Подготовка гоночной яхты

Этим материалом редакция начинает публикацию серии статей, рассчитанных в основном на начинающих яхтсменов — юношей и юниоров, а также на тренеров детских школ и парусных секций.

Автор — известный эстонский яхтсмен, заместитель председателя Президиума и председатель тренерского совета ФПС ЭССР X. Я. Линд. Он — кандидат технических наук, написавший несколько работ по своей прямой специальности (электроника — автоматика), однако яхтсмены республики хорошо знают такие его книги, как «Гонки на яхтах», «Учебник яхтсмена» и «Словарь яхтсмена». (К сожалению, ни одна из этих популярных в Эстонии книг на русский язык не переводилась).

Парусную карьеру Хейно Якобович начал в 1955 г., в довольно зрелом возрасте — 24 лет, шкотовым на «Драконе». Несколько лет выступал в этом классе — занимал места в первой десятке на первенствах СССР и балтрегатах. Трижды завоевывал титул чемпиона республики в классе «Фолькбот». Есть в его активе и победы на Кубке Балтийского моря на яхте однотонного класса.

Уже мастером спорта Хейно Линд много ходит в дальние спортивные плавания по Балтийскому морю, принимает участие в международных гонках крейсерских яхт Готланд-Рунт в Швеции. Все его свободное время посвящено любимому делу. Парусный спорт, которому отдано более 30 лет жизни, это уже больше, чем просто хобби. И Хейно Якобовичу есть о чем рассказать молодым яхтсменам.

---

Рассчитывать на успех, стартуя в гонке на только что полученной с верфи яхте, нельзя. Требуется выполнить довольно большой объем работ по доводке и настройке яхты на высокую скорость, обеспечению удобства и эффективности управления парусами. Однако прежде чем приступить к работе экипаж должен выяснить два вопросе:

• что недопустимо делать на яхте данного класса, чтобы не войти в противоречия с правилами классификации и постройки!
• что необходимо сделать для повышения ходовых качеств яхты!

Ответ на первый вопрос можно получить, тщательно изучив правила постройки яхт, ответ на второй — у тренеров, более опытных коллег, в литературе. Надеюсь, что будет полезна и публикуемая статья.

Подготовка корпуса яхты

Корпус каждой яхты должен иметь идеальную гидродинамическую форму в пределах ограничений, предписанных правилами постройки судов данного классе, минимально допустимый вес, максимально гладкую наружную поверхность, необходимый запас аварийной плавучести и максимальную жесткость.

Высокое гидродинамическое качество корпуса яхты обеспечивается его симметричностью и отсутствием заметных выступов или впадин на наружной поверхности. Симметричность корпуса яхты определяют наружным осмотром и контрольными измерениями. Одна из возможных схем измерений приведена на рис. 1. Если корпус яхты несимметричен относительно диаметральной плоскости (ДП), а ее швертовый колодец или киль расположены не в ДП, то исправить дефекты невозможно. Для участия в соревнованиях такая яхта не пригодна и ее можно будет использовать лишь для подготовки начинающих яхтсменов.

Жесткость корпуса проверяют динамометром со штоком, имеющим закругленный наконечник. Прилагая шток к разным точкам на поверхности корпуса и регистрируя усилия, измеряемые динамометром, оценивают деформацию обшивки. Структурную жесткость яхты проверяют натяжением такелажа, величину которого измеряют при помощи специального динамометра. Если при набивке талрепов или талей натяжение такелажа не увеличивается, это означает, что достигнут предел структурной жесткости яхты. Полученные данные необходимо сравнить с аналогичными цифрами для других яхт, имеющих хорошие ходовые качества а сильный ветер и при большой волне.

Для повышения жесткости наружной обшивки применяют дополнительные продольные ребра из дерева или пластика, соединяют палубу с отсеками плавучести и т. д. Общую поперечную жесткость корпуса лучше всего увеличить распоркой (рис. 2), если это допускается правилами постройки. При этом необходимо следить за тем, чтобы мероприятия по увеличению жесткости корпуса не вызвали ощутимого увеличения общего веса яхты.

Небольшой швертбот можно взвесить на обычных товарных весах. Важно также определить продольный момент инерции яхты. Общий вес и момент инерции должны быть близкими к минимально разрешенным Правилами постройки данного класса. Если вес яхты превышает минимально допустимый более чем на 5%. то ее нецелесообразно применять для гонок. При большом значении момента инерции часть оборудования и снабжения целесообразно перенести из носовой и кормовой частей яхты ближе к миделю.


