Паруса в спорте


Категория Парусная система

Миллионы крейсерских и гоночных яхт десятков тысяч конструкций от самых простых виндсерферов до громадных, таких, как «Креоль» (длина 65,3 м), «Антарна» (длина 96,1 м), заполняют щцы от Арктики до Антарктики. Давно самый страшный мыс Горн ствл почти обычным поворотным знаком при плавании вокруг Земли или Южной Америки. На яхтах пройден Великий Северный морской путь и Северо-Западный проход; почти ежегодно посещают яхтсмены воды Антарктиды. Вопрос, кто лучше, Чья яхта быстроходнее, решается в кругосветных гонках. Парус-рый срорт труден, и в преодолении трудностей воспитывается мужество, отвага, умение смотреть опасности в глаза.

Не менее интересны и сами яхты. Яхтенный мир — это огромный полигон и рынок для испытания новых идей гидроаэродинамики, оборудования, материалов, технологии. Яхты изучают в институтах (у нас в НКИ и ЛКИ), университетах (например, р Саутг^мптонском) крупные ученые, такие, как один из авторов книги Ю. С. Крючков, внесший неоценимый вклад в изучение паруса и теорию движения парусного судна; Ч. Мархай, создавший фундамент современного понимания яхты как сложнейшего сооружения, движущегося на границе двух сред; докт. X. Майере (США), много работающий в области теории и практики многокорпусных судов. Большую работу ведет английское Общество любителей исследования парусных яхт (АЯРС). Многие идеи членов этого общества нашли свое отражение в проектах современных коммерческих судов и яхт.

Рис. 1. Яхты — однокорпусиая, катамаран, тримаран, проа (расположение — слева направо).

Благодаря совместным усилиям ученых и инженеров яхта приобрела современный вид и стала более доступной для населения. Не только по техническим характеристикам можно отличить современную конструкцию. Внешний вид корпуса и вооружения даже неопытному человеку может рассказать о многом.

Не лишне упомянуть, что многие виды соревнований (гонки одиночек, кругосветные гонки) повлияли на появление новых конструкций и вооружения. Бурное развитие многокорпусников, как следствие прогресса науки и технологии, установление рекордов скорости под парусами позволяет с большим оптимизмом смотреть в будущее парусных коммерческих судов.

В настоящее время различают принципиально четыре типа яхт: однокорпусные, двухкорпусные, трехкорпусные. Рассмотрим кратко развитие каждого и возможное влияние их на коммерческие суда.

Однокорпусные яхты — наиболее древний тип (свыше 350 лет) спортивного парусного судна. В проектировании, постройке и эксплуатации его накоплен огромный опыт. В начале своего развития однокорпусные яхты практически не отличались формой корпуса и вооружением от судов другого назначения (рыболовных, транспортных, военных), зато теперь они превратились в совершенно особый тип. Помимо отдельных частностей различают килевые яхты и швертботы. Килевые яхты развивались более длительный период и, как правило, считаются наиболее мореходными вследствие эффективного расположения балласта. Шверботы более легки по конструкции и обычно относятся к гоночным спортивным судам. Их преимущество, состоит в уменьшении смоченной поверхности за счет меньшего водоизмещения, отсутствия тяжелого киля, убираемого шверта, меньшей осадки. Океанские швертботы, в основном американской постройки, дополнительно снабжаются внутренним балластом.

Наиболее интересными среди однокорпусников можно считать яхты «Норуэма», «Венреди 13», «Клуб Медитерани».

Рис. 2. «Клуб Медитерани» — самое большое парусное судно с маленьким экипажем.

Первая интересна убирающимся кинжальным швертом, две другие — значительным изменением отношения площади парусности, приходящейся на одного человека, взглядом на возможности такого усовершенствования вооружения, при котором яхтсмен способен управлять яхтой длиной в эсминец первой мировой войны. Последняя была оснащена сложным радионавигационным оборудованием, компьютером, позволявшим квалифицированно определять оптимальный курс судна. Система вооружения, основанная на применении аэродинамически эффективных модулей, состоящих из стакселя и грота, циркульных погонов, стала прототипом многих разработок, таких, как шхуна Корбелини, проект «Серее». Ветрогенератор и солнечные батареи из арсенала современного оборудования яхт перекочевывают в проекты коммерческих парусников.

