На цій сторінці
Чому вимпельний вітер — не той, що насправді дме
Вітер, який вимірює прилад на яхті в русі, є вимпельним: істинний вітер плюс зустрічний потік від власного руху яхти. На курсі бейдевінд вимпельний вітер сильніший і дме більше з носа, ніж істинний. На курсі фордевінд він слабший і дме більше з корми. Коли яхта стоїть, вимпельний і істинний вітер збігаються, і це єдиний випадок, який більшість яхтсменів перевірить на око.
Це має практичні наслідки. Тримінг вітрил, тактика проти іншої яхти й те, чи витримає якір прогнозований порив, залежать від істинного значення, а не від того, що показує прилад на ходу.
Повна формула
Вимпельний вітер — це вектор: швидкість і кут від носа. Швидкість яхти теж вектор, спрямований прямо вперед. Істинний вітер лишається, коли від вектора вимпельного вітру відняти вектор яхти.
Розкладіть вимпельний вітер на поздовжню й поперечну складові, відніміть швидкість яхти від поздовжньої та переведіть пару назад у швидкість і кут:
- x = AWS · cos(AWA) − швидкість яхти
- y = AWS · sin(AWA)
- TWS = √(x² + y²)
- TWA = atan2(y, x), переведений у компасний пеленг 0–360° від носа
AWA рахується від 0 до 360° за годинниковою стрілкою від носа: 0° — прямо в ніс, 90° — траверз правого борту, 180° — прямо в корму, 270° — траверз лівого борту. CapMate застосовує саме цю формулу на екрані приладів, коли плотер або шлюз NMEA дає вимпельний вітер, а істинного не дає. Так буває найчастіше, бо флюгер і чашковий анемометр вимірюють вимпельний вітер, а істинний завжди обчислюють із нього.
Що потрібно CapMate для розрахунку
Три числа: швидкість і кут вимпельного вітру з вітрового приладу та власна швидкість яхти. Для швидкості CapMate віддає перевагу швидкості по воді з лага, бо саме вона створює вимпельний вітер, який відчувають вітрила. Без лага переходить на швидкість відносно ґрунту з GPS. Якщо позиція не змінюється, вважає яхту нерухомою, а не вгадує.
Для напрямку потрібне ще одне значення. Кут істинного вітру відлічується від носа, а напрям істинного вітру, тобто компасний пеленг, звідки він дме, потребує ще й курсу. CapMate додає компасний курс яхти, якщо він свіжий, а якщо ні, переходить на курс відносно ґрунту й позначає різницю. Курс відносно ґрунту зноситься течією і не годиться як курс, поки яхта ходить на якорі по колу.
Як читати кут: з якого борту вітер
Кут істинного вітру від 0° до 180° означає правий борт, від 180° до 360° лівий. Рівно 0° і 180° — прямо в ніс і прямо в корму, борту там немає. Екран приладів CapMate дотримується того самого правила й показує градуси праворуч або ліворуч замість пеленга понад 180°.
Два випадки для перевірки вручну
Швидкість яхти нуль: істинний вітер точно дорівнює вимпельному, разом із кутом. Це можна перевірити без калькулятора. Зупиніть яхту або порахуйте зі швидкістю 0, і обидва значення мають збігтися.
Вимпельний вітер прямо в ніс і слабший за швидкість яхти: кут істинного вітру виходить 180°, прямо в корму. Чотири вузли вимпельного вітру прямо в ніс при 8 вузлах швидкості яхти означають істинний вітер 4 вузли з корми. Після віднімання власного руху яхти це попутний вітер, а не зустрічний.
Питання
Яка різниця між вимпельним і істинним вітром?
Істинний вітер — це вітер, що дме над нерухомою точкою. Вимпельний вітер вимірюють прилади яхти в русі: істинний вітер плюс зустрічний потік від власної швидкості яхти. Вони збігаються лише тоді, коли яхта стоїть.
Як розрахувати істинний вітер із вимпельного?
Відніміть вектор швидкості яхти від вектора вимпельного вітру. У складових: x = AWS·cos(AWA) − швидкість яхти, y = AWS·sin(AWA). Швидкість істинного вітру дорівнює √(x²+y²), а кут — atan2(y, x), переведений у діапазон 0–360° від носа.
Яка швидкість потрібна: по воді чи відносно ґрунту?
По воді (лаг) точніше, бо саме ця швидкість створює зустрічний потік, який відчувають вітрила. Швидкість відносно ґрунту (GPS) — запасний варіант без показань лага. У течії вона відхиляється: на якорі чи в тихій воді підходить, при течії менш точна.
Чому кут істинного вітру виходить рівно 180° або 0°?
180° означає, що істинний вітер дме прямо з корми: після віднімання руху яхти це попутний вітер, навіть якщо вимпельний дув більше з носа. 0° означає прямо в ніс, зокрема й тоді, коли вітру немає зовсім і у вимпельних показаннях лишається тільки рух яхти.
Кут істинного вітру і напрям істинного вітру — це те саме?
Ні. Кут істинного вітру відлічується від носа, від 0° до 360° за годинниковою стрілкою, без прив'язки до півночі. Напрям істинного вітру — компасний пеленг, тож до кута треба додати курс яхти. Сплутаєте їх, і число залишиться правильним, але описуватиме інше.
