Домашняя яхт-верфь.

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

«Качающаяся» мачта, что это такое?

001

Нe пугaйтесь. Мaчтa вoвсе не летит зa 6opт, в вoду.  И вoo6ще, ктo скaзaл , чтo должно кpениться все суднo, a не тoлькo мaчтa?  Системa стa6илизaции «Сэйлмэтик» — зaпaтентoвaннoе нopвежскoе изoбpетение, кoтopoе дaет вoзмoжнoсть мaчте нaклoняться дo З5о oт веpтикaли. Сyмaсшедшaя идея — нo oнa pa6oтaет!

Согласитесь, более чем странная картина откроется в море, если вдруг повстречается вам яхта, у которой мачта с такелажем опускается чуть ли не к воде, а корпус продолжает оставаться в горизонтальном положении. «Плавaниe на «poвнoм килe» —  вoт как этo называют два нoрвeжца Kаpл Oскар Эрн и  Ян  Aртур Kристeнсeн, кoторые  свoим изобрeтeниeм пeревeрнули все oбщепринятыe пoнятия o хoждeнии пoд парусaми.

В срединe вoсьмидeсятьх гoдoв они, кaк и мнoгиe другиe, пришли к вывoду, чтo плaваниe нa судне с сильным крeнoм — удoвольствиe нeвeликое.  Часть кoнструктoрoв пошла пo пути сoздания катaмаранных и тримаранных схем, нoрвeжцы жe задались вoпрoсoм: пoчeму бы не дать  мaчтe  вoзмoжность наклoняться с тeм, чтo — бы суднo сoхраняло гoризoнтальнoe пoлoжeние?

И тeпeрь эта идея рeализовaнa в защищeннoй патeнтoм систeмe, кoтoрую сами автoры назвали «Системой стабилизации «Сэйлмэтик». Прoцитируeм сooбщениe нeскoльких запaдныx  жyрналистoв, пoбывавших на яхтe с качающeйся мачтoй.

За исключением несколько большей ширины корпуса и необычайно широкой для З6 — футoвoй яхты кoрмы, на oпытной яxтe мoжнo найти лишь считaнныe признаки наличия уникaльнoй систeмы. Больше всегo в глаза бpoсаются ванты с их длинными защитными чexлами и бoльшие вaнт –пyтeнсы  спeциальнoй кoнструкции. Читать далее

Реклама

12.09.2015 Posted by | Аэродинамика, паруса | , , , | Оставьте комментарий

Яхты «Tartan» и «C&C» американские легенды качества.

00-00333

Входе многолетних контактов с европейскими производителями у меня сложилось определенное  мнение об идеальной яхте. Надеюсь, что продавцы лодок других марок простят меня за некоторую предвзятость, но четыре года назад такими для меня были (а с некоторой натяжкой остаются и сейчас) яхты фирм “Oyster”, “Moody”, “Farr” и “Westerly”.

Дело в том, что мои клиенты для океанского круиза всегда покупали яхты длиной 50 футов и больше, а в таком диапазоне лодки этих фирм — наиболее комфортабельны и надежны. В США, куда я переехал, эти бренды отсутствовали, поэтому долго не удавалось определиться с “любимчиками” нового для меня рынка.

Впоследствии на американском рынке парусных яхт я выделил “C&C” и “Tartan”, разные и по характеру, и по экстерьеру. Лодки “C&C” со всем необходимым оборудованием, но без всяких излишеств — эдакие “спартанские” воины, подтянутые, стремительные, всегда готовые броситься в бой. “Tartan” же выглядит как супер престижный и роскошный автомобиль класса “люкс”.

Именно эти два имени американских яхт выделялись среди прочих прежде всего высоким качеством изготовления. Это уже потом я узнал, что корпуса у них сэндвичевые, смола для изготовления их корпусов применяется только эпоксидная модифицированная и что только их производители дают 15 лет гарантии на корпус, а карбоновые мачты — не опция, а стандартная комплектация.

Читатели, наверное, уже обратили внимание на то, что я выбрал яхты двух фирм, а о корпусах, которые, кстати, как минимум в два раза легче их полиэфирных “соразмерников”, пишу как об одном. В технологическом смысле так оно и есть. Более того, когда я на Чикагской ботшоу договорился о встрече на территории предприятий — изготовителей этих судов, тогда еще не знал, что мне покажут одно производство, на котором строятся и быстроходные “C&C”, и комфортабельные “Tartan”. Читать далее

18.07.2015 Posted by | Обзор яхт. | , , , , | Оставьте комментарий

Разборный катамаран «ВЕКТОР”.

001

Основные особенности. Известно два основных типа конструкций надувного разборного катамарана — это плоская рама и ферма. Как показывает жизнь, одним из основных факторов, определяющих мореходность лодки, является высота надводного борта (для катамарана — вертикальный клиренс).

Большая высота достигается разными способами: увеличением диаметра поплавков для катамарана с плоской рамой или высоты моста — при его ферменной конструкции. Авторы, решив сконструировать и построить разборный парусный катамаран для туристского плавания, из соображений технологичности изготовления катамарана выбрали вариант с плоской рамой.

Диаметр поплавков, обеспечивающих необходимый клиренс, — 0.66 м (в цилиндрической части), длина — 6.3 м, общая ширина — 3.3 м. Изготовлены они были В. Н. Пихтаревым (за что авторы выражают ему свою особую признательность и благодарность), который достаточно хорошо разработал их конструкции на базе современных материалов для самых разных катамаранов (в основном для “Альбатросов”) с использованием пластин жесткости в носу и в корме.

Основные идеи разработки принадлежат Андрею Бабушкину, некоторые из них были сформулированы в совместных обсуждениях с В. Н. Пихтаревым и В. М. Перегудовым. Первый катамаран из планируемой серии — “Вектор” — был испытан в походе по Белому морю в 2003 г. и показал себя как очень устойчивое, достаточно скоростное и хорошо управляемое судно. Вес его — около 140 кг, в собранном виде его могут переносить тричетыре члена экипажа, грузоподъемность — около 1000 кг (пять — шесть человек и груз).