Дальнейшее развитие однокорпусных яхт пойдет по пути совершенствования корпуса, его облегчения за счет изменения положения балласта по глубине, установки шайб и устройства подводных крыльев. Надводная часть немногим будет отличаться от подводной по обтекаемости. Широкое применение механизации, пластмасс и соответствующих им форм внутреннего оборудования и экстерьера судна, бестакелажного вооружения, изоляция рулевого от внешней среды — так представляет себе яхту будущего известный немецкий художник Р. Дас.

Многркорпусные суда — не новость XX в. Еще римляне при взятии Сиракуз спаривали два судна для устройства лестниц, по которым воины взбирались на стены башни и оттуда обстреливали город. В Индии 1 тыс. лет назад существовали быстроходные двухкорпусные суда. В то же время на просторах Тихого океана на огромных катамаранах совершались плавания, которыми и сейчас объясняют заселение многих архипелагов и островов. По свидетельству Д. Кука, еще в конце XVIII в. на о. Таити существовало около полутора сотен катамаранов длиной 25— 30 м, причем наибольшие экземпляры достигали 40 м длины. Все они были весельно-парусными. Более мелкие суда используются в наше время.

В Англии еще в 1662—1684 гг. У. Питти были построены четыре катамарана, а в 1786 г. шотландец Миллер построил пяти-мачтовый катамаран с пятью гребными колесами, приводимыми в действие вручную. Тогда же он построил первый тримаран длиной 18,3 м, а годом позже второй длиной 30,5 м, посетивший среди других портов и С.-Петербург. Кроме этих судов в XIX и XX вв. было построено множество катамаранов о тепловыми двигателями.

Рис. 3. Яхты будущего (по,рис. Р. Даса).

Спортивные (точнее, прогулочные) парусные многокорпусники появились около 100 лет назад в США, а затем в Европе (в Киеве). До второй мировой войны было построено несколько малоудачных единиц. В послевоенное время в связи с появлением новых материалов создаются оригинальные яхты. Среди первых следует упомянуть тримаран В. Чечета, катамаран «Ману Каи». Таким образом, развитие современных парусных многокорпусных яхт по-настоящему началось лишь в послевоенное время. Ряд конструкторов и ученых разных стран — Ю. С. Крючков, А, Пайвер, Д. Браун, Н. Кросс, Л. Кроутер, X. Майерс, Мак-Алпайн Доуни, Б. Гарис, К. Мьюди, Д. Нейвик, Д. Келсал — внесли огромный теоретический и практический вклад в развитие многокорпусни-ков. Сейчас это самые быстроходные спортивные суда, способные преодолеть любое водное пространство.

Обычно многокорпусные яхты в 2—5 раз легче равных по длине однокорпусных яхт. Этим, а также формой корпуса и относительно большей парусностью объясняется их высокая скорость. Возможность опрокидывания уменьшается с увеличением размеров-яхты по длине и ширине. На многокорпусных судах применяется эффективное вооружение при более действенном контроле за ним с помощью циркульных погонов.

Особенности формы корпуса катамаранов (удлинение, меньшее сопротивление при высокой скорости, большая начальная остойчивость — малый ходовой крен, значительная площадь палубы) и возможность применить большую парусность привлекают внимание многих конструкторов. В представленных основных, характеристиках современных океанских яхт преимущества мно-гокорпусников совершенно очевидны.

С 1972 г. Королевская яхтенная ассоциация каждую осень проводит Недели на побитие рекорда скорости под парусами. Организаторы обеспечивают прохождение дистанции в 503 м любым галсом любого курса при любом ветре. Эти Недели рекордов ежегодно собирают несколько десятков самых разнообразных яхт — преимущественно многокорпусных. Различные схемы вооружения, формы парусов, типы подводных крыльев — все направлено на достижение наивысшей скорости. В последние несколько лет к ним присоединились спортсмены на ветродосках (виндсерферах). В табл. 10 показана динамика изменения достигнутых скоростей, постоянно повышающихся. Анализ судов с рекордными скоростями показывает, что в классах А—С преобладают суда на подводных крыльях. Только «Кросбоу II» — би-планный катамаран с двумя параллельными парусами остается водоизмещающим судном. Ветродоски же представляют настоящие парусные глиссеры. Характерная черта всех этих яхт — мягкие паруса. Ниже приведены основные характеристики судов-рекордсменов.

