Справочник яхтсмена. Перевод с английского. Ленинград, "Судостроение"

СВОЙСТВА ПАРУСОВ.

Любой простейший парус предназначен для того, чтобы за счет силы ветра двигать яхту в направлении, совпадающем с направлением ветра. Воздушный поток можно представить в виде множества частиц, движущихся подобно шарикам для пинг-понга, - упорядоченным образом. Когда на их пути возникает какое-либо препятствие, частицы разделяются на потоки и, обтекая препятствие, сжимаются частицами соседних слоев потока, которые не смещаются. Как видно из рисунка, некоторые слои потока воздуха, огибал парус, создают завихрения, называемые турбуленцией. Другие, более удаленные от паруса слои сохраняют плавную форму траектории. Воздушный поток обладает свойством обтекать препятствия, ускоряя свое движение, что помогает объяснить функцию профиля аэродинамического крыла. Коротко -аэродинамический профиль паруса создает подъемную силу, преобразуя энергию ветра в движущую вперед силу, но не обязательно в направлении потока воздуха. Причина этого явления - повышенная скорость воздушного потока над выпуклой поверхностью по сравнению со скоростью потока со стороны вогнутой поверхности, так как за одинаковый период времени первый должен пройти большее расстояние. Это значит, что парус скорее засасывается воздухом, чем толкается им.

На рисунке показано образование турбуленции за парусом, обтекаемым потоком.

На схеме показано движение частиц воздушного потока.

На этой схеме - как изменяются их траектории при обтекании паруса.

ПОДЪЕМНАЯ СИЛА И ПОТОК.

Можно понять, как работает парус, если представить себе крыло птицы или самолета. Они имеют одинаковый аэродинамический профиль и при обтекании воздушным потоком также создают подъемную силу. Парус имеет аналогичную форму, но работает в вертикальной, а не горизонтальной плоскости. Та же самая подъемная сила, что создается на крыле самолета или птицы, является источником движущей силы паруса, но на нем эта сила направлена в сторону, а не вверх. Если бы корпус яхты не обладал боковым сопротивлением, то она двигалась бы вбок, перпендикулярно направлению потока воздуха.

СИЛА ТЯГИ.

Результирующая аэродинамических сил, действующих на парус, т. е. усилие на парусе, которое создается за счет низкого давления на выпуклой стороне и высокого давления на вогнутой, дает эффект, показанный на рисунке. Профиль паруса определяет, в какой степени эта сила преобразуется в силу тяги, движущую яхту вперед, и в какой степени в силу сопротивления, направленную назад. Когда воздушный поток минует точку максимального прогиба профиля паруса, он не создает тяги, эта часть паруса оказывает только сопротивление движению вперед. Силы, воздействующие на парус, создают также кренящую силу, которая в какой-то степени тормозит движение яхты. Кроме силы тяги на яхту действуют и другие силы - сопротивления движению, кренящая, сила дрейфа. Силе тяги противодействуют силы сопротивления и кренящая. Кренящая сила может быть нейтрализована усилиями экипажа или килем, уравновешивающим яхту.

На схеме упрощенно показано, как на аэродинамическом крыле создается подъемная сила.

Результирующая всех сил, действующих на паруса и корпус, создает силу тяги.

Давление на парус преобразуется в силы тяги и сопротивления.

ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК.

На схемах показаны направления истинного ветра, когда яхта стоит, и вымпельного ветра, когда яхта на ходу.

Воздушный поток, набегающий на парус, создает силу, которая движет яхту вперед, но при этом наблюдается любопытное явление - направление воздушного потока смещается ближе к ДП яхты. Этот вымпельный ветер обусловлен сложением двух воздушных потоков - истинного ветра и встречного, созданного собственным движением яхты. Чтобы понять, как это происходит, держите перед собой зажженную свечу и идите вперед. Вы обнаружите, что пламя, стремясь сохранить вертикальное положение, начинает отклоняться назад - в направлении, противоположном вашему движению. Все движущиеся объекты создают свой собственный воздушный поток, и конструкция яхты должна предусматривать настройку парусов по вымпельному ветру. Для контроля за направлением ветра необходимо иметь указатели ветра, прикрепленные к парусам, вантам или мачте, такие, как "виндекс", вымпелы или "колдунчики".