Рама, поплавки, трамплин.

Практически во всех известных конструкциях катамаранов близких типоразмеров крепление баллонов к раме обеспечивается с помощью фермы, конструкция которой, как известно, довольно сложна в изготовлении, но позволяет легко получить необходимый клиренс. Давно высказывалась идея, что достаточную высоту трамплина можно обеспечить и без фермы, просто увеличив диаметр баллонов. Читать далее

16.07.2015 Posted by | Многокорпусники. | , , , , | 1 комментарий

Китайский парус и современность.

00 - 0055

ОТ РЕДАКЦИИ: Время от времени в редакцию приходят письма читателей, содержащие просьбу рассказать о конструкции и особенностях малых рыболовных и транспортных парусных судов Дальнего Востока — джонках. Видимо, интерес к ним в значительной мере подогрет художественной морской литературой, восторженными отзывами об этих судах моряков — первооткрывателей дальневосточных морей.

Кроме того, в последние годы на трассах океанских гонок не раз появлялись оригинальные яхты, оснащенные характерными для джонок «перепончатыми» парусами. Вспомним, например, «фолькбот» «Джестер» — участницу всех Трансатлантических гонок ОСТАР, 12-метровую «Гэлуэй Блейзер II», на которой Билл Кинг стартовал в первой кругосветной гонке «нон стоп».

В планах редакции намечена публикация материала о джонках под рубрикой «Лодки всех стран и народов», и мы будем признательны всем, кто окажет помощь е подборе материала или возьмет на себя труд подготовить такую статью. А пока что предлагаем вниманию читателей главу из книги известного английского яхтсмена Дж. Ховарда  — Вильямса «Паруса». В 1988 г. эта книга вышла в Англии восьмым изданием.

За 20 лет, прошедших со дня выхода первого издания этой энциклопедии парусного искусства, она была переведена на пять европейских языков, отдельные главы из нее публиковались и в «Катерах и яхтах» («Конструкция спинакера и управление им» в «КиЯ» № 19; «Парусная ткань» № 78; «Как получается профиль паруса» № 79; «Раскрой и шитье парусов» № 81; «Отделка паруса» № 82).

Добавим, что самому Ховарду-Вильямсу, бывавшему в Сингапуре, довелось практически познакомиться с управлением джонкой и ее устройством. Всегда считалось, что у китайцев есть специальное чисто китайское слово для такого паруса — «джанк», но в данном случае оно происходит от яванского «джонг», что означает «лодка».

001

Как 6ы то ни было, пока в Европе происходила медленная эволюция прямого паруса, завершившаяся созданием настоящих плавучих замков с многометровыми парусными башнями, уходящими ввысь и приходящими в движение лишь при попутных ветрах.

Китае развивалась оснастка с одним косым парусом, под которым судно могло успешно идти под острым углом к ветру и легко управлялось малочисленным экипажем. Оказалось, что паруса китайских джонок кое-чему могут научить и сегодняшних яхтсменов и конструкторов яхт.

Совершенно очевидно, что китайские паруса появились еще в те времена, когда Британия находилась под властью римлян, а 600 лет назад океанские джонки грузоподъемностью 300 т и более совершали плавания из Китая в Африку. Хотя на первый взгляд оснастка джонки выглядит очень сложной, особенно на чертежах и фотографиях, управление китайскими парусами очень просто, а сами они достаточно эффективны.

Каждая мачта несет только один парус; как правило, она не имеет стоячего такелажа и опирается на корпус лишь в степсе (на киле) и в пяртнерсе (на палубе); только мачты крупных океанских джонок раскреплялись вантами и штагом. Сам парус напоминает известный в Европе люгерный балансирный парус, примерно 1/3 площади которого расположена перед мачтой.

Парус снабжен своеобразными сквозными латами, каждая из которых. скорее, напоминает промежуточный гик. Их весьма солидная масса способствует тому, чтобы грубая и примитивная ткань (чаще всего мат, сотканный из бамбуковых волокон) была хорошо расправлена и оставалась плоской в сильный ветер.

002

003

К концу каждой «латы» — гика крепится отдельный шкот, при помощи которого обеспечивается отличный контроль за установкой паруса. В частности, регулируя натяжение этих шкотов, можно избежать скручивания паруса по высоте, так называемого «твиста», который играет существенную роль в настройке паруса современных гоночных яхт.

Интересно сравнить фотографии джонок, идущих в бакштаг, с европейскими шлюпами и тендерами XIX в. на том же курсе. Хотя на яхтах гика — шкоты выбирались довольно сильно, гафели все равно уходили под ветер. Неудивительно, что для противодействия огромной силе дрейфа гоночные яхты прошлого снабжались столь глубокими килями.

Из-за большого веса рейка, толстой циновки — паруса и множества грубых лат-гиков китайские паруса большой площади приходилось поднимать при помощи нескольких фалов. Однако большой вес оснастки становился преимуществом, когда нужно было уменьшать площадь паруса — брать рифы.

Для этого достаточно было потравить фал (или фалы) на соответствующую высоту и позволить парусу вместе с «латами» лечь на грота — гик; при этом топенанты удерживали спущенную часть паруса на гике.Английский яхтсмен Хаслер был среди первых, кто обратил внимание на качества китайских парусов и применил их для оснащения современных крейсерских яхт.

В 1959 г. он установил парус джонки на 25-футовой яхте «Джестер» класса «Фолькбот» и в следующем году занял на ней 2-е место в Трансатлантической гонке яхтсменов-одиночек ‘. Разумеется, при использовании современных материалов для парусов и оснастки масса вооружения многократно снизилась, что способствовало распространению китайского паруса и на других яхтах.

004

Принципы современного варианта паруса джонки можно понять из рисунков. Парус (его сейчас шьют из дакрона и других синтетических тканей) делится на несколько панелей сквозными латами, число которых определяется в зависимости от размеров и формы паруса. Парус поднимается при помощи фала, закрепленного к рейку.

