การแล่นเรือที่มีประสิทธิภาพสูงเกิดขึ้นได้ด้วยแรงต้านพื้นผิวด้านหน้าที่ต่ำ ซึ่งพบได้ในเรือคาตามารันเรือไฮโดรฟอยล์ เรือน้ำแข็ง หรือเรือใบที่แล่นบนบกเนื่องจากเรือใบได้รับพลังงานขับเคลื่อนด้วยใบเรือหรือแอโรฟอยล์ด้วยความเร็วที่มักจะเร็วกว่าลมทั้งในทิศทางทวนลมและตามลม การแล่นเรือที่เร็วกว่าลมหมายความว่ามุมลมปรากฏที่เรือเคลื่อนที่ประสบนั้นอยู่ข้างหน้าใบเรือเสมอ^{[ 1 ]}สิ่งนี้ได้สร้างแนวคิดใหม่ของการแล่นเรือที่เรียกว่า "การแล่นเรือตามลมปรากฏ" ซึ่งต้องใช้ทักษะชุดใหม่สำหรับผู้ปฏิบัติ รวมถึงการแล่นเรือทวนลมในทิศทางตามลม^{[ 2 ]}

แฟรงค์ เบธเวทเสนอลำดับเหตุการณ์ความก้าวหน้าที่สำคัญในเทคโนโลยีการเดินเรือซึ่งได้มอบองค์ประกอบที่จำเป็นของการเดินเรือที่มีประสิทธิภาพสูงดังต่อไปนี้: ^{[ 2 ]}

• ทศวรรษ 1900: ระบบถ่วงน้ำหนักแบบเคลื่อนย้ายได้และตัวเรือที่แล่นบนผิวน้ำเริ่มปรากฏขึ้น
• ทศวรรษ 1960: มีการพัฒนาเสากระโดงเรือแบบยืดหยุ่น ระบบควบคุมการปรับรูปทรงใบเรือ และความรู้เกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงทิศทางลมในการแข่งขันเรือใบ
• ทศวรรษ 1970: ระบบใบเรือทรงพลัง รวมถึงใบเรือปีกซึ่งเสริมด้วยการที่ลูกเรือโหนตัวจากแร็คหรือปีก ทำให้สามารถแล่นเรือได้เร็วกว่าลมและแล่นทวนลมได้

เรือสมรรถนะสูงที่สามารถทำความเร็วได้เกินความเร็วลมจริง ได้แก่ เรือคาตามารันและเรือใบแบบฟอยล์ เรือน้ำแข็งและเรือใบที่แล่นบนบกก็มักจะทำได้เช่นกัน นอกจากนี้ยังมีพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานลมที่สามารถเดินทางได้เร็วกว่าลม เช่นแบล็กเบิร์ด ที่ขับเคลื่อนด้วยใบพัด ซึ่งอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้

เริ่มตั้งแต่ประมาณปี 1975 เรือสกีฟขนาด 18 ฟุตสามารถแล่นตามลมได้เร็วกว่าความเร็วลม ซึ่งหมายความว่าพวกเขาต้องเปลี่ยนทิศทางด้วยการแล่นทวนลม แทนที่จะแล่นอ้อมลม^{[ 3 ]}เรือสกีฟอื่นๆ ที่สามารถแล่นได้เร็วกว่าลม ได้แก่ เรือ29erและ49erซึ่งทั้งสองแบบได้รับการออกแบบโดยJulian Bethwaite ^{[ 4 ]}

ในปี 2013 มีการประกาศเรือคาตามารันประเภทใหม่สำหรับการแข่งขัน America's Cup ซึ่งสามารถทำความเร็วได้มากกว่าสองเท่าของความเร็วลม^{[ 5 ]} คาดว่า เรือคาตามารันที่ใช้ในการแข่งขันAmerica's Cup ปี 2013จะแล่นทวนลมด้วยความเร็ว 1.2 เท่าของความเร็วลมจริง และแล่นตามลมด้วยความเร็ว 1.6 เท่าของความเร็วลมจริง^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}ปรากฏว่าเรือเหล่านี้ทำได้เร็วกว่า โดยเฉลี่ยประมาณ 1.8 เท่าของความเร็วลม และความเร็วสูงสุดที่มากกว่า 2.0 เล็กน้อย^{[ 9 ]}

