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RYA船长复习-初级篇

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RYA船长复习-初级篇

十二月 14, 2020

发布在 航海, 2020

  • 逆风航行原理
  • 帆船内外部结构
  • 升降前帆主帆

本日志将整理RYA水手到航海大师的几乎全部理论课程,帮助某志自己考取RYA高级证书,也作为以后进行复习巩固的材料。

因为格式限制,这里不会给出任何的图片,视情况也许会链接一些第三方图片。

会尽量给出中英文参考。

RYA除教我们开船技巧之外,还需要学习辨识潮汐,洋流,风力方向,利用海图找到合适线路,根据气象情况,发动机,无线电,急救等一整套系列的知识来进行支撑航海。

RYA包括了从合格水手(Competent Crew)-> 日间船长(Day Skipper)-> 航海大师(Yacht Master)的全部理论和实践知识。

目标是驾驶大型帆船进行航海。

它包括三大部分:

  • 入门篇:成为合格船员
  • 中级篇:近岸航行船长
  • 高级篇:远洋环球航行

下面是一点建议:

帆船不仅仅是一种竞技运动,更多的是一种生活方式。

另外,帆船是一种最简便的和外国人成为朋友的方式。 帆船本身价格也不是极贵,100来万人民币的帆船也不少。 会做水手工作并会英语的话,还可以廉价蹭船,从澳洲横穿印度洋到南非,两个半月(包括来回机票)才花了两万多。

  • 船员不需要驾照
  • 湖面上的小帆船不需要驾照
  • 50尺以下的帆船在国内也要求不严格

  • 国际航行需要驾照

  • 租船需要驾照

  • 驾照各国不同,但一般使用ICC的驾照和RYA的船长证即可。

  • 一般拿到RYA的day skipper级别就可以全球通行无阻了,没有必要去要求更高级别。

帆船VS帆板VS小艇

帆船和帆板的区别

帆板 sailboard: 主要是人站在板子上,靠身体和双手操控船帆,只能在近海。也有人称之为 windsurf,或称为冲浪。

帆船 sailboat:可以跨洋远航,主要依靠缆绳,滑轮组和各种设备来操控船只。

大帆船和小艇的区别

帆船可分为小艇dinghy和大帆船yacht两种。

其中yacht可分很多种:

  • motor yacht: 机动船
  • sailing yacht: 帆船
  • racing yache: 赛船

Dinghy一般是指那些没有龙骨的小帆船,个别有稳向板,但不会有龙骨,一般不大,两三个人就差不多了。

小艇Dinghy的主要类型

Dinghy中比较常见的是一种叫OP (optimist) 的小艇,它简单易操作,主要给青少年学习使用。

在国际比赛中,常见的是(Laser class)激光级赛艇,一般为单人驾驶,对体能要求很高。还有一种比赛是 470级赛艇,船长4米7,比激光级赛艇大,通常两人驾驶。

最近又流行一种(samll trimaran)三体小艇,它有三个船体,有点类似螃蟹船,适合单人娱乐。

还有一种很常见的dinghy,就是外置可拆卸发动机的充气登陆艇(dinghy with outboard engine)。当我们帆船不是停在港口内,而是在海面挂锚停靠时,就需要使用登陆艇上岸进行补给。

大帆船类型

帆船的主要结构

  • 船体 Hull
  • 桅杆 Mast
  • 船帆 Sail
  • 龙骨 Keel

按船体分类

  • 单体船 Monohull:行驶稳定,容易驾驶,有龙骨比较稳定且不怕翻船,一般用作环球和跨洋帆船比赛。
  • 双体船 Catamaran: 宽敞舒适,通常没有龙骨,适合浅水区航行。行驶稳定性不好,不适合逆风航行,不适合大风浪航行。
  • 三体船 Trimaran: 速度快,基本不做休闲帆船,大多是赛船。

船帆,桅杆分类

经典对帆船分类是使用这种方式的。

  • sloop:单桅杆单前帆帆船。单桅杆,单前帆(head sail/jib),单主帆(main sail)。
  • cutter: 单桅杆多前帆帆船。单桅杆,多前帆。两个前帆的话,一个更靠近船首的叫header sail,一个靠内一些的叫stay sail,主帆依然叫 main sail,这是比较流行的设计。
  • ketch:双桅杆帆船。 大多数双桅帆船,前桅杆比后桅杆更高。其前桅杆叫 main mast, 后桅杆叫 mizzen mast,容易驾驶,也比较流行,但开船通常需要更多人手。
  • schooner: 多桅杆帆船。双桅帆船中,如果后桅杆更高;或者有多个桅杆,则叫schooner。一般是巨大型帆船。
  • junk:中式纵帆船。这种帆船比较少,帆中有帆骨,有尾帆。
  • 鳍型龙骨船:fin keel,大部分帆船是这种。其龙骨成鱼鳍状,长条型。
  • 全龙骨船:full keel,老式帆船才会有。其龙骨延伸至船头船尾,很长很沉。更稳定,但是操控性比较差。
  • 水翼帆船:hydrofoil。基本是飞在水面的,船体不接触水,之后两侧的翼接触水面。

