出航地点
右舷タックの従来型帆船の帆走方向とおおよその見かけの風向

帆走点とは、地表上の 実際の風向を基準として帆走船が帆を上げて進む方向のことです。

主な帆走点は、風に向かって0°から始まる円の45°セグメントにおおよそ対応しています。多くの帆船にとって、風の両側45°は立ち入り禁止区域であり、帆は風から力を利用できません。できるだけ風に近く（およそ45°）のコースを帆走することを ビーティング と呼び、帆をクローズホールド（風を遮らない状態）にしたときの帆走点です。風から90°離れると、船はビームリーチになります。ビーティングとビームリーチの間の帆走点はクローズリーチと呼ばれます。風から135°離れると、船はブロードリーチになります。風から180°離れると（風と同じ方向に帆走すると）、船は風下に向かって走っています。[ 1 ]

特定の帆走点（ビーティングリーチ、クローズリーチ、ビームリーチ、ブロードリーチ、風下走行）は、真風（静止した観測者が感じる風）を基準として定義されます。帆の推進力、ひいては適切な帆の位置は、見かけの風、すなわち帆船上の観測者から見た風によって決定されます。[ 1 ] [ 2 ]見かけの風は、真風の速度と帆船の速度の複合的な影響です。[ 1 ]

空気流が帆面と平行に作用する帆は、見かけの風に対して角度をつけて配置され、実質的に翼のように作用し、揚力は帆面に対して垂直な力として作用します。見かけの風が帆面と垂直に作用する帆は、実質的にパラシュートのように作用し、帆にかかる抗力が支配的な力となります。帆船が風下から風下へと航行する状態に移行すると、揚力は減少し、抗力は増加します。同時に、船を進路維持するために必要な横方向の抵抗も減少し、横方向の傾きも減少します。[ 1 ]

真風の両側には約45度の領域があり、帆が揚力を発生できない「航行禁止区域」と呼ばれます。航行禁止区域の角度は、帆の翼効率と、水面における横方向の抵抗（水中翼、アウトリガー、またはキール、氷上の滑走路、陸上の車輪など）に依存します。航行禁止区域に留まる船舶は減速して停止し、「鉄の鎖」を引いた状態になります。[ 2 ]

帆走地点

認識された帆走方向は、実際の風向を基準として判断されます。これらの2つの状況には、以下のサブカテゴリーが含まれます。

  • 帆船が風上に直接向けられ、帆が動力を生み出せない立ち入り禁止区域の真ん中にある風の中。
  • クローズホールドとは、航行が不可能な立ち入り禁止区域に入らずに、船が風に対して可能な限り鋭角に航行することを意味します。
  • 到達、以下を含む：
    • クローズリーチ：クローズホールドリーチとビームリーチの中間。
    • ビームリーチ: 航空機は、その方向に対して直角に実際の風を受けます (そのビーム上)。
    • 広範囲: 実際の風は後ろから来ますが、真後ろからではありません。
  • 航空機の真後ろから風が吹く風下に向かって走行する。
3点帆走の帆船
波は真の風向を示します。旗は見かけの風向を示します。真の風は、船や移動物体に固定されていない固定式の風向計（旗、吹流しなど）によっても示されます。
  • クローズホールド
    クローズホールド
  • 到達
    到達
  • 風下に向かって走る
    風下に向かって走る

風の中へ

氷上船は帆を緩めて係留されており、動力は得られず、旗のようにはためいている。

帆船が風上に向かって航行できない範囲は、禁航海域と呼ばれます。[ 3 ]帆船は、この禁航海域では帆が揚力を発生できないため、風上に向かって直接航行することも、風の吹く方向に近すぎるコースを進むこともできません。禁航海域を通過して一方から他方へ帆走方向を変える船は、反対側の帆で動力を引き出せるようになるまで勢いを維持する必要があります。禁航海域に留まると、船は減速して停止し、アイアンズ状態になります。[ 4 ]これは、ミッシングステイと呼ばれます。回復するには、通常、船は元の帆走方向に戻り、十分な速度で操縦を完了する必要があります。[ 5 ] [ 6 ]立入禁止区域の幅は、帆船の帆の効率と、氷上または陸上での水中の横方向の動き（キールまたはフォイルを使用）に対する抵抗によって決まり、通常は風に対して30度から50度の角度になります。[ 4 ]

