Cánh buồm hoạt động như thế nào? Đi thuyền buồm không chỉ là việc căng buồm ra khơi mà còn là cả một nghệ thuật liên quan đến vật lý và hình học. Nhưng nếu bạn đang muốn học lái thuyền buồm thì cũng đừng lo lắng, việc học cũng không quá khó khăn. Một khi bạn nắm vững lý thuyết, tất cả chỉ còn lại là vấn đề thực hành. Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu về các cánh buồm và cách chúng hoạt động.
Cánh buồm hoạt động giống như cánh máy bay, ngoại trừ chúng đứng dọc thay vì nằm ngang. Khi gió thổi vào phía trước của cánh buồm cong, nó chia làm hai luồng, đi qua cả hai phía hạ gió (leeward) và thượng gió (windward).
Gió phía hạ gió phải đi xa hơn do độ cong của cánh buồm và tạo ra vùng áp suất thấp, trong khi gió phía thượng gió đi một quãng đường ngắn hơn và đến đuôi nhanh hơn – cùng nhau, chúng tạo ra lực nâng khí động học kéo thuyền tiến về phía trước.
Một tấm ván nằm dọc giữa dưới thân thuyền buồm ngăn thuyền bị đẩy ngang. Với lực nâng của cánh buồm và lực đẩy ngang hay thủy động học của ván giữa, thuyền được đẩy về phía trước. Nơi mà gió tập trung lực vào cánh buồm được gọi là tâm lực đẩy, trong khi phần ván giữa bên dưới gọi là tâm kháng lực ngang.
Hầu hết các thuyền buồm hiện đại đều có một cánh buồm trước (hoặc buồm đầu) và một cánh buồm chính. Cánh buồm trước có thể được gọi là genoa, jib hoặc staysail (với các kích cỡ khác nhau) và được gắn ở đỉnh cột buồm, dẫn xuống một góc tới mũi thuyền. Nó được điều khiển bởi các dây gọi là dây sheets. Cánh buồm chính được hỗ trợ bởi cột buồm và gắn ở dưới cùng vào một thanh ngang gọi là boom.
Cánh buồm có nhiều hình dạng khác nhau, nhưng trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào các cánh buồm hình tam giác hiện đại. Đỉnh của cánh buồm được gọi là đầu (head), và đáy là chân (foot). Đầu trước của chân là gốc (tack), và đầu sau là chéo (clew). Mép trước của cánh buồm là cạnh trước (luff), và đầu sau là cạnh sau (leach).
Các sợi chỉ ngắn hay được gắn gần mép trước của cánh buồm để giúp điều chỉnh cánh buồm. Hình dạng của cánh buồm lý tưởng khi các sợi chỉ ở cả hai bên đều song song về phía sau ở cùng một mức độ, điều này cho thấy gió đang di chuyển đều dọc theo cả hai mặt của cánh buồm.
Thuyền không thể đi thẳng vào gió mà phải di chuyển theo góc với gió thật. Đi sát gió (close hauled) khoảng 45 độ, đi sát gió hơn (close reach) là 60 độ, đi ngang gió (beam reach) là 90 độ và đi rộng gió (broad reach) khoảng 150 độ so với gió thật.
Khi di chuyển trực tiếp hoặc chạy theo hướng gió, thuyền được gọi là chạy thẳng (running), và khi mũi thuyền hướng vào gió, đó được gọi là đứng gió (in irons). Thuyền không thể đi thẳng vào gió và có thể khó điều khiển khi chạy thẳng. Khi cánh buồm bắt đầu lật ở mép trước, thuyền đang cố đi quá sát gió và sẽ bị dừng lại.
Thuyền thay đổi hướng bằng cách tacking hoặc jibing. Khi đi ngược gió, thuyền tacking khi mũi thuyền đi qua mắt gió cho đến khi thuyền đi về phía đối diện, tạo ra một đường zig-zag. Khi đi xuôi gió, thuyền jibing khi đuôi thuyền đi qua gió.
Quay ngược gió gọi là heading up và quay xa hay xuôi gió gọi là falling off. Khi gió thổi qua bên phải thuyền trước, bạn đang ở trên hướng gió phải (starboard tack) và ngược lại.
Thuyền di chuyển trong gió thật (gió thực sự thổi ở một tốc độ và góc nhất định) nhưng thực tế chúng phản ứng với gió biểu kiến (góc và tốc độ gió cảm nhận được khi thuyền di chuyển). Gió luôn thay đổi tốc độ và góc độ, vì vậy cánh buồm phải được điều chỉnh để duy trì tốc độ tối ưu.
Khi đi ngược gió, cánh buồm được kéo vào (làm phẳng hơn bằng cách kéo dây) để tạo ra lực nâng tốt hơn. Khi đi xuôi gió, cánh buồm thường được nới lỏng hoặc thả ra để tạo ra một “bụng” và điều chỉnh sao cho vuông góc với góc gió nhất có thể.
Kéo vào (đưa cánh buồm gần trung tâm hơn) giúp thuyền đi sát hơn (gần với gió thật) trong khi nới lỏng (thả mép sau của cánh buồm) tạo ra nhiều lực hơn khi gió ở phía sau, như xung quanh hướng ngang hoặc rộng.
Thuyền có khả năng nghiêng nhiều hơn khi kéo vào và đi ngược gió. Việc nghiêng quá mức không có nghĩa là thuyền đi nhanh hơn. Thực tế, nó có thể chỉ là thuyền đang bị quá tải và trở nên kém hiệu quả hơn nếu cánh buồm được điều chỉnh đúng cách.
Khi gặp gió mạnh, rút ngắn hoặc thu cánh buồm lại để thuyền không bị quá tải và trở nên dễ lật. Reefing được thực hiện ở gốc và chéo hoặc phần trước và sau của chân cánh buồm. Có thể có 1-3 điểm rút cánh buồm được điều khiển bởi các dây reefing, do đó cánh buồm có thể được thu nhỏ lại phù hợp để giữ cho thuyền không nghiêng quá nhiều.
Học lái thuyền buồm chủ yếu nằm ở việc điều chỉnh cánh buồm. Điều chỉnh cánh buồm cần thời gian để thành thạo; thả cánh buồm ra cho đến khi chúng căng tạo lực đẩy, sau đó kéo vào cho đến khi bạn cảm thấy thuyền tăng tốc. Các thuyền nhỏ phản ứng nhanh với từng điều chỉnh và tốt hơn cho người mới học so với các thuyền lớn mất một phút để tăng tốc hoặc giảm tốc. Một khi bạn đã nắm vững lý thuyết, bạn có thể mất nhiều năm để hoàn thiện kỹ năng đi thuyền của mình.
Bạn có thể học cách đi thuyền buồm mà không cần sở hữu thuyền buồm. Tìm một đơn vị cung cấp khoá học lái thuyền buồm như Seanata hay một dịch vụ cho thuê thuyền buồm gần bạn, sau đó đặt thuê! Bạn có thể lưu danh sách thuyền đó và đặt lại để tiếp tục thực hành.