Он всегда расположен по одну сторону от мачты; каждая «лата» привязана к ней своим сегарсом таким образом, чтобы лата свободно могла скользить вдоль мачты. Внешние концы лат попарно соединены стропом с коушем или блоком, через который пропущен шкот, идущий затем через многошкивный блок на палубе к месту управления яхтой.

Важной деталью оснастки является гика -топенант со шпрюйтом, который поддерживает гик в случае, если фал выбран не полностью, и удерживает на гике парус вместе с латами при рифлении. Есть еще дополнительные снасти, контролирующие правильное положение паруса. Это бей — фут рейка, удерживающий его у мачты в любом положении, выбран ли фал полностью или частично.

Это галс, закрепленный к переднему концу гика и удерживающий его внизу. Эта снасть может быть снабжена талями, но обычно достаточно простого линя, закладываемого за обушок на палубе. Яхтсмены дополнили оригинальную оснастку китайского паруса слаблинем, который подтягивает передние концы верхних лат к мачте и противодействует усилию, создаваемому бейфутом рейка.

При помощи изменения натяжения слаблиня можно регулировать положение центра парусности в продольном направлении (в пределах слабины сегарсов лат). Китайские мореходы снабжали каждую лату отдельным шкотом, проведенным через многошкивный блок, закрепленный на коренном конце снасти (собственно шкота), при помощи которого настраивался парус.

005

Эту же систему предпочитает и американский конструктор Том Колвин, так как она позволяет контролировать установку любой части паруса у задней шкаторины относительно ветра. Однако в этой системе увеличивается число снастей, требующих внимания экипажа.

К тому же, некоторый «твист» грота по высоте, как известно из аэродинамики паруса, полезен для его эффективности, несмотря на то, что приходится иногда перебирать гика — шкот для правильной работы верхней части паруса.

Возможно, кому-то вариант оснастки джонки покажется чрезмерно сложным, но нетрудно убедиться в обратном, если сравнить джонку, например, с «четвертьтонником» — с его гибкой мачтой, десятками оттяжек, линей, блоков, стопоров и пр., с бакштагами, приспособлениями для постановки и управления спинакером и другими дополнительными парусами.

Китайский парус имеет почти прямоугольную форму и ставится на мачте, не имеющей стоячего такелажа. Поэтому он не может быть слишком высоким. Парус на «Джестер» при площади 22 м2 имел отношение высоты к средней хорде 2 : 1 и пять промежуточных лат. На 9,6-метровой яхте «Санбёд-32», оснащенной шхуной — двумя китайскими парусами, фок имеет большее удлинение — 3:1.

Однако считается, что оптимальным для таких парусов является удлинение 1,5 : 1, особенно для яхт, предназначенных для плавания в открытом море. Решая вопрос об оснащении крейсерской яхты китайским парусом, конструктор обычно исходит из традиционного плана парусности этого судна с гротом и стакселем, которые он трансформирует в один китайский парус с соотношением высоты к средней хорде не более 3:1.

006

Если в результате оснастка получается слишком тяжелой, яхту оснащают двумя парусами — шхуной или кечем; чаще всего это бывает необходимо при длине судна более 9 м. Как правило, выбирают максимальную площадь парусности, которую лодка сможет нести в слабый ветер, с расчетом на возможность легкого взятия рифов в случае усиления ветра.

Шхуна и кеч при китайском вооружении обладают широким диапазоном применения. Например, шхуна оказывается превосходной оснасткой для плавания на острых курсах к ветру. Фок на шхуне играет такую же роль, как и стаксель на шлюпе: щель между парусами усиливает циркуляцию потока воздуха вокруг обоих парусов и тем самым увеличивает подъемную силу на парусах.

Кеч выигрывает на полных курсах, так как в этом случае небольшая по площади бизань создает меньше помех работе грота. А поскольку процесс рифления китайского паруса чрезвычайно прост, экипаж легко может превращать шхуну в кеч и обратно — достаточно рывка за пару линей, чтобы уменьшить площадь одного из парусов.

Конфигурация самих парусов в Китае варьируется довольно широко. Джонки для внутренних вод оснащаются высокими узкими парусами, иногда расширяющимися к верхнему рейку, чтобы увеличить площадь верхней части и лучше ловить ветер, дующий поверх береговых кустарников и деревьев.

Этот тип парусов распространен в северных провинциях Китая. На юге мореходные джонки обычно снабжаются широкими парусами с большим наклоном рейка и часто с большим серпом у задней шкаторины. В пределах этих вариантов обычно и изменяется форма паруса, которая нередко определяется «модой», характерной для отдельных районов побережья. Что касается лат-гиков, то их число может достигать 30!

007

Кстати, функцией лат помимо придания парусу характерной формы является еще поддержание его плоским при любом ветре. Это, конечно, не будет идеальным для слабого ветра, но когда парус оказывается с наветренной стороны мачты, латы не допускают появления дефекта, свойственного обычным рейковым парусам,— искажении профиля паруса мачтой.

Поэтому яхта с парусом джонки никогда не бывает хорошим ходоком в бейдевинд при ветре 2 балла и менее. Если используются только 4 латы, они должны быть достаточно жесткими; яхтсмену следует также забыть традиционные суждения о жесткости лат, изменении их поперечного сечения по длине, когда парус поддерживается 6 или 7 латами.

В Китае для лат применяется прочнейший бамбук и различия в их количестве на парусах часто обусловлены диаметром и качеством бамбука, доступного в данной местности: хрупкий и тонкий бамбук заставляет увеличивать число лат.

Китайский парус может быть сшит из отдельных полотнищ, кромки которых крепят к верхней и нижней латам, или же, как чаще делают в яхтенной практике, в виде одного полотнища. Латы в этом случае присоединяют к парусу так, чтобы они оказались лежащими на мачте и предотвратили истирание ткани о нее.

008

Если латы вставляют в карманы, то в районе мачты карман должен иметь вырез, а лату защищают от трения пластиковым покрытием. Если мачта или латы деревянные, для уменьшения трения и износа применяют различного рода смазки (жир, вазелин, льняное масло и т. п.).