進入禁止区域で停止した船舶は「アイアンズ（鉄の艤装）」状態にあると言われます。横帆船が偶然にアイアンズ状態になると、帆がマストに吹き付けられて後退します[ 7 ] 。または、故意にアイアンズ状態になった場合は、後退します[ 8 ] 。いずれの場合も、停止した船舶は後方に吹き飛ばされますが、舵を適切に操作することで、帆が動力を得られるようになれば、船舶は進入禁止区域の外に出て前進を再開できます[ 9 ] 。氷上船は、動きを防ぐために氷にブレーキをかけ、アイアンズ状態のまま停泊することがよくあります。帆が動力を得られるようになれば、航行を開始するには、船舶を片側に誘導し、乗船します[ 10 ] 。

クローズホールド

帆船が風下帆走している状態とは、帆がきつく引き込まれ、実質的に翼のように機能し、揚力を利用して帆が可能な限り風上に近い方向に航行している状態を指します。この帆走点では、帆船は風上に向かって斜めに航行します。[ 4 ]

真風の方向と帆船の進路との間の角度が小さいほど、帆船はより高く向いていると言われます。より高く、より速く風上に向かって航行できる船は、より風雨に強いと言われています。[ 11 ]ピンチングは、帆船の帆走方向が航行禁止区域に近づき、速度が急激に低下したときに発生します。[ 4 ]

風上に向かって航行

風向風速が速い（青）と遅い（赤）船で風上に向かって進む

風上に向かって航行するためには、帆船は風上に向かってジグザグに進まなければなりません。これを風上ビーティングと呼びます。船が風上に向かって高く舵を切れば切るほど、風上の目的地までの「航路確保」距離は短くなります。[ 12 ]風上ビーティングでは、船は左舷と右舷の風を交互に受けます（左舷タックと右舷タック）。風向に合わせて操舵することで、一方のタックからもう一方のタックへ切り替えることをタッキング、またはゴーイングアバウトと呼びます。[ 13 ]

到達

限界内で真風を横向きにして帆走する船をリーチングといいます。[ 4 ]風が帆の表面を流れ、揚力（翼のように）を生み出して船を推進させます。この帆走点では揚力の方が抗力よりも強いため、帆走船はリーチングで最高速度を達成します。[ 12 ]高性能な様々な帆走船は、帆をクローズホールドしたブロードリーチで真風速の数倍の速度で最も速く航行します。航路に対する真風の角度によって、リーチは次のようにクローズ、ビーム、ブロードになります。

  • クローズリーチとは、ビームリーチよりも真風（より風上）に近いコースですが、クローズホールドよりも角度が小さいコースです。つまり、ビームリーチとクローズホールドの間の角度です。セールはトリムイン（船体の中心線に向かって引き寄せる）されますが、クローズホールドほどきつくは引きません。
  • ビームリーチとは、実際の風が進行方向に対して直角である状態です (船体横梁がある場合は、風が横梁と平行になるためこのように呼ばれます。ビームを参照してください)。
  • ブロードリーチとは、風が帆船の後ろから斜めに吹く状態です。これは、横風から風下に向かって走る（次の段落参照）までの風向範囲を表します。帆船（アイスボートは除く）では、帆は帆船からゆっくりと離れますが、風下に向かって走る場合ほどではありません。帆船がさらに風下を向くと、帆は実質的に翼のような役割を果たさなくなります。

風下に向かって走る

風を受けて航行する場合、帆は主に帆船の後ろから真風を受けて抗力（パラシュートのように）によって動力を得ます。[ 4 ]ブロードリーチよりも風下に向かって航行する帆船は、真風よりも速い速度に達することはできません。

しかし、高性能帆船は、その船にとって最も効率的なブロードリーチで航行し、必要に応じてジャイブすることで、風下でもより高い速度を達成します。航路が長くなった分、速度は速くなります。例えば、船が風下方向から45°の方向に交互に航行する場合、真風下を航行する場合よりも√2（≈1.4）倍の距離を航行できます。しかし、真風下速度の1.4倍以上の速度で航行できる限り、迂回航路によって目的地に早く到着することができます。[ 14 ] [ 15 ]