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПАРУСОВ.

В силу многих причин яхтсмены в прежние времена всегда старались разделять площадь парусов на несколько легко управляемых частей, используя для этого паруса небольших размеров. Так случайно была создана система, обеспечивающая максимальную тягу при плавании в бейдевинд. Воздух обтекает два косых паруса как один большой аэродинамический профиль, в котором поток, проходя сквозь щель между двумя парусами, получает ускорение и улучшает равномерность обтекания у поверхности второго паруса. Во время гонки большим искусством считается умение правильно оценить взаимодействие парусов для получения максимальной тяги.

Ветер, проходя сквозь щель между двумя парусами, получает ускорение и таким образом повышает эффективность обоих парусов.

Форма ватерлинии древнего долбленого каноэ не похожа на ватерлинию современной яхты.

Обтекание тела хорошей аэродинамической формы происходит с минимальными возмущениями потока, что является типичным для современных парусных яхт.

ОБВОДЫ КОРПУСОВ ЯХТ.

Форма корпуса лодки ранее в значительной степени зависела от используемого строительного материала (дерево, тростник и т. п.). Простое выдолбленное бревно (челн) с его закругленными обводами являлось идеальным профилем для хорошего обтекания потоком воды. Существенное значение имеет форма корпуса на уровне ватерлинии и ниже ее. Чаще всего ватерлиния яхты имеет форму аэродинамического крыла с широкой частью, смещенной к носу от миделя. Так как вода имеет большую вязкость, чем воздух, она более чувствительна ко всякого рода помехам. Следовательно, корпус яхты должен оказывать как можно меньшее сопротивление потоку воды, иначе поток будет нарушаться и замедлять движение яхты.
Завихрения потока могут быть созданы любым изъяном или несовершенством подводной поверхности корпуса, но наибольшее сопротивление движению возникает в районе ватерлинии - где встречаются воздух, вода и корпус.

НАСТРОЙКА ПАРУСОВ.

Важное условие достижения наибольшего эффекта в работе парусов - угол, под которым они установлены к ветру. Этот угол должен обеспечивать максимальную разность давлений в потоках воздуха, обтекающих обе стороны паруса. Большинство яхтсменов считают, что наилучшим индикатором проверки правильной настройки парусов являются "колдунчики", пришитые по обеим сторонам паруса - они должны вытягиваться параллельно воздушным потокам. Если на какой-либо стороне паруса образуются завихрения, "колдунчики" на этой стороне паруса немедленно отклонятся от плавной траектории потока.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ.

Яхта идет со своей максимальной скоростью - гребни волн находятся вблизи концов ватерлинии.

Когда яхта не глиссирует, она создает две волны, расстояние между которыми увеличивается тем больше, чем выше скорость движения. При определенной скорости расстояние между гребнями волн оказывается близким к длине ватерлинии яхты и оба гребня располагаются около концов ватерлинии. Яхта становится как бы зажатой между гребнями собственных носовой и кормовой волн. Увеличить скорость яхты практически невозможно. Например, для яхты типа "Контесса-32" ("Конрад-30") существует теоретический максимум скорости - не многим более 7 уз. Преодолеть этот барьер и развить более высокую скорость могут только яхты, способные глиссировать или имеющие очень узкий корпус.

ШВЕРТ И РУЛЬ.

Киль и шверт обычно имеют профиль крыла и напоминают форму паруса.

Конструкции шверта и руля парусного швертбота обеспечивают создание наибольшей подъемной силы при минимальном сопротивлении движению вперед. Точка наибольшей полноты профиля обычно находится около середины хорды при хорошо скругленной ведущей кромке, а остальная часть сужается постепенно до острого угла задней кромки. Форма шверта или руля часто диктуется правилами класса, но идеальной обычно считают форму хорошо закругленного крыла самолета.

