Робота вітрила за різних вітрів. Як працює вітрило

Думаю, що багато хто з нас скористався б шансом поринути в морську безодню на якомусь підводному апараті, але все ж, більшість би віддала перевагу морській подорожі на вітрильнику. Коли ще не було ні літаків, ні поїздів були тільки вітрильники. Без них світ був, не став таким.

Вітрильники з прямими вітрилами привезли європейців до Америки. Їхні стійкі палуби та місткі трюми доставили людей та припаси для будівництва Нового світу. Але й ці старовинні кораблі мали свої обмеження. Вони йшли повільно і практично в одному напрямку за вітром. З того часу багато що змінилося. Сьогодні використовують зовсім інші принципи керування силою вітру та хвиль. Так що якщо захочете покататися на сучасному, доведеться підвчити фізику.

Сучасний вітрильний спорт це не просто рух за вітром, це щось, що впливає на вітрило, і змушує його летіти подібно до крила. І це невидиме «щось» називається підйомною силою, яку вчені називають бічною силою.

Уважний спостерігач не міг не помітити, що незалежно від того, куди дме вітер, вітрильна яхта завжди рухається туди, куди потрібно капітанові - навіть коли вітер зустрічний. У чому ж секрет такого дивовижного поєднання впертості та послуху.

Багато хто навіть не здогадується, що вітрило це крило, і принцип роботи крила і вітрила один. В його основі лежить підйомна сила, тільки якщо підйомна сила крила літального апарату, використовуючи зустрічний вітер, штовхає літак вгору, вертикально розташований вітрило направляє вітрильник вперед. Щоб пояснити це з наукової точки зору, необхідно повернутися до витоків - як працює вітрило.

Подивіться на змодельований процес, який показує, як повітря діє на площину вітрила. Тут можна побачити, що потоки повітря під моделлю, що мають більший вигин, згинаються, щоб обійти її. При цьому потоку доводиться трохи прискоритись. В результаті виникає область низького тиску – це і генерує підйомну силу. Низький тиск на нижній стороні тягне вітрило донизу.

Тобто область з високим тиском намагається пересунутися до області низького тиску, чинячи тиску на вітрило. Виникає різниця тисків, що породжує підйомну силу. Завдяки формі вітрила, з внутрішньої навітряної сторони швидкість вітру менше, ніж з підвітряної сторони. На зовнішній стороні утворюється розрідження. У вітрило в буквальному значенні всмоктується повітря, яке штовхає вітрильну яхту вперед.

Насправді цей принцип досить простий для розуміння, достатньо придивитися на будь-яке вітрильне судно. Фокус тут у тому, що вітрило як би не було розташоване, передає судну енергію вітру і навіть якщо візуально здається, що вітрило має гальмувати яхту, центр докладання сил знаходиться ближче до парусника, і сила вітру забезпечує поступальний рух.

Але це теорія, а на практиці все трохи інакше. Насправді вітрильна яхта не може йти проти вітру – вона рухається під певним кутом до нього, так званими галсами.

Вітрильник рухається за рахунок балансу сил. Вітрила діють як крила. Більшість виробленої ними підйомної сили спрямовано убік, і лише невелика кількість вперед. Втім, секрет у цьому чудовому явище у так званому «невидимому» вітрилі, що знаходиться під днищем яхти. Це кіль або морською мовою - шверт. Підйомна сила шверта також виготовляє підйомну силу, яка теж спрямована в основному в бік. Кіль протистоїть крену і протилежній силі, що діє на вітрило.

Окрім підйомної сили виникає ще й крен – шкідливе для руху вперед та небезпечне для екіпажу судна явище. Але для того на яхті і існує команда, щоб служити живою противагою невблаганним фізичним законам.

