Гоночная яхта «Новая Зеландия» длиной 38 метров

«Новая Зеландия» — 38-метровая гоночная яхта, на которой яхтсмены этой страны претендовали на Кубок Америки, является последним словом в развитии сверхлегких яхт (Ultra Light Displacement — ULD) — тенденции в яхтостроении, жизнь которой дали новозеландские конструкторы несколько лет назад. Для того чтобы получить корпус максимальной прочности при минимальной массе, была использована трехслойная конструкция из пластика, армированная особо прочными волокнами.

Но сначала об общих характеристиках яхты, которую спроектировал известный конструктор Брюс Фарр, ныне живущий в США, вместе с Расселом Боулером (инженерные расчеты) и Томом Шнэкенбергом (конструирование парусов). Наибольшая длина яхты — 37,60 м плюс выступающий перед форштевнем 2,43-метровый бушприт; длина по ватерлинии — 27,43 м; ширина по палубе — 7,92 м, по ватерлинии — всего 4,26 м. «Новая Зеландия» имеет осадку 6,40 м, а ее мачта, возвышающаяся над палубой на 45,72 м, изготовлена из алюминиевого сплава и снабжена краспицами из углепластика и титановыми фиттингами. Четыре ряда краспиц расположены через 8,5 м. Водоизмещение яхты всего 28 тонн — почти такое же, как и традиционного «двенадцатиметровика», имеющего вдвое меньшую длину.

Представляет интерес метод постройки корпуса, примененный новозеландскими судостроителями. Для армирования наружного слоя трехслойной обшивки были использованы легкие арамидные волокна кевлара, обладающие высокой разрывной прочностью (значительно выше стали) и способностью противостоять ударным нагрузкам. Внутренний слой обшивки армирован еще более прочными, жесткими и легкими углеродными волокнами, которые, однако, более хрупкие, чем кевлар. Заполнителем — внутренним слоем сэндвича — послужил сотовый материал «Номекс», изготовленный из волокнистых арамидных листов, напоминающих бумагу. Он отличается высокой механической прочностью при низкой плотности и хорошо противостоит вибрационным и усталостным напряжениям.

Главная проблема, с которой столкнулись судостроители при постройке корпуса из трехслойной композиции кевлар-«Номекс»-углепластик — это обеспечение абсолютно прочной связи между этими материалами. Дело в том, что соты «Номекса», расположенные торцами к обоим слоям обшивки, имеют весьма малую поверхность для склеивания с ними. Получить высокую прочность соединения можно было, только используя процессы склеивания под давлением и при повышенной температуре, что требовало изготовления автоклава — гигантской духовки, снабженной эластичным вакуумным мешком. Кроме того важно было удалить из конструкции излишки связующего (синтетической смолы) с тем, чтобы сократить вес корпуса до минимума.


Для постройки «Новой Зеландии» был сооружен прочный деревянный пуансон, точно повторяющий обводы корпуса, но за вычетом толщины наружной обшивки. Затем на пуансон, покрытый разделительным материалом, уложили несколько слоев углеволокна, предварительно пропитанного в специальной ванне связующим; количество связующего тщательно контролировалось. Слои ламината на болване накрыли покрывалом из материала, хорошо абсорбирующего связующее, и всю конструкцию поместили в вакуумный мешок, из которого удалили воздух. Атмосферным давлением мешок и покрывало плотно обжали пуансон с ламинатом и все излишки смолы, которые выдавило из ламината, были поглощены покрывалом. После определенной выдержки мешок и покрывало были сняты.

Затем на внутреннюю обшивку наложили сотовый заполнитель и вновь обжали вакуумным мешком.

На завершающей стадии формования корпуса поверх «Номекса» положили несколько слоев кевлара, пропитанных смолой, новое абсорбирующее покрывало и вновь опрессовали конструкцию.

Поскольку строители не располагали автоклавом достаточных размеров, чтобы поместить в него 38-метровую яхту, для подогрева использовалось специальное «одеяло», снабженное электрическими термоэлементами. Под ним корпус выдерживался на пуансоне в течение двух суток, сначала при 55°, затем при 60°С.

Окончательно отвердевшая трехслойная скорлупа, получившая достаточную жесткость, была снята с пуансона и установлена в кильблоки. В корпус вмонтировали алюминиевый набор, который образовал жесткий каркас, воспринимающий нагрузки от мачты, такелажа и балластного киля. Кстати, точные размеры и форму киля новозеландская команда держит в секрете, но известно, что его длина составляет 6,4 м — вдвое больше, чем плавникового киля 12-метровика; на кормовой кромке киля расположены регулируемые элероны, а балласт выполнен в виде комбинации бульба с горизонтальным крылом.


Некоторые из палубных дельных вещей, лебедки и ручные гидравлические приводы на «Новой Зеландии» использованы стандартные производства фирм «Харкен» (США) и «Лемар» (Англия), но большая часть палубного оборудования и фиттинги мачты были специально спроектированы для этой яхты и изготовлены из титана — материала, на 50 % прочнее и на столько же более легкого, чем нержавеющая сталь. Судостроители из Окленда использовали уникальный способ резки титана. Данные с чертежей вводились в компьютер, управлявший режущим устройством — струей воды под сверхвысоким давлением, содержащей абразивы. В результате получались более точные и чистые поверхности реза, чем при использовании режущих прессов или пилы. Был сконструирован специальный автоклав для сварки титана в среде аргона.

На «Новой Зеландии» смонтированы три бортовых ЭВМ, включая надежную систему «Сэйл Вижн».

Эта система работает от видеокамеры, установленной на мачте и дающей каждую треть секунды картину парусов. Она регистрирует форму профиля паруса и характеристики его скручивания (изменения углов атаки профиля по высоте); информация передается на экраны, расположенные перед членами экипажа, занятыми настройкой парусов. Информация также накапливается в системе для анализа после каждой гонки.

Другие два компьютера анализируют нагрузки, действующие на яхту и общую эффективность яхты, под которой подразумеваются скорость, лавировочный угол, скорость продвижения прямо против ветра и т. п. Датчики напряжений установлены в 48 точках оснастки и корпуса судна. Компьютер не только показывает на дисплеях критические нагрузки во время гонок, но также накапливает информацию, необходимую для последующего проектирования мачт, такелажа и корпусов гоночных яхт.

Третий компьютер позволяет анализировать общую эффективность яхты в зависимости от изменяющихся условий ветра и волны, настройки парусов и такелажа, курсов яхты относительно ветра, причем эта информация также накапливается в системе от гонки к гонке. Впервые подобная система была испытана на новозеландском 12-метровике, который участвовал в гонках на Кубок Америки 1986 — 87 гг. во Фримантле. Такие же системы устанавливаются и на двух крейсерско-гоночных макси-яхтах, подготавливаемых к кругосветной гонке WRWR 1989—90 гг.


«Новая Зеландия» оснащена 20 парусами, рассчитанными на различную силу ветра и курсы относительно него. На курсе бейдевинд общая площадь парусности составляет 557 м², на полных курсах (со спинакером) — 1672 м².

Под палубой яхта выглядит так же необычно, как и снаружи. Так как для внутренней обшивки использован углепластик без окраски, все здесь черное, на этом фоне выделяются лишь балки каркаса из серебристого алюминиевого сплава. Здесь установлены 4 мощных лебедки с рукоятками на пьедесталах («кофейные мельницы»), управляемые восемью человеками. Они используются для выбирания фалов парусов и через приводные валики из углепластика соединяются с барабанами для шкотов.

Экипаж яхты составляют 40 человек, из которых только 10 занимаются управлением судна, а остальные 30 работают в качестве живого балласта — подобно матросам на легком швертботе перемещаются по палубе от одного борта к другому в зависимости от галса, которым идет яхта.

При подготовке к гонкам в Америке шкипером «Новой Зеландии» был избран Дэвид Барнес — чемпион мира в классе «470» 1980, 81 и 83 гг.