ФУНКЦИЯ КИЛЯ.

Киль и шверт не позволяют яхте дрейфовать вбок, а также обеспечивают ей возможность идти круто к ветру. При обтекании их потоком воды, так же как паруса воздухом, создаются области высокого и низкого давления, что приводит к появлению подъемной силы. Угол атаки профиля киля в потоке воды определяется боковым дрейфом яхты. Обтекание потоком воды создается за счет движения яхты вперед благодаря силе тяги парусов. Изобразив результирующие силы, действующие на киль и паруса, на одной диаграмме, можно ясно определить их взаимодействие. Если векторы этих сил уравновешиваются таким образом, что остается только одна сила, движущая судно вперед, значит яхта удачно сконструирована и хорошо управляема.

На схеме показаны силы, воздействующие на корпус и паруса; если их суммировать, останется одна сила, обеспечивающая движение вперед.

Форма киля.

ФОРМА КИЛЯ.

Если балласт расположен под корпусом яхты в виде фальшкиля, перед конструкторами встает задача придания ему наиболее эффективной формы. Раньше яхты имели киль, который тянулся от носа до кормы, а руль крепился к кормовой кромке киля. Такие яхты обладают достаточной мореходностью, но в основном тихоходны из-за большой площади подводной части корпуса, что создает значительное сопротивление движению. Современные гоночные яхты имеют хорошо обтекаемый корпус с обводами типа каноэ, тонкий киль, крепящийся к нему, и отделенный от киля подвесной руль (последнее обстоятельство часто приводит к повреждению руля). Конструкторы яхт продолжают экспериментировать с обводами корпусов, но некоторые проекты остаются классическими и, видимо, не утратят своей популярности.

 

Концы, когда их не используют, надо сворачивать в бухты и убирать с рабочего пространства палубы.

Все без исключения яхтсмены должны научиться обращаться с тросами и уметь следить за ними. Тросы составляют важную часть оснастки яхты, и их замена дорого стоит. Всегда проверяйте, не перетираются ли тросы об острые и шероховатые предметы. Если конец распускается или рвется, надо знать, как его починить. Соединяют концы обычно при помощи сплесня (переплетением прядей обоих концов); на концы всех тросов должны быть наложены марки, чтобы предотвратить расплетение прядей. Инструкции по проведению этих работ будут даны ниже.
Важно уметь правильно вязать узлы, так чтобы они надежно держали и их можно было легко развязать. Одни узлы более подходят для какой-то конкретной цели, чем другие. Далее рассматриваются наиболее часто встречающиеся узлы и объясняется цель, для которой они используются. Естественно, существует много других узлов. Работа с тросами всегда считалась искусством, которое моряки развивали столетиями. Узлы, показанные в этом разделе, пригодны для самых различных целей и знание их достаточно для экипажа яхты практически в любых ситуациях.

ТИПЫ ТРОСОВ.

Мягкие тросы - из растительных или синтетических волокон - используются главным образом для бегучего такелажа яхты и для швартовки. Тип и толщина троса зависят от его назначения. Раньше тросы изготовляли из натуральных волокон, таких, как хлопок, пенька или манила, но теперь используется обычно синтетика. Синтетический трос служит дольше, но традиционные узлы могут самопроизвольно развязываться, так как материал более скользкий, чем натуральное волокно. Все тросы изготовляют из длинных волокон, сплетенных в пряжу, которую затем переплетают в пряди. Различные способы переплетения соответствуют различным типам канатов, из которых наиболее распространенные - плетеный и витой тросы. Плетеный трос, как правило, эластичен и может быть использован для шкотов, которые принимают большую нагрузку и наиболее подвержены износу. Витой трос изготовляют из трех прядей, такие концы часто применяют для швартовов.
Полипропиленовые тросы также можно использовать в качестве швартовов, так как они не тонут в воде, а нейлоновый (плетеный или витой) - вместо якорной цепи, поскольку он хорошо воспринимает рывки.

