Силы, действующие на судно, и точки их приложения

В этой главе рассмотрены основные силы, действующие на судно, и точки их приложения. Эти знания крайне важны для дальнейшего понимания процессов движения судна, возможностей управления им, включая наиболее эффективную для данных условий настройку парусов, а также понимания причин некоторых эффектов и ситуаций, включая небезопасные — такие как брочинг.

Силы

На парусное судно в процессе движения (и не только) действуют различные силы:

  1. Сила тяги — сила, которая заставляет судно двигаться вперед, образуется благодаря аэродинамике паруса.
  2. Сила дрейфа — еще одна аэродинамическая сила, которая сносит судно в сторону.
  3. Сила лобового сопротивления — сила, сопротивляющаяся движению судна вперед, то есть силе тяги.
  4. Сила бокового сопротивления — сила, сопротивляющаяся дрейфу судна
  5. Сила Архимеда — гидростатическая сила, выталкивающая судно на поверхность воды
  6. Сила тяжести — сила, заставляющая судно погружаться в воду

Как видно из самих определений, эти силы, как часто бывает в физическом мире, организованы в пары — одна является реакцией на другую. Именно исходя из результата влияния этих сил, судно двигается вперед или разворачивается, кренится или даже опрокидывается, держится на плаву выше или тонет.

Это далеко не все силы, действующие на судно, но они являются принципиально важными для практического применения.

Точки приложения

Каждая из указанных сил действует сразу на различные части корпуса или парусов, и действует по-разному. Но если просуммировать все эти составляющие, мы получим суммарную силу — вектор, который имеет результирующее направление и значение.  Причем вектор этот будет прикладываться в определенную точку — место, где воздействие этой суммарной силы будет эквивалентно всем воздействиям ее составляющих в различных частях судна.

Такие точки приложения имеют свои названия:

  1. Центр лобового сопротивления (ЦЛС) — центр для силы лобового сопротивления
  2. Центр бокового сопротивления (ЦБС) — центр для силы бокового сопротивления
  3. Центр парусности (ЦП) — центр для силы тяги и дрейфа
  4. Центр величины (ЦВ) — точка приложения суммарной силы Архимеда.
  5. Центр тяжести (ЦТ) — соответственно, точка приложения силы тяжести яхты