3.2. Работа паруса, шверт и плавник.

Как мы уже упоминали выше - современный парус это не просто кусок материала, наполненный ветром, его работа с точки зрения аэродинамики ничем не отличается от работы крыла самолета. Разница только в том, что крыло самолета поддерживает его в воздухе, тянет в верх, а парус используется для создания горизонтальной тяги.

Откуда же берется эта сила?. Поток воздуха, обтекая крыло делится на два потока. Один обходит крыло снизу, другой сверху, причем задней кромки они достигают одновременно, где и сливаются обратно в одно целое. Так как крыло выпуклое, то путь, который необходимо пройти одному из потоков за то же время больше. Следовательно он обладает большей скоростью, а как известно - чем больше скорость потока, тем меньше в нем давление. Таким образом на выпуклой стороне крыла образуется область пониженного давления, а на противоположной стороне - повышенного. В результате образуется подъемная сила или тяга.

Подъемная сила зависит также от угла между потоком и плоскостью крыла - a, так называемого угла атаки.

Чем больше угол атаки, тем больше подъемная сила и больше сопротивление движению. Но при большой скорости потока вам не удастся создать большой угол атаки, скорее выйдет изменение направления движения. Поэтому в прикладном смысле правильнее сказать, что при малой скорости потока увеличением угла атаки можно добиться такой же подъемной силы, что и при большой скорости и малом угле атаки.

Чрезмерное увеличение угла атаки при небольших скоростях приводит к так называемому срыву потока. Крыло перестает нормально обтекаться воздухом, за ним образуется вихревая зона, тяга резко падает почти до нуля. Угол атаки при котором это происходит называется критическим углом атаки. Самолет в этой ситуации падает, срываясь в штопор. Для виндсерфера это означает что парус передавлен - тяги нет.

Шверт и плавник.

Шверт(плавник) - это то же самое крыло, что и парус, но работающее в воде. Так как вода плотнее воздуха, то и размер шверта гораздо меньше, чем паруса. Но силы они создают одинаковые, правда направленные в разные стороны.

Излишне говорить что у современных коротких досок роль шверта играет плавник. Размеры его пропорциональны размеру доски и паруса.

Снос доски по ветру.

Парусная доска всегда идет не совсем в том направлении, куда смотрит нос, так как всегда присутствует боковой снос. Чем эффективнее работает шверт, тем меньше снос. Совсем без сноса идти невозможно, так как шверт выпуклый и симметричный с обеих сторон и сила на нем возникает только при наличии угла атаки, то есть сноса. Есть снос - есть противодействие, нет сноса - нет противодействия.

Эту особенность необходимо учитывать, рассчитывая курс при лавировке. Целиться всегда нужно в точку на берегу, которая выше по ветру, чем та, в которую необходимо попасть. К сожалению на ходу оценить снос точно практически невозможно. Как правило, если мы не думаем об этом, то сталкиваемся с ситуацией, когда лавируясь обнаруживаем, что необходимо сделать гораздо больше разворотов, чем мы планировали.

Типичный результат игнорирования сноса

Предположим, что нам надо дойти от буя А к бую В против ветра. Причем ветер позволяет сделать это в один галс. Если мы не учитываем снос, целясь носом в буй В, то через какое то время в точке 1 замечаем, что нос уже не смотрит в буй В, хотя курс остался тем же. мы вынуждены корректировать, опять нацеливаясь в буй В. Незримо снос делает свое черное дело и к точке 2 мы обнаруживаем, что опять идем мимо. Но скорректировать курс так, чтобы попасть к бую уже невозможно - мы не можем идти так круто против ветра, как это необходимо. Нам приходится делать оверштаг и нарезать еще два лишних галса. Понятно, что виндсерфер шедший на буй с запасом (целился выше буя), и не делавший лишних разворотов, уже давно там.

Приблизительно снос можно оценить по виду кильватерной струи (следа на воде за кормой). Чем более она не симметрична - тем больше снос. Правильнее пользоваться методом створов (смотри ниже) и стараться держать достаточную скорость. Скорость - хорошее лекарство против сноса.

Запретная зона

До сих пор мы говорили о запретной зоне, как о некоем секторе вокруг курса левентик. Под курсами, лежащими внутри этого сектора идти невозможно или нецелесообразно. Размер запретной зоны мы условно принимали в 45° в обе стороны от направления ветра то есть всего 90°.
Все это не совсем так. Давайте же разберемся почему \"запретная зона\", каков ее истинный размер, отчего он зависит и как его определять для конкретного типа доски, парусного вооружения, силы ветра и скорости. Правильнее говорить о максимально остром угле к ветру, мы будем называть этот угол критическим курсом. Значение критического курса зависит как от способностей доски, так и от свойств паруса. При условии, что мы им не мешаем выполнять их задачу.

Парус, чем острее мы идем против ветра, тем хуже тянет - уменьшается угол атаки, а скорость не увеличивается. Кроме того мягкие, дакроновые паруса при слишком малом угле атаки перестают правильно наполняться ветром и теряют свою форму (переходят в дрейф). То есть одно из ограничений накладывается парусом.

Доска то же имеет свой предел. В какой то момент, по мере увеличения остроты хода к ветру, она срывается и на-чинает стремится резко провернуться носом к ветру.

До этого момента то же ничего хорошего не происходит. Скорость движения падает, а снос увеличивается, парус тянет слабо и в бок, скорость потока на шверте мала и он не справляется со своей задачей. Доска начинает идти бор-том, шверт выходит на закритический угол атаки. Вместе со срывом потока на шверте доска сваливается в разворот, который очень трудно парировать. Если это происходит, вариантов действия два:

-- либо делать оверштаг, логически завершая стремление самой доски
-- либо разворачиваться на месте, выходя на галфвинд прежнего галса и разгоняться по новой.

В общем случае, чем сильнее ветер и больше скорость движения тем более остро вам удастся идти против ветра и меньше будет угол критического курса.

Идти курсом близким к критическому как правило не выгодно. Из за маленькой скорости и большого сноса истинный курс (относительно дна) может оказаться более пологим, чем менее острый к ветру курс, позволяющий развить большую скорость и добиться меньшего сноса.

Лавируясь, смело экспериментируйте, старайтесь держаться максимально острого курса, при наибольшей скорости. Помните главный критерий - время. В конечном счете все будет зависеть от Вашего опыта, чувства доски и паруса, понимания происходящего. Практика отточит Ваши навыки.