Żagiel przypomina skrzydło szybowca i tym samym prawom podlega – wiatr opływający charakterystyczny kształt stwarza siłę nośną, którą żeglarze nazywają aerodynamiczną. Jej składowa – siła ciągu popycha jacht do przodu.

Wielkość siły aerodynamicznej zależy od prędkości przepływu strug wiatru, kąta natarcia, jak również od kształtu żagla. Na wykresie biegunowym siły aerodynamicznej w zależności od kąta natarcia widać, że zbyt mały kąt nie daje napędu (żagiel łopocze), ale nieco większy (15-30º w zależności od profilu) daje maksymalny ciąg, poczym siła znowu maleje przy zwiększaniu kąta natarcia.

Siła aerodynamicna w zależności od kąta natarcia

Zwiększanie kąta natarcia należy rozumieć jako nadmierne przebranie żagla, co w efekcie wyraża się zmniejszeniem siły ciągu i mniejszą prędkością jachtu. 

 Praktyczny wniosek z zamieszczonego wykresu jest taki, że warto co jakiś czas sprawdzać czy żagiel pracuje pod optymalnym kątem, czyli na granicy łopotu. Luzujemy więc delikatnie szoty, a gdy żagiel zaczyna się „śmiać” znów delikatnie wybieramy. Przy kursie na wiatr ten sam efekt uzyskujemy lekko wyostrzając, a gdy żagiel zaczyna wchodzić w łopot, odpadamy na poprzedni kurs.

Przesuwanie wybrzuszenia

Uważa się, że profil głęboki dający zapewniający większą siłę aerodynamiczną, nadaje się na wiatry słabe i średnie Przy wiatrach silnych nadmiar siły aerodynamicznej powoduje zbyt duży przechył, którego nie możemy wybalastować. Dlatego wskazane jest wypłaszczenie profilu lub  zmiana żagla.

Jacht, który osiąga  swoją nominalną prędkość i nie może już jej zwiększyć ze względów konstrukcyjnych, może przynajmniej ostrzej chodzić do wiatru, co w regatach jest kluczowym zagadnieniem.

Profil żagla regulujemy naciągiem poszczególnych rogów, szczególnie ważne jest napięcie dystanslinką dolnego liku grota – wybierając żagiel po dolnym liku zmniejszamy głębokość profilu i maksymalne wybrzuszenie przesuwa się do tyłu.

Oprymalny kąt przy kursie na wiatr

Większość poważnych testów jachtów podaje jeszcze inny wykres biegunowy – prędkości jachtu w zależności od kursu względem wiatru (rzeczywistego). Widać z niego jak szybko może pływać jacht przy różnych kursach przy wietrze o określonej sile. Dla żeglugi regatowej stanowi to odwieczny problem – ostrzej i wolniej czy pełniej i szybciej. Dla rozstrzygnięcia tego dylematu wprowadzono pojęcie optymalnej prędkości na wiatr (Velocity Made Good) , co na wykresie prędkości biegunowych możemy odczytać jako rzut na oś odciętych.

Optymalny kąt przy krusie z wiatrem

 

Optymalna prędkość w regatach jest równie ważna przy kursach pełnych, na ogół jachty osiągają ją nie w fordewindzie ale w baksztagu. Oznacza to w praktyce, że również z wiatrem lepiej halsować, gdyż większą prędkością nadrabia się wydłużoną drogę.

Optymalną prędkość można odczytać na osi odciętych, a optymalny kurs z kąta pod jakim wykreślony został najdłuższy promień.

Biegunowy wykres prędkości jachtu

Dla każdej siły wiatru powinna być wykreślona inna linia osiągów, ale każdy szanujący się jacht powinien dopracować się takiego wykresu, a do regat większych jachtów jest on niezbędny.

Jeśli więc masz jacht, przyjrzyj się jego żaglom – to jest jego napęd. Na koszt wiatru można daleko zapłynąć.