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帆の構成要素には、帆の形状と機能を決定づける特徴と、帆の製造に使用される部品が含まれます。帆は、船体に対する向き（例：船首と船尾）や形状（例：非対称、三角形、四角形など）など、さまざまな方法で分類できます。帆は通常、柔軟な素材で作られており、風の強さと見かけの方向に応じて、使用中にさまざまな方法で成形され、適切な翼型を形成します。さまざまな特徴と金具により、帆をロープやマストに取り付けることができます。
従来の帆は一枚の布で翼型を形成するのに対し、ウィングセイルは両面に素材を用いて翼型を形成する構造（船体に垂直に配置された翼によく似ている）であり、本稿の範囲外である。
帆は、上部で1点に吊り下げられているもの、または帆の前端で1点に収束しているものを指す三角形、上部でスパーに取り付けられ、他の3辺を持つものを含む四角形、または正方形に分類できます。また、対称（正方形の帆と対称スピンネーカー）または非対称（その他のほとんどの帆）に分類することもできます。一般的に、非対称帆は対称帆よりも風に近い帆走点で優れた性能を発揮し、縦帆装用に設計されています。対称帆は風向から遠い帆走点で最高の性能を発揮します。[ 1 ] [ 2 ]
三角形の帆には、3 つの辺と 3 つの角それぞれに名前があり、以下で説明します。このような帆を備えたリグには、バミューダ、カッター、ラテン、ジブやその他のステイセイルを含む混合帆装の船舶などがあります。ほとんどの三角形の帆は非対称と前後に分類されます。対称スピンネーカーは、風下で使用するために設計された対称三角形の帆です。 [ 3 ]
ガフ、ガンター、ラグ、ジャンク、および一部のスプリットセイルは4つの側面を持ち、1つの辺が風上に向かって進むように前後に配置され、非対称の四角形を形成します。命名規則は、上端と角を除いて、三角形の帆と一致しています。詳細は後述します。[ 4 ]
スクエアリグとは、主推進帆が船のキールとマストに対して垂直、つまり直角の水平なスパーに取り付けられている帆と索具の配置の一種である。帆自体は正方形ではなく、対称的な四角形である。これらのスパーはヤードと呼ばれ、最後のステイの先の先端はヤードアームと呼ばれる[ 5 ]。主にこのようにリギングされた船はスクエアリガーと呼ばれる[ 6 ]。
帆の形状は、平面上に展開した帆の縁と角によって定義されます。縁は、翼型として帆の形状を拡張するため、または使用時の形状を規定するために湾曲している場合があります。使用時には、帆は湾曲した形状となり、深さ、すなわち喫水という次元が加わります。
すべての帆の最上部はヘッド、前縁はラフ、後縁はリーチ、下縁はフットと呼ばれます。
前後方向に三角形のメインセールは、リーフをヘッドとクルーを結ぶ線を超えて後方に伸ばし、ローチと呼ばれる弧を描くことで、翼の形状をより良く近似します。三角形の形状ではなく、この追加された領域は風でばたつき、バテンがないと帆の効率的な翼型形状に寄与しない。[ 1 ]外洋クルージングのメインセールには、バテンの必要性とそれに伴う帆の擦れの可能性をなくすために、中空のリーチ（ローチの逆）が付いていることがある。[ 12 ]
ローチは、スクエアセイルのデザインにも用いられる用語で、スクエアセイルのフット部分でクリューからクリューまでの直線の上にある円弧で、そこからセイル生地が取り除かれています。直線からのずれが大きいほど、ローチの「くぼみ」が大きくなります。[ 13 ] [ 14 ]ローチによって、セイルが左右に回転する際に、セイルのフットがマストを上るステーを避けることができます。[ 15 ]
帆の角の名称は、形状や対称性によって異なる。
ラフに沿ってマストに、フットに沿ってブームに取り付けられる三角形の帆は、ラフとフットが直線ではなく湾曲しているために、ドラフトまたはドラフトと呼ばれる深さがあります。ドラフトは、帆の翼型をより効率的にします。また、シートとシートが帆に到達する角度を調整することで、三角形のステイセイルにドラフトを発生させることもできます。 [ 23 ]
帆は、織物またはフィルム状の生地で作られます。帆は多くの場合、複数のパネルを組み合わせて作られ、風の力を帆の取り付け点（角と縁の組み合わせ）に伝え、その力がマストに伝わり、船の推進力となります。このような帆の製作には、縫製、接着、補強などの工程が必要です。また、繊維、フィラメント、フィルムから直接作られる帆もあります。
帆の特性は、デザイン、構造、および帆布を作るために織り合わされる繊維の特性によって決まります。帆布を織るのに適した繊維を評価する際の重要な要素がいくつかあります。[ 1 ] [ 3 ]
伝統的に、帆は亜麻または綿のキャンバスで作られていました。[ 3 ] 21 世紀現在、帆に使用される素材には、軽量性と衝撃荷重に対する弾性抵抗が重視されるスピンネーカー用のナイロンや、ダクロン、アラミド繊維（ケブラーを含む） 、その他の液晶ポリマー繊維（ベクトランを含む）など、三角形の帆に使用されるさまざまな繊維が含まれます。[ 3 ] [ 1 ]
ダクロンなどの織物素材[ 24 ]は、デニール数（繊維の線密度を表す単位）によって示されるように、高強度または低強度として指定される場合があります。高強度ダクロンは220、350、570デニールの倍数で、低強度ダクロンは150、250、400デニールの倍数で提供されます。帆布は通常、織りを締めるために熱収縮され、その後メラミンの化学結合仕上げが施されます。このような布は通常、経糸と緯糸（横糸）のデニールで指定され、たとえば220/570です。 [ 25 ]
従来の帆はパネルで構成され、パネルはほとんどの場合縫い合わされ、場合によっては接着されます。基本的な構成は、クロスカットとラジアルの2つです。クロスカット帆は、パネルが互いに平行に縫い合わされ、多くの場合、帆のフットと平行で、2つの帆の構造のうち安価な方です。三角形のクロスカット帆パネルは、マストに接するように設計されており、縦糸または横糸（バイアス）のいずれかに対して角度を保ち、ラフに沿って伸びるように設計されていますが、繊維が帆の端に沿って並ぶラフとフットでの支柱を最小限に抑えます。[ 26 ]
ラジアルセイルは、応力を効率的に伝達するために角から放射状に伸びるパネルを持ち、一般的にクロスカットセイルよりも高性能です。バイラジアルセイルは、3つの角のうち2つから放射状に伸びるパネルを持ち、トライラジアルセイルは、3つの角すべてから放射状に伸びるパネルを持ちます。メインセイルはタックでの応力が非常に少ないためバイラジアルであることが多く、一方、ヘッドセイル（スピンネーカーとジブ）は角で張力がかかるためトライラジアルであることが多いです。[ 3 ]
高性能の帆は、織物ではなく 、複数のフィラメント、繊維、タフタ、フィルムを直接積層して作られ、接着されることがある。成形帆は、湾曲した型の上に成形され、平らではない形状に接着された積層帆である。[ 3 ]
帆がマストのスプレッダーに擦れる可能性がある場合、マストと重なるジブ[ 27 ]、または巻き上げ時に干渉する可能性のあるメインセール[ 28 ]、あるいは帆がマストに逆風を受けている場合[ 29 ]にスプレッダーパッチを貼ることができる。
従来の帆パネルは縫い合わせて作られます。帆は引張構造物なので、縫い目の役割は引張荷重をパネルからパネルへと伝達することです。縫い合わせた布製の帆の場合、これは糸を通して行われ、糸の強度と、糸が通る布地の穴の強度によって制限されます。帆の縫い目はパネル間で重なり合ってジグザグステッチで縫われることが多く、縫い目の長さの単位あたりに多くの接続部ができます。[ 3 ]縫い目の構造的特性の測定値（縫い合わせた縫い目の典型的な値で示されています）には、次のものがあります。[ 30 ]
繊維は通常縫い合わせて作られるが、他の帆材は超音波溶着されることがある。超音波溶着とは、圧力下で保持されたワークピースに高周波超音波振動を局所的に加えることで固体溶着を作り出す技術である。これはプラスチック、特に異種材料の接合によく用いられる。[ 30 ]
帆の縁には、帆を支柱、桁、またはマストに取り付けるため、あるいは自由端がばたついたりほつれたりするのを防ぐために、さまざまな処理が施されている。
