Dangerous waves and your boat

Marzec 31, 2011
Steve Tredup,

w jakim rozmiarze fale stają się wystarczająco duże, aby spowodować prawdziwe problemy dla twojej łodzi?

by Steve Tredup

it ’ s dark. Burza. Fale, kiedy je widzisz, wyglądają na duże. A Ty płyniesz daleko od lądu. Jednym z największych zmartwień marynarza jest to, że zostanie złapany w sytuacji, w której jego łódź może zostać przewrócona lub przewrócona przez falę.

pomimo przerażenia opowieściami o wyjątkowo niebezpiecznych burzach, takich jak te, które siały spustoszenie na wyścigach Fastnet z 1979 lub Sydney do Hobart w 1998, nie wszystkie burze tworzą niebezpieczne fale. Ale niektóre burze tak i rozważny żeglarz musi zapytać: Czy wiem, jakie wysokości fal są niebezpieczne dla mojej łodzi? Czy wiem, kiedy mogą wystąpić fale łamania? Czy wiem, kiedy te warunki mogą wystąpić w miejscu, w którym żegluję?

nie chodzi tu o techniki żeglarskie w trudnych warunkach pogodowych, ale wiedza, które fale wywołane przez ciężkie warunki pogodowe mogą być niebezpieczne.

Roll, roll, roll, your boat
kiedy twoja łódź jest w niebezpieczeństwie strącenia lub przewrócenia przez falę? Badania przeprowadzone przez Wydział Nauk o okrętach Uniwersytetu Southampton i podobne badania przeprowadzone przez Society of Naval Architects and Marine Engineers (SNAME) wraz z United States Yacht Racing Union (obecnie US Sailing) wykazały, że zwykle muszą istnieć trzy warunki:

1. Wysokość fali musi przekraczać pewien procent długości łodzi. W tym momencie fala staje się niebezpieczna i zawiera wystarczająco dużo energii, aby pokonać moment prostowania łodzi.

2. Łódź jest burtowa lub ukośna do fali. Im bardziej Łódź porusza się prostopadle do fali, tym większa szansa na powalenie. Jeśli Łódź znajduje się na dziobie lub rufie na fali, szanse na toczenie są znacznie zmniejszone. Tak, łódź może być pitch-poled (rzucana end-over-end), ale rozmiar fali potrzebnej do tego znacznie przekracza rozmiar mniejszej fali potrzebnej do strącenia Łodzi w dół, gdy Burta do fali.

3. Łódź uderza fala uderzeniowa. Jeśli fala się nie załamuje, Łódź powinna poruszać się w górę i nad falą, niezależnie od wysokości fali w porównaniu do długości łodzi i orientacji łodzi do fali. Nie oznacza to, że będzie to wygodne lub może spowodować, że łódź wymknie się spod kontroli. Ale bez załamania się fali na łodzi, sama łódź nie powinna zostać powalona.

fala oceaniczna to energia. Wraz z prędkością fali, im większa fala, tym więcej energii będzie zawierać. Dlatego fala musi mieć określoną wysokość, aby mieć wystarczająco dużo energii, aby przetoczyć łódź o określonej długości i wyporności.

Większość żeglarzy byłaby zaskoczona minimalną wysokością fali potrzebną do przetoczenia łodzi. Andrew Claughton (który jest współautorem raportu University of Southampton, Department of Ship Science 's report) pisze w książce Adlarda Colesa Heavy Weather Sailing autorstwa Petera Bruce’ a: „podczas testów modelu, które przeprowadzono w celu zbadania problemu, gdy fala łamająca wynosiła 30 procent długości kadłuba, od koryta do szczytu, mogła wywrócić niektóre jachty, podczas gdy fale na wysokość 60 procent długości kadłuba wygodnie przytłaczały wszystkie łodzie, które testowaliśmy.”Tak więc punktem wyjścia dla fali, która jest niebezpieczna dla toczenia Łodzi, jest taka, która ma tylko 30 procent wysokości, ponieważ Łódź jest długa.

aby się toczyć, należy pokonać moment prostowania łodzi. Oczywiście różne łodzie będą bardziej podatne na toczenie niż inne w oparciu o długość, belkę, przemieszczenie, bezwładność toczenia i środek ciężkości. Odporność jednokadłubowca na przechył jest tworzona przez jego środek ciężkości i pływalność. Ten opór na przechylenie nazywa się momentem prostowania Łodzi, który jest tworzony przez poziomą odległość od środka ciężkości łodzi i środka pływalności podczas przechylania łodzi. Im dalej od siebie poziomo znajdują się te punkty, tym bardziej prostujący moment ma Łódź.