เรือ คาตามารัน Extreme 40สามารถแล่นด้วยความเร็ว 35 นอต (65 กม./ชม.; 40 ไมล์/ชม.) ในสภาพลม 20–25 นอต (37–46 กม./ชม.; 23–29 ไมล์/ชม.) ^{[ 10 ]}เรือคาตามารัน International C-Classประสิทธิภาพสูงสามารถแล่นด้วยความเร็วเป็นสองเท่าของความเร็วลม^{[ 11 ]}

มีเรือใบไฮโดรฟอยล์ หลายประเภท ตัวอย่างเรือ โมโนฮัลล์ได้แก่International Moth , LaserและAC75 เรือคาตามา รันAmerica's Cupใช้ไฮโดรฟอยล์มาตั้งแต่ปี 2013 ^{[ 12 ]}เรือคาตามารันแบบมีปีกอื่นๆ ได้แก่ A-Class ^{[ 13 ]} C-Class ^{[ 14 ]} Nacra 17, Nacra F20 ^{[ 15 ]}และ GC32 ^{[ 16 ]}

ในปี 2552 เรือไฮโดรฟอยล์ ไตรมาแร นHydroptèreได้สร้างสถิติโลกด้านความเร็วในการแล่นเรือบนน้ำที่ 50.17 นอต (92.9 กม./ชม.) โดยแล่นด้วยความเร็วประมาณ 1.7 เท่าของความเร็วลม^{[ 17 ] [ 18 ]}ในช่วงปลายปี 2555 เรือ Vestas Sailrocket 2ได้สร้างสถิติโลกด้านความเร็วสูงสุดบนน้ำใหม่ที่ 65.45 นอต (121.2 กม./ชม.) โดยแล่นด้วยความเร็วประมาณ 2.5 เท่าของความเร็วลม^{[ 19 ]}

เรือน้ำแข็งในแม่น้ำฮัดสันของนิวยอร์กในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 มีความยาวถึง 69 ฟุต (21 เมตร) และแล่นได้เร็วถึง 107 ไมล์ต่อชั่วโมง (172 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งเป็นสถิติที่เหนือกว่ายานพาหนะอื่นใดในปี 1885 ที่ทำไว้โดยเรือIcicleการออกแบบเรือน้ำแข็งตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา โดยทั่วไปประกอบด้วยโครงรูปสามเหลี่ยมหรือรูปกากบาท รองรับด้วยใบมีดสเก็ตสามใบที่เรียกว่า "runner" โดยมี runner สำหรับบังคับทิศทางอยู่ด้านหน้า runner ทำจากเหล็กหรือเหล็กกล้าที่มีขอบคม ซึ่งยึดเกาะกับน้ำแข็ง ป้องกันการลื่นไถลไปด้านข้างจากแรงลมด้านข้างในใบเรือ ขณะที่พวกมันสร้างแรงยกขับเคลื่อนเนื่องจากมีแรงต้านไปข้างหน้าต่ำ เรือน้ำแข็งจึงสามารถแล่นได้เร็วถึงห้าถึงหกเท่าของความเร็วลม^{[ 3 ]}เรือน้ำแข็งแบบคลาสสิกและ Skeeters สามารถทำความเร็วได้ถึง 100–150 ไมล์ต่อชั่วโมง (160–240 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ความเร็วสูงสุดของ Skeeter คือDas Boot 155.9 ไมล์ต่อชั่วโมง (250.9 กม./ชม.) ^{[ 20 ]}และสำหรับเรือน้ำแข็งคลาสสิกคือDebutaunte 143 ไมล์ต่อชั่วโมง (230 กม./ชม.) ^{[ 21 ] [ 22 ]}

โดยการแล่นตามลมที่มุม 135° จากทิศทางลมเรือที่แล่นบนบกสามารถแล่นได้เร็วกว่าลมมาก^{[ 23 ]}ความเร็วที่ทำได้ดีเมื่อแล่นตามลมมักจะเร็วกว่าสองเท่าเมื่อเทียบกับเรือลำเดียวกันที่แล่นตามลมโดยตรง^{[ 23 ]}ในปี 2552 สถิติความเร็วสูงสุดของโลกสำหรับยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยลมถูกบันทึกโดยเรือใบ Greenbirdซึ่งแล่นด้วยความเร็วประมาณสามเท่าของความเร็วลม^{[ 24 ]}ด้วยความเร็วสูงสุดที่บันทึกไว้ 202.9 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (126.1 ไมล์ต่อชั่วโมง) ^{[ 25 ]}

