速度をうまく利用

VMG（Velocity made good ）は、セーリング、特にヨットレースで使用される用語で、風の方向に向かう（または風から遠ざかる）帆船の速度を示します。^{[1] [2]}この概念は、帆船が風上に向かって直接航行することができず、したがって、できるだけ早くマークに到達するために直接航行することができない、またはすべきではない場合に便利です。また、風下に向かって直接航行することも最適ではないことがよくあります。

風上のマークに向かってまっすぐ進む代わりに、操舵手は、風速が最大になる方向（目的地に向かうか、より良い風に向かうかのいずれか）に向かって帆走するポイントを選択します。 ^{[3] [4]}実際にマークに到達するには、ボートは風が交互に側から近づくコース（タック）を交互に取る必要があります。操舵手は VMG を使用して、風に対する最適な角度を正確に見つけます。最適なボート速度と風に対する角度で VMG が最大化され、風の方向に近づくとボートの速度が低下し、風の方向から遠ざかるとボートの速度は速くなりますが、方向の偏差が大きくなるため、マークへの進みが少なくなります。

風の方向に向かっているマークに到達するには、帆船は「タック」と呼ばれる方向を交互にとる必要があります。タックでは、風の角度が船の反対側にあるため、帆をできるだけ風に近づけながら、風が帆を横切って吹くようにして、空気力学的揚力を生み出し、船を推進させます。次に、帆を風から少し離して向きを変え、帆にかかる前方の風圧を高めて船のバランスを改善します。これにより、船はより速く移動できますが、風 (またはマーク) に直接向かうことはありません。

例として、北から吹く風の中、船が北へ向かおうとしているとします。また、船首方位が 60 度 (北東) のときの船の速度は 5.0 ノットであるとします。北東 65 度まで速度が落ちると、船の速度は 5.2 ノットまで加速します。風上に向かって船首方位を 55 度にすると、船の速度は 4.0 ノットまで落ちます。これらのデータは、速度と風上マーク (この場合は北) への進行との間のトレードオフを示しています。船をマークに向かって最も速く移動させる方位を見つけるには、基本的な三角法が必要です。船の速度ベクトルの北方向の成分は、船の速度 (V _B ) に、実際の風向 (北) と帆船の方向との間の角度のコサイン を掛けて求められます。

${\displaystyle VMG=V_{B}\cos\theta }$

この場合、最適な VMG は、実際の風から 60 度の方向 (北東 60 度または北西 300 度) で得られます。風上 (マークに近づく) に方向転換すると、ボートの速度が下がりすぎるため、マークへの進行が遅くなります。風下に方向転換するとボートの速度は上がりますが、マークから遠ざかりすぎて、速度増加のメリットが得られなくなります。

航行可能速度は、航路上速度（VMC）と混同されることが多く、互換的に使用されることが多い。^{[1] [2]} VMCはマーク方向の速度成分である。コース偏差がで対地速度がの場合、マークに向かう速度成分は次のようになる。 ${\textstyle \theta }$${\textstyle V_{o}}$

${\displaystyle VMC,{\hat {y}}=V_{o}cos\theta }$

コースがマークに向かっている場合、VMC は対地速度 (SOG) と同じになります。通常のGPS ユニットは、VMG 測定値を表示する場合、必然的にコース上の速度を示します。実際の VMG 読み取り値を計算するには、ボートの速度と方向に加えて、風速と風向の測定が必要です。

マークが現在風の方向と正確に一致している場合、VMC は VMG と同じになります。マークへの方向が風の方向と異なると、VMC は実際の VMG から外れ、セーリング パフォーマンスを最適化する目的での使用は難しくなります。

• 極座標図 – VMG