У сучасному вітрильнику і кіль, і вітрило спільними зусиллями спрямовують вітрильник уперед. Але як підтвердить будь-який моряк-початківець на практиці все набагато складніше, ніж у теорії. Досвідчені моряки знають, що найменші зміни вигину вітрила дають можливість отримати більше підйомної сили і контролювати її напрямок. Змінюючи вигин вітрила, умілий моряк управляє розміром і розташуванням області, що виробляє підйомну силу. За допомогою глибокого вигину спрямованого вперед можна створити велику зону тиску, але якщо вигин занадто великий або передня кромка занадто крута молекули повітря, що обтікає, перестануть слідувати його вигину. Іншими словами, якщо у предмета гострі кути частинки потоку не зможуть зробити поворот - занадто сильний імпульс руху, це явище отримало назву «потік, що відокремився». Результат цього ефекту – вітрило «заполоще», втративши вітер.

А ось ще кілька практичних порад щодо використання вітрової енергії. Оптимальний курс виходу на вітер (перегоновий бейдевінд). Моряки називають його "хід проти вітру". Вимпельний вітер, що має швидкість 17 вузлів, відчутно швидше за справжній вітер, що створює хвильову систему. Різниця їх напрямків становить 12 °. Курс до вимпельного вітру - 33 °, до справжнього вітру - 45 °.

Вітру, які у Південній частині Тихого океану дмуть у західному напрямку. Саме тому наш маршрут було складено так, щоб на вітрильній яхті "Джульєтта" рухатися зі сходу на захід, тобто так, що вітер дме у спину.

Однак якщо подивитися на наш маршрут, ви помітите, що часто, наприклад, при русі з півдня на північ від Самоа до Токелау, нам доводилося рухатися перпендикулярно до вітру. А іноді напрям вітру зовсім змінювався і доводилося йти проти вітру.

Маршрут "Джульєтти"

Що робити у такому разі?

Вітрильні судна вже давно вміють ходити проти вітру. Про це давно добре і просто написав класик Яків Перельман у своїй Другій книзі із циклу «Цікава фізика». Цей шматочок я тут доводжу дослівно з картинками.

"Під вітрилами проти вітру

Важко уявити собі, як можуть вітрильні судна йти «проти вітру» - або, за словами моряків, йти «в бейдевінд». Правда, моряк скаже вам, що проти вітру йти під вітрилами не можна, а можна рухатися лише під гострим кутом до напрямку вітру. Але кут цей малий - близько чверті прямого кута, - і видається, мабуть, однаково незрозумілим: чи плисти прямо проти вітру чи під кутом до нього 22°.

Насправді це, однак, не байдуже, і ми зараз пояснимо, яким чином силою вітру можна йти назустріч йому під невеликим кутом. Спочатку розглянемо, як діє вітер на вітрило, т. е. куди він штовхає вітрило, коли дме на нього. Ви, мабуть, думаєте, що вітер завжди штовхає вітрило в той бік, куди сам дме. Але це не так: хоч би вітер дув, він штовхає вітрило перпендикулярно до площини вітрила. Справді: нехай вітер дме у напрямку, вказаному стрілками на малюнку нижче; лінія АВ позначає вітрило.

Вітер штовхає вітрило завжди під прямим кутом до його площини.

Так як вітер напирає рівномірно на всю поверхню вітрила, замінюємо тиск вітру силою R, прикладеної до середини вітрила. Цю силу розкладемо на дві: силу Q, перпендикулярну до вітрила, і силу Р, спрямовану вздовж нього (див. рис. вгорі, праворуч). Остання сила нікуди не штовхає вітрило, оскільки тертя вітру об полотно незначне. Залишається сила Q, яка штовхає вітрило під прямим кутом до нього.

Знаючи це, ми легко зрозуміємо, як вітрильне судно може йти під гострим кутом назустріч вітру. Нехай лінія КК зображує кільову лінію судна.

Як можна йти вітрилами проти вітру.