帆船的逆风行驶

古代欧洲式帆船主要是横帆,所以基本只能顺风航行。看“黑珍珠号”。

现代帆船主要使用纵帆,所以不仅仅可以顺风航行,还可以逆风航行,甚至速度能超过数倍的风速。

因为纵帆的逆风航行原理和顺风航行原理不同。

顺风航行原理容易理解:使用风产生的推力。

逆风航行原理则是:风穿过船帆时,产生的两边的压力差。也就是伯努利原理。

用实验区理解船帆的原理

  • 打开水龙头,手里轻轻捏住一个勺子顶端,让勺子底部靠近水流,勺子会被水流吸引过去。

帆船动力的物理解释

当风经过纵帆时,被切割为两部分,左侧右侧压强不同,会导致船帆收到一个斜前方的推动力。

如果此时我们仅希望船是前进,而不是向斜前方侧倾前进,则需要龙骨形成阻力,来抵挡侧倾力,最终使船前行。

如果龙骨产生的阻力,不足以抵消全部的侧倾力,船的航向将不会是向船头直线向前,而是会产生 偏航角(Leeway),例如向船头偏1点钟方向(30度偏航角)航行移动。

水翼帆船的“飞行”原理

水翼帆船也是利用了上述原理。水翼帆船,会在船两侧有两个伸到水下的船翼,其水下部分会特殊设计,将水体切分为两部分,这两部分会产生压力差(类似飞机机翼),这个压力差会产生向上的浮力,将帆船托起。

最终实现帆船底部并不接触水面的效果,大幅度降低了船体和水体的摩擦力,航行速度加快。

帆船外部结构

左右船舷和主体结构

帆船和飞机一样,登机都是从左边登入的。

所以帆船 左舷 叫 Port side,Port=港口,它是靠岸的一边也就是登船的一边。 右舷 叫 Starboard side,一般古代船只的大炮更多都是在右舷。

船的主体结构包括:

  • Keel 龙骨
  • Hull 整个船体
  • Bow 船头
  • Midship 船中间部分
  • Stern 船尾
  • Deck 甲板
  • Cockpit 驾驶舱(一般在船尾sterm区域)
  • Mast 主桅杆
  • Boom 横杆(主帆下部的横杆。用来拉开主帆)
  • Mainsail 主帆
  • Spinnaker 球饭
  • Jib/Headsail前帆
  • Waterline 吃水线(船底部)
  • Nav lights 船首航行灯,规定是:左红右绿。
  • Pullpit 船首前栏杆4
  • Anchor 船锚(通常在船首部)
  • Anchor chain 船锚链
  • Windlass 链机(连接船锚链,用来拉起和放下船锚)
  • Jib Furler 前帆卷帆器
  • Ballard 特殊的用来挂锚绳的羊角
  • Forestay 前支索(上面卷着前帆)
  • Hatch 天窗(船舱里会很热,天窗用来散热)
  • Shrounds 支索(用来支撑mast的)
  • Spreaders 撑臂(Mast上的横向支架)
  • Goose Neck 鹅颈(mast和boom的T字连接处,一般容易坏)
  • Spinnaker pole 球帆杆
  • Kicker/Boomvang 斜拉器(横杆下部的,用来改变横杆角度以便更好受风的绳)
  • Midship Cleat 船中羊角(用来连接锚绳)
  • Cabin 船舱
  • Halyards 升降绳(升降mainsail)
船尾部分/驾驶舱部分
  • Pushpit 船尾部栏杆
  • Backstay 船尾支索(固定mast的)
  • Rudder 舵板(船尾,水下的板子,用来控制航向的)
  • Tiller 船舵舵柄
  • Wheel/Helm 船舵舵轮(控制船航行方向的舵)
全船到处都有的
  • Fender 防碰球
  • Winch 绞盘(用来拉绳子的,将绳子缠绕到绞盘上,绞盘上方插入摇把可以方便卷绳索。一般绞盘旁边会有一个夹绳器,用来卡住绳子,以免绳子拖手。注意:winch只能顺时针缠绕绳子,逆时针的话没有摩擦力,通常绳子在winch上顺时针缠绕三圈,才有充足摩擦力。 另外,注意的一点,为了安全,拉绳索的时候,用小拇指方向朝向绞盘,而不是像拔河那样,大拇指食指方向朝向外部。)
  • winch handle 绞盘摇把(可以卡到winch上面,用来摇动,可以简单的进行绳子的收紧卷起)
  • Jammer/Clatch 夹绳器(大部分控制绳索都会最终回归在驾驶舱,由一个大的jammer管理。jammer一旦锁住,绳子只能单向向里拉,不能放出去。)
  • Block 滑轮,全船都有。(用来固定绳索的)
  • Cleat 普通的羊角,全船都有。(用来固定绳索的,通常和Hull是焊死的)
  • D Ring 圆环(固定在Hull上焊死的,用来固定受力的绳索)
  • Guardrail/Lifeline 安全护栏索(船周围的保护栏)
  • Toe rail 脚栏(船周围的很矮的保护栏)

