Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

Системы обмера и гандикапа парусных яхт. Часть 1.

00 - 0013

Наметившееся в последнее время оживление на российских дистанциях крейсерских гонок вновь ребром поставило вопрос: по какому принципу считать и меряться? Устарелость (если не сказать — архаичность) большей части нашего парусного флота, его разнотипность вкупе с относительно небольшим числом вымпелов в каждом из имеющихся классов — все это крайне затрудняет объективную оценку результатов крейсерских парусных гонок.

Как следствие, мы видим разброд и шараханье в применяемых системах обмера и подсчета результатов. На Онеге до сих пор гоняются по давно похороненной в мире системе IOR (справедливости ради надо отметить, что значительная часть нашего флота была построена именно под нее), новорожденный Кубок России в классе “Open 800” принял на вооружение “модерновую” отечественную систему RS 2000, а Ассоциация класса “Л 6” вообще решила гоняться “по приходам”.

Опуская последний случай как не требующий каких либо пояснений (хотя вообще то практически нереально найти хотя бы две одинаковых “шестерки”), скажем, что создать абсолютно объективную, работающую идеально в любой ситуации и для любых типов яхт, систему обмера и подсчета, наверное, не удастся никогда.  И всегда проигравшие будут искренне полагать, что их “неверно пересчитали”.

Начиная публиковать материалы о различных системах гандикапа, мы не ставили своей целью полностью раскрыть все их тонкости — вряд ли это возможно в рамках журнала, а хотели познакомить яхтсменов (и организаторов соревнований) с основными принципами, положенными в основу действующих сейчас обмерно гандикапных систем с тем, чтобы (перефразируя известную фразу А.Эйнштейна) дать понять: “Обмерная формула изощренна — но не злонамеренна”.

В первой части статьи известного петербургского гонщика, конструктора и мерителя Василия Алексеева рассмотрены различные принципы организации систем гандикапа (т.е. коррекции времени в зависимости от ходовых качеств яхт), системам обмера будет посвящена вторая часть материала.

Еще раньше, чем парусные гонки оформились как вид спорта, было понятно, что яхты разных размеров находятся в них не в равных условиях. Например, победа знаменитой шхуны “Америка” над яхтами английской Королевской эскадры была бы отнюдь не очевидна, если бы применялась любая из известных сейчас систем гандикапа.

Однако создание первых таких систем стало возможным только на основе развития теории корабля во второй половине XIX в. Сейчас в мире существует несколько десятков различных обмерно гандикапных систем, разобраться в которых непросто даже специалисту. В этой статье попытаемся сделать обзор наиболее распространенных из них и дать краткую характеристику их особенностей, приме нимости, достоинств и недостатков.

Cagliari RC44 Cup 2011

Cagliari RC44 Cup 2011

Что такое гандикап?

Все системы гандикапа (по английски слово “гандикап” означает уравнивание шансов; применительно к яхтам — это система уравнивания расчетного времени прохождения дистанции) исходят из того, что соотношение между скоростями различных яхт известно. Найти это соотношение в зависимости от размеров, формы, площади парусов и других параметров яхты — задача системы обмера.

Как уже сказано, таких систем — десятки. Способов расчета исправленного времени яхты гораздо меньше. Использование той или иной системы гандикапа зависит от возможностей, предоставляемых системой  обмера, и от потребностей конкретных соревнований. Основные из них следующие: TOT (“время по времени”); TOD (“время по дистанции”); TOTD (“время по времени и дистанции”); системы, использующие поляру скоростей яхты.

В основу любой системы гандикапа положен следующий принцип: если считать, что качество всех яхт и квалификация их экипажей равны и они идут в одинаковых ветро волновых условиях, то исправленное время СТi (corrected time) у всех яхт должно быть одинаково. Как правило, для расчета исправленного времени фактическое время прохождения дистанции рассматриваемой яхтой ETi (elapsed time) сравнивается cо временем прохождения той же дистанции некоторой “яхтой сравнения” (reference boat), для которой считается, что ее фактическое время ET0 равно исправленному CT0:

CTi =CT0 =ET0 .                                        (1).

В качестве “яхты сравнения” может приниматься и некоторая абстрактная яхта, и одна из яхт флота. В первом случае вместо фактического времени принимается теоретическое расчетное время TT0 . В большинстве традиционных систем обмера теоретическая скорость яхты выражается одним числом — гоночным баллом R (rating).

Однако в разных системах под этим понимаются совершенно разные величины. Поэтому, чтобы избежать путаницы, введем понятие “скоростного потенциала” Rv , под которым понимается обобщенная характеристика ходовых качеств яхты, прямо пропорциональная теоретической скорости яхты v:

v≈Rv.                                                (2).

