Как скрытая тяга от ветра снижает расход топлива

Моторно-парусное судно способно сжигать меньше топлива, чем сопоставимый по размеру моторный катер, даже если паруса выглядят почти расслабленными. Его скрытое преимущество объясняется физикой, а не каким-то особым стилем вождения. Когда корпус идет по воде, на рангоуте возникает кажущийся ветер, и даже внешне «пассивный» парус все равно создает аэродинамическую подъемную силу, часть которой направлена вперед по ходу судна.

Эта дополнительная подъемная сила работает как вспомогательный винт: она добавляет тягу, не требуя лишнего дизеля. Одновременно боковая сила от парусов меняет то, как корпус и киль нагружают воду, перестраивает поля давления и уменьшает вязкое сопротивление. С точки зрения энергетики двигатель уже не обеспечивает весь объем механической работы в одиночку: часть берет на себя ветер, поэтому требуемая мощность на валу и удельный расход топлива снижаются.

Важную роль играет и поведение пограничного слоя. Парус, который едва заметно «работает», способен стабилизировать крен и килевание, удерживая гребной винт под более постоянным углом атаки и снижая потери на турбулентность. Небольшие корректировки курса, позволяющие держать паруса в правильном положении к кажущемуся ветру, дополнительно улучшают соотношение подъемной силы к сопротивлению и у рангоута, и у корпуса. В итоге энергия ветра незаметно покрывает часть разницы между необходимой тягой и мощностью двигателя, так что ту же скорость удается поддерживать при меньшем расходе топлива.

loading...