Базовые знания из теории паруса

 

Представим себе, что ветер дует прямо в

корму яхте (рис. 2). Струи воздуха, набе-

гая на парус, создают определенное дав-

ление на его наветренную сторону. Оги-

бая парус, струи стремятся уйти (вместе

со всем движущимся воздухом) дальше,

вследствие чего на подветренной стороне

паруса создается некоторое разрежение. В

результате одновременного давления на

наветренной стороне паруса и разрежения

Рис. 2. Действие ветра на паруса яхты, идущей

попутным ветром

на подветренной его стороне возникает

сила давления ветра на парус. Она-то и

тянет его, а вместе с ним и яхту по на-

правлению движения (если парус стоит как нарисовано, перпендикулярно ветру). Это наиболее

простой случай.

Другое дело, когда яхта идет так, что ветер

дует под углом к направлению ее движения

(рис. 3). Тогда сила R давления ветра на па-

рус, очевидно, не будет совпадать с направ-

лением движения яхты. Экспериментально

выяснено, что она направлена примерно

перпендикулярно к плоскости паруса.

Рис. 3. Действие ветра на паруса яхты, идущей под острым углом к ветру

Эта сила будет вызывать не только движе-

ние судна вперед, но и в значительной мере

снос его в сторону, или, как говорят, дрейф

под ветер.

Можно разложить силу R по правилу па-

раллелограмма на две силы, направленные

соответственно по направлению движения яхты и перпендикулярно ему. Полученная в резуль-

тате разложения сила Т будет тянуть судно по направлению его движения. Называют ее силой

тяги. Сила D вызывает снос (дрейф) судна в сторону и поэтому называется силой дрейфа. На-

личие этих двух сил, возникающих в результате давления ветра на паруса, определяют те особенности, о которых мы уже говорили. В самом деле, суда другого типа (паровые, моторные, буксируемые) в нормальных условиях не имеют силы дрейфа, вызываемой их движителем.

Как видно на рис. 3, сила дрейфа имеет значительную величину по сравнению с силой тяги.

Почему же яхта не идет по направлению силы R, как это следовало бы ожидать на первый

взгляд?

Сопротивление любого судна в направлении движения много меньше, чем сопротивление движению в поперечном направлении. Поэтому, несмотря на то что в данном случае сила тяги меньше силы дрейфа, скорость движения судна вперед все же больше, чем скорость дрейфа.

Однако обычное судно, например моторный катер, сможет более или менее хорошо ходить под парусами только с попутными ветрами, когда сила дрейфа сравнительно невелика по сравнению с силой тяги, так как боковое сопротивление его недостаточно. Чтобы судно хорошо шло при таком направлении ветра, как показано на рис. 3, оно должно иметь достаточно большое боковое сопротивление. У спортивных парусных судов это достигается с помощью вертикальных плавников, поставленных под днищем яхты вдоль корпуса.

 

Кроме того, сила дрейфа вызывает крен яхты, и для противодействия этому крену всякое па-

русное судно должно иметь большую остойчивость, то есть способность сопротивляться кре-

ну.

 

Особенностью парусного судна является то, что оно почти всегда идет с креном, достигающим иногда 30—40°.Эти два положения и определяют главное различие между корпусами парусных яхт — различие

по способу борьбы с дрейфом и креном.

 

Рис. 4. Килевая яхта

Наиболее характерным и распространенным типом парусной яхты является килевая яхта

Форма корпуса типичной килевой яхты показана на рис. 4. (здесь показан корпус старого типа, 1900 - 1950 х годов).

Днище корпуса переходит в глубокий плавник, создающий значительное боковое сопротивление. Для придания большей остойчивости к нижней части этого плавника крепится чугунный или свинцовый груз, называемый балластным килем или фальшкилем. Яхты такого типа предназначены для плавания на морях и озерах с глубокой водой и сильными ветрами и волнением. Килевая яхта обладает очень большой остойчивостью и в обычных условиях не может перевернуться. Правда, такая опасность возникает, когда яхта идет вдоль гребня большой океанской волны (как говорят, лагом к волне). Так было, например, с яхтой Ф. Чичестера во время его кругосветного плавания. Но даже при таком казусе килевая яхта все же станет на ровный киль, если имеет хорошую водоне-

проницаемую палубу и закрытые люки. Плавать на килевых яхтах по рекам и мелким озерам

затруднительно из-за большой осадки.

 

 Современные килевые яхты по форме корпуса все ближе к швертботам.

