Яхтинг: Полное руководство

Тогхилл Джефф

Жанр: Спорт  Дом и Семья    2007 год   Автор: Тогхилл Джефф   
Закладки
Размер шрифта
A   A+   A++
Cкачать
Читать
Яхтинг: Полное руководство (Тогхилл Джефф)

КАК ЛОДКА ИДЁТ ПОД ПАРУСОМ

Для многих людей плывущая лодка представляет собой загадочное зрелище. Действительно, если бросить в море кусок металла, он сразу утонет, между тем большие корабли, сделанные из многих тысяч тонн стали, благополучно в том же море плавают. Почему ?Первым на этот вопрос ответил греческий математик Архимед. Погружаясь в ванну, он обратил внимание на то, что вода, наполнявшая ее, выливается через край.

Продолжив наблюдения, Архимед обнаружил, что объем вытесненной воды совпадает с массой тела, а также то, что при погружении тела в воду на него действует выталкивающая сила, и если эта сила (вес вытесненной воды) равна весу тела, оно не тонет. Так была описана природа плавучести.

Лучше всего яхта идет в положении оптимального плавания (вверху в центре); скорость и ходовые качества лодки снижаются, если ее корпус находится выше или ниже этого положения. То же относится и к грузовому судну: груз заставляет его опускаться глубже в воду

Плавучесть

Большой корабль плавает потому, что его корпус имеет огромный объем и вытесняет большое количество воды. С другой стороны, маленький кусочек металла вытесняет очень мало воды, поэтому фактически нет выталкивающей силы, которая могла бы удержать его на поверхности, и он тонет. Это элементарное объяснение можно проиллюстрировать на примере грузового судна: когда в трюме нет груза, оно немного поднимается на воде и опускается, если в трюм поместить груз (см. рис. вверху). Форма корпуса остается прежней, поэтому выталкивающая сила остается такой же, но вес груза увеличивает вес судна, заставляя его погружаться глубже в воду.

Если груз добавлять и добавлять, то наступит момент, когда судно исчезнет под водой, но, прежде чем это случится, оно достигнет точки, которую судостроители называют положением оптимального плавания. В этой точке судно наиболее устойчиво, его общий вес равен весу вытесненной воды.

Все эти рассуждения применимы к яхтам – они проектируются для погружения на уровень, который дает возможность достичь максимальной скорости и продемонстрировать ходовые качества при соответствующей форме корпуса, с учетом назначения судна. Легкие, быстрые гоночные яхты более плавучи, чем тяжелые крейсеры.

Форма корпуса

С точки зрения плавучести важным фактором является вес лодки, а при решении вопроса об эксплуатационных качествах судна конструктор должен принимать во внимание всю подводную часть корпуса. Ее форма и размер определяют скорость движения яхты, ее гоночные качества, а также размер внутренних помещений.

Форма корпуса самым непосредственным образом влияет на скорость судна. Чем более обтекаемую форму имеет его корпус, тем быстрее оно движется

Вес также влияет на остойчивость судна; тип и форма киля, количество балласта определяют, насколько оно устойчиво на воде. Глубокий балластный киль обеспечивает максимальную остойчивость, а выдвижной киль (шверт), прикрепляемый к бортам или днищу, уменьшает остойчивость.

Форма корпуса и вес судна – это те факторы, которые конструктор должен учитывать при разработке проекта, в соответствии с типом будущего судна.

Проект маленького круизера (лодки для путешествий, прогулочного судна) будет, разумеется, достаточно простым, а современные океанские гоночные яхты конструируются по очень сложным схемам.

Помимо плана размещения парусов, такелажа и общей компоновки внутренних помещений, чертежи корпуса обычно выполняются в трех видах: бок, полуширота и корпус, вместе они дают представление о форме корпуса судна и позволяют строителю в точности следовать указаниям проектировщика.

Бок показывает корпус яхты го стороны правого борта с контурными линиями (известными как батоксы), обозначающими форму корпуса, точно гак же как контурные линии на карте обозначают форму холмов и долин; вид со стороны левого борта будет, естественно, идентичным.

Полуширота похожа на бок, но эта проекция выполняется со стороны днища. На чертеже изображается только половина яхты ради экономии места (отсюда и название), наружный контур соответствует линии палубы.

Наконец, третья проекция показывает поперечное сечение корпуса, одна половина – со стороны носа к центру, а другая – от кормы к центру яхты.

Остойчивость

Одна из самых важных задач, решаемых при проектировании парусного судна, – обеспечение его остойчивости. Стоит ступить в маленький круизер, он тут же наклонится в ту сторону, куда вы наступили, поскольку центр тяжести переместится.

Выталкивающая сила приложена в середине яхты, в точке, называемой центром плавучести (В), а сила тяжести (вес) действует в центре тяжести (G) и направлена вниз. Когда точка G находится прямо над точкой В, лодка пребывает в устойчивом положении, она не опрокидывается. Когда лодка наклоняется (кренится), например когда вы в нее ступаете, точки В и G уже не находятся на одной линии. Центр плавучести смещается вправо или влево относительно центра тяжести, и тогда лодка наклоняется в этом направлении. Однако, поскольку выталкивающая сила направлена вверх, а сила тяжести – вниз, вместе они создают поворачивающий рычаг, который стремится вернуть лодку в прежнее положение.

В – центр плавучести

G – центр тяжести

Эта сила известна как восстанавливающий момент, она противодействует крену и придает яхте остойчивость.

Хороший пример – яхта, идущая под парусом. Под давлением ветра на парус яхта кренится, точка В смещается в сторону от точки G, поэтому естественным стремлением для В и G является создание восстанавливающего момента, чтобы привести судно в исходное положение; это реакция остойчивой яхты.

На остойчивость лодки одновременно влияют несколько сил: боковая сила ветра, оказывающая давление на паруса, и противостоящая ей сила давления воды на киль. На швертботе (как показано на рисунке) вес членов команды помогает справиться с креном; на килевых лодках используется вес балласта

Однако у восстанавливающего момента есть предел, и, когда точка G оказывается по другую сторону от точки В, восстанавливающий момент оказывается направленным в другую сторону и превращается в опрокидывающий момент, что заставляет лодку переворачиваться, так как она теряет свою первоначальную остойчивость. Чтобы этого избежать, нужно восстановить положение, при котором яхта находится в нормальном состоянии, – когда точка G находится прямо над точкой В. Для достижения этого есть два способа:

1. Уменьшить давление ветра на паруса обезветриванием. Это дает лодке возможность вернуться в нормальное положение и возвращает G в положение над В. Обычно это достигается ослаблением, или травлением, шкотов (см. с. 189).

2. Использовать вес членов экипажа или балласта для увеличения восстанавливающего момента и противодействия крену. В плоскодонках в качестве балласта используется вес членов команды, они наклоняются в сторону высокого борта (или трапеции), чтобы вернуть судно в нормальное положение. На килевых яхтах используется вес балласта. Когда корпус кренится, киль поднимается, создавая сильный восстанавливающий момент, возвращающий яхту в нормальное положение.

Алфавит

Предложения

Copyrights and trademarks for the book, and other promotional materials are the property of their respective owners. Use of these materials are allowed under the fair use clause of the Copyright Law.