§ 30. Вітер, його основні характеристики

Чому виникає вітер. Повітря рідко перебуває у спокійному стані. Воно постійно переміщується, як вода на поверхні озера чи моря. З середини XVII ст. вчені прийшли до висновку, що зародження вітру пов’язане з нерівномірним нагріванням земної поверхні, яке спричиняє формування областей з високим і низьким атмосферним тиском. Повітря завжди переміщується з місцевості високого тиску до місцевості з низьким тиском (мал. 172).

Мал. 172. Утворення вітру

Завдання. Користуючись малюнком, поясніть, чому вітер здатний пересуватися лише з області високого тиску, а не навпаки.

Причому чим більша різниця атмосферного тиску, тим швидше рухається повітря й має більшу силу. Вітер не виникає лише тоді, коли відсутні коливання тиску. Отже, вітер – це горизонтальне переміщення повітря з області високого в область низького тиску. Вітер характеризують три основні показники: напрям, сила та швидкість (мал. 173).

Мал. 173. Основні характеристики вітру та їхнє визначення

Напрям вітру. Від формування областей високого й низького атмосферного тиску залежить напрям вітру. В метеорології визначається як напрямок, з якого дме вітер. Наприклад, якщо в Україну повітря приходить з півночі, вітер називають північним, із заходу – західним й т. п. Для приблизного визначення напряму вітру використовують 8 сторін горизонту (мал. 174), а більш точного – градуси кута (від 0° до 360°) аналогічно до визначення азимута.

Мал. 174. Напрями вітрів

Завдання. Користуючись малюнком, назвіть напрями вітрів. Поясніть, що означає стрілки на малюнку.

Найпростішим приладом для встановлення напрямку вітру є флюгер (від нід. – «крило») (мал. 175). Це один із найдавніший винаходів людства. Сучасні флюгери найчастіше виготовляють із сталі або міді.

Мал. 175. Будова флюгера з вітромірною дошкою: 1 – щогла висотою 8-10 м; 2 – флюгарка – рухома стрілка, яка гострим кінцем вказує ту сторону горизонту звідки дме вітер; 3 – 8-ми променева нерухома шкала напрямків; 4 – шкала сили вітру; 5 – «вітромірна дошка» для визначення сили вітру

Роза вітрів. Підсумовуючи спостереження за погодою протягом місяця, будують розу вітрів, за якою видно, якого напряму вітри переважали (мал. 176). Роза вітрів – це діаграма, яка характеризує режим вітру в даній місцевості протягом певного проміжку часу (зазвичай місяця). Розу вітрів враховують при будівництві злітно-посадкових смуг аеродромів, автомобільних доріг, плануванні вулиць, будинків, промислових зон тощо.

Мал. 176. Роза вітрів (одного з міст України за червень) має вигляд багатокутника, в якого промені розходяться від центру в різні боки, пропорційно повторюваності вітрів певних напрямків.

Завдання. За наведеною розою вітрів виявіть; 1) якого напрямку вітрів було найбільше; 2) яких напрямків вітри переважали; 3) яких напрямків вітрів було найменше; 4) за картою світу з’ясуйте, вітри з Океану чи з суходолу переважали (маючи на увазі, що дана роза вітрів одного з міст України); 5) зробіть висновок, яка погода панувала в місті протягом місяця.

Сила вітру. Силу вітру визначають у балах (від 0 до 12) за шкалою Бофорта (див. Таблицю 3). Цілковита відсутність руху повітря – штиль. Найсильніший вітер руйнівної сили 12 балів – ураган. Визначають силу вітру також за допомогою вітромірної дошки флюгера – вільно закріпленій металевій пластинці, яка при відсутності вітру висить вертикально. Чим сильніший вітер, тим вище вона підіймається, а під час урагану стає горизонтально. Сила вітру залежить від різниці атмосферного тиску над різними ділянками землі. Чим ця різниця більша, тим вітер сильніший.

Сила вітру, бали

Швидкість вітру, м/с

Характеристика

Дія вітру

Щогла корабля: фото, назву, розміри

Щогла – невід’ємна і незамінна частина корабля,яка відноситься до рангоуту. Її пряма функція – служити підставою для кріплення стеньг, реев (складових частин рангоуту), а також для підтримки вітрил. Що можна ще розповісти про щоглах корабля? Багато корисної та цікавої інформації ви дізнаєтеся в процесі прочитання статті.

Висота щогл корабля, їх кількість

Залежно від призначення корабля щогли бувають різної висоти. Деякі досягають 60 м при товщині підстави 1 м.

