Найти в Дзене
Диванный Адмирал

Паруса, их краткая история и понятная физика или сказ о том, как люди ветер приручали

Ахой, мореманы! В продолжение наших с вами кораблестроительных тем, сегодня мы поговорим о таком бесконечно важном и изменившем ход истории изобретении, как парус. Без понимания работы этой прекрасной в своей лаконичности и одновременно сложности вещи нам будет далеко не так просто обсуждать кораблестроение за пределами каноэ и лодок-долбенок. Поехали! Нас ждет увлекательное путешествие.

  • Зарождение идеи паруса

Если говорить о том, откуда есть пошла сама концепция, то доподлинно этого нам неизвестно. Но, я думаю, вы все со мной согласитесь: додуматься использовать ветер для ускорения движения не очень сложно, как и фстащить конструкцию у природы. В конце концов, листья отлично летают, как и птичьи перья. Вполне возможно, именно с этого все и началось.

Но первое реальное имеющееся у нас на руках свидетельство использования парусов происходит из Древнего Египта и датируется весьма размыто: 5000-3500 лет до н.э. Первые же изображения парусных судов на керамике относятся к культуре Накада и происходят тоже из Египта. Они, правда, несколько моложе: 3 500-3 200 лет до н.э. Примерно тогда же, кстати, паруса появились и у шумер.

Для первых парусов материалы использовались самые разные: хлопок, лен, конопля, даже кожа. Конопляное полотно быстро заслужило отдельную любовь из-за прочности и устойчивости к гниению. В Полинезии и некоторых уголках Азии додумались и вовсе использовать плетеные маты из пальмовых листьев. Что самое интересное, эти конструкции до сих пор могут быть использованы в современных яхтах, пусть материалы и качественно изменились.

Первые паруса были прямыми, то есть прямоугольными или трапециевидными по своей форме, и крепились к одной мачте. В Египте, например, это был широкий прямоугольник, закрепленный на двух реях. Такой конструкцией было весьма несложно управлять с помощью нескольких канатов.

А потом греки и финикийцы усовершенствовали египетскую месопотамскую идею, сделав паруса... косыми.

Вот они, косые паруса, наглядно.
Вот они, косые паруса, наглядно.

  • Зачем парусам разная форма?

Вот на этом этапе позвольте устроить вам один небольшой экскурс в физику. Итак, базовый принцип работы паруса прост, как дважды два: это фактически мешок, который ловит ветер, так? Да, но еще это аэродинамическая поверхность сродни крылу самолета, только для горизонтальной поверхности. Всем понятно, как работают паруса, когда ветер дует в них напрямую. Но вот что делать, если ветер не попутный? (Вариант ответа «пересесть на весла», активно используемый в древнем мире, мы сейчас с вами не рассматриваем.)

Ответом послужили косые паруса. Самыми известными в данной категории стали так называемые «латинские». С ними все весьма сложно. Кто и когда их создал, затерялось в веках — то ли индусы, то ли арабы. Но важно сейчас то, что этот тип паруса действительно вошел в употребление около IX века. И это была настоящая революция!

Ваш покорный слуга уделил время отрисовке упрощенной версии схемы работы косого паруса, потому что ни один из встреченных аналогов не подходил для людей без специального образования. Точка покрупнее — мачта, точка поменьше — рея. Ветер идет не только внутрь паруса, но и огибает его. Сложная комбинация воздействий сил складывается в векторы движения: может, оно и не самое прямое, но это движение, стабильное, причем, при ветре, далеком от попутного! Дрейф — побочный эффект всех этих воздействий, но он, как выясняется, может быть компенсирован в достаточной степени. Обратите внимание на угол, отмеченный двумя линиями и буквой "У" — буквально через полтора предложения мы будем говорить именно о нем.
Ваш покорный слуга уделил время отрисовке упрощенной версии схемы работы косого паруса, потому что ни один из встреченных аналогов не подходил для людей без специального образования. Точка покрупнее — мачта, точка поменьше — рея. Ветер идет не только внутрь паруса, но и огибает его. Сложная комбинация воздействий сил складывается в векторы движения: может, оно и не самое прямое, но это движение, стабильное, причем, при ветре, далеком от попутного! Дрейф — побочный эффект всех этих воздействий, но он, как выясняется, может быть компенсирован в достаточной степени. Обратите внимание на угол, отмеченный двумя линиями и буквой "У" — буквально через полтора предложения мы будем говорить именно о нем.

Такие паруса, похожие на крылья птиц, совсем против ветра, конечно, ходить не позволяют. Зато дают возможность ходить так называемым «острым курсом» (это 30° или 45°). Да, дрейф — серьезная, существенная проблема. Но он компенсируется такой важной частью корпуса корабля, как киль. Но об этом мы с вами поговорим в другой раз. Пока что нам важен один вывод: ветер оказался фактически приручен.

Люди весьма быстро сообразили, что типы парусов можно комбинировать: добавлять прямые для скорости и косые для маневренности. Чем больше парусов, тем больше появлялось "фокусов" и комбинаций, облегчавших лавировку и позволявших покорять все более сложные участки океанов и морей, полные коварных течений, препятствий и непредсказуемых мощных ветров. И если бы не изобретение косого паруса, не было бы, например, Эпохи Великих Географических открытий.

-4

Вот такие вот дела. Однажды мы с вами дойдем и до обсуждения навигации и маневров, но на сегодня наш ликбез окончен. Если хотите системный разбор физики парусов, только дайте знать. А пока семь футов под килем и до новых встреч! Подписывайтесь, чтобы не пропустить еще больше занимательных корабельных фактов. 

Физики
7453 интересуются