這是你心愛的復古大帆船，在順風時，風會吹著這面四角帆，推著你的船乘風破浪。但如果突然颳起逆風，此時要想前行，你就只能收起船帆，讓同事們伸出長槳，唱著歌兒，奮力划動。

然而，旁邊這艘囂張的小帆船，卻可以當著你的面逆風前進，速度甚至比風速還要快。

能逆風航行的帆船多采用三角帆，以這種今天比賽中常見的 470 級帆船為例。船體下方安裝有舵葉，用於控制行船方向，以及穩流板，可以保證船隻執行平衡，避免傾覆。船體上方則是帆。

其中，球帆一般藏在船頭，順風時開啟，風吹著帆，帶動船隻同向運動。但今天是逆風，球帆並沒有逑用。

此外，船上還有靠若干支索將桅杆豎直固定並升起表面積最大的主帆，底邊由帆杆固定，並透過萬向節與桅杆連線，能實現大角度轉動。較小的前帆則被裝配在前桅支索。主帆和前帆是帆船的主要動力來源。

瞭解完帆船結構，就可以下水了，在洋流和划行的幫助下，你的船走起來了。但問題是，我們該往哪個方向走？

直走正對逆風顯然不太行，一般來說，正對逆風左右各 45° 是帆船的禁航區。駛入這個區域，你的船就會因為失去動力而停下。

但只要斜著走，始終與風的角度保持在 45°，船就可以跑起來。只需要在適當時機調整舵葉和帆，讓船轉彎，我們可以讓帆船在逆風中之字形前進。

我們先來看一下帆的頂檢視。它的左右兩端分別是前緣和後緣，連線它們即可得到一根弦。弦和風之間的夾角稱為攻角。

注意這個形狀，會發現跟飛機機翼的斷面很像。我們知道機翼上下曲面的弧度不同，會導致空氣流經時在下方的壓強大於上方，從而形成向上的升力，帆也一樣。

升力可透過這個公式計算（L=1/2ρV * A * Cl），其中，流體的密度、速度、帆的面積、升力係數越大，升力也越大。而升力係數又與攻角相關，在一定範圍內，加大攻角也會增加升力系數進而增大升力。

好了，我們再分析一下帆的受力情況，它會在風的平行方向上受到阻力，垂直方向上受到升力，形成一個合力。

這個合力又可以分出與帆船航行方向平行和垂直的兩個分力，前者能讓船前進，而後者卻會使帆船向一邊傾倒 。

這個時候，船體下的穩流板就派上用場了。

穩流板形狀狹長，可以像機翼、帆等翼型一樣在水流的作用下產生升力。由於水的密度是空氣的八百倍（氣溫 9℃），穩流板在水下只需要很小的攻角和麵積便能獲得較大升力和阻力，且方向與帆產生的力相反。

帆受到的空氣動力和穩流板受到的水動力向量迭加。橫向力相互抵消，縱向力迭加成為帆船航行的推動力。藉此，船就會被帆和穩流板上的力同時「擠」出去。

總結一下，攻角和風速主要影響了帆受到的升力；升力決定了船的加速度和速度。也就是說，如果我們想讓帆船跑得更快，就需要調節攻角和風速。

攻角的調節取決於帆的角度。在帆船上，舵手透過舵柄輔助杆來掌舵同時控制主帆，繚手控制前帆和球帆。

而比調節攻角更復雜的是調節風速。你可能會問，海上的風，人能怎麼調節？

事實上在航海中，我們把客觀存在於自然界中的風稱為真風，但它並不是帆船在行駛時唯一會遭遇的風。當船隻行進、擠壓周邊空氣時會受到反作用力，從而產生一股與船隻行進方向相反，速率相等的阻力風。

而對真風與阻力風向量相加，我們可以得到視風。這是身為船員的你能感知到的風，也是最終讓帆受力的風。

帶著這些知識，我們現在再回到船上。假設真風與船速均為 5 節，它們之間的夾角為 45°，根據三角函式，我們可以得出此時視風的速率大約是 9。23 節，與船的角度是 22。5°。

它們的關係是：船速 = 風速 * （sin（β） * cot（α） - cos（β））

在這個公式中，sin（β）、cos（β） 均為常數，而 cot（α） 在 0° 到 90° 之間又是一個單調遞減函式。因此，當你調節攻角從而增大帆受到的升力時，船速就會加快。

此時，視風速度變大，且與船隻夾角縮小，從而進一步增大帆受到的升力。理論上當視風角度到達 17。1° 時，船速可以到達真風速的 1。59 倍。

目前帆船速度的世界紀錄保持者是澳大利亞的保羅拉森。在 500 米的距離中，他和帆船跑出了 2。6 倍的風速，達到了 121 千米/小時。

掌握這些技巧多加練習，你就能讓船逆風前行。但也要小心，千萬別讓你的帆船翻船。