Если вес яхты меньше допустимого, применяют корректирующие грузы, которые размещают в местах, указанных в правилах постройки. Если положение грузов не оговорено в правилах, то грузы лучше закрепить вблизм центра тяжести яхты.

Для проверки аварийного запаса плавучести яхту заполняют водой и через пять минут проверяют, не проникла пи вода в воздушные мешки или отсеки. При этом необходимо обратить внимание на надежность крепления воздушных мешков к корпусу яхты. В ходе эксплуатации время от времени следует проверять состояние воздушных мешков, герметичность воздушных отсеков и их смотровых люков.

Все дефекты, обнаруженные при эксплуатации корпуса яхты, следует сразу же устранить. Особенно тщательно необходимо следить за состоянием носовой трети корпуса. После устранения сколов, царапин и т. п. поверхности следует отшлифовать шкуркой № 600.

Для лучшего отрыва потока воды от корпуса кромка соединения транца и днища должна быть острой, а не закругленной.

Наружная поверхность гоночной яхты должна быть очищена от жиров и осадков солей. После тренировок или гонок корпус необходимо мыть пресной водой с добавлением мыльных порошков или жидкостей.

Руль, шверт и киль

Руль, шверт и киль должны иметь эффективный гидродинамический профиль, минимально допустимый вес и наиболее рациональное его распределение, высокую чистоту обработки поверхностей, максимальную жесткость, особенно в верхней части.

Правильный гидродинамический профиль руля, шве рта или киля обеспечивает движение яхты круто к ветру с минимальным дрейфом и сопротивлением воды. Если кроме ограничений размеров в правилах постройки предусмотрены ограничения профиля поперечного сечения шве рта и руля, их следует так обработать, чтобы величина профилей была близка к оптимальной.

Для обеспечения крутизны хода на лавировке большую роль играет жесткость руля и шверта и ее правильное распределение по длине. Для проверки жесткости шверт или руль закрепляют к столу по линии днища при максимальном выходе шверта из колодца или по линии максимально спущенного руля в воду (рис. 3). Близ нижней кромки прилагают груз такой величины, чтобы шверт или руль получили прогиб 2—3 см. Вес груза фиксируют и процедуру повторяют, перевернув шверт и руль на другую сторону. Прогибы шверта и руля в обоих случаях должны быть практически равными. Скручивание руля или шверта при приложении тяжести недопустимо. Груз, который вызывает прогиб 2—3 см, должен быть возможно большми по сравнению с другими швертами или рулями.


Определив вес, вызывающий прогиб 2—3 см, швертбот переворачивают вверх днищем и полностью выпускают его шверт. К концу шверта прилегают усилие, равное определенному в предыдущем случае весу (см. рис. 3). Предположив, что палуба яхты проверена и является плоской и симметричной, измеряют расстояние от нижней кромки шверта на оба борта до ватервейсе. Размеры не должны заметно отличаться друг от друга. Далее проверяют вертикальность руля и шверта и определяют положение их центров тяжести, которые должны находиться как можно ближе к ватерлинии.

При подготовке шверта и руля в первую очередь обращают внимание на профиль их поперечного сечения. На рис. 4 приведены рекомендуемые профили. Правила постройки некоторых классов разрешают профилирование шверта и руля только на части их площади; но не стоит пренебрегать профилированием в тех областях, которые остаются вне пределов ограничений. Для уменьшения гидродинамического сопротивления шверта, киля и руля их заднюю кромку следует так обработать, чтобы ее толщина не превышала 1,5—2,0 мм. Для уменьшения индуктивного сопротивления плавников их нижние кромки рекомендуется сделать V-образными (см. рис. 4). Так как поверхность плавников составляет около 30 % суммарной смоченной поверхности судна и они работают в очень тяжелом гидродинамическом режиме при малых числах Рейнольдса, необходима весьма тщательная обработка их поверхности, вплоть до полировки. Чтобы было легче обнаружить царапины и другие повреждения, шверт и руль следует окрасить в белый цвет.

Для устранения люфта и для лучшего скольжения шверта применяют фторопластовые рейки, прикрепляемые к внутренним стен кем швертового колодца в нижней и верхней его частях. Щель в днище для шверта закрывают резиновыми полосами, исправность которых следует регулярно проверять.

Рангоут и стоячий такелаж

Мачта гоночной яхты должна обладать определенной характеристикой изгиба, иметь минимально допустимый вес, минимальную высоту центра тяжести, разрешенную правилами постройки, минимальное аэродинамическое сопротивление, а если требуется правилами постройки, то и необходимую плавучесть.

В свободном состоянии мачта должна быть прямой, это проверяется на глаз. Если металлическая мачта имеет кривой ликпаз и резкие изгибы с вмятинами и т. д., то она не пригодна для гонок. Если кривизна мачты незначительная и плавная, можно попробовать ее выпрямить. Для этого мачту кладут на плоскую ровную плиту и определяют дефектный участок. Чтобы выпрямить, под мачту в начале и конце дефектного участке подкладывают опоры с закругленными кромками; к середине этого участке прилагают постепенно нарастающее усилие. Процедуру проводят постепенно, тщательно следя за результатами работы.

Характеристики прогиба мачты определяют приложением груза к середине мачты, установленной на опоры в точках верхней обмерной марки и прохождения мачты через палубу. Вес груза выбирают таким, чтобы прогиб мачты под нагрузкой был примерно равным величине прогиба мачты в рабочих условиях — при силе ветра, близкой к максимальной во время гонок. Значения прогиба измеряют с точностью до 1,0 мм (через каждые 0,5 м у швертботов и через каждые 1,0 м у килевых яхт) как в продольной, так и в поперечной плоскости на оба борта. При этом применяют один и тот же груз и одинаковую схему измерений. Соблюдение последнего условия обеспечивает сравнимые между собой результаты. Неплавная кривая изгиба мачты и несимметричные кривые прогибов на разных галсах свидетельствуют о некачественной мачте. Чересчур податливую (мягкую) мачту можно сделать более жесткой, приварив к ней точечным швом в нужных местах ребра усиления. При этом необходима осторожность, так как при сварке могут изменяться структурные свойстве основного металла мачты. Слишком жесткую мачту можно сделать мягче, сделав ножовкой пропилы в ликпазе. Оба способа улучшения характеристик мачты требуют опыта и не всегда дают удовлетворительные результаты.


Уменьшить вес тяжелой металлической мачты практически невозможно. Вес легких мачт увеличивается до предусмотренного правилами при помощи корректирующих грузов. Их места расположения также регламентируются правилами постройки.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления желательно применить способ крепления вант изнутри мачты при помощи Т-образных наконечников.

Гик современной гоночной яхты должен иметь минимально разрешенный вес и обладать максимальной жесткостью. Иногда правилами постройки требуется, чтобы гик имел и определенную плавучесть.

При эксплуатации мачту и гик регулярно проверяют на остаточную деформацию, отсутствие трещин и ослабление клепаных соединений. Красить мачту и гик не следует, поскольку краска может покрывать микротрещины, что затрудняет оценку состояния мачты.

Стоячий такелаж — ванты, штаги и т. д. — лучше иметь из малорастягивающего нержавеющего стального троса типа «Геркулес». Если применяется такелаж из более мягкого и растягивающегося под нагрузкой троса, необходима его предварительная вытяжка. В ходе зксплуатации в первую очередь проверяют сплесни и прессованные соединения такелаже. При обнаружении обрывов проволочек трос следует заменить. Учитывая особенную важность стоячего такелажа, его целесообразно заменять через определенное время эксплуатации, не ожидая появления признаков износа.

Шкоты и системы регулирования парусов

При выборе шкотов и концов для систем регулирования парусов необходимо иметь в виду, что они должны быть малогигроскопичными, гибкими, мягкими и иметь минимальный вес при достаточной прочности.

Современные гоночные швертботы и малые килевые яхты должны иметь следующие диаметры шкотов и регулировочных концов из синтетических тросов: гика-шкот и стаксель-шкоты — 8 мм; спинакер-шкоты, оттяжка гика и шверт-тали — 6 мм; легкие спинакер-шкоты, оттяжки шкотового и галсового углов грота и прочие вспомогательные концы — 4 мм.

Эффективной работе с многочисленными снастями способствует применение тросов разного цвета или со специальной маркировкой. В ходе эксплуатации необходимо следить за состоянием бегучего такелажа, особенно в местах, где снасти проходят через блоки, направляющие, отверстия в мачте или гике. Для уменьшения трения последние целесообразно снабдить направляющими втулками из скользкого материала, например из фторопласта.

В настоящее время на гоночных швертботах и килевых яхтах для управления гротом применяют следующие системы проводки гика-шкотов (рис. 5):

• с закрепленным в середине гика блоком шкота и ползуном на погоне в кокпите для нижнего блока;
• с закрепленным в середине гика блоком и нижним стопорным блоком, расположенным в ДП яхты;
• с блоком, закрепленным на ноке гика и тросовым погоном гика-шкота, размещенным на корме яхты.

В зависимости от площади грота тали гика-шкота основывают в три-четыре лопаря.

При использовании первого типа проводки гика-шкота можно обеспечить большее напряжение задней шкаторины грота и добиться при умеренных ветрах большей на 1,0—1,5° крутизны хода в бейдевинд, чем при других типах проводки. Этому же способствует возможность привести гик в ДП яхты. Кроме того, при шквалах легче потравить грота-гик, а силы, действующие на мачту и гик, имеют умеренную величину.

В то же время при сильных ветрах задняя шкаторина грота не открывается достаточно широко, вследствие чего скорость яхты снижается. Для того чтобы напряжение задней шкаторины грота не изменялось, необходима работе экипаже как с гика-шкотом, так и с ползуном гика-шкота на погоне.

При проводке гика-шкота по двум другим схемам задняя шкаторина грота открывается больше, чем при использовании первой системы, благодаря чему увеличивается скорость лавировки при сильном ветре. Работа с гика-шкотом проще, при изменении его натяжения выкручивание задней шкаторины грота не изменяется; кроме того, команда может обойтись талями гика-шкота с меньшим числом лопарей. Недостатками этих схем являются:

• большое открытие задней шкаторины грота уменьшает крутизну хода яхты при умеренных ветрах по сравнению с использованием первой схемы; на оттяжку гика действуют большие силы, что требует применения весьма жесткого гика, а также упора в нижней части мачты;
• отсутствие возможности расположить гик в ДП для увеличения скручивания грота.

В двух последних схемах проводки требуется оттяжка гика с передаточным числом до 20:1, что в свою очередь предъявляет очень высокие требования к жесткости корпуса и такелажу яхты. Поэтому вторую и третью схемы рекомендуется применять на яхтах с малой парусностью и относительно жестким корпусом, т. е. в первую очередь на малых швертботах. Корпуса килевых яхт обладают меньшей жесткостью, а действующие силы относительно большие, поэтому на них предпочтительнее первая система проводки гика-шкота.

Системы регулирования парусов и такелажа должны обеспечивать многократное увеличение прилагаемых усилий экипажа. Например, лебедки или тали должны обеспечивать выигрыш в силе при регулировании натяжения вант от 8:1 до 10:1; устройство для изгибания мачты под палубой — от 4:1 до 8:1; шверт-тали — 3:1; тали для регулирования натяжения ахтер-штага — от 3:1 до 4:1; тали для перемещения бегуна гика-шкота или кип стаксель-шкотов — от 2:1 до 3:1; устройство для быстрого подъеме спинакера — от 2:1 до 4:1.

Оковки и дельные вещи

Оковки и дельные вещи должны иметь необходимую прочность при минимально допустимом весе. Это требует применения материалов с малым удельным весом и хорошими прочностными характеристиками. Важно, чтобы блоки имели минимальное сопротивление трения, что достигается применением подшипников качения. Кулачковые стопора должны свободно вращаться вокруг осей, а зубья клиновых стопоров — надежно удерживать снасти и в то же время не повреждать их.

Дельные вещи нужно крепить к корпусу яхты только при помощи болтов и таким образом, чтобы нагрузки от них передавались на возможно большую поверхность палубы или борта. Места прохождения болтов через корпус яхты должны быть уплотнены не пропускающей воду мастикой, а все гайки — законтрены с помощью контргаек или специальной смазки.

Нелишне убедиться в правильности размещения вант-путенсов и направляющих шин для кип стаксель-шкотов (рис. 6, а, б). При этом исходят из предположения, что симметричность корпуса уже заранее установлена.

Состояние оковок и дельных вещей необходимо регулярно проверять. Отвинчивающиеся болты следует затянуть или заменить новыми. В случае износе шкива блока или деформации щек весь блок целесообразно заменить новым. У кулачковых стопоров проверяется состояние пружин, а у клиновых стопоров — состояние зубьев. На швертботах особенно тщательной проверки требуют рулевое устройство и состояние болтов, которыми оковки руля прикрепляются к транцу яхты. Болты должны быть надежно затянуты и не должны врезаться в материал транца. В первом случае следует подтянуть гайки, а во втором — заблаговременно отремонтировать транец, установить под гайки металлическую пластину. Люфт в рулевом устройстве недопустим.

Ремни откренивания и трапеции следует заменить при первых признаках их износа.

В заключение можно сказать, что для обеспечения безупречного технического состояния яхты необходим регулярный контроль и своевременная замена обнаруженных дефектных частей. Это требует от команды определенной дисциплины и надлежащей организации работы. Надежным помощником должен стать технический дневник, куда следует занести план работ, эскизы новых узлов и деталей, подлежащих ремонту, марки применяемых материалов и их количество и т. д. Результаты организованной и проведенной работы будут гарантией надежности всех узлов и деталей яхты, а это послужит залогом хороших результатов на гонках.