Thiết kế thuyền buồm hiện đại

Mar 11 2008
Thiết kế thuyền buồm hiện đại đề cao tốc độ và sự nhanh nhẹn. Khám phá thiết kế thuyền buồm và xem hình ảnh của những chiếc thuyền buồm, tàu cánh ngầm và thuyền băng tiên tiến.
Tàu cánh ngầm

Thiết kế thuyền buồm hiện đại đã phát triển tổng thể để tạo ra một cấu trúc rộng hơn, nhưng kiểu dáng đẹp hơn. Trong khi chiều rộng làm tăng độ ổn định, các thành phần cơ bản khác đã được tinh chỉnh để cải thiện hiệu quả đi thuyền.

Keels thường dài hơn và mỏng hơn, cho phép kéo gần hơn, nhanh hơn . Diện tích bề mặt lớn hơn của chúng chiếm nhiều nước hơn để bám chặt hơn. Thiết kế dạng thủy động học, thanh mảnh cắt ngang qua nước với lực cản ít hơn . Tương tự như vậy, các nhà thiết kế đã mài dũa thân tàu để giảm lực kéo trong nước. Các vật liệu mới như sợi thủy tinh đã thay thế gỗ, giúp giảm trọng lượng và tăng khả năng tốc độ. Để nâng cao hiệu quả sử dụng, vải buồm được làm từ vật liệu tổng hợp thay vì cotton để giữ form tốt hơn trước gió và sử dụng năng lượng tự nhiên đó . Hình dạng cánh buồm cũng liên tục được tinh chỉnh để khai thác sức gió.

Do những đổi mới như vậy, một số thuyền buồm, như đã nói trước đây, thực sự có thể vượt quá tốc độ của gió. Tàu cánh ngầm , giúp nâng thân tàu lên trên mặt nước, làm giảm đáng kể ma sát giữa thuyền và nước để tối đa hóa tốc độ. Tóm lại, tàu cánh ngầm hoạt động giống như cánh máy bay ở đáy tàu thuyền [nguồn: Getchall]. Chúng có bốn phần phụ giống ván trượt nước với phần trên tròn gắn vào mỗi góc của thuyền. Khi đứng yên, các tàu cánh ngầm vẫn ở dưới nước. Nhưng khi con thuyền tăng tốc, chúng tạo ra lực nâng cuối cùng nâng thân tàu lên hoàn toàn trên mặt nước, chỉ để lại các lá khí động học nhẹ hơn trong nước. Các nguyên tắc nâng tương tự đã được thảo luận trước đó với gió và các cánh buồm áp dụng khi nước lao qua các tàu cánh ngầm cong để tạo ra hiệu ứng tương tự.

Một chiếc xe trượt băng băng qua Hồ Ghost, Alberta.

Ngoài ra, tàu băng chuyên dụng chạy trên mặt băng có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ gió gấp ba lần. Ví dụ, một chiếc thuyền băng Blade Runner có thể di chuyển với tốc độ 75 dặm / giờ [nguồn: Blade Runner Ice Boat Company ]. Giống như một chiếc thuyền trượt băng với thân tàu đơn giản và cánh buồm, thuyền băng có rất ít lực cản khi chúng lướt qua các vùng nước đóng băng. Không có gì ngạc nhiên khi chúng đặc biệt phổ biến ở những vùng có khí hậu lạnh hơn như New England, Canada và Nga.

Khi quá trình tiến hóa tiếp tục diễn ra trong nhiều thế kỷ, thuyền buồm chắc chắn sẽ giữ vị trí không thể thiếu trong cuộc sống của con người, cho dù là vì mục đích thực dụng hay thú vui được thổi gió thuần túy.

Những bài viết liên quan

  • Cách thức hoạt động của các hãng vận chuyển máy bay
  • Cách máy bay hoạt động
  • Làm thế nào để duy trì một chiếc thuyền
  • Tại sao thuyền làm bằng thép có thể nổi trên mặt nước khi các thanh thép chìm?
  • Tại sao bạn không thể nói "thuyền đồ chơi" nhanh gấp ba lần?

Các liên kết tuyệt vời hơn

  • National Geographic Sailing Simulator
  • Bernoulli và Newton
  • Boatsafe Kids

Nguồn

  • Thuyền an toàn cho trẻ em. (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.boatsafe.com/kids/033199kidsques.htm
  • Cox, David. "Sổ tay Thuyền buồm." Sách Stackpole. Năm 1999.
  • Getchall, David R. "Sổ tay của Outboard Boater: Kỹ năng đi biển nâng cao và kỹ năng thực hành." Đồi McGraw. 1994. (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://books.google.com.vn/books?id=YpMTd7-Mb3sC&pg=PA103&lpg=PA103&dq=hydrofoils+how+do+they+work&source=web&ots=wPcwsdSncw&sig=-Pvjyd6fSF7EHNJrZ2Z, M1
  • Trung tâm nghiên cứu Glenn. "Bernoulli và Newton." (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/bernnew.html
  • Hadingham, Evan. "Bí mật của những con tàu Bắc Âu." NOVA trực tuyến. (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.pbs.org/wgbh/nova/vikings/ships.html
  • Hodanbosi, Carol. "Sự nổi: Nguyên lý Archimedes." Tháng 8 năm 1996. Trung tâm Nghiên cứu Glenn.
  • Tăng phản vệ. "Nguyên tắc Bernoulli." (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
  • Kelley, Bryan. Phỏng vấn cá nhân. Tiến hành ngày 14 tháng 12 năm 2007.
  • Luật gia, Andrew. "Báo cáo về những gợi ý về thuyền cũ nhất tại các tuyến đường thương mại ban đầu." Tạp chí Khoa học. Ngày 7 tháng 6 năm 2002.
  • MacMillan, Douglas. "Việc tạo ra chiếc thuyền buồm trị giá 30 triệu đô la." BusinessWeek trực tuyến. Ngày 17 tháng 10 năm 2006.
  • Trung tâm Lịch sử Hải quân. "Các thuật ngữ và cụm từ hàng hải ... Ý nghĩa và nguồn gốc của chúng." Ngày 5 tháng 5 năm 2005. (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.history.navy.mil/trivia/trivia03.htm
  • Pickthall, Barry. "Hướng dẫn Màu sắc để Đi thuyền." London, Castle & Co. 1980.
  • Schryver, Doug. "Trường học thuyền buồm." McDonald / Queen Anne Press.1987.
  • Đại học Calgary. "Hành trình khám phá Châu Âu: Châu Á." (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.ucalgary.ca/applied_history/tutor/eurvoya/asia.html
  • Thuyền buồm Hoa Kỳ. "Điểm của Cánh buồm." (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.smallboat.sailingcourse.com/points_of_sail.htm
  • Vawter, Richard. "Phim QT Floating Diet Coke." Khoa Vật lý Đại học Western Washington. (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/QTMovies/PressureFluids/FloatingDietCokeMain.html
  • Sói, Joe. "Vật lý của Thuyền buồm." Đại học New South Wales. (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.physclips.unsw.edu.au/jw/sailing.html
  • Hội đồng Kỷ lục Tốc độ Thuyền buồm Thế giới. "Hồ sơ hàng hải." (Ngày 12 tháng 2 năm 2008) http://www.sailspeedrecords.com/