gdy łódź przechyla się dalej, w końcu osiągnie swój maksymalny moment prostowania, gdy osiągnie maksymalną odległość poziomą między środkami ciężkości a wypornością. Jeśli łódź przechyli się bardziej, Łódź nadal ma dodatni moment prostowania, ale będzie się zmniejszać. Będzie nadal spadać, aż środek ciężkości i środek wyporu ponownie się ustawią, ale w niewłaściwy sposób, który jest znany jako kąt znikającej stabilności (często powyżej 90 stopni). Łódź może wtedy spaść w obie strony, ale gdy punkt znikającej stabilności zostanie przekroczony, łódź będzie kontynuowana, aż do znalezienia nowej równowagi, która może być całkowitym przechyleniem lub odwróconą pozycją.

fala będzie musiała pękać wzdłuż jej grzebienia, gdy napotka łódź, aby przetoczyć Łódź. W tym momencie łódź będzie na szczycie powierzchni fali i zostanie przechylona przez stromość fali. Kiedy fala uderza w Łódź, działa jak siła, która rzuca Łódź, w dół fali do koryta. Jak daleko Łódź zostanie strącona, zależy od energii fali i momentu prostowania łodzi.

twoja łódź może być mniej lub bardziej podatna na toczenie niż inne łodzie w oparciu o jego konstrukcję, ale należy pamiętać, że chociaż twoja łódź może być mocno przechylona przez front fali, fala będzie musiała wynosić ponad 30 procent długości łodzi, łamać się na łodzi, a łódź będzie musiała być zorientowana ukośnie (belka jest gorsza) do fali, aby przewrócić Łódź w dół lub całkowicie przewrócić Łódź. O ile fala nie jest tak duża, że uderza w Łódź, Łódź, która jest dziobem lub rufą na fali, nie powinna być toczona.

Tło falowe
lokalny wiatr powoduje fale i ponieważ fale te oddzielają się od zlokalizowanego wiatru, nazywa się to puchnięciem. Falowanie z zewnątrz obszaru i lokalne fale wiatrowe często oddziałują na siebie. Gdy grzebień spotyka się z innym grzebieniem, wynikiem jest łączna wysokość obu. Na przykład, grzebień 5-metrowej fali i grzebień 4-metrowej fali stos, w wyniku czego fala 9-metrowa (aby fala podwoiła się w ten sposób, wymaga to, aby obie fale miały bardzo długie i regularne pęcznienie). Jednak, jeśli herb spełnia koryta, a następnie anulować. W naszym przykładzie skutkowałoby to falą o długości jednej stopy. Zostaną również napotkane wszystkie zakresy pomiędzy.

z powodu tych interakcji, fale będą się różnić od siebie i mogą wydawać się zdezorientowane. Fale pojawią się w szerokim spektrum rozmiarów, chociaż dla lokalnego obserwatora będzie to ogólna wysokość. Dlatego prognozy falowe, takie jak z National Oceanic and Atmospheric Association, dają zasięg, taki jak sześć do ośmiu stóp, obejmujący szeroki obszar (zwany polem falowym).

Ten zakres jest jednak często źle rozumiany. Po pierwsze, podana wysokość fali jest znaczącą wysokością fali, która jest średnią najwyższej jednej trzeciej fal, które można napotkać. Nie jest to średnia wszystkich fal, ani wszystkie fale nie będą w tym zakresie. Niektóre fale będą mniejsze, a niektóre wyższe. W rzeczywistości można spodziewać się fali prawie dwa razy wyższej (!) jako znaczną wysokość fali. Ten typ fali jest rzadki, jednak pojawia się tylko raz na 3000 fal.