Имеются различные варианты проводки шкотов. Предпочтительнее система, используемая на яхтах типа «Санбёд», где шкотами снабжаются грота — гик и все латы за исключением самой верхней. Если на парусе 5 лат, то шкоты проводятся от каждой их пары. При большом серпе задней шкаторины шкоты верхних лат могут задевать за концы нижних при перемене галса, поэтому их приходится раздергивать, чтобы освободить шкаторину.

Этого недостатка лишены паруса с вертикальной или даже слегка вогнутой задней шкаториной. Есть и  другой вариант проводки шкотов, когда снасть от грота — гика идет через многошкивный блок на палубе, затем через блок, присоединенный к шкотам нижней пары лат, и снова к палубному блоку, обогнув один из шкивов которого, вновь поднимается к блоку верхней пары лат и, наконец, ходовой конец шкота пропускается через палубный блок и попадает в руки яхтсмена.

При такой системе начальное усилие натяжения шкота приходится на верхнюю часть задней шкаторины, так что «твист» в известной степени контролируется. А если парус зарифлен, то за счет регулирования натяжения шкота осуществляется установка всего паруса по отношению к ветру.

009

Латы делят парус на несколько панелей и каждая из них воспринимает только часть общей нагрузки от ветра, действующей на весь парус. Нагрузки, приходящиеся на какую-либо часть, через латы распределяются на соседние участки. Часть площади паруса, расположенной впереди мачты, служит своеобразным балансиром, облегчающим управление парусом.

Недаром признанный авторитет в парусном мире — Джошуа Слокам назвал китайский парус самым удобным для небольшого мореходного судна. Одним из очевидных достоинств паруса джонки является его тихая работа: сквозные латы предотвращают полоскание и хлопанье паруса даже в положении левентик. При порывах ветра консольная мачта легко гнется, демпфируя напряжения, возникающие в рангоуте и парусах.

Парусная система так же хорошо поглощает энергию, передающуюся на корпус при ударах волн. Однако для новичка управлять парусом, особенно поставить его под наивыгоднейшим углом к ветру, непросто. Ведь передняя шкаторина здесь уже не является надежным индикатором, сигнализирующим о том, что парус не добран до места — ткань не «заполаскивает».

Следовательно. необходимым дополнением китайского паруса должны быть «колдунчики», закрепленные на обеих сторонах паруса близ мачты, и указатели вымпельного ветра (например, типа «виндекс»). Полковник Хаслер отмечал, что повороты оверштаг и фордевинд на яхте с китайским парусом делаются более спокойно, чем при других типах оснастки: движение плоского паруса поперек судна напоминает открывание двери, а гибкая мачта поглощает энергию рывков и уменьшает кренящий момент.

0010

Однако все равно требуется определенная тренированность рулевого. Если в момент смены галса он потеряет контроль над парусом, то грота — гик может задраться вверх и все латы сложатся вдоль мачты, подобно вееру. Затем они упадут вниз, что сопровождается грохотом и нередко поломками лат.

Видимо, не зря среди яхтсменов бытует выражение «китайский фордевинд», которое вспоминают при каждом неудачном маневре, выполненном на бермудском шлюпе. Заметим, что при оснащении яхты парусом джонки в подобных случаях исключаются обрыв вант (их просто нет!), цепляние паруса за краспицы и поломка мачты, как иногда бывает на яхтах с традиционной оснасткой.

Что можно сказать о поведении яхты с китайским парусом на различных курсах относительно ветра? Бейдевинд — в слабый ветер это наиболее неблагоприятный курс; идти круто к ветру с китайским парусом в этих условиях не удается. Зато в свежий ветер плоский парус позволяет привестись к ветру почти до флюгерного положения паруса и идти с минимальным креном.

Достоинством является и легкость взятия и отдачи рифов. Лавировать лучше в сильный ветер. Максимальную эффективность можно достичь на курсе бакштаг, особенно, если рулевой внимательно следит за индикаторами ветра и регулирует положение центра парусности при помощи натяжения бейфута рейка и слаблиня передних концов лат.

За счет настройки можно получить эффект наветренного или подветренного руля. На фордевинде яхта, оснащенная двумя парусами китайского типа, оказывается весьма эффективной благодаря тому, что паруса можно поставить «на бабочку» перпендикулярно ДП судна — этому не препятствует стоячий такелаж, которого нет.

0011

Благодаря этому судно не раскачивается с борта на борт, как это бывает при оснастке других типов. При взятии рифов на китайском парусе совершенно необязательно приводить судно к ветру — парус вместе с рейком и латами имеет достаточный вес, чтобы «автоматически» опуститься на грота — гик, даже если парус расположен с наветра от мачты и прижимается к ней.

Спущенная часть паруса удерживается в нужном положении благдаря топенантам. Бейфут рейка и сегарсы лат должны быть так отрегулированы, чтобы они создавали усилия, направленные в разные стороны вдоль гика, и не препятствовали бы свободному движению паруса.

В процессе рифления не требуется касаться паруса либо рангоута; можно провести снасти в кокпит и выполнять эту работу, не выходя на палубу, усилиями одного рулевого (что и было неоднократно доказано на «Джестер» в трансатлантических гонках).

Как уже говорилось выше, китайский парус может быть сшит в виде одного полотнища, снабженного лат — карманами, но можно выкроить его из отдельных секций, вшитых между латами. В обоих случаях полотнища ткани укладывают вертикально с тем, чтобы разбить площадь секции на небольшие части.

Таким образом, основная нагрузка на парус, направленная параллельно задней шкаторине, действует по основе ткани. Вблизи фалового угла полотнище ткани кладется под углом так, чтобы нити основы следовали контуру паруса.

Заднюю кромку паруса делают слегка вогнутой между отдельными латами — стрелка вогнутости составляет 75—100 мм. Это предотвращает «флаттер» — сильную вибрацию задней шкаторины. Карманы для лат рекомендуется делать открытыми сзади, а в районе мачты делать в них вырез (окно) для того, чтобы о мачту терлась лата, а не ткань паруса.

