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帆船逆风航行原理
虽然大家都知道帆船是靠风来做动力的,但事情并不是如此的简单的,因为受到风向的影响,分为顺风和逆风两种情况,虽然经过几百年前人的经验,我们能粗略的了解各个地区的“季风”情况,并有效的利用它,但有时目的地的改变等不可抗拒的因素使我们不得不面对逆风情况,而风的方向又不是以你我的意志为转移的,所以就在这里简单介绍一下帆船逆风前进原理吧(因为逆风的航线并不是能用“走Z字”一句话概括的,而像威尼斯炮舰之类的浆帆型船,就直接下帆用人力划桨吧=_=)
 
    人们通常认为帆船只能沿风吹动的方向移动,即顺风移动. 但三角帆使帆船还能够迎着风移动(逆风移动). 在理解如何逆风移动之前,我们首先需要了解一些与船帆有关的知识.
    船帆的最先着风之帆缘称作前缘,它位于船只的前部. 后部的船翼后缘称作帆的后缘. 从前缘到帆的后缘的假想水平线称作弦. 船帆的曲度称作吃水,并且从弦到最大吃水点的垂直距离称作弦深. 充满空气以形成凹面弯曲的船帆的一面称作迎风面. 向外吹以形成凸起形状的一面称作背风面.
帆船部件和术语
船只借助帆的每一面所产生的力量沿着迎风方向移动. 迎风面的正向力量(推力)和背风面的负向力量(拉力)合在一起形成了合力,这两种力量都作用于同一方向. 尽管您可能不认同,但拉力确实是这两种力量中较强的力量.
在 1738 年,科学家丹尼尔·伯努利发现,气流速度与周围自由气流成比例增加,从而导致压力的降低,而这可令气流速度更快. 这种情况在帆的背风面发生即空气流动速度加快并在帆的后面形成低压区域.
作用于雨伞的伯努力原理
为什么空气会加速?空气与水一样,都是流动的. 当风汇聚并且风被帆分开时,一些风附着在凸起面(背风面)并将帆扯起. 为了其上“未附着”的空气穿过帆,帆必须向不受帆影响的气流外弯曲. 但此类的自由气流往往保持其直线流动并妨碍航行. 自由气流和弯曲的船帆合在一起形成了一个窄道,起初的气流必须从中经过. 因为它不能自行压缩,所以空气必须加速以从该窄道挤过. 这就是气流速度在帆的凸起面增加的原因.
一旦发生这一情况,伯努力的理论就得以生效. 窄道中增加的气流要快于周围的空气,,它更多地流向背风面——气流被吸引到低压区域并被高压区域所排斥. 现在即使更大块的空气也必须更快地挤进凸起帆面和自由气流形成的窄道,这令空气压力更低. 这一情况不断发展直至达到现有风力条件的最大速度,并且在背风面形成最大低压区域. 请注意,只有在气流达到曲面(弦深)的最深点后气流才增加. 在达到这一点之前,空气不断汇聚和加速. 超出这一点后,空气分开并减速,直到再次与周围空气速度相当.
帆周围的片状气流(帆与风之间保持最佳角度)
在其间,在帆的迎风面发生相反的情况. 随着更多的空气流过背风面,,所以其流速下降到比周围空气还低的速度,这导致压力增加.
由片状气流内的风帆产生的力量
在了解了这些潜在的力量之后,我们如何在实际中借助这些力量来使船只移动呢? 我们需要在风帆和风之间建立理想的关系,使风不但加速流动,而且可以沿着帆的凸起面流动. 船帆和风