帆船驾驶舱和内部结构

驾驶舱主要设施

  • Helm/Wheel 船舵
  • Binnacle 船舵的支架
  • Compass 罗盘
  • Horseshoe 马蹄求生圈
  • Life raft 救生筏
  • Auto Pilot 自动舵设备

船舱分区和主要设施

  • Companionway 驾驶舱前方通道(连接cabin)
  • ForeCabin 前舱房
  • AfterCabin 后舱房
  • Bunk/Berth 床铺
  • Engine 发动机(一般在进船舱的楼梯下面)
  • Gallay 厨房
  • Salon 客厅
  • ChartTable 海图桌(各种GPS海图机,VHF无线电,AIS船舶自动识别系统,iridium卫星网络路由器,等设备)
  • Locker 可锁住的储物柜
  • Freezer/Fridge 冰柜/冰箱
  • Heads 船上的厕所

船帆的结构和绳索

船帆的三个角和三条边

现在大部分的帆是三角形的,即,任意一个帆是有三角三边组成的。

三个角 - head 帆顶 - Tack 前帆角 - Clew 后帆角

三个边 - Luff 前边 - Foot 底边 - Leech 后边

前帆种类和绳索

前帆的大小通常作为分类,其中:100%表示前支索,前甲板和桅杆形成的三角形面积。 - Genoa 面积大于100%的前帆 - Yankee 当面积大于100%时,且帆后脚(接近mast方向)比较高时,该前帆也称为Yankee - Working Jib 当前帆面积小于100%,一般叫Jib - Storm Jib 还有一种面积特别小的前帆,其后帆角很高,专门用于风暴天气的,我们叫Storm jib

前帆上的三个角 - 前帆的帆顶连接的是 Halyard升帆索 - 前帆的前帆角用扣环 Shackle 固定住前帆 - 前帆的后帆角连接的是 前帆控帆索(也叫前帆缭绳) Jib Sheet/Genoa Sheet,这个控帆索分为左右两条,分别通过Jib Car(前帆导缆滑轨)连接在左右绞盘进行控制,然后我们在驾驶舱就可以通过控制jib sheet来收放前帆,所以,控制前帆的所有绳索都在驾驶舱两侧。

主帆结构和绳索

大风天时,我们可能更换前帆,但不经常更换主帆,一般我们会进行 reefing 缩帆,来缩小主帆的面积。个别风暴情况下,才会更换为 storm trysail 风暴帆。

主帆的三个角 - 主帆的帆顶连接的是 Halyard升帆索 - 主帆的前帆角用扣环 Shackle 固定住mast上 - 主帆的后帆角连接的是 主帆后拉索 Outhaul,主帆后拉索只有一条,连接在船尾部,驾驶舱可以控制。

因为主帆受力大,所以: - 主帆上一般会有一些帆骨(帆筋),称为 Battens - 主帆上的控制索一般会连接在横杆上,包括: - Topping Lift 千斤索/横杆吊索,非常长,从横杆Boom尾端一直连接到桅杆顶部,用来调住横杆。 - Main Sheet 主帆控帆索(主帆缭绳),通过Traveler(主帆控帆索滑轨)来调节主帆的大小。 - Kicker/Vang 斜拉器/下拉索,就在Boom下面的很短的一部分,如果是绳索状的就叫Kikcer,如果是液压装置,就叫Vang. 上面的各种绳索,最终都会回到驾驶舱前的夹绳器上。

所以,想控制前帆,去驾驶舱两侧。想控制主帆,去驾驶舱前部。

用来整理大量绳子,最简单的方式就是 Figure 8 pope coils,8字理绳法。

防碰球用的绳结

挂防碰球时用的绳结. - Clove Hitch 卷结。简单快速,但是不够结实。 - One round and Two half Hitches 双半结. 很结实,解开的时候也麻烦一些.