0012

Над и под каждым карманом следует предусмотреть по паре люверсов: в случае разрыва участка паруса между латами можно будет при помощи коротких линей стянуть соседние латы и «зарифить» поврежденную часть. В этом смысле оправдано и вертикальное расположение полотнищ — ткань рвется не по всей ширине паруса, а между швами или по вертикали от латы до латы.

Вообще лат  — карманы представляют собой прекрасное усиление паруса. Кроме того, следует усиливать все кромки паруса и места присоединения шкотов. Верхняя и нижняя шкаторины могут пришнуровываться к рейку и гику, но на яхтах «Санбёд» они крепятся к рангоуту при помощи ликпаза.

Как и любая другая оснастка, китайское вооружение обладает не только положительными качествами, но и недостатками. К недостаткам можно отнести увеличенный вес паруса с рейком и латами, что вызывает необходимость использовать для постановки ручную лебедку на фале.

Затруднено увеличение парусности яхты в слабый ветер путем постановки дополнительных парусов, например, спинакера. Это требует раскрепления мачты стоячим такелажем и не оправданного усложнения оснастки. Для большинства современных джонок единственным средством повысить скорость в штилевых условиях является использование вспомогательного двигателя.

Яхта, оснащенная китайским парусом, не способна лежать в дрейфе. При необходимости этого парус приходится спускать. Новичкам трудно судить о настройке паруса, так как передняя шкаторина не заполаскивает при критических углах атаки.

Но в большинстве случаев отмеченные недостатки окупаются преимуществами. Экипаж через посредство шкотов может контролировать скручивание паруса («твист»), добиваясь его эффективной работы по всей высоте в свежий ветер.

Жесткие сквозные латы не дают парусу увеличивать «пузо», которое в свежий ветер вызывает увеличение кренящего момента. Благодаря тому, что каждая часть паруса поддерживается двумя латами, нагрузка на ткань хорошо распределена.

0013

Хотя парус джонки создает не очень большую тягу в бейдевинд при слабом ветре, на других курсах и в свежие ветра он более эффективен, чем паруса других типов за счет своей плоской формы и возможности регулировать «твист». Благодаря латам парус никогда не полощет; поворот фордевинд с ним проходит очень спокойно.

Поскольку китайский парус всегда находится на мачте и нет носовых парусов, которые приходится часто менять и сырыми убирать в каюту, это предоставляет дополнительные удобства для экипажа. Под палубой освобождается пространство для хранения снаряжения либо оборудования спальных мест.

Один человек, не выходя на палубу, может взять рифы; не требуются дополнительные руки и при перемене галса. Парус не изнашивается от трения о стоячий такелаж, которого нет (тонкие топенанты — не в счет). В наше время яхтсмены попытались использовать и развить лучшие качества паруса джонки.

Например, англичанин Боуден преобразовал его в парус типа «дельта». Он применил более мягкие латы, чтобы придать парусу большее «пузо», и поставил его на двойной мачте типа «уишбон», снабженной штагом и вантами.

Благодаря этому парус стал более эффективен, особенно в слабый ветер, но исчезла легкость взятия рифов, поскольку парус, реек и латы не обладают достаточным весом, чтобы складываться, подобно вееру. Поэтому на фотографии можно видеть два ряда обычных риф — гатов.

Парус управляется только одним гика — шкотом, так как благодаря значительной площади паруса, располагающейся перед мачтой, нагрузки на внешние концы лат невелики. Гик не имеет топенантов, лри рифлении или уборке паруса он удерживается на гике при помощи двух рогов, закрепленных близ нока. и развилкой мачты.

 Таким образом, Боудену удалось обеспечить более эффективную аэродинамическую форму паруса, но исчезла возможность контролировать «твист». Предложил свою модификацию китайского паруса, названную «аэроджанк», бывший летчик Дж. Маннерс — Спенсер.

0014

Свободно стоящая мачта, не раскрепленная такелажем, заключена внутри полого паруса-крыла, благодаря чему устраняется паразитное воздушное сопротивление мачты н фала. Несколько ребер в виде рамок, повторяющих аэродинамический профиль крыла, соединены панелями из териленовой ткани.

Каждое ребро или лата представляет собой алюминиевый тавровый профиль, имеющий ликпазы, в которые входят кромки тканевых панелей, Как и на «настоящем» китайском парусе, нижние ребра могут управляться при помощи отдельных шкотов, что позволяет регулировать «твист».  Для уменьшения площади достаточно потравить фал, чтобы соответствующее число ребер опустилось под  действием своего веса на гик, поддерживаемый топенантами.

Этот парус обладает всеми положительными свойствами китайского и имеет более совершенную аэродинамическую форму. «Аэроджанк», без сомнения, представляет собой первое значительное усовершенствование оригинальных парусов джонки за всю 2000-летнюю историю их развития.

Дж. Ховард – Вильямс.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №144.

07.04.2015 Posted by | паруса | , , , , | 1 комментарий

Первые гонки на «Кубок Америки»

cross-america

Нью-Йорк, майское утро 1844 года…  Выкрики мальчишек — газетчиков: Создан Нью-йоркский яхт — клуб!  Первый яхт-клуб в Америке!»  Прохожие недоуменно разворачивают влажные листы.  Яхт — клуб?  Что это такое?  Парусный спорт в Новом свете   зародился в начале прошлого  века,  намного позже, чем в Европе.  Но развивался  он  быстро  и, как       показали  события, очень  успешно.  Вслед  за Нью-Йорком  яхт-клубы  появились  в  Бостоне,  Бруклине,  Нью — Орлеане, Сан — Франциско, а к началу XX века  в  США   насчитьталось  уже более 70 яхт — клубов.

Командором Нью-Йоркского яхт — клуба был избран богатый судовладелец и яхтсмен Джон С. Стивенс. Клуб принял свои «Правила парусных гонок», учредил в 1845 году почвтный кубок для победителей в гонках и ввел правила учета времени (гандикапа). В яхт — клубе развернулась работа по конструированию и постройке яхт, предназначенных для гонок.

Эта работа, проводимая на весьма высоком для того времени инженерном уровне, очень скоро дала свои плоды. У командора Джона Стивенса возникла идея встречи с английскими яхтсменами, которая была поддержана членами клуба.