Вітер дме під гострим кутом до цієї лінії у напрямку, вказаному поруч стрілок. Лінія АВ зображує вітрило; його поміщають так, щоб площина його ділила навпіл кут між напрямком кіля та напрямом вітру. Простежте малюнку за розкладанням сил. Натиск вітру на вітрило ми зображуємо силою Q, яка, ми знаємо, має бути перпендикулярна до вітрила. Цю силу розкладемо на дві: силу R, перпендикулярну до кіля, і силу S, спрямовану вперед, уздовж кільової лінії судна. Оскільки рух судна у бік R зустрічає сильний опір води (кіль у вітрильних суднах робиться дуже глибоким), то сила R майже повністю врівноважується опором води. Залишається лише сила S, яка, як бачите, спрямована вперед і, отже, рухає судно під кутом, ніби назустріч вітру. [Можна довести, що сила S набуває найбільшого значення тоді, коли площина вітрила ділить навпіл кут між напрямками кіля та вітру.]. Зазвичай цей рух виконується зигзагами, як показує малюнок нижче. Мовою моряків такий рух судна називається «лавіровкою» у тісному значенні слова."

Давайте розглянемо всі можливі напрямки вітру щодо курсу човна.

Схема курсів судна щодо вітру, тобто кутом між напрямком вітру та вектором від корми до носа (курсом).

Коли вітер дме в обличчя (левентик), вітрила бовтаються з боку на бік і рухатися з вітрилом неможливо. Зрозуміло, завжди можна спустити вітрила і увімкнути мотор, але це вже не має відношення до ходіння під вітрилом.

Коли вітер дме точно в спину (фордевінд, попутний вітер), розігнані молекули повітря чинять на вітрило з одного боку і човен рухається. У цьому випадку судно може рухатися лише повільніше за швидкість вітру. Тут працює аналогія катання на велосипеді за вітром – вітер дме в спину та педалі крутити легше.

При русі проти вітру (бейдевінд) вітрило рухається не через тиск молекул повітря на вітрило ззаду, як у випадку фордевінду, а через підйомну силу, яка створюється за рахунок різних швидкостей повітря з двох сторін уздовж вітрила. При цьому через кіль човен рухається не в перпендикулярному до курсу човна напрямку, а тільки вперед. Тобто вітрило в цьому випадку – це не парасолька, як у випадку бейдевінду, а крило літака.

Під час наших переходів ми в основному йшли бакштагами та галфвіндами із середньою швидкістю в 7-8 вузлів при швидкості вітру від 15 вузлів. Іноді ми йшли проти вітру, галфвіндом та бейдевіндом. А коли вітер загасав – вмикали мотор.

Загалом, човен з вітрилом, що йде проти вітру – це не диво, а реальність.

Найцікавіше, що човни вміють ходити не тільки проти вітру, але навіть швидше за вітер. Відбувається це, коли човен іде бакштагом, створюючи "власний вітер".

Важко уявити собі, як можуть вітрильні судна йти «проти вітру» – або, за словами моряків, йти «в бейдевінд». Правда, моряк скаже вам, що проти вітру йти під вітрилами не можна, а можна рухатися лише під гострим кутом до напрямку вітру. Але кут цей малий – близько чверті прямого кута, – і видається, мабуть, однаково незрозумілим: чи плисти прямо проти вітру чи під кутом до нього 22°.

Насправді це, однак, не байдуже, і ми зараз пояснимо, яким чином силою вітру можна йти назустріч йому під невеликим кутом. Спочатку розглянемо, як діє вітер на вітрило, т. е. куди він штовхає вітрило, коли дме на нього. Ви, мабуть, думаєте, що вітер завжди штовхає вітрило в той бік, куди сам дме. Але це не так: хоч би вітер дув, він штовхає вітрило перпендикулярно до площини вітрила. Справді: нехай вітер дме у напрямку, вказаному стрілками на малюнку нижче; лінія АВпозначає вітрило.


Вітер штовхає вітрило завжди під прямим кутом до його площини.

Так як вітер напирає рівномірно на всю поверхню вітрила, замінюємо тиск вітру силою R, прикладеної до середини вітрила. Цю силу розкладемо на дві: силу Q, Перпендикулярну до вітрила, і силу Р, спрямовану вздовж нього (див. Рис. Вгорі, праворуч). Остання сила нікуди не штовхає вітрило, оскільки тертя вітру об полотно незначне. Залишається сила Qяка штовхає вітрило під прямим кутом до нього.