• เรือใบสมรรถนะสูงประเภทอื่นๆ
• 
  เรือน้ำแข็งคลาส DN
• 
  ยานแล่นบนบก

ในขณะที่เรือน้ำแข็งสามารถทำความเร็วได้เกินความเร็วลม ทั้งทวนลมและตามลมมาเป็นเวลากว่าศตวรรษ ความสามารถนี้เพิ่งกลายเป็นเรื่องปกติด้วยการพัฒนาเรือสกีฟขนาด 18 ฟุตในช่วงไตรมาสที่สามของศตวรรษที่ 20 เมื่อความเร็วของเรือเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าจากช่วงปี 1950 เรือที่แล่นได้เร็วกว่าความเร็วลม ทั้งตามลมและทวนลม สามารถเปลี่ยนทิศทางตามลมได้ เนื่องจากลมปรากฏจะอยู่ข้างหน้าเสากระโดงเสมอ ซึ่งนำไปสู่แนวคิดของ "การแล่นเรือตามลมปรากฏ" ^{[ 3 ]}

ลมปรากฏ คือ ความเร็วลม (ทิศทางและความเร็ว) V _Aที่วัดได้บนเรือใบที่กำลังเคลื่อนที่ มันคือผลรวมสุทธิ (ผลรวมเวกเตอร์ ) ของลมที่พัดผ่านเรือ V _B — กระแสลมที่พัดผ่านเรืออันเนื่องมาจากความเร็วของเรือเหนือพื้นโลก (มีขนาดเท่ากัน แต่ทิศทางตรงกันข้ามกับความเร็วของเรือ) — และลมจริง V _Tลมปรากฏที่วัดได้บนเรือที่กำลังแล่นด้วยเครื่องยนต์ ในสภาพอากาศสงบ V _T = 0 นอต จะมาจากด้านหน้าโดยตรงและมีความเร็วเท่ากับความเร็วของเรือเหนือพื้นทะเล (V _A = V _B + 0 = V _B ) ถ้าเรือแล่นด้วยความเร็ว V _B = 10 นอต โดยมีลมส่งท้าย V _T = -5 นอต เรือจะประสบกับลมปรากฏ V _A = 5 นอต พัดตรงเข้าที่หัวเรือ (V _A = V _B + V _T = 10 − 5) ลมปรากฏที่เรือที่จอดนิ่งประสบคือความเร็วลมจริง ถ้าเรือแล่นทำมุม 90° กับลมจริง V _T = 10 นอต โดยที่ความเร็วของเรือเองทำให้เกิด V _B = 10 นอต มุมลมปรากฏจะอยู่ที่ 45° จากหัวเรือ และความเร็วลมปรากฏจะอยู่ที่ประมาณ 14 นอต คำนวณได้ดังนี้: รากที่สองของ [(V _B ) ² + (V _T ) ² ] = รากที่สองของ [10 ² + 10 ² ] = 14.14 เมื่อเรือแล่นเร็วกว่าลมจริง ลมปรากฏจะอยู่ข้างหน้าใบเรือเสมอ^{[ 26 ]}

เมื่อมุมต้านของตัวเรือมีค่าเล็กน้อย สูตรสำหรับการคำนวณ V _Aและβ (มุมลมปรากฏ) คือ: ^{[ 27 ]}

• V _A = รากที่สองของ {[V _T cos (90° – มุมลมจริง)] ² + [V _T sin (90° – มุมลมจริง) + V _B ] ² }
• β = 90° – arctan {[V _T sin (90° – มุมลมจริง) + V _B ] / [V _T cos (90° – มุมลมจริง)]}

ใบเรือสร้างแรงยกด้วยส่วนประกอบที่ผลักดันไปข้างหน้าและส่วนประกอบด้านข้าง โดยอาศัยมุมปะทะ ที่เหมาะสม ซึ่งถูกจำกัดโดยลมปรากฏ V _Aที่อยู่ด้านหน้าและอยู่ในแนวเดียวกับใบเรือโดยประมาณ^{[ 28 ] [ 29 ]}

• 
  การแยกองค์ประกอบของแรงลมที่กระทำต่อใบเรือ ทำให้เกิดแรงยก(F _T = แรงทางอากาศพลศาสตร์รวม, L = แรงยก, D = แรงต้าน, α = มุมปะทะ)
• 
  การแปลงแรงยกเป็นแรงขับเคลื่อน( _FR = แรงขับเคลื่อน, _FLAT = แรงด้านข้าง)

