ความสุข จะมีความหมายแท้จริง เมื่อได้แบ่งปัน ... The simple life-ชีวิตที่เรียบง่าย Adventurous-รักการผจญภัย Brave heart-ใจกล้าหาญ Creative-มีความคิดสร้างสรรค์ ...

วันอาทิตย์ที่ 21 สิงหาคม พ.ศ. 2559

การแล่นใบด้วยลม (Sailing with the Wind)

การแล่นใบด้วยลม (Sailing with the Wind)

การแล่นใบด้วยลม สิ่งที่ต้องรู้ก่อนคือ ลมมาทางทิศไหน พอรู้ทิศทางลมแล้ว ถ้าเรามีเครื่องวัดความเร็วลม เราจะประมาณความเร็วของเรือที่จะสามารถวิ่งได้ว่า จะวิ่งได้ความเร็วประมาณเท่าใด

ก่อนอื่นต้องเข้าใจเรื่อง Port กับ Starboard ก่อน :  กฏการหลีกเลี่ยงเรือชนกัน


เข้าใจคำศัพท์ในการแล่นใบ

Starboard Tack : เรือกำลังแล่นอยู่ โดยลมเข้ามาทางกราบขวา

Port Tack : เรือแล่นโดยมีลมพัดเข้ามาทางด้านกราบซ้าย


Close Hauled  : การแล่นใบทวนลม โดยใบทำมุมใกล้กับทิศทางที่ลมพัดมามากที่สุด , ลมที่พัดค่อนไปทางหัวเรือ

Close Reach : การแล่นใบทวนลม

Beam Reach : การแล่นใบที่ตั้งฉากกับลม , ลมพัดเข้ากราบเรือ

Broad Reach : การแล่นใบ ด้วยลมที่พัดเข้ามากระทำกับเรือบริเวณกลางลำเรือ

Running :  การแล่นใบด้วยลมที่พัดกระทำทางด้านท้ายเรือ พร้อมกับการปล่อยใบออกรับลม


จะสังเกตุว่าในมุมสวนลมตรง จะเป็นมุมที่เรือใบจะไม่สามารถเดินเรือได้ เพราะเป็นมุมที่ไม่สามารถแปลงแรงลมให้เดินหน้าได้



การเปิดใบสำหรับการแล่นเรือในทิศต่างๆ ตามลม



 การแล่นใบและเปิดในตำแหน่งต่างๆ

ตำแหน่ง Close Hauled จะเปิดใบทำมุมใกล้เคียงกับทิศที่ลมพัดมากที่สุด

ตำแหน่ง Close Reaching จะเปิดใบประมาณ 1 ใน 4

ตำแหน่ง Beam Reaching จะเปิดใบประมาณครึ่งนึง

ตำแหน่ง Broad Reaching จะเปิดใบประมาณ 3 ใน 4

และตำแหน่ง Running จะเปิดใบเต็ม 100%



การแล่นใบมีด้วยกัน 3 วิธี คือ

1. แล่นใบทวนลมหรือแล่นก้าว (beating) มี หลักการสำคัญ คือ ตัวเรือต้องทำมุม 45 องศากับลม ดึงใบเข้ามาถึงมุมกราบท้ายเรือด้านใต้ลม นั่งให้ชิดไปด้านหน้าหรือตรงกลางลำเรือ เอาแด็กเกอร์บอร์ดลงให้หมด ตาดูใบ ถ้าใบสะบัดให้ดึงหางเสือเข้าหาตัวเล็กน้อย จนกระทั่งใบหายสะบัด

2. แล่นใบขวางลม (reaching) มีหลักการสำคัญ คือ ตัวเรือทำมุม 90 องศากับลม ปล่อยใบออกไปทำมุมประมาณ 45 องศากับตัวเรือ เอาแด็กเกอร์บอร์ดขึ้นประมาณครึ่งหนึ่ง ตั้งหัวเรือไปทางจุดหมาย แล้วปล่อยใบออก เมื่อใบสะบัดให้ดึงใบเข้าจนใบหายสะบัด

3. แล่นใบตามลม (running) มีหลักการสำคัญ คือ ปล่อยใบออกไปจนทำมุม 90 องศากับตัวเรือ เอาแด็กเกอร์บอร์ดขึ้นเกือบหมด เอียงเรือมาด้านตัวเองเล็กน้อย นั่งไปทางด้านหน้าเรือ การแล่นใบแบบนี้ทำ ความเร็วได้น้อยที่สุด การเลือกว่าจะใช้วิธีแล่นใบแบบไหนนั้นขึ้นอยู่กับทิศทางของลม ดังนั้นเพื่อจะไปให้ถึงจุดหมาย นักแล่นใบจึงต้องดูทิศทางลมและเลือกใช้วิธีแล่นใบให้ถูก รวมถึงต้องทำการกลับใบเรือเพื่อรับลมด้วย


ในการกลับใบมี 2 ลักษณะ คือ

1. กลับใบทวนลม (tacking) ทำเมื่อจะเปลี่ยนการวิ่งอีกด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง โดยดันหางเสือออกจากตัวช้าๆ จนหัวเรือเข้าหาลม ใบเริ่มสะบัด ให้ดึงเชือกเข้าหาตัวและก้มหลบเพลา (boom) เมื่อเพลา (boom) ผ่านหัวไปแล้วให้ย้ายตัวไปนั่งอีกข้าง พร้อมกับเปลี่ยนมือที่ถือหางเสือกับเชือกดึงใบ