А скільки щогл у корабля? Їх кількість безпосередньо залежить від величини судна. Довжина фок-щогли і бізань-щогли безпосередньо залежить від того, яка висота у грот-щогли. Так, перша становить 89 її частин, а друга 67. Дані пропорції не є принциповими для всіх судів. Вони залежали від побажань конструкторів і будівельників.

Колись розрахунок грот-щогли проводився наступним чином. Потрібно було скласти довжину нижньої палуби і її найбільшу ширину, розділити отриману суму на два. Дана цифра і є довжина щогли корабля.

На самому початку розвитку судноплавства та кораблебудування до складу входила лише одна щогла і одне вітрило. Згодом розвиток дійшло до того, що їх на кораблях встановлюють до семи штук.

Найпоширеніше явище – це постачання корабля трьома прямими і однієї похилої щоглою.

Назва щогл парусного корабля

Розташування щогли на кораблі визначає її назву. Наприклад, якщо розглядати трищоглове судно, стає зрозумілим, що стоїть першою від носа щогла зветься «фок-щогла».

Наступна за нею грот-щогла є найбільшою. І найменша носить назву «бізань-щогла». Якщо їх всього дві, то грот-щоглою вважається та, що знаходиться ближче до корми.

Розташована в похилому положенні щогла на носікорабля називається «бушпріт». На старовинних кораблях кут нахилу становив 36⁰, зараз це 20⁰. Його основне призначення забезпечити найбільшу повороткість судна. Це досягається за рахунок того, що вперед винесені спеціальні трикутні вітрила.

Якщо на судні є більше трьох щогл, то все, наступні за фок-щоглою, будуть іменуватися 1-й грот, 2-й грот і т. Д.

Склад і матеріали виконання споруд

Найчастіше щогли корабля (фото деяких їх видівви маєте можливість побачити в статті) робляться зі складових частин, які продовжують один одного. Її основу називається щогла, а складові її продовження – стеньгами. Верхня частина щогли має назву «топ».

Маленьке судно забезпечується щоглою з одного дерева (однодеревки), а суду більшого розміру оснащуються складовими з трьох частин. Їх при необхідності можна розібрати.

Матеріал для їх виготовлення – дерево або метал. З металу (сталь або легкий метал) роблять труби, які згодом стають щоглою на судні.

З якого дерева роблять щогли кораблів? це:

• Ялина.
• Модрина.
• Ялиця.
• Пінія.
• Смолиста сосна і т. Д.

Дерева повинні бути легкі і смолисті.

Різні класифікації щогл

Раніше розрізняли щогли по розташуванню на судні:

Мета застосування щогли лежить в основі її підрозділи на:

• Сигнальну. Це спеціальна щогла для підйому сигнальних позначень, прапорів, вогнів або для установки антен.
• Вантажну. Вона обладнана спеціальним механізмом кріплення вантажний стріли. Але при необхідності може виконувати ті ж функції, що і сигнальна щогла.
• Спеціальну. Це щогли, виконані для будь-якого специфічного призначення.

По конструкції щогли корабля ділять на:

• Одинарні. Водонепроникна щогла, застосовується для установки на малих судах, а також вітрильних і допоміжних кораблях. Вони бувають двох видів, цілісні і складові.
• Тринога. В її складі 3 сталеві труби.
• Чотириногі. Щогла обшита сталевими листами по каркасу.
• Башенноподобние. Побудовані майданчики розташовуються по ярусах. Призначені вони для спостереження і розміщення постів.

Розташування щогли на кораблі і нахил

Поширення судноплавства дає для будівельниківчималу порцію їжі для розуму. Важливо правильно розташувати щогли на судні. Це необхідно для того, щоб корабель був легкокерованими. Поступовий розвиток зумовило появу певних правил.

Центр нижніх кінців щогл визначається дужестрого. Замір починається по нижній палубі, перша щогла встановлюється на 19 її довжини, друга – на 59, третя – на 1720. Дані вимірювання не виконуються при будівництві торгових суден. Французькі суду фок-щоглу мали на 110 частина корабля, розрахунок вели, починаючи від носової частини.

Нахил щогли також був різним, деякікораблі прекрасно плавали з щоглами, нахиленими вперед, інші назад. Короткі, але широкі судна будували з щоглами, що знаходяться ближче до середини, сильно нахиленими назад. А на довгі, навпаки, встановлювали вертикальні споруди, так як вважалося, що під час плавання при значному опорі вітрі щогла могла зламатися.

Для чого щогли необхідні на судні

Сьогодні на щоглах встановлюють:

• Антени.
• Суднові вогні.
• Сигнали.
• Зв’язок.
• Прапори.
• Необхідні кріплення (якщо корабель вантажний).