Знаючи це, ми легко зрозуміємо, як вітрильне судно може йти під гострим кутом назустріч вітру. Нехай лінія ККзображує кільову лінію судна.


Як можна йти вітрилами проти вітру.

Вітер дме під гострим кутом до цієї лінії у напрямку, вказаному поруч стрілок. Лінія АВзображує вітрило; його поміщають так, щоб площина його ділила навпіл кут між напрямком кіля та напрямом вітру. Простежте малюнку за розкладанням сил. Натиск вітру на вітрило ми зображаємо силою Q, яка, ми знаємо, має бути перпендикулярна до вітрила. Силу цю розкладемо на дві: силу R, перпендикулярну до кіля, та силу S, спрямовану вперед, уздовж кільової лінії судна. Оскільки рух судна у напрямку Rзустрічає сильний опір води (кіль у вітрильних суднах робиться дуже глибоким), то сила Rмайже повністю врівноважується опором води. Залишається лише сила S, Яка, як бачите, спрямована вперед і, отже, посуває судно під кутом, як назустріч вітру. [Можна довести, що сила Sнабуває найбільшого значення тоді, коли площина вітрила ділить навпіл кут між напрямками кіля та вітру.].Зазвичай цей рух виконується зигзагами, як показує малюнок нижче. Мовою моряків такий рух судна називається «лавіровкою» у тісному значенні слова.

Як рухається вітрильне судно? Очевидно, що причиною руху є тиск вітру на вітрило. Але, що дивно, вітрильне судно може рухатися не лише в той бік, куди дме вітер, а й у протилежний (ну, майже в протилежний, під гострим кутом, змінюючи галси, проте переміщаючись проти руху вітру). Які ж фізичні принципи руху судна проти вітру?

Розглянемо сили, що діють на яхту, що йде під вітрилом під гострим кутом до вітру. Сила, що діє на вітрила, може бути розкладена на силу, яка викликає нахил і знос яхти під вітер, - силу дрейфу та силу тяги (див. рис). Подивимося, як визначається повна сила тиску вітру на вітрила і чого залежать сили тяги і дрейфу.

Щоб уявити роботу вітрила на гострих курсах, зручно спочатку розглянути плоске вітрило, яке зазнає тиску вітру під певним кутом атаки. У цьому випадку за вітрилом утворюються завихрення, на навітряному боці його виникають сили тиску, на підвітряному - сили розрідження. Їхня результуюча R спрямована приблизно перпендикулярно до площини вітрила. Для правильного розуміння роботи вітрила її зручно подати у вигляді рівнодіючої двох складових сил: Х-спрямованої паралельно повітряному потоку (вітру) та Y-перпендикулярній йому.

Сила X, спрямована паралельно повітряному потоку, називається силою лобового опору; вона створюється, крім вітрила, ще й корпусом, такелажем, рангоутом та екіпажем яхти.

Сила Y, спрямована перпендикулярно до повітряного потоку, називається в аеродинаміці підйомною силою. Вона на гострих курсах створює тягу у напрямку руху яхти.


Якщо при тому ж лобовому опорі вітрила Х підйомна сила збільшується, наприклад, до величини Y1, то, як показано на малюнку, рівнодіюча підйомна сила і лобового опору зміниться на R і відповідно сила тяги Т збільшиться до Т1.

Залежність сил тяги та дрейфу від підйомної сили та лобового опору вітрила

З цього креслення видно, що зі збільшенням лобового опору Х (за тієї ж підйомної сили) тяга Т зменшується.

Таким чином, є два шляхи збільшення сили тяги, а отже, і швидкості ходу на гострих курсах: збільшення підйомної сили вітрила та зменшення лобового опору вітрила та яхти.