Система гандикапа TOT (“время по времени”).

Предположим, что соотношение скоростей яхт по стоянно и не зависит ни от скорости, ни от курса (рис. 1, линия 1). Тогда исправленное время будет прямопропорционально скоростному потенциалу яхты:

001

В реальности трудно найти хотя бы пару яхт, соотношение скоростей которых не зависело бы от силы ветра и курса. Даже если гоночный потенциал яхты определен верно, такой гандикап справедлив лишь “в сред нем”, при большом числе гонок на разных дистанциях и в разную погоду. В каждом же конкретном случае в зависимости от погодных условий фавориты и аутсайдеры могут быть известны еще до старта.

Система гандикапа TOD (“время по дистанции”).

Если предположить, что отношение между скоростями яхт vi и v0 линейно зависит от v0 и при очень малых значениях v0 скорости v всех яхт равны (в штиль все яхты одинаково не движутся):

002

Такое предположение неплохо работает, если яхты подобны по архитектурно конструктивному типу, как бы масштабируют друг друга. В этом случае на малых скоростях, когда основную роль играет сопротивление трения и скорость зависит главным образом от отношения площади парусности к смоченной поверхности, яхты будут идти почти одинаково, а с ростом скорости, когда все большую роль начинает играть волновое сопротивление, лодки бо`льших разме ров уходят вперед (рис. 1, 2).

Система гандикапа TOTD (“время по времени и дистанции”).

Если принять, что прираще ние скорости яхты относительно “ яхты сравнения” линейно зависит от скорости, т.е.

0015

Здесь, как и в системе TOD, учитывается, что отношение скоростей яхт зависит от силы ветра, но этот учет делается косвенно, через среднюю скорость яхты. Тем не менее эта система позволяет учитывать влияние энерговооруженности на относительную скорость. Например, если рассматриваемая яхта легче “яхты сравнения”, то ее относитель ная скорость vi/v0 на малых скорос тях будет больше 1, на больших — меньше, и наоборот (рис.1, 3).

Однако корректно это сравнение работает только, если одновременно учитывается тип дистанции. В самом деле, одна и та же скорость в 2–3 уз по генеральному курсу может получиться и при лавировке против штормового ветра, и при затяжных штилях.

Системы гандикапа, основанные на полярах скоростей.

Современные системы обмера, использующие математическое моделирова ние движения яхты, позволяют получать зависимость скорости яхты от курса и силы ветра — поляры скоростей, которые используются непосредственно для определения гандикапа и для расчета упрощенных систем гандикапа, перечисленных выше.

Непосредственное использование поляры скоростей.

Если замерить силу и направление ветра на каждом участке дистанции (w1, w2, … , wi), то для каждой яхты на основании таблицы скоростей vi можно рассчитать теоретическое время TTi прохождения каждого участка дистанции Di . Участки с косой лавировкой разбиваются на участок с чистой лавировкой Di1 и участок, пройденный в гоночный бейдевинд одного галса

003

004

005

006

и далее яхты занимают места в соответствии с минимумом СТ. Недостаток такой системы — необходимость высокой квалификации гоночного комитета, хорошей организации соревнований (должна быть возможность замерить силу и на правление ветра на дистанции) и закрытость (невозможность для гонщиков проверить результаты).

007

008

009

Упрощенные системы ганди-капа, использующие поляру ско-ростей. 

На основании поляры ско-ростей можно построить зависимость скорости яхты от силы ветра для не-скольких характерных типов дистан-ции, задаваясь соотношением дли-тельности различных курсов. Чаще всего используются следующие типы:

1.Случайная круговая (агш!аг гапйот) дистанция, на которой все направления ветра равновероятны (не надо путать вероятность с реализацией). На такой дистанции гоночный бейдевинд занимает 25% длины дистанции, а все остальные курсы равновероятны: полный бейдевинд (от гоночного бейдевинда до галфвинда — 16.7%, галфвинд (или курсовой угол истинного ветра + 15° от траверза) — 16.7%, крутой бакштаг (КУ 105-150°) — 24%, полный бакштаг — фордевинд — 16.7%).

Такой тип дистанции следует рассматривать, если яхты движутся по замкнутому кольцу (например, огибая большой почти круглый остров) при по-стоянном направлении ветра или идут в длинную маршрутную гонку, когда нет возможности ни предсказать направление ветра, ни фиксировать его во время гонки.

2.Олимпийский треугольник — дистанция типа «лавировка—бакштаг—лавировка—фордевинд». Лавировка занимает 46% длины дистанции, бакштаг — 32%, фордевинд — 22%. Рекомендуется применять накоротких дистанциях олимпийского типа, а также на маршрутных гонках, если распределение курсов примерно соответствует указанному выше.