锚绳用的绳结

将船固定到海边羊角上的绳结. - OXO to cleat,就是OXO绳结,在所有羊角上都可以用。简单,但很牢固。 - Bowline 水手结/单套结。最常用特重要,也特别牢固,但容易解开。

当主帆降下来后,我们需要将帆卷起来绑定在boom上。

这个很简单,做一个水手结圆环,穿过圆环,打个活结即可。

大量绳结需要在船上长期练习

航海需要的服装鞋帽

所有东西尽量做到防水速干,要保证身体温暖干燥。

  • sailing Jacket 航海服。防水防风保暖透气,特殊情况下冲锋衣可以做轻度替代。
  • UPF shirt 防晒T恤。天很热时候可准备。
  • sailing cap 航海帽。天热时候可准备。它后面有个夹子,可以夹在衣服上,以免帽子被吹走。
  • boat shoes 船鞋。透气防水速干。
  • sailing boots 航海靴。防水防滑。
  • Fleece 抓绒衣。天比较冷时可准备。
  • Fleece cap 抓绒帽。冷天可备。

航海常用装备配件

  • Gloves 手套。被海水浸湿的绳索非常损害皮肤。
  • knee pad 护膝。船上很多动作需要用膝盖顶着船体工作,最好有护膝。
  • sleeping bag 睡袋。视环境准备。
  • W&R head torch 双色头灯。晚上工作需要,一般用红灯,以免闪到别人。
  • Polarized sunglasses 偏光太阳镜。 不要用普通墨镜,另外眼睛后尽量有绳子绑定,以免掉落。
  • GPS watch GPS手表。有GPS定位,指南针的手表。
  • Waterproof bag 防水袋。放置个人物品。

常用消耗品

  • Personal Medicines 个人药品。一般要包括晕船药,感冒药,过敏药,止疼药,治疗拉肚子的药,创可贴,关节疼痛膏药。
  • Soundproof earplugs 隔音耳塞。
  • Sun cream 防晒霜。
  • Body wipes 擦身湿巾。
  • Mosquito Repellent 防蚊液。热带航行时携带。

记得带软布行李包,不要带硬壳行李箱,例如登山包就可以。

船上空间狭小,且存储空间不规则,一般建议把行李分门别类规整好,便于查找。

一般一周左右的航行,那么50L左右的登山包基本就够了。如果一个月以上的航行,大约需要70-80L的登山包。

如何辨识风力和风向

风向说明:NSWE,都是以风吹来的方向计算。例如: - 东风 E (从90度吹来的风,上北下南左西右东) - 东南风 SE (135度风) - 正南偏南风 SSW (在S 和 SW之间,即202.5度)

风向 wind direct

  • 看岸边的树
  • 看风向标(windex),一般在桅杆顶端。风向标箭头所指,是风来的方向。
  • 看风力风向计
  • 以前的古老方法,用舌头舔下手指,因为手指敏感,容易感受风。

风力 wind force

国际上通用的是用 Beaufort scale 蒲福风级 来表示风力。通常范围是0-12级,一般会用 F 来表示。例如:

  • F2-F6 即2-6级风,是 breeze 轻风,适合航行。此时一般风速在 4-27节(1节=1海里=1.85公里每小时)之间,浪高在3米以内。
  • F4 4级风,海面已经会出现白色泡沫。
  • F7 7级风 Near gale,就要做好对抗风暴的准备了。
  • F8-F10 即8-10级风,是 Gale 狂风。不适合航行,已存在危险。此时风速一般是33-55节,浪高在5-9米。

和风向相关术语

  • windward side 迎风面。即船两侧面向风过来的一侧。
  • leeward side 背风面。
  • port tack 如果迎风面是左舷,则叫做 port tack 左舷受风。
  • starboard tack 右舷受风。
  • Ture Wind Angle ,简称TWA,真风角。即船头和风吹来的方向的夹角。
  • Apparent Wind Angle ,简称AWA,视风角。因为我们船在航行时,会自己产生一定的风,这个风和真风混合在一起会形成视风,这个混合风和船头的夹角叫视风角。

