Влияние крена и дифферента лодки

Фотографии Криса Касвелла, Комментарии Брюса Кирби

Полностью статью смотрите в журнале "Календарь Финниста 2014-2015"

Финн – олимпийский класс гоночных яхт, швертбот-одиночка, мы выбрали именно его для нашего эксперимента с подводной формой лодки, так как он обладает всеми качествами присущими современным лодкам, выходящим на глиссирование – хорошо обтекаемый впереди и плоский по корме.

Когда Крис Касвелл прислал свой материал по этой теме, его заметки начинались так: «Это та часть, которая залита водой, вот она ваша «булька», фотографии нижней части, как на подводной лодке».

Потом он вспомнил, что идея этого проекта принадлежала именно ему, и немного успокоился. При содействии Ли Бендера, менеджера Олимпийского центра Лонг-Бич, Касвелл взялся за Финн. Он нашел опытного рулевого-финниста, в задачу которого входило - «нагружать» лодку, как было задумано по плану. Касвелл взял на воду верный Nikonos (фотоаппарат для подводной съемки, выпущенный компанией Nikon в 1963 году). С неудовольствием он заметил, что из-за его великолепных усов под маску для плавания обильно просачивается вода, что «для того, чтобы снять Финн во всю длину, надо опустится вниз чертовски глубоко», а также, что это очень утомительно барахтаться в бассейне в метре с лишним от поверхности.

Крис хотел показать, как линия соприкосновения поверхности воды с корпусом меняется в зависимости от того, как лодка «сидит» на воде. Хотя при движении изменения немного другие, чем в спокойном положении, но на этих фотографиях четко видно, как крен влияет на рулевое управление, и почему крен или загрузка носовой части лодки приводят к увеличению скорости в слабый ветер. Подводная съемка дает много пищи для размышлений.

1. На фотографии № 1 изображен Финн в том положении, как его спроектировали – нос и корма и траверз на одном уровне. И именно в таком положении лодка должна находиться большую часть времени. Два квадратных участка – это устройства для слива воды, по одному с каждой стороны швертового колодца.

Царапины перед швертовым колодцем были сделаны при спуске лодки в бассейн, и журнал Yacht Racing, конечно, надеется, что издательство West Coast Editor найдет способ отчистить дно и отполировать его, прежде чем вернуть яхту владельцу.

2. На фотографии. № 2 изображен Финн, когда рулевой перемещает вес вперед от центра, что обычно происходит при слабом ветре, двигаясь или полными или острыми курсами. Сравнивая эту фотографию с первой, сделанную под тем же углом, сразу видно, что смоченная поверхность сокращается, так как носовая часть опустилась глубже в воду, а широкая кормовая часть поднимается над водой. Это положение корпуса выгодно при слабом ветре, и в некоторых случаях, в сочетании с креном либо на ветер, либо под ветер, снижает площадь смоченной поверхности и помогает наполнить парус.

3. На фотографии № 3 корма загружена и широкая часть кормы, находится над водой (узкий форштивень поднят), а площадь смоченной поверхности увеличивается. Обратите внимание на острый край транца, показывающий, что транец на 8 до 10 см ушел под воду, и это почти всегда приводит к увеличению сопротивления, кроме тех случаев, когда лодка глиссирует. Лодка должна находиться в таком положении только тогда, когда она уже глиссирует. Для скольжения - или когда выходишь на глиссирование с помощью волны – форштевень должен находиться внизу, чтобы лодка пошли «вниз», а волна проходила под кормой. Когда лодка уже вышла на глиссирование, вес можно переместить на корму и дальше идти в этом положении.

4. На фотографии № 4 нос и корма лодки уравновешены, но крен на правый борт составляет 10 градусов. А на фотографии № 5, лодка накренена таким же образом, но под углом 20 градусов. Сразу видно, что крен не только снижает площадь смоченной поверхности, но и искажает форму лодки в воде. Это искажение приводит к тому, что яхта начинает слишком сильно приводиться к ветру. Форма подводной части лодки похожа на «опущенный в воду банан», прямая линия на наветренной стороне (справа на этих фотографиях) и сильно изогнутая - на подветренной. Этот «опущенный в воду банан», естественно, поворачивает на ветер, и это главная причина, почему любая обычная маленькая лодка постепенно начинает приводиться к ветру, когда накреняется. Тем не менее, когда ветер слабый, и яхта движется очень медленно, крен - это эффективный способ снижения площади смоченной поверхности и увеличения скорости.

5. При медленном дрейфе крен также может способствовать тому, что паруса примут некоторую форму, а не будут вяло висеть, что прибавит скорости.

Но когда скорость ветра достигает четырех узлов, паруса соответственно наполняются, появляется носовая волна и волновой след, лодку необходимо поставить на ровный киль, так чтобы парус работал с эффективным углом к ветру, а слишком сильное приведение к ветру будет вызывать давление на перо руля и будет только мешать.

6. На фотографии № 6 загружена корма лодки, и крен составляет около 10 градусов. При глиссировании яхта часто идет именно так: небольшой крен, вес смещен к корме, и при этом она способна развить неплохую скорость.

Рулевой должен приложить все усилия, чтобы держать лодку ровно при выходе на глиссирование, но крен в несколько градусов вряд ли замедлит ход глиссирующей яхты. Однако слишком большой крен изменит подводную форму лодки, и она начнет приводиться к ветру, что в свою очередь вызовет нагрузку на перо руля, и движение замедлится.

7. На фотографии № 7 загружена носовая часть лодки и боковой крен. Это лучший способ уменьшить площадь смоченной поверхности, так как сочетает в себе и крен, и нагрузку на нос. Когда яхта идет острым курсом, она должна быть закренена под ветер. Но на других курсах яхта будет двигаться быстрее, если крен на ветер. Причин для этого несколько:

1 - это уменьшает площадь смоченной поверхности, 2 - поднимает гик, что увеличивает площадь парусности, 3 – парус и руль работают в одном направлении (приводятся к ветру), а форма корпуса («опущенный в воду банан») направляет руль в другую сторону. В результате руль уравновешивается и практически не надо прикладывать никаких усилий для управления, и скорость оказывается достаточно большой.

8, 9, 10. На последних трех фотографиях №№ 8, 9 и 10 лодка изображена сбоку в трех основных позициях. Верхняя: загружен нос лодки, и погружен в воду. Центральная: загружена корма. Нижняя: ровное положение. И здесь наглядно видно, что на первой фотографии, когда нос лодки глубже уходит под воду площадь смоченной поверхности наименьшая, а когда корма находится ниже, то площадь смоченной поверхности гораздо больше.

Как бы там ни было, но лучше идти так, как задумал Рикард Сарби - быстро и ровно.