Парусная лодка может обгонять ветер даже когда ветер дует спереди. В этом нет магии. Корпус и парус вместе действуют как крыло: парус перенаправляет поток воздуха, корпус и киль препятствуют боковому сносу, и общие силы складываются в продольную тягу при косом курсе. Это явление обычно описывают как парусный ход относительно кажущегося ветра.
Механика подъёмной силы: парус работает как аэродинамический профиль. Поток ускоряется по одной стороне, давление падает, и появляется боковая сила. Эта боковая сила имеет продольную составляющую, когда лодка движется под углом. Киль или выдвижной шверт создают противодействующую силу в воде, предотвращая снос вбок и позволяя векторной сумме толкать лодку вперёд, а не в сторону.
Курс и кажущийся ветер: плавание при курсе остро к ветру создаёт кажущийся ветер, который смещается и усиливается по мере роста скорости. На практике важны не только натяжение парусов, но и тщательная форма несущих поверхностей и низкое сопротивление корпуса. Чем быстрее корпус превращает боковую подъёмную силу в продольное движение, тем больше преимущество кажущегося ветра — это и объясняет, почему гоночные конструкции стремятся к более тонким корпусам и более эффективным парусам.
По мере совершенствования конструкции эти аэродинамические и гидродинамические компромиссы будут и дальше подталкивать корпуса и рангоут к более высоким скоростям, стирая границу между парусным искусством и инженерией.
loading...