船排水量/长度比及其它关键性能指标

船的排水量定义为它在漂浮时排出的水体积的重量。通常用吨(1 吨 = 1000公斤)来描述,但也可以用立方英尺来表示,即 1 英尺3 = 29公斤。

与船速一样,排水量没有多大意义,除非与水线长度相比。因为你需要查看排水量/长度比来比较船只的相对重量,无论船只大小如何。

同样,除非与排水量进行比较,否则帆面积并不能告诉你太多有关船只航行性能的信息,这就是为什么有帆面积/排水量比的原因。

让我们依次看看这两个与排水量相关的比率……

排水量/长度比

排水量/长度比的计算公式为:

D/(0.01L) 3,其中…

  • D 是以吨为单位的船排水量(1 吨 = 1000公斤),
  • L 是以英尺为单位的水线长度

超轻型竞赛帆船的 D/L 比可能为 80 左右,轻型休闲船/竞赛船约为 140,中等排水量休闲船约为 230,重型排水量船约为 320,而一艘Colin Archer 超重型休闲帆船的 D/L 比可能超过 400。

帆船排水量/长度比

由于船体水下浸入体积和排水量成正比,因此重型排水量帆船将不得不比其它同类轻型排水量帆船推开更大的水量。

或者换句话说,较低 D/L 比的船只将比较高 D/L 比的船只具有更低的向前运动阻力,因此速度会更快。

这是一种冗长的说法,质量越大,移动它所需的动力就越大。

这种力量当然来自于风作用在帆上面的力量,因此帆面积越大,在同等的风力下产生的力量就越大。

帆面积/排水量比

帆面积/排水量比的计算公式为:

SA/(DISPL) 0.67,其中…

  • SA 是以平方英尺为单位的帆面积
  • DISPL 是船的排水量(立方英尺)

显然,性能是功率和重量,或航行面积和排水量的函数。

帆面积/排水量比率的范围从 14 左右(对于轻型机帆船)到 20 左右(对于远洋赛船)。



计算帆面积

主帆

计算主帆的面积很简单。毕竟,它只是一个直角三角形,所以:

面积 =(底部 x 高度)/2 =(Foot x Luff)/2

好吧,如果帆后缘有弧度的话,它可能就不会那么准确,但它已经足够接近了。话虽如此,对于一个有帆骨、高度倾斜的帆,你要增加 10% 到 15% 才能更准确。

有关此主题的更多信息,请查看了解帆面积...

主帆面积

前帆

前帆面积

如果前帆正好和前甲板三角形吻合,那么前帆也就很容易计算,但通常情况下,前帆是高切的或与桅杆重叠——或两者兼而有之。

所以计算就变成:

帆面积=(Luff perpendicular x Luff)/2

关于船排水量等的最后一句话……

所以总结一下,与良好航行性能相关的标准是:

  • 船的排水量:越低越好,因为动力需求与排水量成正比。当然,前提是轻排水量不会以破坏结构完整性为代价;
  • 水线长度:越长越好,因为兴波阻力与水线长度成反比;
  • 水下面积:越少越好,特别是在没什么风的地区,因为船体阻力与水下面积成正比;
  • 帆面积:在合理范围内越多越好,因为驱动力与帆面积成正比。
  • 想要真正的“说走就走”,帆船要具有较低的排水量/长度比较高的帆面积/排水量比

离岸航行帆船的性能不仅仅在于速度。虽然,赛船船员们为了能够获得比赛组织者提供的晚宴的资格,会欣然接受比赛所需的高度专注。并且会很高兴地让一台过度张紧桅杆的赛船保持在脚上,但巡航水手绝对不会这样做。

对我们来说,更愿意牺牲一定程度的速度来换取一艘易于掌控的船。这会给船员带来更温和的动作和更舒适的乘坐体验。

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