У сучасному вітрильному спорті підйомну силу вітрила збільшують надаючи йому увігнуту форму з деякою «пузатістю»: розмір від щогли до найглибшого місця «пуза» зазвичай становить 0,3-0,4 ширини вітрила, а глибина «пуза»-близько 6-10 % ширини. Підйомна сила такого вітрила на 20-25% більша, ніж абсолютно плоского майже при тому ж лобовому опорі. Щоправда, яхта з плоскими вітрилами йде трохи крутіше до вітру. Однак з «пузатими» вітрилами швидкість просування в лавірування більша завдяки більшій тязі. Зауважимо, що у пузатих вітрил збільшується не тільки тяга, а й сила дрейфу, а значить, крен і дрейф яхт з пузатими вітрилами більше, ніж порівняно з плоскими. Тому «пузатість» вітрила більше 6-7% при сильному вітрі невигідна, оскільки збільшення крену та дрейфу призводить до значного підвищення опору корпусу та зниження ефективності роботи вітрил, які «з'їдають» ефект збільшення тяги. При слабких вітрах краще тягнуть вітрила з «пузом» 9-10%, тому що через малий загальний тиск вітру на вітрило крен невеликий.

Перш ніж приступати до розгляду роботи вітрила, слід зупинитись на двох коротких, але важливих моментах:
1.Визначити, який саме вітер впливає на вітрила.
2. Розповісти про специфічну морську термінологію, пов'язану з курсами щодо вітру.

Справжній і вимпел вітру в яхтингу.

Вітер, який діє на судно, що рухається, і все, що знаходиться на ньому, відрізняється від того, який діє на який-небудь нерухомий об'єкт.
Власне вітер як атмосферне явище, що дме щодо землі чи води, ми називаємо справжнім вітром.
У яхтингу вітер щодо яхти, що рухається, називається вимпельним і є сумою істинного вітру і зустрічного потоку повітря, викликаного рухом судна.
Вимпельний вітер завжди дме під гострішим кутом до човна, ніж справжній.
Швидкість вимпельного вітру може бути більшою (якщо справжній вітер зустрічний або бічний), або меншим від справжнього (якщо він з попутних напрямків).

Напрями щодо вітру.

На вітріотже, звідки дме вітер.
Під вітром- З того боку, куди дме вітер.
Ці терміни, а також похідні від них, такі як «навітряний», «підвітряний», вживаються дуже широко, і не тільки в яхтингу.
Коли ці терміни застосовують до судна, прийнято також говорити про навітряний та підвітряний борти.
Якщо вітер дме з боку правого борту яхти, цей борт називають навітряним, лівий борт - підвітрянимвідповідно.
Лівий і правий галс - два терміни, безпосередньо пов'язані з попередніми: якщо вітер дме в правий борт судна, то кажуть, що воно йде правим галсом, якщо в лівий - то лівим.
В англійській морській термінології те, що пов'язане з правим та лівим бортом, відрізняється від звичайних Right та Left. Про правий борт і все, що до нього відноситься, кажуть Starboard, про лівий – Port.

Курси щодо вітру.

Курси щодо вітру різняться залежно від кута між напрямом вимпельного вітру та напрямом руху судна. Їх можна розділити на гострі та повні.

Бейдевінд - гострий курс щодо вітру. коли вітер дме під кутом менше 80 °. Може бути крутий бейдевінд (до 50 °) та повний (від 50 до 80 °).
Повними курсами щодо вітру називаються курси, коли вітер дме під кутом 90° і більше напряму руху яхти.
До таких курсів відносяться:
Галфвінд - вітер дме під кутом від 80 до 100 °.
Бакштаг - вітер дме під кутом від 100 до 150 ° (крутий бакштаг) і від 150 до 170 ° (повний бакштаг).
Фордевінд - вітер дме в корму під кутом понад 170 °.
Левентик – вітер строго зустрічний чи близький до такого. Оскільки проти такого вітру вітрило судно рухатися не може, його частіше називають не курсом, а положенням щодо вітру.

Маневри щодо вітру.

