伯努利原理：帆船航行的基本原理是伯努利原理。当空气流经帆的两侧时，由于帆的形状是弧形的，使得流经帆上表面的空气流速比下表面快。根据伯努利原理，流体流速快的地方压力小，流速慢的地方压力大，这样就会在帆的两侧产生压力差，从而产生一个垂直于帆面的力，这个力可以分解为向前的推力和向侧面的力。

逆风航行原理：在逆风航行时，通过 “抢风行驶”，帆船不是直接对着风前进，而是走 “之” 字形路线。帆船与风向成一定角度（一般为 45 - 60 度左右）航行，此时帆受到的力分解后，有一个向前的分力推动帆船前进。当帆船行驶一段距离后，再将船头转向另一侧，与风向成相似角度，如此反复，实现逆风前进。

控制航向：舵手要根据帆船的航行状态和风向来控制舵。在抢风行驶过程中，舵主要用于保持帆船与风向的合适角度。当帆船开始偏离预定的与风向的夹角时，舵手通过轻微转动舵来纠正航向。例如，当帆船船头有向风的方向转动过多的趋势时，舵手应将舵向远离风的方向转动，使船头回到正确的角度。

配合帆的操作：舵的操作要与帆的操作紧密配合。在换舷时，舵手要根据帆转换的速度和船的惯性，适时地转动舵，使帆船能够平稳地转向另一侧，并迅速调整到新的抢风航行角度。

调整帆角：船员需要根据风向和船的航向不断调整帆角。在抢风行驶时，帆要调整到与风向成适当的角度，一般来说，帆的前缘（靠近船头的一侧）要比后缘更靠近风的来向。例如，当帆船与风向成 45 度角时，帆与风向的夹角可能在 30 - 40 度左右，这样能使帆受到的力分解出足够的向前的分力。

换舷操作：当帆船走 “之” 字形路线需要换舷时，船员要迅速松开旧舷的帆索，同时拉紧新舷的帆索，使帆能够快速地转换到另一侧并调整到合适的角度。这个过程需要船员之间密切配合，保证帆的转换平稳、迅速。

帆的操作：

舵的操作：

帆索系统：帆索系统要设计得便于船员操作，能够快速、准确地调整帆的角度。帆索的长度、粗细和材质要合适，并且要有良好的滑轮和索具系统，使船员能够轻松地拉紧或松开帆索。

舵系统：舵的设计要能够提供足够的转向力，同时手感要良好，便于舵手精确控制。舵的大小、形状和安装位置要根据帆船的大小和用途进行优化，确保在逆风航行等各种情况下都能有效地控制帆船的航向。

帆的形状和面积：帆的形状要能够有效地利用风力。一般来说，高性能的帆船帆具有较大的弧度，这样可以更好地产生压力差。帆的面积也要适中，过大的帆在强风中可能会使帆船难以控制，过小的帆则无法获得足够的动力。

帆的材质：帆的材质要轻而坚固，能够承受较大的风力。现代帆船的帆通常采用高性能的合成材料，如聚酯纤维、碳纤维等，这些材料不仅强度高，而且重量轻，可以提高帆船的航行性能。

船体形状：帆船的船体应该设计成具有良好的流体动力学性能。船体要尽量减少水的阻力，底部形状一般为流线型，例如采用深 V 型或圆舭型等设计，这样在逆风航行时能够更有效地在水中前进。同时，船体的长宽比也会影响帆船的航行性能，较长的船体在逆风航行时更有利于保持速度和稳定性。

稳性要求：由于抢风行驶时帆船会有一定程度的倾斜，因此帆船需要有良好的稳性。这就要求帆船的重心设计要合理，通常会在船底设计压载舱，里面放置重物（如铅块等）来降低重心，提高帆船的稳性。