Lekcja fal
Przewidywanie niebezpiecznych fal przełamujących jest złożone. Najlepszą informacją, na której większość żeglarzy będzie musiała polegać, jest prognoza pogody. Dlatego też, gdy żeglujesz, część prognozy fali w raporcie pogodowym jest tak samo ważna jak reszta raportu. Wysokość fali (od dna koryta do szczytu grzebienia) i długość fali (odległość od jednego grzebienia do następnego grzebienia lub jednego koryta do następnego koryta) to dwa fragmenty krytycznych informacji. Gdy poznasz wysokość i długość fali, możesz określić, czy fale będą miały potencjał do pękania, czy nie w głębokiej wodzie.

fala zapadnie się lub pęknie w głębokiej wodzie w zależności od jej stromości. Podstawa fali (koryto do koryta, czyli, długość fali) może wspierać tylko falę o określonej wysokości. Jeśli przekroczy tę wysokość, fala staje się zbyt stroma i zapada się i pęka do przodu.

istnieją różne oszacowania naukowego, dokładnego momentu, w którym fala się zapadnie, ale ogólnie, gdy wysokość fali przekroczy długość fali w stosunku 1:7, może zacząć się zapadać. To się nazywa punkt załamania fali, ale ja nazywam to „zasadą 7 lub mniej”, jeśli długość fali jest 7 razy lub mniejsza niż wysokość fali, to fala może się złamać. Dotyczy to każdego rodzaju pomiaru, stóp lub mierników. Na przykład, jeśli wysokość fali wynosi 15 stóp, pomnożenie tego przez 7 da minimalną długość fali 105 stóp. Jeśli długość fali wynosi 105 stóp lub mniej, fala ma potencjał do złamania.

czy istnieje niebezpieczeństwo?
Aby wiedzieć, czy wjechałeś w strefę zagrożenia wysokości fali, musisz najpierw wiedzieć, jaka wysokość fali jest niebezpieczna dla twojej łodzi. Pamiętaj, że fala będzie miała wystarczająco dużo energii potencjalnej, aby powalić Twoją Łódź, zaczynając od 30 procent jej długości i na pewno będzie wystarczająco duża, jeśli będzie to 60 procent długości łodzi.

korzystając z prognozy pogody lub ręcznego przewidywania, musisz znać wysokości i długości fal, które spodziewasz się napotkać następnego dnia. Czy wysokość fali przekroczy strefę zagrożenia? Czy inne warunki, takie jak większy wiatr lub przeciwny prąd, mogą nagle spowodować, że normalnie bezpieczne fale będą niebezpieczne?

Jeśli tak, to musisz wiedzieć, czy fale będą się łamać. Jeśli długość fali jest 7 razy lub mniejsza niż wysokość fali, należy podjąć środki ostrożności.

na przykład, używając minimalnej wysokości fali 30 procent do długości łodzi, jeśli twoja łódź ma 40 stóp długości, strefa niebezpieczna wysokości fali zaczyna się od fal o wysokości 12 stóp (40 x 30). Fala o wysokości 12 stóp może powalić łódź o długości 40 stóp, jeśli łódź zostanie złapana gdzieś w pobliżu wiązki na fali, gdy się łamie. Zgodnie z zasadą 7 lub mniej, wiesz, że fala 12 stóp może się złamać tylko wtedy, gdy długość fali jest mniejsza niż 84 stopy (12 x 7).

natomiast warunki te nie powinny stanowić zagrożenia dla 40-metrowej łodzi, chociaż niektórzy mogą uznać poniższe warunki za niepokojące.

Jeśli fala jest wyższa niż 12 stóp, ale nie łamie się (fala nie łamie się nie może wrzucić łodzi do koryta);
Jeśli długość fali o wysokości 12 stóp przekracza 84 stopy (fala nie złamie się); lub
Jeśli fala łamie się, ale wysokość fali jest mniejsza niż 12 stóp (zbyt mała, aby pokonać moment prostowania łodzi).

aby określić niebezpieczne wysokości i długości fal dla twojej łodzi, Możesz użyć tych wzorów:

wysokość fali niebezpiecznej
W Wysokość = B Długość x 30%

długość fali niebezpiecznej
Długość W < = W Wysokość x 7

wykres towarzyszący (str. 47) jest przeznaczony dla Łodzi od 30 do 60 stóp w oparciu o niebezpieczną wysokość fali 30 procent długości łodzi.

znajomość warunków falowych, które mogą być niebezpieczne dla toczenia łodzi, pozwoli Ci podjąć działania, aby jej uniknąć lub zapobiec.

Steve Tredup jest marynarzem, który pracuje w branży ubezpieczeniowej. Tredup mieszka w pobliżu Chicago i żegluje po jeziorze Michigan.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.