Аэродинамическая сила на парусе

При воздействии ветра на парус на нем возникает целый набор сил, в том числе аэродинамическая сила. В таком случае парус ведет себя аналогично крылу самолета, за исключением того, что крыло является жестким элементом, а парус – подвижный и без утолщений в середине.

Рассмотрим эти силы, при движении паруса под острым углом к ветру:

Аэродинамическая сила на парусе

С внешней стороны паруса возникает область разрежения. Из-за этого возникают аэродинамические силы, равнодействующая которых R почти перпендикулярна хорде паруса — отрезку, соединяющему края паруса. Значение силы, а также точка приложения равнодействующей сильно зависят от угла, под которым парус (его хорда) находится к ветру — этот угол называют углом атаки, а также изгиба паруса, силы ветра и того, насколько поток набегающего ветра является ламинарным, то есть без завихрений и турбулентности.

Если разложить аэродинамическую силу на два компонента – параллельный X и перпендикулярный ветру Y, то можно оценить, насколько сильно парус будет стремиться вместе с ветром и двигаться перпендикулярно ветру. В таком случае компонент Y называют подъемной силой (т.к. именно он заставляет подниматься самолеты при горизонтальном положении крыла), а компонент X – силой лобового сопротивления паруса.