2. กลับใบตามลม (gybing) ทำโดยดึงหางเสือเข้าหาตัวช้าๆ จนเรือเริ่มหมุน ให้ดึงใบเข้ามาเล็กน้อย เมื่อเพลา (boom) ผ่านหัวแล้ว ให้ย้ายตัวไปนั่งอีกข้าง พร้อมกับเปลี่ยนมือที่ถือหางเสือกับเชือกดึงใบ



ตำแหน่งการความเร็วในการแล่นใบ ในมุมต่างๆ เรือใบจะได้ความเร็วไม่เท่ากัน



Apparent Wind Speed = ความเร็วลมที่สัมผัส (คือความเร็วลมพัดจริง + ความเร็วลมพัดที่เกิดจากเรือวิ่ง)
True Wind = ทิศทางที่ลมพัดจริง
Alpha = ตำแหน่งมุม
Boat speed = ความเร็วเรือ


ในเรือใบขนาดเล็กอาจแล่นใบขวางลมได้เร็วกว่าตามลม หรือขึ้นอยู่กับใบเรือและ Centerboard
 โดยส่วนใหญ่ความเร็วสูงสุดจะอยู่ระหว่าง Close reaching กับ Broad reaching เรือใบจะสามารถวิ่งได้เร็วกว่าความเร็วลมเมื่ออยู่ในมุมที่ถูกต้อง

 เรือใบแล่นได้ด้วยลมอย่างไร และทำไมเรือใบจึงแล่นทวนลมได้


สามารถลองทำการทดลองง่ายๆ โดยใช้มือซ้ายจับไม้บรรทัดไว้  มือขวาถือปากกาตามที่แสดงในรูป (1)

ไม่ว่าปลายปากกาจะกดลงไปในทิศทางใดบนด้านเฉียงของแผ่นสามเหลี่ยมก็ตาม  แผ่นสามเหลี่ยมจะเคลื่อนที่ไปในทิศของลูกศรสีขาว  เมื่อปลายปากกากดลงบนด้านเฉียงของแผ่นสามเหลี่ยมตามแนวทิศ  v  เนื่องจากแผ่นสามเหลี่ยมเรียบลื่น  แรง R    ที่กดลงไปนั้นจะตั้งฉากกับด้านเฉียงของสามเหลี่ยม (ซึ่งก็คือไม่เกี่ยวข้องกับทิศทาง v โดยตรง)

แรงกด  R  นี้สามารถแบ่งออกเป็นแรงองค์ประกอบ  F1  และ  F2  โดยที่  F1  ทำให้แผ่นสามเหลี่ยมเคลื่อนที่ไปตามแนวไม้บรรทัด  (ตามทิศทางของลูกศรสีขาวในรูป(1)  F2 ทำให้แผ่นสามเหลี่ยมกดลงไปบนไม้บรรทัด  ในขณะที่ไม้บรรทัดจะมีแรงต้าน  P  กระทำต่อแผ่นสามเหลี่ยม  โดยต้านแรง  F2  ดังนั้นแผ่นสามเหลี่ยมจึงเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง  F1  เท่านั้น  จากรูป (1) แสดงให้เห็นว่า  เมื่อกดปลายปากกาลงไปบนแผ่นสามเหลี่ยมจากทางทิศเหนือ  แต่แผ่นสามเหลี่ยมจะเคลื่อนที่ไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ

            ในรูป (2) แสดงให้เห็นว่า  เมื่อเรือใบแล่นทวนลมนั้น  แรงลม  R  ที่กระทำต่อเรือใบจะตั้งฉากกับใบเรือ  (หากไม่มีแรงเสียดทานระหว่างกันจะตั้งฉากกับพื้นที่ผิวสัมผัส)  R  สามารถแยกเป็นแรงองค์ประกอบ  F1  และ  F2  โดยที่  F1 จะเป็นแรงผลักให้เรือใบแล่นไปข้างหน้า  ในขณะที่  F2 จะดันให้เรือเคลื่อนที่ไปตามแนวขวาง  แต่เนื่องจากท้องเรือและกราบเรือทางด้านข้างได้รับแรงต้าน (จาก Keel Boat ใต้ท้องเรือ) P  จากน้ำ  แรง  P จะต้านแรง  F2  ทำให้เรือไม่เคลื่อนที่ไปทางแนวขวางมากนัก  เรือจึงแล่นตรงไปได้


ถึงแม้เรือใบจะไม่สามารถวิ่งสวนลมในทางตรงได้ก็จริง แต่เรือใบก็ไปถึงจุดหมายปลายทางที่สวนลมตรงได้ ด้วยวิธี แล่นก้าว (beating) แล้วใช้วิธีวิ่งสลับฟันปลาซ้ายขวาไปเรื่อยๆ
















เอกสารอ้างอิง
   -กองทัพเรือ ประเทศไทย
   -ฟิสิกส์ราชมงคล
   -Wikipedia
   -Ocean Sail UK
   -Sailaboat tv 

ไม่มีความคิดเห็น:

โพสต์ความคิดเห็น