бригове и бригантини. Широкото си разпространение правите платна получават благодарение на възможностите да се получат огромни площи платна чрез съвкупност от неголеми отделни платна. Нито един човек не може да управлява платно, площта на което превъзхожда пределите на 5 – 8 квадратни метра.

Коси платна[редактиране | редактиране на кода]

Косите платна са платна, които се поставят близо до диаметралната плоскост на съда. Биват множество видове.

Дау с латинско платно

Лати́нско платно има вида на правоъгълен триъгълник. Горната шкаторина (хипотенузата) се закрепва към рейка, наклонена напред. При латинските платна рейката се нарича „рю“. Предния край на рю достига до палубата, и се нарича „количка“. По количката се взема и галса. Особенност на латинското въоръжение е в това, че количата при смяна на галса трябва да пресече вантите. Затова и вантите на съдовете с такива платна се правят съставни. Това увеличава работата на екипажа: при смяната на галса те следва да изпълнят много повече действия, отколкото при плаване под обикновено рейково платно. Въпреки това, през средните векове латинското платно получава много широко разпространение благодарение на способността на съда с такова платно да плава остро към вятъра. Такава способност позволява да се получи огромно преимущество в случай, че трябва да се откъснеш от преследване (или, обратно, да догониш плячката).

Бермудско ветрилно въоръжение (стъкмяване).

Берм́удско платно – триъгълно платно, предната шкаторина на което се разтяга по мачтата, а долната по гика.

Днес се явява най-разпространения тип платна при яхтите. По простота на управление, поставяне и тягови характеристики се явява безспорен лидер.

Яхта с правилно настроени бермудски платна може продължително да се управлява само отт един човек. Такава маневра, като например поворот оверщаг или лавировка, може да се изпълява самостоятелно без помощта на подвахтата, само за сметка на обръщане на руля.

Аеродинамичните качества на бермудското платно, макар и силно да отстъпват на самолетното крило, въпреки всичко са най-високи сред останалите платна. Това обуславя изключителното използване на бермудския тип въоръжение на всички съвременни състезателни яхти.

Бермудското платно се появява в региона на Бермудските острови, където се използва от местните рибари. През 1920-те години то идва на смяна на гафелното платно, което се използва дотогава повсеместно.[5]

Съда „Reaper“ с люгерно ветрилно въоръжение

Лю́герно (ре́йково) платно – разновидност на косото платно.

Платното най-често има форма на неправилен трапец, горната шкаторина на което се закрепва към рейка, а долната към гика.

Шпринтово платно – четириъгълно платно, разтягано по диагоналите с тънка пръчка (шпринтов или шпринт), опиращ се в неговия горен ъгъл с единия си край, а в долната част на мачтата с другия.

Гафелно платно

Кливер

Стаксел

Други типове платна[редактиране | редактиране на кода]

  • Блупер
  • Генакер
  • Спинакер
  • Толлбой

Части на платното[редактиране | редактиране на кода]

Рисунка, показваща названията на частите на платното.

Във ветроходството всички части на платното си имат своите названия. Най-често използваните са триъгълните платна, и затова при болшинството за болшинството от тях се използват по шест термина – по един за всеки ъгъл и страна на платното. Страната на платното, в общия случай, се нарича шкаторина. Различават се предна, задна и долна шкаторини. Предна се счита шкаторината, прилежаща към мачтата.

Ъглите на платното с триъгълна форма се наричат галсов, фалов и шкотов. Долният, прилежащ към мачтата е галсовият ъгъл, горният, прилежащ към мачтата – фалов ъгъл, а задният, прилежащ към гика – шкотов ъгъл.

Шкаторините и ъглите на платната, както и най-натоварените участъци на платната, се оформят с различни усиления, от тъкан и използването на т.нар „снаряжение“. Подсилванията на ъглите се именоват боути и банти. Усиленият на шкаторините, като правило, нямат специални названия.

Боутите и бантите на ъглите на платната несят върху себе си основната част от натоварванията, предавани от плътнището на платната към корпуса на съда чрез такелажа и рангоута. Оформлението на ъглите на платната, в общия случай, представлява наслагване върху ъглите на платното на няколко слоя тъкан, ориентирани по посока на действието на най-голямото натоварване, а също и поставянето на някакъв детайл, позволяващ да се закрепи такелажен край.

Снастите, закрепяни към горния ъгъл на ундер-лисела и разтягаща (през блокове) предната шкаторина надлъжно на долната рея се нарича обгалдер[6].

