Question

Как парусные суда могут развивать скорость превышающую скорость ветра?

Да и возможно ли такое?

Answer 1

Если парус натянут "поперек" судна, то есть перпендикулярно его бортам, а ветер дует сзади, то в этом случае скорость судна не может превысить скорость ветра. Ведь даже в гипотетическом случае, когда скорость судна относительно воды достигнет скорости ветра, скорость ветра относительно судна станет нулевой и не будет оказывать на парус никакого давления. Но моряки хорошо знают, что эффективность паруса значительно возрастает, если он установлен под углом к направлению движения. И вот в этом случае всё объясняет известное разложение силы ветра по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Более того, судно может идти даже против ветра, хотя и с малой скоростью.

Answer 2

Все знают, что подъемная сила крыла самолета определяется его поперечным профилем. Но и парус судна имеет примерно такой же профиль. Поэтому при обтекании ветром паруса под острыми углами возникает сила, которой подобна подъемной силе крыла, но эта сила действует горизонтально и тянет судно вперед. При этом скорость движения судна может значительно превышать скорость ветра. Конечно, нужны очень малое сопротивление корпуса, минимальный дрейф, точное положение всех парусов. Примером служат многокорпусные гоночные яхты, скорость которых может превышать скорость ветра в несколько раз.

Answer 3

Сила действующая на парус зависит от от его площади. При большой площади паруса скорость парусного судна может быть больше скорости ветра. Чтобы увеличить скорость парусных судов на них устанавливают несколько мачт и парусов. А угол направления ветра относительно оси судна изменяют только для движения против ветра путем попеременной смены галса. От этого скорость судна не может быть больше скорости ветра при малой площади паруса.