Editing 帆船运动 (section)

=== 帆船的基本航行原理 ===
'''风与帆的关系'''：帆船能够航行，依赖于风与帆相互作用所产生的力。简单来说，风在帆面上流动时，对帆施加压力推动船前进。顺风时（风从船后方吹来），帆如同被风“吹动”般向前推进，这主要是风的**动压**（冲击力）在起作用 然而帆船并不只能顺风走；当风从侧前方吹来时，帆会像机翼一样产生**升力**：风在帆两侧流速不同，根据伯努利原理，帆的背风侧空气流速较快、压力较低，迎风侧流速较慢、压力较高，形成压力差提供向前的拉力。这使现代三角帆帆船甚至可以一定角度顶风而行（逆风行驶），通过之字形航线实现向风向前进 需要注意的是，帆船**无法直接迎着正前方的风航行**——一般而言，相对于真风方向左右各约40°~50°的范围是“无法航行区” (Sailing - Wikipedia) 如果船头指向这个“禁区”，帆将失去拉力而抖动，船速降低直至停止 因此当目的地方在上风方向时，帆船必须采取折线前进，通过一系列迎风换舷（tacking）之字形地向上风行驶，以绕过禁区抵达目标 同样地，纯顺风方向并非速度最快的航向——由于缺少升力帮助，顺风时帆主要受拖曳力推动，在微风下航速反而最慢 而在大风时，小船顺风航行由于风直接从后方作用，缺乏横向压力来平衡帆力，反而更容易失去平衡而倾覆。通常帆船在**侧风（Beam Reach）或侧顺风（Broad Reach）**时速度表现最佳，此时帆同时利用升力和拖力推进，且船体受力稳定，是高效航行角度。

'''浮力与稳定性'''：帆船能浮于水上，依靠的是浮力原理。根据阿基米德定律，浸没在流体中的物体会受到向上的浮力，其大小等于物体所排开流体的重量 (Naval architecture - Weight, Buoyancy, Stability | Britannica)。一艘船静止漂浮时，船重（重力W）向下作用，其作用点是全船重心；同时水对船体的浮力（Buoyancy B）向上作用，其大小等于排水重量，作用点是排水体积的形心（浮心） (Naval architecture - Weight, Buoyancy, Stability | Britannica)。当船下沉到某一吃水深度时，排水重量恰好等于船重（B=W），船体处于漂浮平衡状态 (Naval architecture - Weight, Buoyancy, Stability | Britannica)。为保持稳定，帆船设计时力求让重心处于浮心的正下方一定距离，这样当船倾斜时会产生恢复力矩使其回正。'''稳性'''指船抵抗倾覆的能力，分为初稳性（小角度倾斜时的恢复力）和极限稳性（大角度时是否能自我扶正）。单体帆船利用龙骨压载使重心很低，因而具有良好的极限稳性，往往可以从大角度倾覆甚至完全倒扣的状态自行扶正 (Sailboat - Wikipedia)。相比之下，多体船主要靠船体宽度提供初稳性，一旦超过一定倾角导致船体完全侧翻，则缺乏像重龙骨那样的自正力量 (Sailboat - Wikipedia)。因此多体船通常避免让船只倾斜过大，并在设计中加入足够的浮力舱以保证即使倾覆也不致沉没 (帆船倾覆现象、原因及应急处理措施。 -  Powered by Discuz!)。总的来说，帆船通过浮力使船浮起，通过合理的重心与浮心布局及压载设计来增强稳定性，从而在风力作用下既能前进又不容易倾覆。