С 50-х годов проводятся основательные теоретические и экспериментальные исследования ходовых качеств яхт. К числу наиболее интересных работ, опубликованных в TINA, можно отнести следующие: Аллан, Дауст и Вэр «Испытания яхт» (1957 г.); Баркл «Ходовые качества парусных яхт» (1961 г.); Таннер «Полномасштабные испытания международного 10 м2 каноэ в бассейне» и «Геометрия парусных яхт» (1961 г.) и Кpаго «Предсказание эксплуатационных характеристик яхты по испытаниям в бассейне» (1963 г.). В этих работах рассматриваются схемы динамометров и методика испытаний корпусов яхт с креном и дрейфом, методика оценки ходовых качеств яхт по результатам модельных испытаний, соответствие характеристик парусного вооружения и корпуса, и другие вопросы.
В т. 71 TSNAME (1963 г.) опубликована статья Генри и Миллера, посвященная вопросам общего проектирования яхт. В следующем 72 томе (1964 г.) опубликована работа Херрешофа «Гидродинамика и аэродинамика парусных яхт», в которой рассматривается принятая в Массачусетском технологическом институте методика проведения модельных испытаний яхт с использованием ЭВЦМ для обработки результатов, описывается оборудование опытового бассейна, приводится много полезных сведений по гидро- и аэродинамике яхт, полученных в результате модельных и натурных испытаний. Пожалуй, это — наиболее фундаментальная из всех работ по теории движения яхт, опубликованных после работы Дэвидсона.
В т. 75 TSNAME (1968 г.) опубликована статья Спенса, Пьера де Сэ и Брауна, в которой рассматриваются вопросы лавировки яхт на взволнованном море и устойчивости яхт на курсе при ходе в фордевинд.
В Трудах английских авиационных инженеров3 опубликована работа Дж. Летчера, в которой на основе аналогии подводной части яхты и половины самолета решаются вопросы центровки (волнообразованием Летчер пренебрегает). Следует отметить, что Н. В. Григорьев при расчетах, связанных с проектированием яхты «К8», тоже использует аналогию «самолет-яхта» для расчета бокового сопротивления яхты и индуктивного сопротивления при движении с дрейфом.
Ряд полезных сведений о влиянии изменения формы корпуса на сопротивление воды содержится в статье К. Дебуса, опубликованной в журн. «Schiffbautechnik» (ГДР) № 10 за 1958 г. Вопросы остойчивости яхт рассматриваются в работах ф. Бартеля, опубликованных в 1965—1968 гг. в журн. «Boat und Schiffbau» (ФРГ).
Весьма полезна не только яхтсменам, но и конструкторам книга польского яхтсмена и ученого Чеслава Мархая, второе русское издание которой в переводе М. П. Ли некого только что выпустило (1970 г.) изд-во «Физкультура и спорт». Ряд вопросов теории рассмотрен в книге Ю. С. Крючкова и В. И. Лапина «Парусные катамараны» (1966).
В СССР в опытовых бассейнах (например, в бассейнах ЛКИ и НКИ) проводились испытания яхт без крена и дрейфа, но эти испытания не имитировали натурных условий движения яхт и дали информацию лишь ограниченного практического применения.
С начала 1968 г. в Севастопольском приборостроительном институте по договору с ВИСТИ ведутся научно-исследовательские работы по теме «Разработка методики выбора оптимальных элементов парусных яхт». Выполнены переводы представляющих интерес иностранных работ, сделан обзор современного состояния теории движения яхт, составлены статистические таблицы по главным элементам, соотношениям и коэффициентам хорошо зарекомендовавших себя яхт, по их центровке и остойчивости. Собраны данные по сопротивлению и построена серия кривых, показывающих зависимость удельного остаточного сопротивления от относительной скорости для яхт с различной относительной длиной. Кроме того были намечены основные принципы расчетов, связанных с выбором оптимального сочетания характеристик яхт формульных классов и яхт для гандикапных гонок.
В 1969 г., кроме теоретических работ, проводились натурные испытания яхт, цель которых заключается в определении увеличения сопротивления воды на взволнованном море, по сравнению с сопротивлением на тихой воде, а также в определении влияния системы собственных волн на поперечную остойчивость яхт различного типа.
По поводу обзора
Современное состояние аэро- и гидродинамики позволяет (при наличии данных по сопротивлению) рассчитывать скорость движения парусного судна в заданных условиях с точностью 5—10%. Что это, — много или мало? Все зависит от подхода к вопросу. Если речь идет о сравнении двух гоночных яхт разных типов и об оценке их шансов в соревнованиях, этого недостаточно. Ведь разница в скоростях на гонках большей частью не превышает 3—5%. Если же при проектировании рекордного буера, яхты на подводных крыльях или дорогостоящего крейсерского катамарана необходимо оценить достижимый уровень скоростей, — такая точность вполне приемлема. Например, можно проанализировать влияние ширины н водоизмещения парусного катамарана на его скорость хода, оценить влияние профиля швертов и т. п., что дает основание для выбора конструктивного решения.
Известно, что теория прокладывает пути для практики. Например, применение на катамаранах мачты-крыла было обосновано теоретически задолго до ее практического использования. Уже сегодня расчетно-теоретические методы позволяют и определять наиболее перспективные пути развития парусных судов и находить максимальные нагрузки на конструкцию. Как видим, эго уже немало. Обзор работ в области теории и эксперимента по парусным судам, составленный П. С, Якшаровым, в целом достаточно полно освещает затронутую тему. Однако не отмечен ряд публикаций, также представляющих большой интерес. В частности, не упомянуты работы Гросека [1, 2] и Петерсона [3]. Кстати, из статьи П. С. Якшарова можно сделать вывод, что аналогией «самолет — яхта» пользовались только Дж. Летчер и Н. В. Григорьев. Это не так. Впервые рассмотрели аналогию «самолет—яхта» еще в 1925 г. Гросек и Фрей, затем ее развил далее и применил для расчета парусников Петерсон. На основе этой аналогии был разработан и применен для расчетов парусных катамаранов метод, рассмотренный в работе [4], этой же аналогией пользовался и М. С. Тюфтин.
Стоило бы также отметить модельные испытания двух типов катамаранов, проведенные С. А. Калининым в бассейне ГПИ.
Литература
- 1. Grоseek Н., Beitrage zur Theorie des Segelns, Berlin, 1925.
- 2. Gгоseсk H., Handbuch der physikalische und technische Mechanik, Band VI, 1926.
- 3. Petersоhп E., «Schillbau, Schilfahrt und Hafenbau», № 1, 1932.
- 4. Крючков Ю. С., Расчет скости хода парусного катамарана, «Судостроение» №10, 1963.
Примечания
1. TINA — «Transactions Institute of the Naval Architects», London.
2. TSNAME — «Transactions The Society of Naval Architects and Marine Engineers», New York.
3. «Journal of Aeronautical Sciense», 1965, April, vol. 69.