Prepare the boat

  • 船员责任分配
  • 天窗,仪表,管线

    • 关闭全部天窗
    • 拆下岸电 shore power,水管等
    • 打开电器仪表 instuments 和 海图机 GPS Chart plotter
  • 准备并固定好主帆

    • 打开帆袋,绑好主帆
  • 重新布置锚绳

    • 重置羊角上的固定绳结,以便之后在船上可以解开羊角绳结
    • 重新布置防碰球
    • 按照顺序解开锚绳,锁上登船口的防护绳

通常出航时,是先升主帆,再升前帆。 返航时,是先收前帆,再收主帆。

前帆连接在前支索上一般是两种方式 - 用扣环 Piston Hank 连接,通过升帆索 Halyard 来升降前帆 此类方式我们需要将前帆叠好放在船头背风面 leeward,将背风面的前帆控帆索 jib sheet连接在绞盘上固定; 然后,同时拉升帆索和控帆索就可以升起前帆。 降帆时,则是松开升帆索即可。 - 用卷帆器 furler 连接。 这种情况下,前帆的后帆角是由两条控帆索通过 bowline 水手结连接在后端羊角的;其前帆角和帆顶都是扣环连接在卷帆器上的。其前帆前边缘Luff,则是扣在卷帆器的凹槽 groove里面。 一般,用卷帆器的前帆,我们不会降下来,不用的时候多是卷起来完事。 放出前帆的过程我们叫 unfurl the jib. 我们需要在驾驶舱解开卷帆绳 furling line, 然后一边拉近控帆索,一边放松卷帆绳。 最后固定好控帆索和卷帆绳即可。

注意的是: 1:放卷帆绳时慢慢来,防止风力过大,导致失控。 2:注意抬头看看绳子之间没有缠绕关系。 3:必要情况下,调整好风夹角,防止前帆被过度快速展开。

升主帆流程

  • 整理绳索 coil ropes 主帆一般涉及到四条绳索。简称VMMT

    • Vang/Kicker 斜拉器 【打开】
    • MainSheet 控帆索 【打开】
    • MainHalyard 升帆索 【打开】
    • ToppingLift 千斤索 【关闭】
  • 转舵 head into wind 使船头指向风向,这样主帆完全不受力,拉升帆索会比较轻松一些
  • 升饭 tailing 快速在驾驶舱拉进升帆索; 当手拉不动时,用winch handle摇把继续在绞盘卷进升帆索。
  • 收尾,整理VMMT状态

    • Vang/Kicker 斜拉器 【关闭】
    • MainSheet 控帆索 【关闭】
    • MainHalyard 升帆索 【关闭】
    • ToppingLift 千斤索 【打开】

收主帆流程

和升帆流程是基本类似的。

常见问题和解决方法

  • 夹绳器打不开 将绳索在绞盘上稍微卷2圈,夹绳器受力均衡后,就容易打开了。
  • 摇绞盘非常吃力 可以轻轻来回正反卷动绞盘,另外要注意是否有社工索被卡住的情况。
  • 帆骨被帆兜的吊索(Lazy jack)卡住 先稍微降一点帆,再缓缓升帆
  • 绳索交错卡死拉不动 先卡死夹绳器,解开绳索,重新绕在绞盘上。

调帆的基本操作

Trimming

基本原理和操作

调帆的工具,主要就是前帆和主帆的控帆索。

  • 拉紧sheet in控帆索
  • 放松sheet out控帆索

其次可以使用Jib car进行前帆的调整。

调帆的主要依据是风向和船头之间的夹角:迎风角 wind angle.

  • 注意:顺风时,依赖的是风力吹帆。逆风时,依赖的是风吹过帆湖面产生的压力差。

顺风中判断帆向比较容易,尽量让帆垂直于风向,让帆受到更大风力即可,无需看指示标。

当风比较小时,可以使用球帆 spinnaker代替前帆。球帆很轻但面积很大。但球帆不可在大风天使用,也不适合在正顺风情况下使用。

如果需要在正顺风情况下,可以使用goose wing鹅翼帆/蝴蝶帆替代前帆。

迎风角越小,将帆拉的越紧;迎风角越大,帆越松。

判断帆是否调好的判断基准是:查看帆上的指示标。

  • 前帆的指示标多在帆前边沿;主帆的指示标多在帆后边沿。只要指示标平行飘动,则表示帆调的正确。

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