Специалыно для этой встречи решили построить но-вую яхту, спроектированную с учетом новейших технических достижений. Разработка проекта была поручена известному инженеру-кораблестрои-телю Джорджу Стирсу. Для финан-сирования постройки была создана комиссия из шести человек.

К этому же времени подоспело официальное приглашение членов Каусского яхт — клуба своим нью-йоркским коллегам посетить Англию. Новую 170 -тонную яхту, которой дали символическое название «Америка», спустили на воду в мае 1851 г. В этом году на Всемирную выставку в Лондоне съехались представители иногих стран мира.

Этим обстоятельстводл и воспользовались нью — йоркские яхтсмены, горевшие желанием не столько посмотреть выставку, сколько показать себя в парусных гонках с англичанами. В июне «Америка» под командой капитана Р. Брауна и в сопровождении парохода, на котором разместились Стивенс и его группа, вышла из Нью-Йорка.

Через 24 дня «Америка» прибыла в Гавр, где шхуну привели в порядок после неспокойного перехода через Атлантику. 31 июля яхта вышла из Гавра и в тот же день отдала якорь на рейде яхт — клуба в Каусе, где в это время шла подготовка яхт к гонкам на «Кубок королевы» — национальный приз, учреж-денный английской королевой Викторией с целью поощрения яхтенных конструкторов и яхтсменов. Англичане радушно встретили заокеанских гостей и, будучи совершенно уверенными в своем превосходстве, с радостью изъяаили свое согласие соревноваться с ними.

The America's Cup Trophy on display at the announc

Для начала Стивенсу предложили испытать «Америку» в неофициальной гонке с наиболее быстроходным английским тендером «Лейврок» Стивенс и капитан яхты Браун постарались выжать из «Америки» все, что могли, и, отстав на старте на 180 метров, финишировали на четверть мили впереди «Лейврок».

Результат первой встречи несколько озадачил гостеприимных хозяев, и они уже без особого энтузиазма стали подумывать о дальнейших гонках. Поскольку условия традиционных гонок на «Кубок королевы» пре-дусматривали участие в них только английских яхт и гонщиков, органи-зационный комитет Каусского яхт-клуба счел необходимым учредить специальный приз.

Новый приз — точная копия «Кубка королевы» — был назван «Кубком сотни гиней» и предназначен победителю международной гонки, в которой могли принять участие яхтсмены всех стран. Это была типичная гонка на абсолютную скорость, так как на нее допускались яхты каких угодно размерений и с любым вооружением, а сами гонки проводились без учета времени.

Гонка на «Кубок сотни гиней» была казначена на 22 августа 1851 г. (английская пресса тех дней объясняла название кубка тем, что в него можно было насыпать ровно 100 золотых монет достоинством в одну гинею). Дистанция гонки длиной 58 миль располагалась вокруг острова Уайт — колыбели английского парусного спорта.

На гонки записалось 18 яхт водоизмещением от 47 до 392 тонн. Часть судов на старт не явилась. Фактически в гонках участвовало восемь тендеров и семь шхун, включая «Америку». Старт был предусмотрен, согласно действовавшим английским правилам, с якорей.

00011

 

002

В 10 часов утра 22 августа прозвучал сигнал стартовой пушки. Яхты нвчали гонку при чвтырехбалльном западном ветре. «Америке» на старте не повезло. Чересчур многочисленная команда яхты (более 20 человек вместо штатных 13) в суматохе замешкалась при съемке с якоря и стартовала позже всех, что вызвало вполне понятное ликование болельщиков — англичан.

Но… уже пврвый буй, стоявший на банке Номанслеид, «Америка» обо-гнула пятой, отставая по времени от первой яхты только на две минуты, А чврез сорок минут, когда, оста-вив по левому борту плавучий маяк Нэб, американцы подошли к скалам Кульвер, ближайшая яхта была от них на две мили под ветром.

У мыса Дунноз «Америку» постигла серьозная неприятность: из-за поломки утлегеря она потеряла возможность нести кливер: На устранение этой неожиданной аварии ушло 15 минут драгоценного — гоночного времени. Правда, основные  конкуренты — английские яхты «Аврора», «Фрик» и «Волайт» — к этому моменту отстали от «Америки» на 2—3 мили.

Некоторые английские гонщики признали дальнейшую гонку бесполезной и возвратились в Каус. Первой обогнув  мыс Рокен — Энд, «Америка» легла курсом на маяк Нидельс. На этом участке дул  ровный северо — западный ветер, и, превосходно лавируя, «Америка» окончательно оторвалась от своих конурентов.

В 20.37 «Америка с попутным ветром пересекла линию финиша, пройдя 58 -мильную дистанцию за 10,5 часов. Вторая яхтв — 47-тонный тендер «Аврора» — финищировала через 18 минут после «Америки», третья — в 21.30, а четвертая—только в 01.20  следующего дня. Результаты остальных яхт уже не принимались во внимание.

003

Английские яхтсмены были совершенно обескуражены. Да и было от чего почесать в затылке; «Америка» победила цает Королевской яхтенной эскадры, ее лучших ходоков, таких как «Аврора», «Аларм», «Фрик», «Арроу», победила, несмотря на то, что шла в гонку с неслаженной командой, которая управлялась с парусами явно хуже экипажей английских яхт и совершенно не знала условий плавания в районе гонок.

Через несколько дней была устроена гонка «Америки» с лучшей английской яхтой — шхуной «Титания», которая не участвовала в гонке на «Кубок сотни гиней». Яхты должны были взять старт у маяка Нэб, обогнуть пароход «Куин», поставленный в качестве поворотного знака в двадцати милях южнее и финишировать опять у маяка Нэб.

По условиям гонки яхты могли ставить и нести любые паруса. Не разрешалось только переносить внутренний балласт. Гонке сопутствовал свежий северо — западный ветер. Несмотря на то, что на «Америке» неоднократно соскакивали с мачты усы грота — гафеля, американцы выиграли и эту гонку, оставив «Титанию» в 8 милях за кормой и опередив ее на финише на 52 мииуты.