三角形の帆の角は通常、高い応力がかかる部分であり、そのため、交差切断構造または放射状構造のいずれであっても、補強層とテープが放射状に伸びていることが多い。その角は常にシャックルに取り付けられ、シャックルはロープまたはスパーに取り付けられている。つまり、ヘッドにはハリヤード、タックにはシャックル、クルーにはアウトホールが取り付けられている。接続シャックルは、これらの各ポイントにあるグロメットを通る。補強とグロメットが見られる追加のポイントがある。メインセールを平らにするために使用されるダウンホールであるカニンガム（ジブにも同様の機能が備わっている場合がある）、およびジェノアジブのフットに沿ってロープでジブを波から持ち上げることができるようにしている。三角形の帆のヘッドには、帆からハリヤードに荷重を伝達するために、剛性のヘッドボードがリベットで固定されている場合がある。 [ 26 ]
スクエアセイルとガフリグドセイルにも角にハトメが付いています。スクエアセイルでは、ヘッドがスパーに沿って支えられているため、クリューだけが比較的大きな応力を受けます。ガフリグドセイルの3辺はマストまたはスパーに取り付けられています。[ 20 ]
セイルバテンは、縦帆に挿入される柔軟な部材で、帆の翼型断面に剛性と形状の明確さを加えるものです。[ 1 ]セイルバテンの最も一般的な用途は、メインセイルのリーチです。バテンは、帆のヘッドとクリューを結ぶ線を超えてリーチを延長し、上部に向かって帆の幅を広げます。クルージングヨットには4～6本のバテンが使用されることがあります。レーシングヨットには、帆の形状をより良くするために全長にわたるバテンが使用されることもあります。[ 1 ]バテンは、ビーチキャットカタマランのジブにも見られます。[ 32 ]ほとんどのバテンは、薄い長方形の断面を持つグラスファイバー製のプルトルージョンです。 [ 1 ]
ジャンク・リグは、リーフィングを含む少人数での帆の操作を容易にする全長バテンを備えています。バテンはバテンパレルと呼ばれるラインでマストに緩く取り付けられており、複数のバテンにつながる個別のシートで帆を制御することで前後方向の動きが可能になります。[ 33 ]
帆には通常、小さな面積を通して力を伝達する金具が取り付けられています。これには、取り付けポイントやロープとの接続部で生地を補強するグロメット、帆をマストに取り付けるフープとスライド、帆に取り付けられたリーフィングラインやリーフィングラインが通っているグロメットなどのリーフィング機能が含まれます。その他の機能としては、テルテール、ディンギーの帆に使用される窓[ 34 ]、帆番号やメーカーのロゴなどを含む文字やその他のグラフィックなどがあります。
帆がマスト、スパー、またはステーに取り付けられる場所には、何らかの接続部があります。多くの場合、それはマスト、ブーム、またはヘッドフォイルの溝を通るボルトロープです。そうでない場合は、ハードウェア部品が関係します。例:
その他のハードウェアには、ラフラインとフットラインの張力調整に使用されるカムクリートが含まれます。[ 12 ]
帆の種類によって縮帆（サイズを小さくする）の方法は異なり、そのため帆を短くするための固定具も異なります。伝統的なキャンバス製のスクエアリグとガフリグの帆には、帆を貫通する1列以上の縮帆線があり、縮帆された帆の周囲を回り、縮帆されていない残りの帆をスパー（スクエアリグ）またはブーム（ガフリグ）に固定します。[ 35 ]ガフリグの帆には、新しいクルーとなるリーフ部分を固定するための追加のラインが必要です。これらはリーフペンダントと呼ばれ、ブームのコームを通って垂れ下がり、必要に応じて固定されます。[ 4 ]
バミューダリグのメインセールには、通常、セールを下げて面積を小さくする際に、ラフとリーチをブームに固定するための一対のグロメットが付いています。これらが新しいタックとクルーになります。通常、リーフラインがラフのリーフポイントを通って新しいクルーを素早く固定します。新しいタックになるグロメットは通常、ブームに引っ掛けられます。新しいタックとクルーの間のラインに沿ってグロメットがあり、ブームの周りにタイを通すことができます。[ 35 ]
テルテールとは、帆の表面の気流を視覚化するために帆に取り付けられる糸、紐、またはテープのことです。通常、帆のラフ付近に取り付けられますが、一部の帆ではリーチにも取り付けられています。風上側では、垂れ下がったテルテールは、失速（見かけの風に比べて帆のシートが引き込まれすぎている場合に風下側で示される）またはピンチング（見かけの風に比べて帆のシートが十分に引き込まれていない場合に風上側で示される）のいずれかによる無風状態を示します。[ 1 ]
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