技術專刊

風浪板 (windsurfing) 最早的概念，來自 1962 年兩位航空工程師 —— Jim Drake 與 Fred Payne —— 之間的一段閒聊。兩人平日就喜歡衝浪、滑雪等運動，在玻多馬河 (Potomac) 畔租了間小屋，這兩個精通航空動力學以及空氣動力學的工程師開始構思用風箏來驅動的滑水橇 (kite-powered water ski) 以及用風箏驅動的衝浪板 (kite powered surfboard)，以便休假期間可以拿來航行玻多馬河。然而由於當年製造風箏的技術還未像今天這樣成熟，因此構想終究只停留在構想。

除了這兩位航空工程師，六〇年代的頭五年，另外兩個人做的事情為風浪板運動的發展做了些前置功課。當時年僅 12 歲的英國小朋友 Peter Chilvers 隨家人去海靈島 (Hayling Island) 渡假期間突發奇想，拿了一塊木質門板，在門板上的洞裡插一枝桿子，又拿一塊帆布繫在桿子上作為船帆，然後把這艘「帆船不像帆船」的東西推下水，自己踩在那塊門板上遊河。

1965 年左右，住在美國中西部的 Newman Darby 仿照 Peter Chilvers 的方法，做了一枝特大號風箏，將中央骨架插到衝浪板中央當成「桅桿 (mast)」，同時為了讓帆能夠順應風力調整帆面吃風的角度，又自行研發出一種「萬向接頭 (universal joint)」作為聯繫船板與桅桿的接頭。

1966 年，Jim Drake 在南加州的一個派對上，向衝浪板好手 Hoyle Schweitzer 提到他當初與 Payne 提到過的「風浪板」概念，引起 Hoyle 高度興趣。兩人隨即一塊跑去當地製造衝浪板的工場挑選適當的船板，做為打造「風浪板」的材料。Drake 打造一枝萬向接頭、結合本身豐富的空氣動力知識，在當地船帆製造商 Bob Broussard 的襄助下，於 1967 年五月打造出史上第一艘風浪板。

第一次下水測試的時候，他們實在不知怎樣在水上把帆拉起來，第二次下水時才添加了一條「起帆繩 (uphaul line)」，改良了原本無法單人操作的問題，今日風浪板的幾大要素至此完備。

後來「風浪板」在 Hoyle 與妻子 Diane Schweitzer 的行銷策略推廣下，成為風行歐美國家的新興水上運動。現在每當有人讚譽 Jim 是「風浪板之父」，他都謙虛地推掉，說自己只能算是「風浪板重複發明者」。

一組完整的風浪板，從下往上分別由：船板 (board)、中心板 / 板鰭 (daggerboard / fin)、萬向接頭 (universal joint)、桅桿 (mast)、橫桿 (boom)、帆布 (sail) 所組成。

人們通常認為帆船只能沿風吹動的方向移動（順風移動），但三角帆使帆船還能夠迎著風移動（逆風移動）。在理解如何逆風移動之前，我們首先需要瞭解一些與船帆有關的知識。

船帆最先著風之帆緣稱作前緣，位於船隻的前部。船翼後緣稱作帆的後緣。從前緣到後緣的假想水平線稱作弦。船帆的曲度稱作吃水，從弦到最大吃水點的垂直距離稱作弦深。充滿空氣呈凹面彎曲的船帆的一面稱作迎風面；向外吹以形成凸起形狀的一面稱作背風面。

船帆在風的吹動下，其作用與飛機的機翼非常相似。由於船帆的橫截面是彎曲的，空氣流過背風面（凸面）的路徑較長，因此流速較快；流過迎風面（凹面）的路徑較短，流速較慢。根據白努利定律，流速快的地方壓力小，流速慢的地方壓力大。這產生的壓力差會產生一個與帆面垂直的合力 (Total Aerodynamic Force)。

這個合力可以分解為兩個分力：一個是沿著船身前進方向的「前衝力 (Driving Force)」，另一個是垂直於船身的「橫向推力 (Sideways Force)」。

雖然橫向推力通常比前衝力大，但由於船板下方有「板鰭 (Fin)」或「中心板 (Daggerboard)」，它在水中產生的阻力會抵銷大部分的橫向推力，防止船隻側向漂移。最終，剩餘的前衝力便驅動帆船在水中破浪前行。這就是為什麼帆船與風浪板甚至可以朝著風向夾角（約 45 度）逆風前進的原因。

飛機飛行的原理與風帆前行的原理在流體力學上是一致的，都基於白努利定律 (Bernoulli's Principle)：流體的流速越快，其壓力越小。

機翼的設計使上方的路徑較長（流速快、壓力小），下方的路徑較短（流速慢、壓力大），這產生的升力 (Lift) 讓飛機能夠克服重力翱翔天際。對於風浪板來說，帆就像是一個被直立起來的機翼，產生的不是向上的升力，而是向前的驅動力。