50 узлов на однокорпусной яхте. Возможно ли это?

Последнее десятилетие мы стали свидетелями небывалых усилий в борьбе за абсолютный рекорд скорости под парусами. Сколько аварий, сколько труда, сколько потраченных средств – и все ради того, чтобы хрупкая скорлупка промчалась 500 м по тихой воде со скоростью 50 уз. Люди любят круглые цифры. Но вот этот результат достигнут – что дальше?

А дальше, что вполне естественно, хочется достичь такой же скорости на крупном и мореходном судне, в частности, на однокорпусной яхте – типе судов, который в последнее время сильно отстал от многокорпусников именно в достижении максимальных скоростей и рекордных суточных переходов. Итак, можно ли развить 50-узловую скорость на однокорпусной парусной яхте?

Такой вопрос задала себе интернацио-нальная группа конструкторов «The SpeedDream Team» под руководством Владислава Мурникова, известного нам еще по созданию яхты «Fazisi», первого отечественного участника кругосветных океанских гонок. Один из принципиальных вопросов, который ставит перед собой эта команда – есть ли возможность сократить или полностью нивелировать скоростной разрыв, существующий сегодня между однокорпусными яхтами и многокорпусными конструкциями?

«Наша группа будет объединять конструкторов, имеющих опыт создания океанских гоночных яхт наподобие «Volvo 70» и «Open 60», многокорпусных и моторных яхт, специалистов в области гидродинамики, инжиниринга и новейших композиционных материалов.

Ее задача – за два года сконструировать быстрейшую на Земле однокорпусную парусную яхту, которая не просто сможет перекрыть существующий рекорд пересечения Атлантики, но улучшит его не менее чем на одни сутки. После этого мы планируем приступить к рекордным плаваниям на транстихоокеанской и кругосветной дистанциях», – говорит Владислав Мурников.

 

 

Команда считает, что новая яхта будет способна поддерживать среднюю скорость на трансатлантической дистанции около 40–45 уз, временами превышая 50-узловой показатель. С такими характеристиками лодка теоретически сможет пройти более 1000 миль за 24 ч, чего пока не добилось ни одно парусное судно на планете.

Каким же будет это уникальное судно (оговоримся, если все же удастся его построить) и на чем основывается его конструкция? За прототип команда берет… да-да, всю ту же самую «Fazisi», принципиально развивая изначально заложенные О.Ларионовым в тот проект идеи и концепции.

В гонке 1989 г. «Fazisi» выступила не самым удачным образом, но давайте вспомним, что на ее счету – второй по протяженности суточный переход (386 миль) среди всех яхт, вышедших на дистанцию кругосветной регаты «Whitbread» и пиковые скорости свыше 30 уз. «Fazisi» тогда называли «русской подводной лодкой» за ее необычно низкий борт – проектируемая «SpeedDream» будет еще более радикальной в этом отношении – она получит волнопронзающие очертания носовой части, которые, по мнению В.Мурникова, и станут ключом к достижению сверхвысоких скоростей в открытом море.

«Все дело в том, – продолжает Владислав, – что крупные рекордные многокорпусники в течение последних двух десятилетий развиваются совершенно свободно, не будучи связанными ограничениями каких-либо классов, в отличие от большинства однокорпусных судов, совершенствование которых ограничено рамками действующих классов.

 

 

Но даже в этих условиях яхты класса «VOR 70», развивающиеся с учетом весьма жестких «боксовых» правил, способны достигать скоростей более 40 уз. Однако однокорпусники имеют широкие корпуса, которые хоть и выходят на режимы серфинга, довольно быстро тормозятся, особенно на сильном волнении. А вот катамараны и тримараны, имеющие отношение L/B ~ 10, способны дольше поддерживать высокие скорости.

Но сегодня многокорпусники проектируются по принципу «длина бежит» и даже на предельных скоростях движутся в водоизмещающем режиме, а лучшие однокорпусные суда могут идти в режиме серфинга. В этом мы и видим перспективы преодоления скоростного разрыва между одно- и многокорпусниками».

Звучит, конечно, многообещающе. Однако не стоит забывать о том, что движение с высокой скоростью (тем более в режиме серфинга) требует от однокорпусной парусной яхты значительной величины восстанавливающего момента, которая обеспечивается сегодня, в том числе, и большой шириной судна – таковая, как ни крути, все — же не очень хорошо укладывается в «волнопронзающую» концепцию, требующую весьма узкого корпуса. Итак, каким же видит инициатор проекта свое будущее детище?

Изначально планируется построить очень легкую (водоизмещение – лишь 18 т) 100-футовую яхту с отношением L/B, равном 5 (причем ширина по  КВЛ – всего 3 м, тогда L/B_квл  уже достигает 10!), имеющую в плане форму треугольника: максимальная ширина судна оттянута к самому транцу (что сильно напоминает идеи Хуана Коуйоумджийяна, хотя, конечно, куда радикальнее их). При длине по КВЛ 99 футов у этой машины относительная длина L_квл/³\/ D равна 11.5 – чудовищно высокая величина, даже близко не достигаемая лучшими современными однокорпусными судами (например, яхты класса «VOR 70» имеют этот параметр порядка 8.2, а супер-макси «Alfa Romeo 2» – 9.52).

 

 

Подобная характеристика означает весьма серьезное снижение волнового сопротивления движению судна. Причем – очень важная деталь! – яхта изначально проектируется на постоянное движение с углом крена порядка 20 – 25°. На этот угол крена оптимизируется односкулая подводная часть корпуса – в поперечном сечении она фактически представляет собой монолыжу с двумя побортно поставленными опорными (глиссирующими) поверхностями, на которых и будет «ехать» яхта, находясь в режиме серфинга.

