Действие аэрогидродинамической силы
Любой предмет, находящийся в движущемся потоке воздуха или воды вызывает деформации этих потоков, а сам предмет испытывает воздействие возникающей при этом силы.
Форма, размеры предмета, скорость и плотность набегающего потока решающим образом влияют на величину и направление возникающей силы, действующей на предмет.
Такими предметами на яхте являются, прежде всего: паруса, плавник, перо руля и корпус яхты.
На выпуклой (подветренной) стороне паруса происходит «разрежение» (уменьшение давления) потока, а на вогнутой (наветренной) стороне — увеличение давления.
Разрежение — от увеличившейся скорости прилегающих к подветренной стороне паруса струй потока по причине удлинившегося пути обтекания (закон Бернулли).
Увеличение давления — от уменьшения скорости струй потока на наветренной стороне паруса по причине относительного укорочения длины обтекания (закон Бернулли).
Для плавника и пера руля находящихся в воде, эти явления аналогичны по своей сути явлениям на парусе. Необходимо только помнить, что интенсивность описанных явлений сильно зависит от направления потока по отношению к обтекаемому профилю, т. е. от угла атаки = α.
Сумму разрежения и увеличения давления можно представить в виде результирующей аэродинамической (гидродинамической) силы F, направленной примерно перпендикулярно к поверхности паруса (плавника) в точке ее приложения.
δ и α — угол атаки, т. е. угол между струями невозмущенного набегающего потока и хордой (прямой, соединяющей крайние точки сечения паруса или плавника.).
Рис. 12.7. Действие аэрогидродинамической силы
Когда α ≈ 13°-18° (δ ≈ 3° ÷ 7°), сила рис. стр. 102 достигает максимальных значений.
При α ≈ 90° (δ = 90°), сила рис. стр. 102 значительно меньше.
При α ≈ 0°(δ = 0°), сила рис. стр. 102 направлена только на торможение. Здесь
δ угол атаки для плавника (он же и угол дрейфа яхты) и для пера
руля.