3.Петля — вид дистанции, когда половину ее яхты идут против ветра (в лавировку), половину — по ветру. Может применяться как в коротких, так и в маршрутных гонках.

4.Лавировка — дистанция, когда всю ее проходят в лавировку. Реко-мендуется применять в маршрутных гонках, когда яхты проходят гоноч-ным бейдевиндом не менее з длины дистанции.

5.Линейная (без лавировки) — дистанция, когда лавировка полнос-тью отсутствует, а остальные курсы равновероятны (полный бейдевинд — 22.2%, галфвинд — 22.2%, крутой бакштаг — 33.3%, полный бакштаг и фордевинд — 22.2%). Рекомендуется применять как на коротких гонках по замкнутому кругу, так и на маршрутных гонках, если яхты проходят дистанцию практически без лавировки.

Графическая зависимость скорости яхты от силы ветра показана на рис. 3, причем для каждого гипа дистанции эта зависимость будет своя.

Используя такую зависимость расчетного времени яхты от силы ветра, можно получить еще несколько упрощенньтх систем гандикапа.

Пересчет по времени яхты сравнения.

Исправленное время СТ для каждой яхты получается путем сравнения ее фактического времени с теоретическим врененем прохождения этой дистанции «яхгой сравнения», для которой СТ0 = ЕТ0 = СТ;-(рис. 4). Тип дистанции, по которой производится пересчет, должен быть задан Гоночным комигетом.

Далее яхты-участницы сравниваются между собой по минимуму СТ. В качестве «яхты сравнения» может приниматься как одна из яхт флота, так и некая абстрактная, важно лишь, чтобы она была по ходовьтм качествам как мож-но ближе к яхтам флота.

Такой способ пересчета позволяет избежать погрешностей линейной аппроксима-ции. Недостаток его — пересчет становится полностью закрытым от учасгников, так как повторить его вручную почти невозможно.

Линейная аппроксимация ис-правленного времени.

Имея зависимость теоретического времени прохождения дистанции ТТ,- от силы ветра (см. рис.З), можно для каждой силы ветра вычислить поправку для времени относительно «яхты сравнения»

0010

0011

0012

Аналогичным образом можно построить аппроксимацию типа TOD или TMF. Достоинство таких аппроксимаций — в их простоте и наглядно сти, однако они обладают и рядом существенных недостатков. На рис. 6 и 7 представлены зависимости относительного исправленного времени от средней скорости для двух яхт, имеющих близкий гоночный балл, но конструктивно различных — типично IOR овского “однотонника” ( “Farr 40”), и хорошо известного польского проект “Cetus”.

“Farr 40” почти вдвое легче, на 1.5 м короче польской яхты и имеет дробное вооружение. По опыту гонок, у этой яхты — явное преимущество на лавировке, особенно в слабый ветер; “Cetus”, напротив, со своим топовым вооружением и большой длиной выигрывает в свежий ветер и на попутных курсах.

Из рис. 6 видно, что на олимпийском треугольнике на скоростях до 5 уз прямая линейной аппроксимации идет ниже расчетной кривой, причем максимальная разница составляет около 0.5%, и лишь на скоростях более 5.5 уз картина меняется на противоположную. Это значит, что “Farr 40”, благодаря линейной аппроксимации, получает необоснованную фору до 0.5%.

На олимпийской дистанции средняя скорость обычно невелика, поэтому такая ситуация оказывается типичной. На линейной дистанции без лавировки (см. рис. 7), наоборот, преимущество в скорости чаще имеют более длинные яхты “Cetus”, а средняя скорость на такой дистанции значительно выше, чем на олимпийской.

В то же время линейная аппроксимация на скоростях выше 6 уз дает “Цетусам” дополнительную фору. Несправедливость гандикапа в обоих случаях очевидна, но это недо статок не системы обмера, а системы гандикапа. Устранить его можно было бы, используя более сложный пересчет по кривой TT(W) (см. рис. 4), как это описано выше.

0014

Виды дистанции.

Неверный выбор типа дистанции также может привести к ошибке. Например, если в упомянутом выше примере (“Farr 40” и “Cetus”) в результате захода ветра дистанция из олимпийского треугольника превратится в “трамвай”, который яхты проходят без лавировки, и средняя скорость составит, скажем, 7 уз, то при использовании для расчета коэффициентов олимпий ской дистанции получится, что “Farr 40” должен “Cetus” около 0.3% по времени, тогда как правильное значение (по коэффициентам линейной дистанции) составит 0.8% .

Василий Алексеев.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №195.

15.07.2015 - Posted by | теория | , , , ,

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками - яхту своей мечты...

Twenty Fourteen

A beautiful magazine theme

%d такие блоггеры, как: