Полезные ссылки

ЗАКОНЫ ГЛУБИНЫ

При посещении парусной выставки или эллинга для хранения яхт удается взглянуть на лодки с непривычного ракурса – снизу. В центре внимания оказываются выпуклые формы подводной части корпуса, а также перо руля и киль. И при этом наблюдатель будет удивлен разнообразием того, что предстанет перед глазами: плоские кили с горизонтальными плавниками, кили узкие с бульбами, кили трапециевидной формы. То же разнообразие наблюдается в форме рулей и корпусов лодок. Почти прямые штевни соседствуют с наклонными, а закругленные шпангоуты с плоскими U-образной формы.

Богатство форм порождает различные вопросы. Например, в чем недостатки и преимущества обводов яхт предыдущего поколения? Можно ли считать подводную часть корпуса современных лодок совершенной и обеспечивающей бóльшую скорость? Возникают такие вопросы на основе личного опыта. Некоторые яхтсмены бывали в переходах на яхтах, которые так плохо слушались руля, что хождение под парусами из удовольствия превращалось в тяжелую изнурительную работу. Можно задаваться и другими вопросами. Например, ухудшаются ли мореходные качества яхт с глубокой осадкой по сравнению с осадкой, которая несколько меньше? И насколько оправдана наценка за киль из свинца?

Ответы на эти вопросы служат предметом бесконечных дискуссий в среде любителей парусного спорта.

Тем, кто обладает базовыми знаниями, проще выбрать лодку.

Почему яхта может уйти в брочинг, вопреки противодействию руля?

С такой ситуацией яхтсмены сталкиваются прежде всего на курсах фордевинд под спинакером. Яхту начинает сильно раскачивать с борта на борт и удержать ее можно только с помощью отработки рулем. Но неприятность все-таки случается. Лодку приводит, она кренится, не слушается руля, сильно меняет курс к ветру и ложится парусами на воду – происходит срыв потока. Брочинг может произойти по двум основным причинам. Во-первых, при потравленных шкотах и большом переднем парусе центр парусности смещается далеко вперед и на подветренную сторону. Если в этот момент есть еще и значительный крен, то тенденция усиливается. Чтобы удержать баланс сил, воздействующих на лодку, необходимо сильнее работать рулем. Если его перекладывать на 25–30 градусов (в зависимости от профиля), то происходит срыв потока с руля. Подъемная сила пропадает, центр бокового сопротивления значительно смещается к носу. Если лодка испытывает сильную бортовую качку и перо руля настолько далеко выходит из воды, что втягивает под себя воздух, этот процесс будет только ускоряться, поскольку воздушные пузырьки нарушают прилегающий поток.

Почему водовороты не всегда тормозят ход яхты?

Если наблюдать за кормой кренящейся яхты, можно заметить, что водный поток срывается не прямо, а как бы обтекает корму. Непосредственно за подзором кормы тянутся небольшие водовороты и пузырьки. Многие яхтсмены говорят о том, что корма «тащит» воду и яхта существенно теряет скорость. Выходом из такой ситуации было бы перераспределение веса на нос. Рундуки следует освободить от всего лишнего, цистерны в кормовой части опорожнить. Экипаж яхты переместить из кокпита на нос. На самом деле этому эффекту приписывают больше значения, чем следует. Если струя остается только на поверхности воды, это не тормозит яхту. Другое дело, когда вихревая дорожка за кормой достигает более глубоких слоев воды. Тогда в случае, если водовороты достигают 20–30 см глубины, скорость лодки существенно замедляется.

Почему оконечности килей настолько разнообразны?

Огромное разнообразие форм килей удивляет: здесь и заостренные, и тандемные кили, и с боковыми крыльями, и многие другие. Причина такого разнообразия – в стремлении конструкторов яхт уменьшить осадку и обеспечить оптимальное обтекание киля. При движении яхты обтекание киля происходит от основания до оконечности, причем с подветренной стороны к наветренной. К этому следует добавить вихревую дорожку, которая воздействует сильнее всего на нижнюю кромку киля. С помощью концевых пластин, скошенного киля или киля с боковыми крыльями сегодня предпринимаются попытки минимизировать тормозящее воздействие потока. Используя киль с крыльями, конструкторы стремятся получить дополнительную подъемную силу при крене. Однако более толстые крылья, которые одновременно выполняют функцию балласта – это, скорее, недостаток. Их поверхностное трение слишком велико. Преимущество дают только тонкие небольшие крылья. Они могут быть изготовлены даже из углеродного волокна. При этом ясно одно: длинные кили с низким центром тяжести всегда остаются лучшим решением.

Почему корма яхты может запрокинуться?

Этот феномен знаком яхтсменам, которые ходят на лодках с объемными обводами и широкой кормой. Если такая яхта идет с большим креном, ее может сильно приводить. На шквалах яхту приводит уже при крене в 20 градусов. Этому есть причина. При крене лодки смоченная поверхность корпуса становится асимметричной. В корме большая площадь корпуса еще находится в воде, а в носовой части – уже значительно меньше. Как следствие этого несоответствия смещается ось крена яхты. Она уже больше не расположена рядом с линией миделя, как на лодке без крена. Ось крена теперь проходит от носа лодки наискось на подветренную сторону к корме. Кормовая часть яхты с наветра показывается из воды. Кроме того, силы, действующие в направлении движения, теперь работают вдоль новой оси. То есть в большей степени на ветер.

Почему старые кили имеют форму трапеции и отличаются большей шириной?

Передняя кромка килей раньше нередко имела наклон от 20 до 40 градусов в сторону кормы. Одна из причин в том, что на конце киля, который внизу сужается более значительно, возникает меньше водоворотов. Другая причина – убежденность конструкторов 20-летней давности в том, что скошенные передние кромки килей испытывают бóльшую подъемную силу и гидродинамически более эффективны. Сегодня известно, что другие формы передней части килей функционируют лучше. Третья причина – бóльший вес корпусов моделей предыдущего поколения, вследствие чего они вполне могли иметь более высокий центр тяжести киля.

Наконец, в свое время кили трапециевидной формы просто соответствовали классическим нормам эстетики. Сегодня корпуса лодок легче, и поэтому конструкторы устанавливают балласт на самой нижней точке яхты с целью добиться наибольшей эффективности противовеса. При проектировании киля эта задача – основная. А задача оптимизации потока уходит на второй план. Так возникли современные кили, которые внизу нередко бывают шире, чем у основания, и у которых балласт сосредоточен на оконечности. Силы, воздействующие на днище яхты, куда более значительны, чем раньше. Кроме того, такой киль необходимо правильно подвесить на кильсоне.

Полный вариант статьи читайте в Yacht Russia №3(6).