風下に向かって航行する船舶は、追い風を受ける面積を増やすことで帆の推進力を高めます。これには、前後帆装の船舶にスピネーカーなど、目的に適した帆を張ることもあります。また、風下に向かって航行する前後帆装の船舶では、ジブセールを風上（メインセールの反対側）に配置するという方法もあります。これは「ウィング・オン・ウィング」などと呼ばれることもあります。 [ 4 ]風が弱い場合、一部の横帆装の船舶では、ヤードアームから外側に張り出したスタッディングセールを張ることで、風下からクローズリーチまで、より広い帆面積を確保することができます。[ 16 ] [ 17 ]

風下

風下で使用される前後帆とスクエア帆

真風と見かけ風

真風（VT ）は帆船の速度（VB ）と組み合わさって見かけの風速（VA ）となる。これは、航行中の帆船の計器や乗組員が感じる空気の速度である。見かけの風速は、任意の帆走地点における帆の推進力となる。見かけの風速は、停止中の船舶の真風速に等しい。帆走地点によっては真風速よりも速い場合もあれば、例えば帆船が真風下を航行しているときなど、真風速よりも遅い場合もある。[ 18 ]

帆走船の3つの帆走点における見かけの風の影響

帆船Aはクローズホールド（横巻き）です。帆船Bはビームリーチ（横巻き）です。帆船Cはブロードリーチ（横巻き）です。船速（黒色）によって、等速かつ反対方向の見かけの風成分（図示なし）が発生し、これが真風に加わって見かけの風となります。

  • 見かけの風と帆船にかかる力。帆船が風から遠ざかるにつれて、見かけの風は小さくなり、横方向の力も小さくなります。帆船の速度は横方向リーチで最高になります。
    見かけの風と帆船にかかる力。船が風から遠ざかるにつれて、見かけの風は小さくなり、横方向の成分も小さくなります。船の速度は横方向リーチで最高になります。
  • 氷上船における見かけの風。氷上船が風から遠ざかるにつれて、見かけの風はわずかに増加し、船速はブロードリーチで最高となる。帆は3つの帆走ポイントすべてでシートインされている。[2]
    氷上船における見かけの風。氷上船が風から遠ざかるにつれて、見かけの風はわずかに増加し、船速はブロードリーチで最高となる。帆は3つの帆走ポイントすべてでシートインされている。[ 2 ]

帆船の水上速度は、船体の水中抵抗によって制限される。氷上船は一般的にあらゆる帆船の中で前進抵抗が最も少ない。[ 2 ]そのため、帆船は氷上船よりも広い見かけの風向角を受ける。氷上船の速度は通常、見かけの風が航路の片側数度から吹くほど速く、ほとんどの帆走地点で帆を折り畳んで航行する必要がある。従来の帆走船では、帆の先端を見かけの風に合わせることができる帆走地点で揚力を生み出すように帆が設定されている。[ 4 ]