Полипропиленовый 3-прядный витой

Полистироловый 3-прядный

Нейлоновый 6-прядный плетеный

Нейлоновый линь

Нейлоновый 8-прядный

Манильский 3-прядный

ЧАСТИ УЗЛА.

Перед тем как вязать узлы, необходимо усвоить используемую терминологию.
Изгиб, который вы образуете на тросе, называется петлей. Часть, над которой делается изгиб, называется коренным концом, а другая часть ходовым концом.

"ВОСЬМЕРКА".

Узел "восьмерка" очень быстро и легко вяжется. Его обычно используют как узел-стопор на конце любой снасти или шкота. Основное его преимущество в том, что его можно легко развязать, даже когда он мокрый.

ДВОЙНАЯ "ВОСЬМЕРКА".

Некоторые считают, что этот узел (иногда называемый стивидорным) не является морским. Однако он позволяет сделать быстрый и надежный стопор на конце стаксель-шкота. Узел можно развязать, потянув за две петли.

Развязывание двойной "восьмерки".
Возьмите узел двумя руками и потяните обе петли в разные стороны с помощью больших пальцев рук. Он ослабнет достаточно, для того чтобы развязать его в обратной последовательности.

ПРЯМОЙ УЗЕЛ.

Этот узел вяжут одним ходовым концом в одном направлении и другим - в другом. Если оба ходовых конца завязаны в одном направлении, то узел называют "бабьим", и он не будет держать надежно. Поэтому нужно быть внимательным и вязать узел так, как показано ниже (верхний конец сверху, нижний снизу).

ШКОТОВЫЙ УЗЕЛ.

Этот узел обычно используют для крепления тонкого конца к более толстому. Оба ходовых конца должны находиться по одну сторону от троса. Чтобы развязать узел, согните его и вытолкните тот конец, который будет ослаблен.

Развязывание прямого узла.
Прямой узел можно легко и быстро развязать, потянув за ходовой и коренной концы в разные стороны. Протяните узел вдоль распрямленного конца, пока он не высвободится.

БЕСЕДОЧНЫЙ УЗЕЛ.

Этот узел образует надежную петлю на конце и его используют в самых различных случаях. Простой способ вязания узла показан ниже. Петлю на коренном конце троса делают поворотом руки, как показано на первом этапе. Последующие этапы трудностей не вызывают.

ДВОЙНОЙ БЕСЕДОЧНЫЙ УЗЕЛ.

Двойной беседочный узел используют, если нужно сделать на конце две надежные петли (беседку) для страховки поднимаемого человека. Первые два этапа аналогичные, как и при вязании беседочного узла, но на завершающих этапах двойную петлю вставляют в одинарную, после чего узел затягивают.

ШКОТОВЫЙ УЗЕЛ НА ОГОНЕ.

Этот узел используют для крепления конца к огону или гаку. Он быстро вяжется и крепко держит при больших нагрузках. Его можно легко развязать, даже когда трос мокрый.

БРАМШКОТОВЫЙ УЗЕЛ НА ОГОНЕ.

Функция этого узла аналогична шкотовому, и он может выдерживать большую нагрузку. Его вяжут так же, как шкотовый узел, но на конечном этапе ходовой конец дважды пропускают под коренной.

ЗАДВИЖНОЙ ШТЫК.

Задвижной штык особенно удобен при креплении троса к вертикальному предмету, например к мачте, так как этот узел не соскальзывает вниз, а наоборот, туже затягивается под нагрузкой.

ВЫБЛЕНОЧНЫЙ УЗЕЛ. Выбленочный узел используют для крепления к рангоутному дереву. Он легко и быстро вяжется, но хорошо держит, лишь когда конец натягивается под прямым углом к опоре. Узел может легко развязаться при боковом натяжении.

