Подъемная сила на плавнике киля

Боковая сила на парусах была бы доминирующем, если бы не подводная часть корпуса яхты, в особенности ее киль (или иной плавник): без него мы бы не могли ходить против ветра. К счастью, на плавнике возникает подъемная сила, которая почти полностью уравновешивает боковую силу на парусах и позволяет нам идти на ветер с небольшим, всего несколько градусов, углом дрейфа.

«Подождите, возразите вы. Как на киле может появиться подъемная сила, если у него симметричный профиль? У киля нет вогнутой стороны.

«А вы когда-нибудь видели, как самолет летит вверх шасси?» - мудро отвечаю я в подобном случае (рис. 9).

Ответом здесь будет угол атаки. Хотя у плавника киля симметричный профиль, ноток воды натекает на него не прямо, а под углом. Благодаря углу дрейфа поток воды подходит к плавнику пол углом в несколько градусов с подветренной стороны и встречает несимметричный профиль. Перед ним профиль, вдоль одной стороны которого пролегает более длинный путь, а вдоль другой стороны - более короткий. Поток на внутренней стороне замедляется, а поток вдоль наружной стороны ускоряется. Возникает разница давления, и подъемная сила, направленная перпендикулярно направлению потока (рис. 10).

Еще одно определение: угол атаки.Так как плавник киля установлен в диаметральной плоскости корпуса, угол атаки будет равен углу дрейфа. У парусов также есть свой угол атаки - это угол между линией хорды профиля и направлением вымпельного ветра (рис. 11).

Сначала скорость. Чтобы на киле появилась подъемная сила, он должен иметь движение относительно воды. Следовательно, прежде чем начинать идти круто к ветру, вам нужна скорость. Посмотрите еще раз на силы, которые действуют на яхту: только подъемная сила киля направлена в наветренную сторону. Паруса тянут вас под ветер. Именно благодаря килю вы можете идти на ветер, но для этого вы должны идти вперед, и быстро. Скорость прежде всего.

Совместное действие сил на плавнике киля и парусах. Совместное действие сил, возникающих на плавнике киля и на парусах, тянет нас вперед. Обратите внимание, что лишь незначительная составляющая всех этих сил направлена в сторону движения. Наши усилия по настройке парусов будут сосредоточены. во-первых, на том, чтобы обеспечить максимальную аэродинамическую силу на парусах, а во-вторых, на том, чтобы обеспечить лучшее соотношение между полезными и вредными составляющими этой силы. Даже небольшое перераспределение этих сил может значительно улучшить работу паруса. Мелочей здесь не бывает (рис. 12).

Чтобы яхта могла идти вперед, эта незначительная сила тяги должна еще преодолеть существенную силу сопротивления воды. И здесь так же, даже небольшое снижение трения благодаря лучшему уходу за состоянием корпуса и применением лучших профилей плавников киля и пера руля могут привести к существенному выигрышу в скорости.

Заключительное слово о теории подъемной силы. Разница между победой и поражением во многих гонках определяется минутами и даже секундами, и это после многих миль и часов! Победа состоит из суммы очень небольших составляющих. Каждая мелочь имеет значение. Все сказывается на итоговом результате.