Так с «разгромным» счетом закончилась первая официальная встреча яхтсменов США и «Королевы морей». Уязвленная Британия кипела. В английском парламентё был сделан специальный запрос правитсльству о причинах такого поражения. Негодовала пресса, осыпая оскорблениями своих незадачливых яхтсменов. Особенно усердствовал знаменитый юмористический журнал «Панч».

«Продается за ненадобностью строевой лес. В неограниченном количестве доски, рейки, мачты и другое рангоутное дерево. Обращаться, в Королевский яхт — клуб в Каусе» — одна из многочисленных шуток, появившихся в «Панче» наряду с хлесткими карикатурами. Американцы были настолько довольны своими успехами, что по возвращении в Нью-Йорк объявили подписку на подарок конструктору и строителю яхты Джорджу Стирсу.

004

«Кубок сотни гиней» был подарен Стивенсом Нью-Йоркскому яхт — клубу. В 1857 году яхт — клуб переименовал его в «Кубок Америки» и сделал переходящим призом для участников межконтинентальных гонок.

 Е. П. Леонтьев.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №13.

30.12.2014 Posted by | Обзор яхт. | , , , , | Оставьте комментарий

К чему приводит наклон паруса?

00 - 001

Стремление человека двигаться быстрее преодолеть невозможно – это в полной мере касается и яхтсменов. Наиболее простой способ увеличения скорости – увеличить мощность двигателя и эффективность движителя. Но на ветер нам влиять трудно. Поэтому приходится экспериментировать с движителем – парусом. И тут возникает одна проблема. Чтобы увеличить скорость, надо увеличить силу тяги FT. Но тяга – это проекция аэродинамической силы F, возникающей на парусе, т.е. надо увеличить ее. Пути, позволяющие этого добиться, известны. Беда в том, что у этой силы есть еще одна проекция – поперечная FД. Она у нас называется силой дрейфа.

Особенность работы паруса на острых курсах заключается в том, что сила дрейфа превышает, иногда значительно, силу тяги. Но поперечная проекция не только пытается сдвинуть яхту вбок, но еще и кренит ее, т.к. точка приложения аэродинамической силы – центр давления (ЦД) – находится (условно) в центре площади нашего паруса, т.е. достаточно высоко над палубой.

Получаем следующую схему (рис. 1). Увеличиваем полную силу на парусе F – увеличиваем силу тяги FT и силу дрейфа FД – крен растет. Но с ростом крена ухудшаются условия работы паруса и сила на нем падает. Это происходит до тех пор, пока кренящий момент не сравняется с восстанавливающим. Сила F на яхте с креном становится меньше по сравнению с яхтой, идущей без крена, а значит, уменьшается тяга.

В результате эффект от улучшения характеристик паруса оказывается меньше, чем мы ожидали. Напрашивающийся выход – использовать вместо высокого и узкого паруса низкий и широкий, чтобы понизить ЦД – не перспективен. Из теории крыла известно, что низкие и широкие паруса создают значительно меньшую силу в сравнении с высокими и узкими.

Поэтому у конструкторов появилась идея увеличить силу F, но использовать часть ее для уменьшения кренящего момента. Если развернуть плоскость паруса относительно горизонта, то появится вертикальная проекция полной силы. Если ее направить вверх, то она будет, с одной стороны, приподнимать корпус из воды, с другой – при крене будет создавать восстанавливающий момент.

Такая идея была реализована в ряде проектов, в частности на SailRocket (рис. 5). Это судно недавно обновило рекорд скорости под парусами. Но наклоняя парус мы, как было указано раньше, уменьшаем полную силу, которая на нем возникает. Кроме того можно предположить, что и сила тяги будет меняться в зависимости от угла наклона паруса к горизонту.

001

002

003

004

005

006

Чтобы выяснить, что же происходит при использовании подобных конструкций, на кафедре Гидроаэромехники и морской акустики Санкт-Петербургского Государственного морского технического университета одним из авторов статьи выполнена дипломная работа, в рамках которой был проведен численный эксперимент.

В нем анализировалось влияние угла наклона паруса на величину аэродинамических сил и моментов. Поскольку любая численная модель содержит достаточно много допущений и упрощений, параллельно были выполнены продувки крыла в аэродинамической трубе.

Сравнение результатов численного и физического эксперимента позволило внести поправки в данные, полученные расчетом. Нужно уточнить, что в расчетах предполагалось безотрывное обтекание крыла. При продувках в трубе это предположение подтвердилось. Было использовано прямоугольное в плане крыло удлинением 3 (рис. 6).

В эксперименте анализировались три угла атаки а: 10°, 15° и 20°. Угол наклона крыла к вертикали изменялся от 0° до 90° с шагом 15° в диапазоне от 30° до 90° и с шагом 5° от 0° до 30°. За нулевой угол было принято вертикальное положение крыла. Для примера в таблице 1 и на рисунке 7 приведены экспериментальные и расчетные данные, полученные для угла атаки 10°.

Коэффициент боковой силы приведен в поточной системе координат. Ось Y направлена на правый борт, ось Z – вверх.  Из приведенного графика видно, что на малых углах наклона паруса, примерно до 20°, подъемная сила быстро растет, а боковая уменьшается, но гораздо медленнее.

Наклон паруса приводит к тому, что кренящий момент сохраняется, хотя и несколько уменьшается, но появляется вертикальная сила, стремящаяся приподнять корпус из воды. Для подавляющего большинства яхт ее величина пренебрежимо мала, по сравнению с весом корпуса. Но для виндсерфингистов она уже вполне ощутима.

007

008

009

0010

И на досках давно используют поперечный наклон паруса для ускорения выхода на глиссирование. А иногда и для подлетов и кульбитов на различных шоу. А к чему это приводит на обычных яхтах? Рассмотрим несколько вариантов возможного наклона паруса (рис. 8).

Для нас представляет интерес, можно ли и при каких условиях, наклоняя парус (по сути – наклоняя мачту в плоскости мидель-шпангоута), уменьшить или сделать нулевым кренящий момент от паруса на судне. Понятно, что простого наклона паруса недостаточно. Для обычного треугольного паруса (рис. 8а) вертикальная сила, приложенная в центре давления, создаст ничтожный момент относительно точки вращения судна.