В таблице рекордных скоростей указаны только скорости официально зарегистрированных судов. На самом же деле «Крос-боу II» еще в 1978 г. достиг 34,4 уз.

Автор водокрыла НФ2 проф. У. Бредфилд (США) намечает новые пути взятия более высоких скоростных барьеров. Один из них он видит в жестком наклонном крыле с постоянной хордой и большим удлинением, установленным на корпусе с подводными крыльями типа «этажерка». Появляются предложения использовать свойства экраноплана, глайдера с параваном, крылатых тримаранов и проа с жестким крылом и триммером; то же предполагается осуществлять и с мягкими парусами.

Рис. 4. «Кросбоу 11» — рекордсмен скорости под парусами.

Рис. 5. Яхты будущего— крылатые тримараны.

Рис. 6. Яхты будущего

Пока все это прогнозы. Легко меняющиеся ветровые условия не очень благоприятствуют применению жестких парусов. Даже «Кросбоу II» из-за отсутствия хорошего ветра установил свой последний рекорд лишь после закрытия Недели рекордов в 1980 г. Применение подводных крыльев начинает становиться традицией. На польском тримаране «Ретман II» крылья были установлены еще в 1976 г.; ими оборудован тримаран «Азулао». В трансатлантической гонке 1979 г. принял участие тримаран «ВСД» (конструктор — англичанин Д. Келсал), снабженный двумя плоскими подводными крыльями с небольшой стреловидностью, расположенными под главным корпусом. Самым же интересным было участие в гонках яхты, спроектированной и построенной g помощью француза Эрика Табарли. Основные характеристики яхты: длина 16,5 м, длина по ватерлинии 13,8 м, ширина наибольшая 17 м, водоизмещение 6 т, площадь парусности 196 м2. Все яхты яхтсмена, которого знает весь мир и на которых он принимал участие в соревнованиях, — это определенный шаг в яхтострое-нии. Но если тримаран «Пен Дюик IV» был машиной для гонон, то «Пол Рикар» — просто гоночная машина, но настолько необычная, что кажется вышедшей из фантастического фильма . Оба тримарана — «ВСД» и «Пол Рикар» окончили гонку первыми.

У многокорпусных судов большое значение имеет полнота круговой диаграммы остойчивости, зависящая при наклонении на 45ч к ДП в нос и корму от миделя, от водоизмещения (каждый погруженный поплавок составляет 90—140% массы всей яхты), полпоты и расположения поплавков (взаимного и относительно главного корпуса). На французском судне «Ша Волант» («Летающий кот») поплавки имеют значительное водоизмещение и длину. Кроме того, жилая ячейка-капсула может по поперечным рельсам передвигаться от борта к борту. Увеличению остойчивости способствуют и подводные крылья.

Рис. 7. «Гош» Роберта Харвея — претендент на 58-узловую скорость

Рис. 8. «Пол Рикар» — крылатый тримаран.

Рис. 9. «Летающий кот» – тримаран со сдвижными поплавками и жилой капсулой.

Представляет интерес предложение Э. Гаше (Франция) — гоночный тримаран с парусом-решеткой, устроенной в жесткой раме, поворачивающейся в двух кольцевых направляющих — верхней и нижней, но, видимо, общее сопротивление всей системы обесценит преимущества решетки.

Далеко не все, что сейчас можно увидеть на яхтах перед стартом очередной «важной» гонки, будет использовано при создании крупных судов. Подводные крылья, тем более убирающиеся, из-за своей сложности, высокой стоимости и размеров не найдут применения на крупных судах, особенно в районах со слабыми ветрами. Но, возможно, в модифицированном виде (как успокоители качки) шверты — подводные крылья — все же будут применяться. Опыт, накопленный при изучении гидроаэродинамики яхты, механизации парусного вооружения, технологии материалов, несомненно станет необходимой частью любого проекта транспортного парусника.


Читать далее:

Категория Парусная система