帆船の場合、帆の位置は船が受ける横方向の力に大きく影響します。船が風上に向かって高く向くほど横方向の力が強くなり、リーウェイと傾斜が両方とも増加します。リーウェイ、つまり船が水中で横に動く効果は、キールや、ダガーボード、センターボード、スケグ、舵などの水中フォイルで対抗できます。横方向の力は帆船の傾斜も引き起こしますが、傾斜は船体（双胴船の場合は複数）の形状と構成、バラストの重量によって抵抗され、さらに乗組員の重量によって抵抗されることもあります。船が風上から離れると、横方向の力とそれに抵抗するために必要な力は減少します。[ 19 ]氷上ボートや砂地ヨット では、横方向の力は氷上のブレードまたは砂上の車輪の横方向の抵抗、およびそれらの間隔によって対抗され、一般的に傾斜は防止されます。[ 14 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c dルーマニエール, ジョン (2014年1月7日). 『アナポリス航海術書』スミス, マーク (マーク E.) (第4版). ニューヨーク. pp.  47–9 . ISBN 978-1-4516-5019-8. OCLC  862092350 .{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク)
  2. ^ a b c dキンボール、ジョン (2009). 『セーリングの物理学』CRCプレス. p. 296. ISBN 978-1466502666。
  3. ^トム・カンリフ（2016年）『The Complete Day Skipper: Skippering with Confidence Right From the Start』（第5版）ブルームズベリー出版、208頁。ISBN 9781472924186。
  4. ^ a b c d e f g hジョブソン、ゲイリー (2008). 『セーリングの基礎』ニューヨーク: サイモン＆シュスター. pp.  72– 75. ISBN 9781439136782。
  5. ^ 「知っておくべき航海用語」 asa.com 2012年11月27日2018年4月19日閲覧。
  6. ^トム・カンリフ（1994年）『ヨットマスター完全ガイド』ロンドン：アドラード・コールズ・ノーティカル社、43、45頁。ISBN 0-7136-3617-3。
  7. ^ “Sailing the seas of nautical language - OxfordWords blog” . oxforddictionaries.com . 2014年6月30日. 2014年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年4月19日閲覧。
  8. ^「風上への航海」。航海術教科書。初版は「SMITH & MCDOUGAL, ELECTROTYPERS」、デジタルコピーはHistoric Naval Ships Associationに掲載。1891年。{{cite book}}:|website=無視されました (ヘルプ)
  9. ^ジョブソン、ゲイリー (2008年9月8日). 『セーリングの基礎』サイモン＆シュスター. pp.  46– 48. ISBN 978-1-4391-3678-2。
  10. ^ Harris, William (2009年10月5日). 「氷上セーリングの仕組み」 HowStuffWorks . 2022年2月28日閲覧。
  11. ^ジェット、スティーブン・C. (2017). 『古代の海を渡る旅：先コロンブス期アメリカ大陸との接触に関する再考』アラバマ大学出版局. 528頁. ISBN 9780817319397。
  12. ^ a b「最速の帆走地点はどこか？」 2020年9月16日。
  13. ^ケンプ、ディクソン (1882). 『ヨットとボートセーリングのマニュアル』 H. コックス. pp.  97.フェッチ.
  14. ^ a bベスウェイト、フランク（2007年）。『ハイパフォーマンスセーリング』。アドラード・コールズ・ノーティカル。ISBN 978-0-7136-6704-2。
  15. ^バチェラー、アンディ、フレイリー、リサ・B. (2016). 『クルージング・カタマラン・メイド・イージー：ASAクルージング・カタマラン・コース公式マニュアル（ASA 114）』アメリカセーリング協会. p. 50. ISBN 9780982102541。
  16. ^キング、ディーン（2000年）『言葉の海』（第3版）ヘンリー・ホルト、p.424、ISBN 978-0-8050-6615-9。
  17. ^ルース、スティーブン・ブリーカー（1868年）『アメリカ海軍兵学校のために、様々な権威から編纂され、多数のオリジナルと厳選されたデザインで描かれた航海術』 D. ヴァン・ノストランド、pp.  190– 472。
  18. ^ジョブソン、ゲイリー（1990年）『チャンピオンシップ・タクティクス：誰でもより速く、より賢く、そしてレースに勝つ方法』ニューヨーク：セント・マーチンズ・プレス、  323頁、ISBN 0-312-04278-7。
  19. ^ Marchaj, CA (2002)、セイルパフォーマンス：セイルパワーを最大化するテクニック（第2版）、International Marine/Ragged Mountain Press、p. 416、ISBN 978-0071413107

参考文献

  • ルーマニエール、ジョン『アナポリス航海術の本』サイモン＆シュスター、1999年
  • チャップマン・ブック・オブ・パイロッティング（複数の寄稿者）、ハースト・コーポレーション、1999年
  • ヘレスホフ、ハルゼー（コンサルタント編集者）、『船乗りのハンドブック』、リトル・ブラウン・アンド・カンパニー、1983年
  • サイドマン、デイヴィッド『The Complete Sailor』、インターナショナルマリン、1995年
  • ジョブソン、ゲイリー『セーリングの基礎』サイモン＆シュスター、1987年
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