Question

Как парусники плавают против ветра?

Answer 1

Такое стало возможным тольео после появления косого (латинского) паруса. Это сравнительно подзднее изобретение. Если прямой парус был известен с незапамятных времён (он применялся ещё шумерами, финикийцами, египтянами...), то косой появился примерно в эпоху Крестовых походов.

В отличие от прямого паруса, косой парус может работать как крыло. А особенность крыла в том, что ветер, обтекая его, создаёт усилие в перпендикулярном направлении. Точно так же, как это происходит с крылом самолёта (самолёт летит вперёд, а подъёмная сила направлена вверх).

Но этого одного ещё недостаточно, чтоб идти против ветра. Ведь если на судно не действует никакой дополнительной силы, то - чисто из физики (разложение вектора на составляющие) - неоткуда появиться силе, которая действовала бы против ветра.

Такую дополнительную силу создаёт киль. Киль - тоже не новое изобретение, он тоже был известен ещё финикийским мореплавателям. Способность киля, выступающего из-под днища судна, стабилизировать его курс, была известна уже тогда. Вот как раз сочетание киля и косого паруса и даёт возможность идти против ветра (не строго против, но по крайней мере под тупым углом к ветру): ветер пытается "снести" судно в том направлении, в котором дует, при этом возникает сопротивеление воду, приложенное к килю. Киль как бы "сопрортивляется" движению судна вбок и в то же время никак не препятствует его движению вперёд. В сочетании с той силой, которую ветер оказывает на косой парус, и возникает равнодействующая, направленная под тупым углом к ветру:

Answer 2

Парусные суда против ветра плавают только в том случае, если они будут двигаться зигзагом. В этом случае они меняют курс таким образом, чтобы он был под углом к направлению ветра, в этом случае можно двигаться в направлении навстречу ветра. С треугольными парусами можно идти под более острым углом к ветру, потому что такое крыло действует подобно крылу самолета.

Answer 3

Прямо против ветра парусное судно идти не может (кстати, парусники не плавают, а именно ходят). Курс судна, идущего против ветра, назывется ливинтиг и заключается в постановке паруса и пера руля таким образом, что парусник может идти под острым углом к ветру.

Answer 4

Непосредственно против ветра не получится. Однако для судов с килем. оказывается возможной ситуация, когда судно под действием ветра движется под острым углом к этому ветру (крутой бендевинд). Чтобы в этом случае двигаться в направлении навстречу ветру, нужно время от времени менять направление - чтобы ветер бил под острым углом то в левый борт, то в правый. Это называется - идти галсами. Но такой прём возможен только для судов с килем.