Аеродинамика на платното[редактиране | редактиране на кода]

Платната движат ветроходния съд (яхта, кораб) по два начина. Когато той се движи по посока на вятъра (за различните курсове спрямо вятъра виж курс (ветроходство)), платната просто служат за улавяне на въздуха, който тече край тях. Този метод на задвижване е толкова прост, че не се нуждае от допълнително обяснение, вятърът просто задвижва съда по посоката си и платната действат повече като парашут, отколкото като крило.

Другият начин, по който платната задвижват съда, е когато той се движи напречно на вятъра или срещу вятъра. В тази ситуация платната движат съда чрез пренасочване на вятъра, идващ отстрани, назад. В съответствие със закона за запазване на импулса, въздухът се пренасочва назад, карайки лодката да се движи напред. За обяснението на този феномен вектора на импулса може да се разложи на две съставящи: една по надлъжната ос на съда и друга по посока на вятъра. При ветроходните съдове кила или шверта имат ролята да преобразуват напречната сила на вятъра в движение на съда напред.

Закон за запазване на импулса във ветроходството[редактиране | редактиране на кода]

Система лодка-човек[редактиране | редактиране на кода]

Нека една лодка с човек на борда се намира в покой в спокойни води. Ако човекът се придвижи (затича) напред към носа на лодката, то съдът (лодката) в съответствие със закона за запазване на импулса ще се задвижи назад. Ако човекът се придвижи назад, то съдът ще се придвижи напред. И в двата случая имаме движение по една ос и промяната в импулса на единия елемент на системата (човека) води до такава промяна в импулса на другия елемент (лодката) по величина и знак, която компенсира първата промяна – т. е. общият импулс на системата трябва да се запази.

Система ветроходна яхта-вятър[редактиране | редактиране на кода]

Нека една ветроходна яхта се намира в покой със спуснато платно и вятърът духа перпендикулярно на надлъжната ос на съда (курс халфвинд). Ще разложим вектора на импулса в две направления: по посока на вятъра и по посока на надлъжната ос на съда. При това положение вятърът има импулс с определена големина и посока перпендикулярно на яхтата, а в дугото направление импулсът е нула: няма вятър в това направление и съда също няма импулс (не се движи). Нека сега вдигнем платното и го разположим на ъгъл 45° спрямо вятъра. Според закона за запазване на импулса импулсът на системата вятър и ветроходен съд трябва да се запази и по двете направления. Първият ефект от вдигането на платното ще бъде опита на вятъра да задвижи (измести) съда перпендикулярно на надлъжната му ос (да предизвика дрейф). Килът (или швертът) на съда ще се противопостави на това поради високото съпротивление на водата при движение в тази посока. Съпротивлението на водата спрямо съда, ерго съпротивлението на платното спрямо вятъра ще породи сила – реакция на опората, която ще отрази въздушната струя (според закона за ъгъла между падащия и отразения лъч при отражение) в посока назад по надлъжната ос на съда. Това ще създаде импулс у отклонената въздушна струя, какъвто вятърът без вдигнато платно не е имал: импулс по направление на надлъжната ос на съда. Според закона за запазване на импулса, другия елемент в системата – ветроходния съд – ще придобие импулс в обратна посока на отклонения от платното вятър, т.е в посока напред по надлъжната ос на съда. Големината на този импулс ще е пропорционална на скоростта на вятъра и ефективната площ на платното спрямо вятъра. Наличието на този компенсиращ импулс е причината, поради която съда ще се задвижи по посока на надлъжната си ос.

Често за обяснение на действието на платната и други обтекаеми профили се използва принципът на Бернули, но това обяснение често се основава на некоректното допускане, че двата потока въздух, които се разделят на челния ръб на крилото/ветрилото трябва да се срещнат отново на задния ръб.


Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Парусные корабли – Паруса (на руски)
  2. Karl Heinz Marquardt. Рангоут, такелаж и паруса судов XVIII века. ISBN 5-7355-0131-3.
  3. Буер//Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона (Енциклопедичен речник на Брокхауз и Ефрон): в 86 т. (82 т. и 4 доп.). – СПб., 1890 – 1907.
  4. Шпрюйт//Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона (Енциклопедичен речник на Брокхауз и Ефрон): в 86 т. (82 т. и 4 доп.). – СПб., 1890 – 1907.
  5. Яхтенное дело. Справочное издание. – СПб.: „Элмор“, 2005.
  6. Техническая энциклопедия под ред. Л. К. Мартенса в 26 томах. АО „Советская энциклопедия“, М., 1927.

Литература[редактиране | редактиране на кода]

Паруса//Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона (Енциклопедичен речник на Брокхауз и Ефрон): в 86 т. (82 т. и 4 доп.). – СПб., 1890 – 1907.

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]

Външни препратки[редактиране | редактиране на кода]

Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Парус“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.