Найти в Дзене
⚡ Инженерные Знания

Как парусники разгоняются до 150 км/ч?

Наибольшая скорость порыва ветра была зарегистрирована 10 апреля 1996 года и составила 408 км/ч. Согласно шкале Бофорта скорость ветра в 110 км/ч именуется как жёсткий шторм, что намекает на не самую лучшую погоду для плавания на паруснике и подразумевает жёсткие разрушения.

Просто парусник
Просто парусник

При этом рекорд скорости парусника - 121 км/ч. Ну а парусное судно класса «буер» поставило скоростной рекорд – 230 км/ч. Как так может получиться?

Мы ошибочно предполагаем, что максимальная скорость парусника достигается по ветру. Из этого логично следует, что скорость парусника будет равна скорости ветра. Быстрее ветра плыть уже нельзя.

С технической точки зрения это правильно. Ветер будет толкать перед собой тело, не испытывающее сопротивление со стороны среды, практически со своей скоростью. Но разогнать парусник в условиях жесткого шторма - не лучшая идея. Значит и рекорд фиксировался при меньшей скорости ветра.

Но по факту рекорд скорости парусника был зафиксирован при относительно спокойной погоде. Секрет простой - скорость парусника зависит от угла расположения паруса относительно ветра.

Кривая скорости парусника
Кривая скорости парусника

Линия обозначает значение скорости в каждый конкретный момент. Углы - это ориентация паруса относительно направления ветра. Ищем нужную точку на графике и видим скорость. Если парус перпендикулярен ветру - это есть хорошо и, как вы видите на кривой, скорость парусника увеличивается. Но посмотрите на углы в 130-140 градусов. Там скорость парусника даже выше, чем при перпендикулярной ориентации паруса.

Почему парусник идёт быстрее под этими углами? Это можно объяснить чисто геометрически:

Угол, под которым движется корабль, будет форсировать свой путь. При правильной ориентации паруса получим буст.

Парус работает как крыло самолета. Ветер, обходя его, будет разделяться на два потока. Потоку с одной стороны придется пройти более длинный путь, чем потоку с другой стороны. Это благоприятные условия для создания избыточного давления с одной из сторон и разрежение с другой. Так парусник толкать легче, а значит и быстрее.

В большинстве случаев гораздо эффективнее использовать парус именно таким образом, чем просто ставить его по ветру.

Образование подъемной силы
Образование подъемной силы

Посмотрите на картинку выше. Это формирование подъемной силы у крыла самолёта. При правильном расположении паруса у вас тоже появляется этакое крыло. Сформированная на нем подъемная сила (в нашем случае толкающая :)...) окажется большей, нежели при прямом воздействии ветра на парус. Очевидно, что большая сила будет толкать ваш кораблик быстрее, нежели меньшая. Остается добиться появления такой силы. Для этого достаточно правильно ориентировать всю систему парусов.

Полезно отметить, что подобная техника ещё и позволяет перемещаться паруснику против направления ветра. Это ответ на извечный вопрос как парусники раньше плавали против ветра и как спасались от ситуаций когда направление ветра длительное время не изменялось. Нужно просто правильно ориентировать паруса и получится нужное направление. Правда для того, чтобы плыть против ветра, придётся ещё и курс корабля изменять. Это приведет к увеличению пройденного расстояния и времени в пути, но зато даст возможность доплыть до нужной точки.

🚧🚧🚧

Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!!!

Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀

👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!

Читайте статьи на сайте!