Сила ветра по Бофорту и волнение.

Скорость ветра указана на высоте 6 м над уровнем поверхности.

Особенность паруса как движителя судна в том, что под действием ветра на нем возникает сила направленная не столько вперед, сколько вбок и создающая не только тягу, но и боковой дрейф, и крен судна. Парусное судно сделано так, что имеет малое сопротивление воды своему движению вперед, но эффективно противостоит боковому дрейфу и крену. Чтобы судно могло ходить под парусами, оно должно обладать прочной и надежной конструкцией, способной нести парусное вооружение и воспринимать действующие на него ветровые нагрузки, и остойчивостью, как поперечной, так и продольной, т.е. не опрокидываться через борт и не рыть воду носом. Для противостояния боковому дрейфу парусные суда имеют заглубленные корпуса с большой осадкой либо специальные элементы: шверты и шверцы.

Скорость хода судна зависит от его курса относительно ветра; графическое изображение этой зависимости для одного из наших судов в полярных координатах приведено на рис.1. На этой диаграмме имеются следующие характерные области и точки:

1. Левентик. В это положение парусное судно попадает на повороте оверштаг, стоять в нем не может и сваливается под большой швертбот) в зависимости от его ветер.

2. Оптимальный угол лавировки, при котором судно быстрее всего выбирается на ветер. Приемлемой считается крутизна лавировки , но существуют и суда, лавирующие под к ветру.

Курс крутой бейдевинд, т.е. круче оптимального угла лавировки, на самой лавировке преимуществ не дает, но иногда нужен чтобы, не делая лишних галсов обойти какое-либо препятствие. Обычная портящая нервы ситуация, когда судно на препятствие не вырезается, и обойти его не удается.

3. Курс судна, на котором оно имеет наибольший ход; в данном случае оно лучше всего идет в бакштаг.

4. Фордевинд. На этом курсе парусное судно убегает от ветра, скорость ветра относительно судна падает, судно теряет ход.

Направление и сила ветра, действующего на судно, зависят от скорости хода и курса судна. В действительности ветер то один, но, чтобы не путаться, считают, что имеются два ветра: истинный, действующий на неподвижные относительно воды объекты, и вымпельный, действующий на судно на ходу. На рис.2 показано, как зависит скорость вымпельного ветра от скорости и направления движения судна. Видно, что на курсе фордевинд скорость вымпельного ветра падает с ростом скорости судна; судно убегает от ветра. На бакштаге характер кривой другой, скорость вымпельного ветра сначала падает, а затем возрастает. На галфвинде и бейдевинде она только возрастает - судно набегает на ветер. Скорости ветра и хода судна даны на этом графике в безразмерных единицах, поскольку данные кривые не зависят от абсолютной величины скорости.

Заход вымпельного ветра в нос имеет место не только для парусного судна, но и для любого другого движущегося объекта; он вполне заметен даже для человека идущего спокойным шагом по ровному месту. Это позволило сделать несложное устройство - ветрочет для измерения скорости ветра. Такой ветрочет следовало бы изобрести еще на заре цивилизации, но почему-то раньше на это не обращали внимания.

Ветрочет представляет собой шкалу, по которой измеряется угол отклонения вымпельного ветра от истинного для человека идущего с определенной скоростью в заданном направлении относительно ветра. После небольшой тренировки пользование ветрочетом затруднений не вызывает. На практике он обычно применяется в ситуации, когда в сильный ветер сидишь на берегу, ждешь у моря погоды и не знаешь, стоит ли выходить на воду или нет. Помогает.