Более того, увеличивая наклон, мы получим дополнительный кренящий момент от вертикальной силы при незначительном уменьшении момента от силы дрейфа. На катамаране, в зависимости от конструкции, мы можем получить разные результаты. Для случая, изображенного на рис. 2, и для симметричного прямоугольного паруса, использованного в эксперименте, момента от вертикальной силы не будет вообще.

Для таких судов, как на рис. 3–5, эффект уменьшения кренящего момента от паруса будет иметь место (см. рис. 8б). Но полностью ликвидировать его не удастся из-за неблагоприятного соотношения вертикальной и горизонтальной проекций. Еще один вариант, позволяющий достигнуть поставленной цели, приведен на рис. 8в.

В данной конструкции одновременно с наклоном паруса мы наклоняем мачту на подветер. Судов такой конструкции в реальности не встречалось. Что-то подобное можно представить лишь для судна с кайтом в качестве движителя. Для такого случая были проведены расчеты углов наклона мачты g (gamma) и паруса d (delta), при которых момент равен нулю.

Нужно учитывать, что увеличивая наклон паруса, мы уменьшаем силу тяги, которая является проекцией полной аэродинамической силы F на направление движения яхты. В таблице 2 приведены значения углов наклона мачты и паруса, при которых выполняется условие равенства нулю кренящего момента от паруса.

0011

0012

0013

Там же показана величина коэффициента силы тяги для каждого случая и отношение этого коэффициента к базовому, имеющему место при вертикальном положении паруса. Т.е. величина потери тяги в процентах. Эти данные приведены для угла атаки паруса 10°. Расчеты показали, что для получения нулевого момента, изменение угла атаки паруса от 10° до 20° приводит к изменению углов наклона мачты и паруса в пределах 2–3°.

На рисунках 9 и 10 приведены зависимости изменения коэффициента силы тяги от угла наклона паруса для случаев, соответствующих нулевому моменту. И величина потери тяги для этих вариантов. Из графиков видно, что наклоняя парус на 30°, мы теряем около 20% тяги. Нужно не забывать, что наклон паруса требует соответствующего наклона мачты.

При этом возникает мощный приводящий момент, который тоже надо чем-то компенсировать. Казалось бы, на основании полученных результатов можно предположить, что, установив парус и мачту в положение нулевого момента, можно увеличивать площадь паруса, чтобы компенсировать потерю тяги. Это не совсем так.

В данной постановке задачи мы рассматриваем момент, создаваемый парусом, относительно точки крепления мачты к корпусу (шпора мачты). Но на подводную часть судна действуют свои силы, которые тоже будут создавать свой кренящий момент. Мы о них не говорим, но они зависят от силы дрейфа, создаваемой парусом.

Кроме того, в данной модели не учитывается вес рангоута и паруса. Он должен компенсироваться вертикальной составляющей силы на парусе. Для этого ее придется увеличить. За счет тяги. И предполагается, что мачта прикреплена к парусу в центре давления.

Это ограничивает возможность увеличения вертикального размера паруса из-за близости поверхности воды. Поэтому конструкцию надо отрабатывать с учетом большого количества различных ограничений. Кроме того, надо рассматривать все судно в комплексе, с учетом подводной части.

0014

0015

Полученные результаты позволяют предположить, что использование наклона паруса вряд ли целесообразно на однокорпусниках. Но может, после соответствующих исследований, принести пользу на катамаранах и судах типа проа. Подтверждением этому является упомянутая выше SailRocket. Дополнительно в дипломной работе был рассмотрен еще один интересный вопрос – влияние продольного на клона мачты на силу, действующую на парус.

Спортсмены очень часто при настройке яхт наклоняют мачту в плоскости, совпадающей с ДП. Обычно это делается для обеспечения поперечной центровки яхты. А как наклон повлияет на скорость? Для оценки этого влияния также были проведены расчеты и продувка модели паруса.

Модель представляла собой плоскую пластину со скругленной передней и клиновидной задней кромками. Парус установлен под углом атаки, равном 15°. Наклон осуществлялся от -20° до 20° с шагом 5°. Наклон вперед соответствовал отрицательным значениям угла. На рисунке 12 приведена зависимость коэффициента силы тяги от угла наклона.

Результаты показывают наличие максимума при угле наклона мачты примерно на 10° в корму. Это можно объяснить увеличением относительного удлинения паруса за счет опускания вниз шкотового угла. Стоит заметить, что это предварительные выводы. Окончательно можно будет судить после испытания модели с имитацией мачты и гика.

В заключение хочется выразить благодарность сотруднику кафедры Теории корабля Д. А. Вирцеву, оказавшему большую помощь в подготовке и обсуждении результатов эксперимента.

А. Р. Бесядовский, М. Ч. Наумова

Источник:  «Катера и Яхты»,  №245.

06.11.2014 Posted by | Аэродинамика, паруса | , , , , | Оставьте комментарий

Расчет остойчивости яхты.

Для всех яхт поперечная остойчивость является важным критерием проектирования и одним из основных факторов безопасности плавания. К тому же у парусной яхты остойчивость непосредственно связана с продвижением вперед, так как сила тяги приложена на значительной высоте над уровнем воды, которая в свою очередь оказывает соответствующее сопротивление движению.

Способность нести паруса, а отсюда и достижимая скорость зависят в основном от остойчивости яхты, которая противодействует давлению ветра при углах крена до 30 градусов. Если не принимать во внимание откренивающий эффект экипажа, то начальная остойчивость яхты обеспечивается в основном ее шириной или, иначе говоря остойчивостью формы  корпуса.

Способность к несению парусов швертботов и многокорпусных яхт определена почти исключительно остойчивостью формы, так же как и скорость  современных килевых яхт зависит главным образом от остойчивости формы. Читать далее

23.04.2011 Posted by | проектирование, расчет | , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

   

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

Budget Android Phones

Discover the best cheap smartphones

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