Але незважаючи на це, найважливіше призначення щогл – забезпечувати підтримку для вітрил корабля. Все інше – супутні елементи.

Кріплення щогл на судах

Яким чином відбувається кріплення щогл на суднах? Поодинокі щогли для закріплення пропускають в отвір на верхній палубі і шпор (низ щогли) приварюють до настилу або другого дна. Трос, який з’єднує щоглу з бортом, називається вант. Передня частина щогли підтримується за допомогою штагів, а з боку корми бакштаг. Бушприт кріпиться за допомогою спеціальних ватер-вулінгов, зроблених з міцних тросів. Зараз троси замінюють на ланцюгу.

Щоглу корабля кріплять на палубі або пропускаютьчерез неї і кріплять до кіля. В основному зараз її закріплюють на спеціальних укріплених дахів кают на палубі. У даного способу кріплення є позитивні сторони:

1. Простір усередині каюти вільно, це не ускладнює руху.
2. У разі аварії щогла, яка закріплена на палубі, чи не розірве покриття каюти, а просто впаде за борт.
3. Кріплення на палубі дає ще один плюс – при демонтажі її легко зняти. Тоді як щогла, прикріплена на кілі, зажадає підйомний кран для цього дії.

Військові кораблі

Щогли для подібної категорії судів виконуються зстали і носять назву «бойові». До неї кріпляться спеціальні платформи, які використовують для спостереження або спеціальні кріплення для розміщення артилерійського спорядження.

Раніше щогли військових кораблів виконувалися зцільного дерева, але при попаданні в неї снаряда корабель залишався без зв’язку. З огляду на всі недоліки того часу, зараз на них встановлюють спеціальні триногу або гратчасті (ажурні) щогли. Вони більш стійкі, не виходять з ладу від прямого попадання.

Залежно від кількості щогл поділяють на одно-, двох-, трьох-, чотирищогловий суду.

Типи вітрильних суден

Від того, скільки щогл на кораблі, залежить йогонайменування. Пятімачтовие, чотирищогловий, барки з 2, 4 і 5 щоглами, баркентіна (1 пряма щогла, 2 косі), бриг з 2 щоглами, а також шхуна, каравела бригантина і т. Д.

Кількість наявних щогл, їх розташування і нахил – все це є відмінними ознаками.

Вітрильні суду підрозділяються на три види залежно від того, скільки щогл встановлено на них:

• Однощоглові вітрильні судна, до них відносяться ял, кет, шлюп і т. Д.
• Двощоглові вітрильні судна – це бриг, шхуна, бригантина і т. Д.
• Трищогловий парусні судна: фрегат, каравела, барк і т. Д.

Трохи історії

Тепер вам відомо, що таке щогла корабля,скільки їх буває, для чого вони призначені і т. д. На завершення хотілося б трохи заглибитися в історію і розповісти про деякі цікавих фактах, які напевно будуть цікаві тим, кого зацікавила ця тема.

Людство навчилося використовувати вітрила всвоїх цілях ще 3 000 років тому. Коли люди тільки починали використовувати вітер в своїх цілях. Тоді вітрило був зовсім примітивним і кріпився він на рею, розташовану на невеликій щоглі. Допомагало подібна споруда лише при попутному вітрі. Тому іноді користі від нього не було зовсім.

Трохи пізніше, за часів феодального ладу,кораблебудування досягло найбільшого розвитку. Судна оснащувалися двома щоглами, а використовувані вітрила були більш досконалої форми. Але розвитку в той час суднобудування так і не отримало. В ті часи широко використовувалася робоча сила. Тому розвивати цю галузь ніхто не став.

Після зникнення безкоштовних працівників важкоїставало робота мореплавців. Експлуатація кораблів, пересування яких було можливо лише за участі великої кількості веслярів, стала неможливою, тому що поширення і розширення торговельних відносин припускало пересування на більш далекі відстані.

Перше судно, яке відповідає вимогам того часу, носило назву “неф”. Спочатку воно мало 1 або 2 щогли. Його довжина становила 40 м. А перевозити на собі ці судна могли близько 500 т.

Карракка – трищоглове судно. Перші дві щогли оснащувалися прямими вітрилами, остання мала трикутні. Потім ці два види були з’єднані в одне ціле і стали прототипом сучасних кораблів і фрегатів.

Галеон – іспанський корабель зі 4 щоглами і бушпритом, що має прямі вітрила.

Подальший розвиток кораблебудування призвело до появи чіткої класифікації судів. Підрозділ на торгові і військові судна визначило їх озброєння.