แกร์เร็ตต์นำเสนอทฤษฎีเบต้า (หรือทฤษฎีทิศทาง) เพื่อทำความเข้าใจว่ามุมลมปรากฏเกิดขึ้นได้อย่างไรจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงขับเคลื่อนจากลมและแรงต้านจากน้ำ (หรือพื้นผิวแข็ง) มันเป็นผลจากผลสุทธิของแผ่นฟอยล์สองแผ่นที่หักล้างกัน คือ ใบเรือในอากาศและกระดูกงูในน้ำ เมื่อเราหาอัตราส่วนของแรงยกต่อแรงต้านสำหรับแต่ละส่วนในตัวกลางของมัน การเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นของเรือใบจะกลายเป็นมุมเบต้า ( β ) ระหว่างลมปรากฏและทิศทางบนผิวน้ำ ตัวเรือ (ใต้น้ำ) และอุปกรณ์ใบเรือ (เหนือน้ำ) แต่ละส่วนมีมุมต้านกับตัวกลางที่ไหลผ่าน (น้ำหรืออากาศ) ซึ่งคือλและαmในแผนภาพประกอบ ผลรวมของมุมต้านทั้งสองนี้เท่ากับβซึ่งเป็นมุมระหว่างลมปรากฏและทิศทางที่แล่นเรือ ( _β = λ + αm ) _{ทฤษฎี}นี้ใช้ได้กับทุกจุดของการแล่นเรือ เรือหรือยานพาหนะที่มี มุม β เล็ก ๆ แสดงถึงประสิทธิภาพสูงและศักยภาพในการทำความเร็วสูง^{[ 26 ]}เมื่อความเร็วไปข้างหน้าเพิ่มขึ้นβก็จะเล็กลง ในเรือใบที่มีแผ่นฟอยล์ใต้น้ำที่มีประสิทธิภาพ มุมต้านของตัวเรือλจะเล็กลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น มุมนี้แทบจะไม่มีนัยสำคัญในเรือไฮโดรฟอยล์ และแทบจะไม่มีเลยในเรือน้ำแข็งและเรือใบที่แล่นบนบก^{[ 30 ]}

ภายใต้สภาวะอุดมคติที่พื้นผิวไร้แรงเสียดทานและปีกที่สามารถสร้างกำลังได้ ไม่มีข้อจำกัดทางทฤษฎีว่าเรือใบจะแล่นได้เร็วแค่ไหนเมื่อมุมลมปรากฏลดลงเรื่อยๆ ในความเป็นจริง ประสิทธิภาพของใบเรือและแรงเสียดทานระหว่างเรือกับตัวกลางที่เรือแล่นผ่านนั้นเป็นตัวกำหนดขีดจำกัดสูงสุด ความเร็วถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของกำลังที่สร้างขึ้นโดยใบเรือต่อกำลังที่สูญเสียไปจากแรงต้านในรูปแบบต่างๆ (เช่น แรงต้านพื้นผิวและแรงต้านอากาศพลศาสตร์) ที่น่าประหลาดใจคือ ใบเรือขนาดเล็กกว่าจะดีกว่าที่ความเร็วสูง แต่โชคร้ายที่ใบเรือขนาดเล็กจะลดความสามารถของเรือ—แม้แต่เรือน้ำแข็ง—ในการเร่งความเร็วให้เร็วกว่าความเร็วลม ข้อจำกัดหลักของความเร็วในเรือใบสมรรถนะสูงคือแรงต้านจากรูปทรงความพยายามที่จะเอาชนะข้อจำกัดนี้เห็นได้ชัดในตัวเรือที่เพรียวบางของเรือน้ำแข็งสมรรถนะสูงและการปรับปรุงการลดแรงต้านในเรือใบแบบแล่นบนผิวน้ำ เรือน้ำแข็งที่แล่นเร็วสามารถทำความเร็วลมปรากฏได้ 7.5° และมีความเร็วเป็นหกเท่าของความเร็วลมจริงในเส้นทางที่เบี่ยงเบนจากลม 135° เบธเวทแนะนำว่านี่อาจเป็นขีดจำกัดในทางปฏิบัติสำหรับเรือที่ขับเคลื่อนด้วยใบเรือ^{[ 3 ]}