Коли яхта, що йде під вітрилами, змінює свій курс так, що кут між вітром та напрямом руху зменшується, то кажуть, що судно наводиться. Іншими словами, привестися значить піти під гострішим кутом до вітру.
Якщо відбувається зворотний процес, тобто яхта змінює курс у бік збільшення кута між ним та вітром, судно звалюється .
Уточнимо, що терміни («наводитися» і «увалюватися» використовуються тоді, коли човен змінює курс щодо вітру в межах одного й того ж галсу.
Якщо ж судно змінює галс, тоді (і тільки тоді!) такий маневр у яхтингу називається поворотом.
Існує два різні способи зміни галсу і, відповідно, два повороти: оверштагі фордевінд .
Поворот оверштаг – це поворот проти вітру. Судно наводиться, ніс човна перетинає лінію вітру, рано чи пізно судно проходить через положення левентик, після чого лягає на інший галс.
Яхтинг при повороті фордевінд відбувається протилежним чином: судно звалюється, корми перетинають лінію вітру, вітрила переносять на інший борт, яхта лягає на інший галс. Найчастіше це поворот з одного повного курсу на інший.

Робота вітрила під час яхтингу.

Одне з основних завдань для яхтсмена під час роботи з вітрилами полягає в тому, щоб орієнтувати вітрило під оптимальним кутом щодо вітру, щоб найкраще просуватися вперед. Для цього потрібно розуміти, як вітрило взаємодіє з вітром.
Робота вітрила багато в чому аналогічна роботі крила літака і відбувається за законами аеродинаміки. Для особливо допитливих яхтсменів докладніше ознайомитися з аеродинамікою вітрила як крила можна у серії статей: . Але краще це зробити після прочитання цієї статті, поступово переходячи від легені до складнішого матеріалу. Хоча, кому я це говорю? Справжніх яхтсменів проблеми не лякають. І можна все зробити з точністю навпаки.

Основна відмінність вітрила від літакового крила в тому, що для появи на вітрилі аеродинамічної сили потрібен якийсь ненульовий кут між ним та вітром, цей кут називають кутом атаки. Крило літака має несиметричний профіль і може нормально працювати при нульовому куті атаки, вітрило немає.
У процесі обтікання вітрила вітром з'являється аеродинамічна сила, яка у результаті рухає яхту вперед.
Розглянемо роботу вітрила у яхтингу під різними курсами щодо вітру. Спочатку для простоти уявімо, що щогла з одним вітрилом укопана в землю і ми можемо спрямовувати вітер під різними кутами до вітрила.

Кут атаки 0 °. Вітер дме вздовж вітрила, вітрило майорить, як прапор. Жодної аеродинамічної сили на вітрилі немає, є тільки сила лобового опору.
Кут атаки 7 °. Починає з'являтися аеродинамічна сила. Вона спрямована перпендикулярно вітрилу і поки що невелика за величиною.
Кут атаки близько 20 °. Аеродинамічна сила досягла свого максимального значення за величиною, спрямована перпендикулярно до вітрила.
Кут атаки 90 °. По відношенню до попереднього випадку аеродинамічна сила істотно не змінилася ні за величиною, ні за напрямом.
Таким чином, ми бачимо, що аеродинамічна сила завжди спрямована перпендикулярно до вітрила і величина її практично не змінюється в діапазоні кутів від 20 до 90°.
Кути атаки більше 90° немає сенсу розглядати, оскільки вітрила на яхті зазвичай не ставляться під такими кутами щодо вітру.

Наведені вище залежності аеродинамічної сили від кута атаки є спрощеними і усередненими.
Насправді ці властивості помітно різняться залежно від форми вітрила. Наприклад, довгий, вузький і плоский грот гоночних яхт матиме максимум аеродинамічної сили при куті атаки близько 15°, на великих кутах сила буде дещо меншою. Якщо ж вітрило більш пузате і має не дуже велике подовження, то аеродинамічна сила на ньому може бути максимальною при куті атаки близько 25-30 °.

Тепер розглянемо роботу вітрила на яхті.

Для простоти уявімо, що вітрило на яхті один. Хай це буде грот.
Спочатку варто подивитися, як поводиться система яхта + вітрило при русі найгострішими курсами щодо вітру, так як це зазвичай викликає найбільше питань.