Любопытно, кстати говоря, сравнить характеристики «SpeedDream» с побывавшей на наших тестах скоростной моторной яхтой VSV («MarySlim», «КиЯ» № 215), созданной по той же волнопронзающей концепции. Длина последней составляет 22.3 м, ее ширина по КВЛ равна 2.67 м, таким образом соотношение L/B_квл  равно 8.35 – пропорции, не принципиально отличающиеся от проектируемого парусного рекордсмена. Водоизмещение «MarySlim» заметно выше – 25.5 т, расчетная скорость – до 40 уз, причем приводят ее в движение дизеля суммарной мощностью более 3000 л.с.

Хватит ли «SpeedDream» парусины для того, чтобы заменить этот неслабый табун лошадей? Приблизительный (весьма приблизительный!) подсчет показывает, что на остром курсе при ветре скоростью 10 м/с имеющиеся 480 обмерных квадратов парусины необычной яхты как раз и будут (с учетом всех потерь) развивать расходуемую на движение мощность, чуть большую 3000 л.с. Так что, вроде бы, «цифра бьется».

Но возникают и другие вопросы: достаточна ли будет ширина глиссирующей пластины, не станут ли сильно замываться сопряженные с ней поверхности днища, хватит ли судну восстанавливающего момента, каким окажется сопротивление выдвижных элементов, отвечающих за противодействие крену и дрейфу?

 

 

Постоянный угол крена уникальной яхты должен поддерживаться за счет настройки парусов и отклонения балластного фальшкиля. Впрочем, сами разработчики остерегаются называть эту деталь «килем»: по их замыслам, это будет длинная (почти 5.5 м) и узкая профилированная титановая пластина, к которой подвесят массивный 9-тонный бульб (таким образом, доля балласта в водоизмещении яхты достигнет 50%).

Существенная деталь – в то время как большинство отклоняющихся килей современных яхт имеет угол отклонения от ДП не более 40° (исключения можно пересчитать по пальцам одной руки), киль «SpeedDream» получит угол отклонения около 70° с тем, чтобы бульб и сам фальшкиль полностью выходили из воды на рабочем крене яхты.

В результате снижается сопротивление, вызываемое килем, а также заметно повышается восстанавливающий момент. Детали проекта пока, естественно, держатся в секрете, но утверждается, что уже разработана уникальная система поворота киля, позволяющая достичь столь больших углов его отклонения. «Наша задача – максимально снизить сопротивление, – говорит Владислав.

– Чем оно меньше, тем эффективнее используется подъемная сила, возникающая на парусах, тем меньше может быть их площадь, тем меньше требуется восстанавливающий момент, тем меньше, в конечном итоге, нагрузки на судно».

 

 

Вторым ключевым узлом, отвечающим за высокий восстанавливающий момент необычной яхты, является пара своеобразных гибридов шверта и подводного крыла. Внешне это выглядит как знакомый уже по многокорпусникам С-образный шверт, повернутый на 90° и располагающийся практически параллельно поверхности воды вблизи ЦТ яхты, что должно уменьшать негативное влияние килевой качки на эффективность швертов — крыльев.

При этом на горизонтальной поверхности шверта-крыла развивается подъемная сила, повышающая восстанавливающий момент. По оценкам конструкторов, на предельных скоростях движения до 40% суммарного восстанавливающего момента создается именно на подветренном шверте-крыле, при этом отогнутый вниз носок шверта противодействует дрейфу вместе с традиционным вертикальным кинжальным швертом, пара которых будет располагаться вблизи мачты.

Детали парусного вооружения пока не проработаны, но предлагается вооружить яхту сильно отклоненной назад и сдвинутой к корме 40-метровой мачтой-крылом с гиком, изогнутым в вертикальной плоскости так, чтобы предельно минимизировать просвет между гротом и палубой яхты, используя последнюю в качестве своеобразной аэродинамической шайбы.

На попутных курсах энерговооруженность яхты заметно превысит пресловутые «50 м²/т», так что теоретически препятствий для выхода на глиссирование у нее нет (если, конечно, хватит площади глиссирующей поверхности). Безразмерная величина \/S/³\/D у «SpeedDream» и вовсе равна 12.66 – цифра, очень высокая для

сегодняшних однокорпусников (у «Alfa Romeo 2» – 11.38).

 

 

Палуба «SpeedDream» с учетом волнопронзающей концепции яхты рассчитана на то, что будет постоянно омываться не просто брызгами – потоками воды. Поэтому неудивительно, что вся она напоминает упругую обтекаемую оболочку, обтянувшую корпус, находиться на ней в процессе движения не предполагается вовсе, а рулевые кокпиты будут прикрыты развитыми обтекателями, более напоминающими авиационные конструкции.

Хорошо защищенный центральный кокпит решен более чем оригинально – его настил образован сеткой (как на многокорпусных судах), под которой располагается тоннель для немедленного слива через открытый транец попавшей в кокпит воды. Носовая часть палубы образована парой развитых волноотбойников, по форме и расположению сильно напоминающих те, что мы увидели пару лет назад на центральных корпусах новых французских океанских тримаранов.

 

 

В целом, надо сказать, этот необычный проект выглядит как переосмысление многих идей, изначально внедренных именно на многокорпусных лодках вкупе с развитием экстремальных однокорпусных концепций (позаимствованных, в том числе, у моторных судов). Внимательные читатели, кстати, могут отметить, что некоторые концептуальные решения «SpeedDream» напоминают предложения, высказанные недавно на страницах «КиЯ» Ю.Киселевым (№ 215) – это может свидетельствовать то, что некоторые идеи уже, что называется, хорошо созрели и носятся в воздухе. Тем интереснее дождаться его реализации и убедиться в жизнеспособности и оправданности чрезвычайно рискованного и футуристичного проекта.

Артур Гроховский.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №225.