จุดแล่นเรือที่เรือใบสมรรถนะสูงสามารถทำความเร็วสูงสุดและบรรลุความเร็วที่ดีที่สุดได้^{[ 31 ]}ครอบคลุมช่วงเส้นทางระหว่างการแล่นตามลม (90° กับลมจริง ) และการแล่นตามลมแบบกว้าง (ประมาณ 135° ห่างจากลมจริง) ตามที่ Bethwaite กล่าวไว้ หลังจากทำการวัดเปรียบเทียบในลมจริง 15 นอต (28 กม./ชม.; 17 ไมล์/ชม.) เรือSoling แบบระวางน้ำ สามารถทำความเร็วได้สูงกว่าลมจริงเล็กน้อยและแล่นห่างจากลมปรากฏ 30° ในขณะที่เรือ Skiff ขนาด 18 ฟุตแบบแล่นบนผิวน้ำสามารถทำความเร็วได้เกือบ 30 นอต (56 กม./ชม.; 35 ไมล์/ชม.) ที่ลมปรากฏ 20° และเรือน้ำแข็งสามารถทำความเร็วได้ 67 นอต (124 กม./ชม.; 77 ไมล์/ชม.) ที่ลมปรากฏ 8° ^{[ 2 ]}

ภายใต้การแล่นเรือตามลมปรากฏ วัตถุประสงค์คือการรักษาลมปรากฏให้อยู่ข้างหน้ามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับเส้นทางที่แล่นเรือ เพื่อให้ได้เส้นทางที่เร็วที่สุด^{[ 31 ]}ตามวัตถุประสงค์ ซึ่งต้องใช้เรือที่สามารถทำความเร็วลมได้มากกว่าความเร็วลมจริง ทั้งทวนลมและตามลม ซึ่งจะทำให้ลมปรากฏอยู่ข้างหน้าใบเรือในเส้นทางที่แล่นเรือ ซึ่งเส้นทางที่เร็วที่สุดคือการแล่นตามลม สิ่งที่ควรหลีกเลี่ยงคือการแล่นตามลมมากเกินไป ซึ่งลมปรากฏจะอยู่ด้านหลังใบเรือ และความเร็วจะลดลงต่ำกว่าความเร็วลมจริงเมื่อเส้นทางเปลี่ยนจากแล่นตามลมกว้างไปเป็นการแล่นตรง (ตามลมโดยตรง) ^{[ 3 ]}

ขึ้นอยู่กับเรือที่แล่น เส้นทางที่แล่นเข้าหาลมอาจเบี่ยงเบนออกจากจุดที่เข้าหาลมมากที่สุด เพื่อให้เรือสามารถแล่นด้วยความเร็วสูงสุด^{[ 3 ]}เบธเวทอธิบายว่าการแล่นเรือด้วยความเร็วสูงนั้นต้องการการทำงานที่เป็นอิสระของทั้งหางเสือและเชือกใบเรือหลัก โดยที่ผู้ที่บังคับหางเสือจะหลีกเลี่ยงการตอบสนองต่อลมกระโชก และแทนที่จะคลายเชือกใบเรือหลักตามความจำเป็น จึงทำให้ความเร็วของเรือเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเทคนิคก่อนหน้านี้ที่หันเรือเข้าหาลมมากขึ้น^{[ 4 ]}

ตามที่ Bethwaite กล่าวไว้ การแล่นเรือตามลมจริงด้วยความเร็วที่เร็วกว่าลม (โดยมีลมปรากฏอยู่ด้านหน้าใบเรือ) ต้องใช้ปฏิกิริยาต่อลมกระโชกที่แตกต่างไปจากเดิม ในขณะที่กะลาสีเรือแบบดั้งเดิมอาจหันหัวเรือเข้าหาลมปรากฏโดยอัตโนมัติเมื่อมีลมกระโชก แต่การตอบสนองที่ถูกต้องขณะแล่นเรือตามลมด้วยความเร็วที่เร็วกว่าความเร็วลมจริงคือการหันเหออกจากลมกระโชก มุ่งหน้าไปทางท้ายลมมากขึ้น ซึ่งมีผลดีสองเท่าคือช่วยลดแรงเอียงของเรือจากลมกระโชกและทำให้เรือสามารถแล่นตามลมได้เร็วขึ้นอีกด้วย^{[ 4 ​​]}

• กองกำลังบนเรือใบ
• ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานลม

• สภาบันทึกความเร็วการแล่นเรือใบโลก
• สมาคมแล่นเรือบนบกแห่งอเมริกาเหนือ
• สโมสรเรือใบน้ำแข็งโฟร์เลคส์