Допустимо, на яхту діє вітер під кутом 30-35 ° до корпусу. Орієнтувавши вітрило на курсі під кутом приблизно 20 ° до вітру, ми отримаємо на ньому достатню за величиною аеродинамічну силу А.
Оскільки ця сила діє під прямим кутом до вітрила, бачимо, що вона тягне яхту сильно убік. Розклавши силу А на дві складові, можна побачити, що сила тяги вперед Т в рази менша, ніж сила, що штовхає човен (D, сила дрейфу).
За рахунок чого в такому разі яхта рухається вперед?
Справа в тому, що конструкція підводної частини корпусу така, що опір корпусу руху в бік (так зване бічне опір) також у рази більше, ніж опір руху вперед. Цьому сприяють кіль (або шверт), кермо та сама форма корпусу.
Однак бічне опір виникає тоді, коли є чому чинити опір, тобто, щоб воно почало працювати, обов'язково потрібно деяке зміщення корпусу вбік, так званий вітровий дрейф.

Це зміщення природним чином виникає під дією бічної складової аеродинамічної сили, і як реакція у відповідь відразу виникає сила бічного опору S, спрямована в протилежну сторону. Як правило, вони врівноважують один одного при куті дрейфу близько 10-15 °.
Отже, очевидно, що бічна складова аеродинамічної сили, що найяскравіше виражена на гострих курсах щодо вітру, викликає два небажані явища: вітровий дрейф і крен.

Вітровий дрейф означає, що траєкторія руху яхти не збігається з її діаметральною площиною (діаметральна площина, або ДП, - "розумний" термін, що позначає лінію ніс - корми). Відбувається постійне усунення яхти під вітер, рух як би трохи боком.
Відомо, що при яхтингу на курсі бейдевінд за середніх погодних умов вітровий дрейф як кут між ДП та реальною траєкторією руху дорівнює приблизно 10-15°.

Просування проти вітру. Лавірування.

Оскільки яхтинг під вітрилами неможливий суворо проти вітру, а можна рухатися тільки під деяким кутом, добре мати уявлення про те, наскільки гостро до вітру в градусах може рухатися яхта. І який, відповідно, той неходовий сектор курсів щодо вітру, в якому рух проти вітру неможливий.
Досвід показує, що звичайна яхта круїз (не гоночна) може ефективно рухатися під кутом 50-55 ° до істинного вітру.

Таким чином, якщо мета, яку необхідно досягти, знаходиться суворо проти вітру, то яхтинг до неї відбуватиметься не прямою, а зигзагом одним галсом, то іншим. При цьому на кожному галсі, природно, потрібно буде намагатися максимально гостро йти до вітру. Такий процес називається лавіруванням.

Кут між траєкторіями руху яхт на двох сусідніх галсах при лавіруванні називається лавіровочним. Вочевидь, що з гостроти руху до вітру 50-55° лавірувальний кут становитиме 100-110°.

Величина куту лавіровки показує нам, наскільки ефективно ми можемо просуватися до мети, якщо вона знаходиться суворо проти вітру. Для кута 110°, наприклад, шлях до мети порівняно з рухом прямий збільшується в 1.75 рази.

Робота вітрила на інших курсах щодо вітру

Очевидно, що вже на курсі галфвінд сила тяги Т суттєво перевищує силу дрейфу D, тому дрейф і крен будуть невеликі.

При бакштагу як бачимо, порівняно з курсом галфвінд змінилося не так вже й багато. Грот поставлений у положення, майже перпендикулярне ДП, і це становище для більшості яхт є граничним, розгорнути його ще далі технічно неможливо.

Положення грота на курсі фордевінд нічим не відрізняється від положення на курсі бакштаг.
Тут для простоти при розгляді фізики процесу в яхтингу ми беремо до уваги лише одне вітрило — грот. Зазвичай на яхті поставлено два вітрила - грот і стаксель (переднє вітрило). Так ось, на курсі фордевінд стаксель (якщо він розташований з того ж боку, що й грот) знаходиться у вітровій тіні від грота і практично не працює. Це одна з кількох причин, з яких курс фордевінд нелюбимий яхтсменами.