 

Рис. 5. Швертбот

Швертботы (рис. 5) имеют мелкосидящий и относительно широкий корпус. В середине корпуса сделана щель, в которой помещается плоский (металлический или деревянный) выдвижной киль — шверт. Щель для прохода шверта окружена деревянным или металлическим ящиком — швертовым колодцем, верхний срез которого расположен выше ватерлинии. Когда нет необходимости в дополнительном боковом сопротивлении (например, при попутных ветрах) или когда проходят мелкое место, шверт можно поднять и даже совсем убрать в швертовый колодец.

Остойчивость швертбота много меньше, чем килевой яхты, и обеспечивается главным образом соответствующей формой корпуса—плоского и широкого, Швертбот может перевернуться при неумелом управлении, поэтому он менее безопасен при плавании в море и открытых водоемах, чем килевая яхта. Однако на современных гоночных швертботах с успехом проводят гонки в тяжелых морских условиях, при штормовых ветрах и большой волне. И все же крейсерские плавания в открытом море и на крупных озерах на крейсерских швертботах рискованны и, как правило, не разрешаются.

 

Существуют еще промежуточные типы яхт, совмещающие характеристики описанных судов.

Так, для получения повышенной остойчивости при небольшой осадке строят суда, имеющие

шверт, проходящий внутри балластного киля (рис. 6). У этих судов осадка без шверта меньше, чем у килевых яхт, но больше, чем у швертботов. Такие яхты называют компромиссами.

 

рис. 6. Яхта-компромисс

 

Раньше компромиссы использовались главным образом как крейсерские яхты в районах, где

имеются значительные открытые водные пространства с сильными ветрами, но с малой водой, а также для комбинированного плавания, когда приходится часто ходить из реки в море, канал, водохранилище и т. п. Однако в последние годы появилось много крейсерско-гоночных компромиссов для морского и даже океанского плавания, у которых шверт ставится для регулируемого изменения бокового сопротивления яхты.

В самые последние годы появились яхты, имеющие вполне «морскую», тяжелую и прочную,

конструкцию, снабженные таким же колодцем, как и швертботы, с той лишь разницей, что в

этом колодце вертикально перемещается тяжелый профилированный в виде самолетного крыла балластный плавник. Естественно, что для подъема такого «шверта» требуются специальные силовые приводы, например гидравлические. Подобные яхты по международным правилам обмера крейсерско-гоночных яхт называются яхтами с «падающими» килями.

 

До сих пор мы говорили о яхтах, имеющих один корпус. Однако существуют еще и многокорпусные яхты — катамараны и тримараны.

 

Катамараны (рис. 7) имеют два одинаковых узких длинных корпуса, разнесенных на такое

расстояние, чтобы обеспечить большую остойчивость. Сопротивление таких корпусов значи-

тельно меньше, чем корпуса обычной яхты, поэтому катамаран развивает значительно большие скорости, чем самые быстроходные гоночные швертботы. Делают и крейсерские катамараны, на которых успешно совершают океанские плавания с весьма высокими средними скоростями (10—15 узлов).

 

Тримараны (рис. 8) имеют три корпуса: средний (более широкий, чем у катамаранов, но на-

много уже, чем у яхт) и два разнесенных и слегка приподнятых боковых, очень узких.

 

 Боковые корпуса, по существу, являются поплавками,обеспечивающими остойчивость. При крене тримаран идет на среднем корпусе и одном из

боковых. Тримараны получили в свое время

большую популярность как крейсерские яхты,

 

Но большая начальная остойчивость на малых углах крена не защищает тримараны (как, впрочем и катамараны) от стремительного переворачивания, если ветровые и волновые условия (или ошибки в управлении) приводят к незначительному превышению допустимых углов крена. И тогда уже катамаран или тримаран поставить в море «на ровный киль» практически невозможно.

Рис. 7. Гоночный катамаран класса «В»

Катамараны успешно развиваются как очень

«спортивные» гоночные суда. Но

вот случаи аварий и даже гибели катамаранов

и тримаранов в открытом море довольно час-

ты. Так, гонки через Атлантику в 1968 г. привлекли сорок три яхты, в составе которых было одиннадцать тримаранов и четыре катамарана. Из многокорпусных яхт до финиша дошли только четыре, а в числе призеров был всего один катамаран. Почти все сошедшие с гонки катамараны и тримараны имели более или менее тяжелые аварии, чудом обошедшиеся без человеческих жертв.

Все это заставляет относиться к крейсерским многокорпусным яхтам с известной осторожностью, хотя уже в трансатлантических гонках 1972 г. тримараны выступали значительно лучше, заняв первое, третье и пятое места в этой грандиозной гонке.

Сегодня в мире выпускается много крейсерских очень комфортных и надежных катамаранов, а также множество гоночных катамаранов и тримаранов.