Против ветра

Как парусное судно, может двигаться против ветра? На первый взгляд — никак. Сама суть паруса препятствует этому. Но как-то ведь удается. Есть одна хитрость.

На самом деле, парусник ходить прямо против ветра никак не может. Но что делать, если ветер дует как раз оттуда, куда нужно приплыть? Не плыть по прямой!

Паусник

Для движения против ветра используется специальный прием — лавирование. То есть, движение под углом к направлению ветра короткими отрезками, так, чтобы общее направление «в нужную сторону» сохранялось.

Но откуда взять ту силу, которая будет толкать парусник вперед, если ветер не на стороне капитана? Нужно применить аэродинамику.

Как работает парус

Обычный парус работает… как парус. Наполняется ветром и, под его давлением, толкает корабль в ту же сторону. Направление (курс) можно немного менять, разворачивая парус относительно оси корабля, но сила ветра будет направлена перпендикулярно парусу.

Работа крыла-паруса

Подъемная сила паруса

В случае с косым парусом, его можно превратить в крыло. Точно такое, как у самолета или птицы, только не жесткое.

Парус как крыло

Парус как крыло

Если наполнить парус ветром и установить его под небольшим углом, на его выгнутой поверхности создается подъемная сила (L). Эта сила будет тянуть корабль перпендикулярно площади паруса, но корабль туда двигаться не может, ему мешает киль, да сама его форма. В этом направлении сопротивление очень велико.

Лавирование, простое объяснение

Лавирование. Поворот оверштаг

А вот вдоль киля (от кормы к носу) сопротивление воды будет намного меньше и именно туда и двинется парусник.

Вектор подъемной силы паруса (зеленая стрелка) разделится на две составляющие: вектор дрейфа (синий) и вектор тяги (желтый). Дрейфу форма корпуса и киль сопротивляются гораздо больше, чем тяге, потому судно будет скользить по оранжевой стрелке под острым углом к ветру.

Первая часть пути, до точки один пройдена. Теперь, нужно развернуться носом к ветру, переложить парус на другой борт и сменить галс. Такой маневр называется поворот оверштаг. После этого, парусное судно двигается к точке 2 и повторяет маневр, только уже в другом направлении.

И так, меняя галсы, можно прийти в точку назначения 3.

Лавирование

Есть и другой маневр смены галса — фордевинд. В этом случае парусник делает как бы петлю. Линию ветра в этом случае пересекает не нос, а корма.

Лавирование против ветра, поворот фордевинд

Лавирование. Поворот фордевинд

Но какие бы маневры не использовались, суть остается одна — чтобы паруснику плыть против ветра, нужно использовать парус как крыло и двигаться зигзагом в нужную сторону. Прямо против ветра парусник, каким бы совершенным он не был, не ходит.

Положение судна относительно ветра, когда ветер встречный, называется «левентик», а когда попутный — фордевинд.

Все (ну почти все) термины имеют голландское происхождение:

  • Фордевинд — voor de wind — «по ветру». Означает попутный ветер, строго в корму
  • Бакштаг — bakstaag — Ветер дует под углом к корме
  • Халфвинд — halve wind — «половина ветра» Ветер в борт корабля, под углом около 90 градусов
  • Бедевинд — bij de wind — «на ветер». Означает курс под углом к ветру относительно носа
  • Левентик — le vent — «ветер». Означает встречный ветер. Этот термин, на удивление, французский.

Современные парусники

Может показаться, что врем парусных судов давно прошло. Их строят и сегодня, и речь идет не тоько о спортивных яхтах. Вот несколько примеров:

Инновационная серия парусных яхт Мальтийский Сокол и Черная Жемчужина. Цельноповоротные мачты позволяют управлять прямыми парусами так же свободно, как если бы они были косыми.

Яхта Мальтийский Сокол

Инновационный Мальтийский Сокол

Огромная пятимачтовая шхуна Club Med 2, которая используется в качестве круизного лайнера.

Круизный ланер парусник

Парусник для круизов

 

И даже танкеры и контейнеровозы используют паруса и энергию ветра. Хотя, конечно, это скорее «пробы пера» чем трендовые инженерные решения, к тому же, каждый из перечисленных парусников оснащен еще и современными двигателями внутреннего сгорания и идти против ветра может с помощью них. И, тем не менее, и парус, и умение двигаться против ветра до сих пор актуально.

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *