Приступая к проектированию первой советской макси-яхты «Фазиси» для участия в кругосветной гонке «Уитбред 1989—90», наши конструкторы практически не имели ничего, кроме чистых листов ватмана, и не были подвержены некоторой инертности мышления, свойственной многим конструкторам с большим практическим опытом. Именно поэтому из двух возможных путей проектирования — максимального использования всего предыдущего опыта и разработки проекта на базе хорошо зарекомендовавшего себя аналога, или разработки своей собственной концепции на основе творческой переработки предшествующего опыта — мы выбрали путь поиска новых решений. Такой поиск всегда связан с риском и преодолением неожиданных трудностей, но это неизбежная плата за приобретенные знания и опыт, за достигнутый результат. В нашем случае таким результатом является проект радикальной яхты принципиально новой концепции.
В чем же заключается суть этой концепции! Вспомним, что гоночный балл яхты по правилам IOR определяется главным образом тремя основными параметрами — обмерными длиной, водоизмещением и площадью парусности. Они связаны между собой четкими соотношениями таким образом, что, если конструктор увеличивает, например, площадь парусности, то, при заданной величине гоночного балла, он вынужден уменьшать обмерную длину яхты или увеличивать ее водоизмещение. Парусное вооружение — это своеобразный двигатель судна, и чем больше площадь парусов, тем потенциально большую скорость может развить яхта. Однако увеличение парусности возможно лишь в известных пределах, которые определяются прочностью корпуса, рангоута и такелажа, а также остойчивостью судна. Альтернативным решением является снижение сопротивления воды движению судна. Добиться этого можно за счет удлинения ходовой ватерлинии яхты или существенного уменьшения ее водоизмещения и смоченной поверхности корпуса. Тогда, даже при несколько уменьшенной площади парусности, она сможет достичь более высоких скоростей.
Подобные легкие, относительно длинные яхты получили название ULDB — Ultra Light Displacement Boats — яхты сверхлегкого водоизмещения. Первые проекты появились в конце шестидесятых годов на чертежных досках группы яхтенных конструкторов-любителей из Санта-Крус (США, штат Калифорния|. Они поставили перед собой задачу создания легких и быстроходных парусных судов, независимо от правил обмера, для специфических условий тихоокеанского побережья США — плавная океанская зыбь и устойчивые ветры. Это великолепные условия для движения яхт в режиме серфинга.
Идею, которая привела к созданию ULDB, ее основоположник Джордж Олсон сформупировал так: «Если длину яхты увеличить на 25%, сохранив при этом неизменными водоизмещение, площадь парусности и ширину, то такая яхта должна стать более быстроходной. Это очевидно. Но что при этом оказывается совершенно неожиданным — скорость яхты возрастает в два раза».
За короткий срок выработался оптимальный тип яхты ULDB, резко возросли скорости. В 1976 г. яхта «Мерлин» (длина 20,2 м; ширина 3,6 м; водоизмещение — около 9 тонн), построенная по проекту В. Ли, в Транстихоокеанской гонке по маршруту Сан-Франциско — Гонолулу установила не превзойденный до сих пор рекорд, пройдя значительную часть дистанции в режиме серфинга со скоростью свыше 20 узлов.
Но можно ли применить идею ULDB при проектировании яхты, обмеряемой по правилам IOR! Ведь штрафы — добавки к величине гоночного балла при обмере сверхлегких судов практически сводят на нет все преимущества в абсолютной скорости.
При проектировании «Фазиси» мы попытались создать яхту, которая, обладая высокими ходовыми качествами, тем не менее имела бы благоприятный обмер по правилам IOR. Несмотря на то, что по соотношениям основных параметров «Фазиси» очень близка к традиционным ULDB, влияние правил обмера на ее обводы достаточно велико, поэтому можно утверждать, что наша концепция является комбинацией ULDB + IOR.
Основной отправной точкой при проектировании «Фазиси» явилось уменьшение площади парусности и ставшее благодаря этому возможным уменьшение водоизмещения и некоторое увеличение длины яхты. В результате резко уменьшаются кренящие моменты при действии ветра на паруса, что позволяет снизить вес балласта и уменьшить нагрузки на корпус, рангоут и такелаж. Повышается надежность яхты, она становится значительно проще в управлении, а это было чрезвычайно важно для нашей команды, для которой гонка «Уитбред» стала первым выходом в Южный океан и все тонкости управления океанской гоночной макси-яхтой пришлось постигать прямо в процессе гонки.
В обмерном состоянии яхта имеет сравнительно короткую ватерлинию, а водоизмещение сконцентрировано в компактном объеме. Благодаря этому не только уменьшается смоченная поверхность и улучшаются ходовые характеристики в слабый ветер, но и удается уменьшить обмерную длину яхты и получить приемлемые значения обмерных глубин трюма.
А длинные носовой и кормовой свесы, удлиняющие эффекттивную ватерлинию при ходе на высоких скоростях и при крене, полные плоские обводы кормы с плавным подъемом батоксов облегчают выход в режим серфинга на попутном волнении и способствуют достижению высоких скоростей в сильный ветер.
Для экономии веса и улучшения обмерных характеристик корпус «Фазиси» имеет низкий надводный борт. При этом понижается центр тяжести палубы и палубного оборудования, что благоприятно отражается на остойчивости. Для того чтобы обеспечить необходимую высоту в подпалубных помещениях, пришлось сделать достаточно объемную рубку, что необычно для гоночных макси-яхт. Большая часть кокпита находится внутри этой рубки и находящиеся на вахте яхтсмены защищены от воды, попадающей на палубу. Для этой же цели служат и большие козырьки с дополнительными тентами, установленные над обоими входными люками.
«Фазиси» имеет очень простую и эффективную планировку палубы. Вес всего палубного оборудования и самого экипажа сконцентрирован по возможности близ миделя. Рулевой располагается вблизи места наибольшей ширины яхты. Это обеспечивает ему наилучший обзор передних парусов и окружающих яхту волн.
Рулевой находится между настройщиком передних парусов и настройщиком грота, что позволяет им постоянно общаться и координировать свои действия по настройке яхты. Вся рабочая вахта сконцентрирована в одном месте кокпита в центре яхты и работает как единый коллектив.
Внутреннее оборудование «Фазиси» включает в себя все необходимое для длительных океанских гонок. Удобные, регулируемые по высоте койки расположены в два яруса. Под ними находятся мешки для хранения личного имущества. Для штормовой одежды выделен большой шкаф рядом с трапом. Место под левым кокпитом отведено под кладовую инструмента и запасных частей. Здесь же, на крышке дизель-генератора может быть оборудован верстак для ремонтных работ. Под правым кокпитом размещена сушилка для белья, сапог, перчаток и т. д., куда подается воздух с температурой 60—70° от отопителя. На этапах гонки, проходивших в Южном Океане, яхтсмены постоянно имели сухое и теплое белье перед выходом на вахту. Кладовая для продуктов расположена в корме для лучшей удифферентовки яхты, а носовая часть впереди от водонепроницаемой переборки остается пустой для уменьшения веса и улучшения всхожести на волну.
Корпус «Фазиси» построен из алюминиевого сплава на Потийском судостроительном заводе, который имеет большой опыт постройки таких судов, как пассажирские суда на подводных крыльях «Колхида» и «Комета», пользующихся заслуженной популярностью во многих странах мира. Технология сварки для постройки корпуса была специально разработана Киевским институтом электросварки им. Е. Патона. Эта технология позволила построить очень легкий и в то же время прочный корпус, используя листы обшивки минимальной толщины (до 2,5 мм), которые подкреплялись частым продольным и поперечным набором: расстояние между шпангоутами — 500 мм, между стрингерами — 150—200 мм. Для уменьшения термических деформаций применялись специальные режимы сварки, теплопоглощающие пасты и такой порядок сварки, чтобы напряжения, возникающие в различных частях корпуса при сварке, взаимно компенсировали друг друга.
Для оснащения яхты было применено лучшее оборудование, изготовленное всемирно известными фирмами — лидерами в своих областях. Мачта, рангоут, такелаж и палубное оборудование были поставлены фирмой «Бариент-Спаркрафт», навигационное оборудование — «Онан», паруса — «Норт». Все это оборудование пришлось устанавливать на яхту уже в Англии. К сожалению, реальная масса его оказалась несколько выше той цифры, которая предусматривалась проектом. Не удалось избежать и некоторого перетяжеления корпуса в процессе постройки. В результате водоизмещение яхты оказалось почти на 2 т выше проектного, а поскольку вес балласта остался неизменным, центр тяжести яхты сместился вверх. Перед официальным обмером яхты мы решили сделать проверочный обмер на плаву и кренование. Результат оказался неутешительным — коэффициент CGF, учитывающий положение центра тяжести яхты, оказался существенно выше проектного, а это означало, что гоночный балл окажется за пределами лимита в 70 футов.
До старта гонки оставалось всего 10 дней. Единственной возможностью снизить гоночный балл и получить мерительное свидетельство была замена фальшкиля. Желание команды участвовать в кругосветной гонке было столь велико, что нам удалось сделать практически невозможное. Работая круглосуточно, экипаж закончил все работы за два дня до старта. Незадолго до этого такую же работу проделали на английской яхте «Ротманс», где установили новый, более глубокий и тяжелый киль с бульбом другой формы. Нам удалось воспользоваться старым килем этой яхты. Конечно, это не оптимальный вариант, но другого выхода у нас просто не было.
Когда новый киль был установлен, днище яхты вновь зашпаклевали и окрасили, и экипаж «Фазиси» провел целую ночь в саутгемлтонской «Оушен Вилледж Марине», выполняя окончательные проверки и кренования. Рано утром мы пригласили официального мерителя и он подтвердил правильность наших расчетов. Яхта получила мерительное свидетельство и с гоночным баллом 69,99 фута была готова к старту кругосветной гонки «Уитбред».
Ключевым человеком в этой срочной предстартовой замене кипя был известный конструктор Тони Кастро, и во многом благодаря его энтузиазму, опыту и возможностям его великолепно оборудованного офиса нам удалось выполнить расчеты в кратчайшие сроки.
Коротко об организации проектирования и постройки яхты.
Все проектные и строительные работы, подготовка команды, обеспечение ее участия в «Уитбред рейс», финансовые операции велись под руководством организационного комитета «Золотое Руно». В его состав вошли представители Федерации парусного спорта СССР, Госкомспорта Грузинской ССР, горисполкома г. Поти, Потийского судостроительного завода, известные яхтсмены из разных городов Союза. Председателем оргкомитета является начальник Потийского территориально-межотраслевого объединения (ПТМО). генеральный директор совместного советско-западногерманского предприятия «Фазис СП» В. С. Тихов.
Для того чтобы создать действительно интересный и передовой проект первой советской «манси», в как руководитель проекта предложил оргкомитету создать творческий коллектив из наших лучших конструкторов и строителей яхт, максимально использовать опыт многолетних научных исследований в области гидро- и аэродинамики парусных яхт, проводившихся в СКБ «Океан» при Ленинградском кораблестроительном институте и в ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. Основой этого коллектива решено было сделать кооператив «Мобиле», состоящий из молодых радикально мыслящих конструкторов, от которых можно было ожидать наиболее последовательной реализации концепции сверхлегкой гоночной яхты.
Начало работ было многообещающим. Группе «Мобиле» под руководством Олега Ларионова удалось разработать достаточно интересный теоретический чертеж, хотя не обошлось без некоторых ошибок и экстремальных решений. Часть ошибок удалось исправить в процессе постройки, но с некоторыми (например, чрезмерно заниженным надводным бортом) пришлось смириться: переделки обернулись бы срывом довольно напряженного графина подготовки и гонке. И в дальнейшей работе с «Мобиле» возникало немало проблем, срывались сроки представления документации, в расчетах обнаруживались ошибки. Наконец, когда общее отставание от запланированного графина по вине «Мобиле» превысило два месяца, оргкомитет решил прервать договор с кооперативом и создать дизайнерский коллектив непосредственно при Потийском заводе.
В этот коллектив, который было поручено возглавить мне, вошли такие опытные конструкторы как Александр Стружили и, до этого много лет проработавший главным конструктором Ленинградской экспериментальной судоверфи и руководителем СКВ «Океан», Владимир Фарварщук — специалист Одесского института инженеров морского флота, Владимир Чее — главный конструктор Потийского судостроительного завода. Аэро- и гидродинамические расчеты были выполнены специалистами ЯКИ Александром Бесядовским и Яковом Фарберовым. Опытные судостроители из Киевского крейсерского яхт-клуба (Алексей Грищенко), Евгений Платон и Игорь Мироненко занимались разработкой технологии постройки.
И, конечно, самой высокой оценки заслуживает экипаж «Фазиси». Каждый из будущих участников гонки самоотверженно работал на постройке яхты и ее подготовке к старту.
Комментарий конструкторов
Считаем необходимым уточнить ряд положений статьи В. Мурникова. При проектировании «Фазиси» за основу был взят предыдущий проект макси-яхты, разработанный в 1987 г. Центром проблем яхтинга «Мобиле» для Таллиннской мореходной школы. Так что общая концепция проекта «Фазиси» была решена нами еще до заключения договора с ПТМО и конструкторы «Мобиле» были озадачены в основном «привязкой» проекта к технологическим возможностям заказчика. Заметим, что на проектирование отводилось весьма ограниченное время — в расчет принималось информационное обеспечение и компьютерная техника, которые, согласно договору, нам должен был предоставить заказчик. К сожалению, этого сделано не было.
Для технологической проработки проекта предусматривалось создание рабочей группы в заводском КБ. Такая группа появилась лишь спустя 4 месяца после того как «Мобиле» представил заказчику основные чертежи, расчеты прочности и т. п. Это задержало оперативную доработку проекта, внесло нервозность и в работы по постройке яхты. А в феврале 1989 г. после передачи ПТМО и В. Мурникову всей проектной документации, предусмотренной договором, а также необходимой для регистрации проекта в Американском бюро судоходства, «Мобиле» от дальнейшей работы был отстранен. Основанием послужили докладные записки А. Стружилина — сотрудника кооператива «Одиссей», представившегося официальным представителем Спортсудорегистра СССР, и В. Мурникова. В записках сообщалось о просчетах и ошибках, обнаруженных в проектной документации (кстати, Госарбитраж СССР отклонил иск ПТМО к «Мобиле» на предмет наличия ошибок в проектировании). Договор расторгнут не был.
По завершении проектных работ заказчик информировал нас о желании разработать рабочие чертежи ряда конструктивных узлов силами заводской группы. В дальнейшем, однако, выяснилось, что эту группу составили сотрудники сторонних организаций, в том числе и кооператива «Одиссей», что является нарушением договора. Нам трудно судить об изменениях, внесенных этой группой в проект — недостроенная яхта без приемки проектантом — «Мобиле» и Спортсудорегистром СССР была отправлена в Великобританию. Можно лишь оценить наиболее очевидные «улучшения» проекта и их последствия. Например, применение прессованных панелей для изготовления палубы увеличило ее вес примерно на 400 кг (20%). На 0,3—0,4 м выше установлена тяжелая лебедка гика-шкота. Вместо легкой мачты с 5 парами краспиц применена тяжелая стандартная мачта с тремя парами. Все это отрицательно сказалось на остойчивости яхты. А после всех «усовершенствований» ее водоизмещение увеличилось на 6 т (32%).
При контрольном обмере в корпус яхты забыли уложить 5 т балласта, в результате чего остойчивость оказалась ниже требований IOR, а гоночный балл превысил 70 футов. Доработка парусного вооружения, видимо, имевшая цель снизить гоночный балл, привела к уменьшению парусности на 17 м2 при лавировке и на 25 м2 на полных курсах. В то же время вследствие установки не предусмотренного проектом скега, замены киля и увеличения водоизмещения смоченная поверхность увеличилась на 17,3 м2 (25%). Соответственно энерговооруженность яхты (отношение парусности к водоизмещению) снизилась до 47% на лавировке и 44% на полных курсах.
Низкий надводный борт на миделе, предусмотренный проектом «Мобиле», снизился еще на 100 мм, что повысило заливаемость яхты в штормовых условиях. Этому способствовала и замена 3-тонного плавника (по проекту) на 9-тонный. При обмере судно получило дифферент на корму 180 мм вследствие чего обмерная длина превысила проектную на 0,65 м (3,3%), а на старт гонки яхта вышла с дифферентом 150 мм на нос.
Таким образом, «усовершенствования» проекта, выполненные группой под руководством В. Мурникова, привели к существенному снижению гоночного потенциала яхты. Последнее звено в цепи нарушений авторских прав «Мобиле» — в официальном мерительном свидетельстве яхты «Фазиси» («Мобиле-83»), зарегистрированном в Великобритании, в графе «Конструктор» значится фамилия В. Мурникова! Полагаем, что подобные «метаморфозы» отнюдь не способствуют созданию современных океанских гоночных яхт.
О. Ус, инж.-кораблестроитель, коммерческий директор Центра «Мобиле»; О. Ларионов, инж.-кораблестроитель.