Выбленочный узел на швартовном пале.

Конец троса сворачивают кольцами в руке, как показано ниже, и затем накидывают сверху на пал. Для дополнительной страховки можно добавить штыки на коренной части троса.

ШТЫК СО ШЛАГОМ.

Это наиболее часто используемый узел при креплении конца (без сильной нагрузки) к любому постоянному объекту, такому как рангоут, пал и ванты. Его можно быстро и легко завязать и так же легко развязать. Уже два штыка обеспечивают надежное крепление узла.


ОХОТНИЧИЙ УЗЕЛ.

Охотничий узел - это сравнительно новый узел, придуманный специально для скользких синтетических концов. Его используют для соединения двух концов любой толщины, и он представляет собой альтернативу шкотовому узлу.

ЕЗДОВАЯ ПЕТЛЯ.

Это самый лучший узел для крепления яхты к прицепу-трейлеру. После третьего этапа ходовым концом охватывают бампер или другую часть шасси и проводят через петлю узла, образуя лопарь для обтягивания узла. Затем конец крепят при помощи штыка со шлагом.

ТОПОВЫЙ УЗЕЛ.

Если яхта лишилась мачты, можно поставить другую часть рангоута в качестве временной мачты, используя топовый узел. Он формирует три свободные петли (четвертая может быть образована, если завязать два свободных конца беседочным узлом), к которым можно прикрепить стоячий такелаж.

МАРКИ.

Чтобы конец троса не расплетался, он должен заканчиваться маркой. Существует много различных типов марок, и самая распространенная показана ниже. Следует обратить внимание на то, что нитка наматывается в направлении, противоположном завивке троса.

СПЛЕСНИ.

Сплесни - это соединения двух концов тросов путем их взаимного переплетения. Один из многих способов заделки сплесней показан внизу. В процессе работы необходимо использовать свайку (или другой острый инструмент) для разделения прядей и нитку для наложения временных марок на ходовые концы.


Готовый сплесень.

1. На каждый трос, отступив 15 см от конца, наложите временные марки и распустите пряди до этих точек. Соедините два троса вместе, как показано на рисунке.

2. Привяжите свободные пряди одного троса к другому и снимите марку с первого конца. Пробейте свободные пряди одного конца по очереди под пряди другого, как показано на рисунке. Сделав не менее трех пробивок, повторите процедуру со вторым концом.

 

  1. Xxx научно-методическая конференция владивосток

    Документ
    Перспективы развития морского образования на Дальнем Востоке: Материалы XXX научно-методической конференции. / Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2006. – 175с.
  2. Рекомендации по разработке рабочих программ подготовки рулевого спортивного парусного судна 3-6 категорий плавания в морских районах и для плавания по внутренним водным путям

    Пояснительная записка
    1. Настоящие рекомендации разработаны1 в целях методического обеспечения составления рабочих программ подготовки рулевого спортивного парусного судна 3-6 категорий плавания (50 миль удаления от места убежища) в морских районах и для
  3. Леонтьев Москва "Физкультура и спорт"

    Документ
    К уровню комфорта и оборудования на борту парусных яхт, в частности крейсерско-гоночных классов, предъявляются известные требования в соответствии с их назначением.
  4. Книга представляет собой сборник очерков о наиболее тяжелых катастрофах

    Книга
    Книга рассчитана на широкий круг читателей. Издательство "Транспорт", 198 ПРЕДИСЛОВИЕ На протяжении многих веков, с момента зарождения морского судоходства, беспощадность морской стихии направляла человеческую мысль на совершенствование
  5. Книга представляет собой сборник очерков о наиболее тяжелых катастрофах на море за последние два века. Написанная популярно, она подробно освещает такие темы,

    Книга
    Книга представляет собой сборник очерков о наиболее тяжелых катастрофах на море за последние два века. Написанная популярно, она подробно освещает такие темы, как борьба моряков против перегрузки судов, значение для безопасности плавания

Другие похожие документы..