За прошедшие двадцать лет проведено 16 поединков. Кубок неоднократно пересекал океаны и побывал уже на трех континентах, включая Австралию. После восьмилетнего безраздельного господства англичане уступили Малый кубок Америки датчанам, а те, еще через год, проиграли его австралийцам. С 1976 г. бессменным обладателем Кубка становятся яхтсмены США.
Гонки на Малый кубок Америки дали значительный толчок развитию конструкции скоростных катамаранов вообще и класса С в особенности. Если для большинства представительных международных соревнований по парусному спорту, таких, как Олимпийская парусная регата, вопрос о выборе типа судна для гонок решается в пользу яхт-монотипов (из двухкорпусников выбран, как известно, монотип класса В «Торнадо»), то к участию в гонках на Малый кубок допускаются катамараны произвольной конструкции, удовлетворяющие лишь нескольким требованиям класса С, принятым Международным парусным союзом 1YRU в 1962 г. К числу имеющихся немногих ограничений, кроме максимальной площади парусности, относятся: максимальная ширина (4,26 м), максимальная длина корпусов (7,55 м) и некоторые другие, менее значительные. Таким образом для конструкторов катамаранов класса С остаются самые широкие возможности — можно экспериментировать и с корпусами, и с парусным вооружением. Полигоном для испытаний новейших скоростных конструкций и стали дистанции ежегодных поединков на Малый кубок Америки, которым, естественно, предшествуют отборочные встречи претендентов.
За двадцать лет катамараны класса С претерпели очень большие изменения. Знакомство с участниками XVI розыгрыша Малого кубка в 1980 г. в Роутон-Пойнте (США) наглядно показывает, что победитель этих соревнований уже абсолютно непохож на победителя первого поединка 1961 г.
Сначала — немного об общих тенденциях, которые сами по себе постоянно претерпевали изменения, пока, наконец, не стабилизировались к концу 70-х годов.
Некоторое время совершенствовались в основном лишь корпуса. В начале 60-х годов они еще не достигали максимальных размеров (да и само ограничение длины появилось позднее), поскольку площади парусов не хватало для обеспечения большому катамарану высоких ходовых качеств. На свет один за другим появлялись варианты корпусов с плоскодонными и V-образными обводами, с реданным днищем, с широким, как у авианосцев, развалом носовых шпангоутов, с широкой транцевой кормой и другие экзотические, по нашим сегодняшним представлениям, решения.
Однако в конце концов конструкторы пришли к единообразию обводов: корпуса стали делать U-образными, близкими к полукруглым очертаниям поперечных сечений, с острыми, почти вертикальными форштевнями, без выступающих частей. По мере отработки обводов и повышения скоростей размерения достигли установленного максимума.
Дальнейшие усилия создателей катамаранов были направлены всецело на совершенствование вооружения. На первых катамаранах класса С применялось обычное вооружение шлюпом с относительно короткой (не выше 9 м) вращающейся алюминиевой мачтой; грот подкреплялся сверху донизу латами, задняя шкаторина его имела большой серп; стаксель был довольно большим. Высота мачты постепенно увеличилась до 11 м. Площадь стакселя, напротив, уменьшалась, пока, наконец, этот парус не исчез. Катамаран получил вооружение типа кэт.
Мачта, увеличиваясь в размерах, превратилась в полую конструкцию обтекаемой формы, площадь которой достигла одной трети всей площади паруса. В конце 60-х годов мягкая часть паруса окончательно исчезла, появился так называемый жесткий парус или парус-крыло с изменяемой геометрией профиля. Аэродинамика такого крыла в принципе более совершенна, чем обычного паруса, однако на первых порах крыло проигрывало традиционному вооружению и по весу, и по простоте управления. Крыло давало преимущество при ходе в бейдевинд и при сильном боковом ветре, тогда как обычный парус оказывался эффективнее при попутном и слабом ветре.
В дальнейшем, когда проблемы веса и управления крылом удалось решить, преимущество этого высокоэффективного типа вооружения перед обычным парусом стало неоспоримым уже при любых курсах относительно ветра и любой силе ветра.
Надо отметить особо, что простота и быстрота управления парусом на гоночном катамаране приобретает все более важное значение. За какие-то 100 мин одной гонки приходится выполнять около 40 поворотов, не считая тактической лавировки на прямых участках; это значит, что крыло должно изменять профиль практически каждые 150 сек. Потерянные на каждом из 40 поворотов секунды складываются в минуты, которые при современных скоростях катамаранов, достигающих 25—30 уз, могут иметь решающее значение. От катамаранов класса С требуют, чтобы любой поворот они могли выполнить не более чем за 10 сек.
Снижение веса — один из ключевых факторов улучшения ходовых качеств катамаранов. Если первые суда, построенные в максимальных размерениях правил класса, весили 300—340 кг, то к 1980 г. их вес снизился до 220—230 кг. При изготовлении корпусов обычно используют тонкую авиационную фанеру и шпон либо синтетические материалы — стеклопластик, пенопласты, углепластик. Если в начале 60-х годов каждый из корпусов даже самых легких катамаранов из шпона или композитной конструкции (стеклопластик плюс пенопласт) весил 60—65 кг, то спустя двадцать лет корпуса из углепластика и пенопласта (или из углепластика и фанеры) весят уже менее 45 кг.
Вернемся, однако, к соревнованиям 1980 г. На встречу с обладателями Кубка — американскими яхтсменами сначала претендовали два экипажа; английский, владевший Кубком с 1962 по 1969 гг., и итальянский, проигравший поединок 1978 г., но не потерявший надежды на успех. Англичане, однако, аннулировали свою заявку на участие в гонках (всего за месяц до их начала), сославшись на нехватку средств — 2000 фунтов стерлингов, необходимых для покрытия расходов на подготовку к соревнованиям.
Честь обладателя Кубка на XVI поединке защищал катамаран «Пэйшент Леди V» — несколько усовершенствованный очередной вариант одноименных катамаранов, одерживавших победы в 1977 и 1978 гг.
Претендентом был новый итальянский катамаран «Сеньор Г.». Итальянцы существенно модернизировали парусное вооружение, опробованное на их же предыдущем катамаране «Мисс Л.», и сконструировали новые корпуса. Желание итальянцев во что бы то ни стало взять реванш было столь велико, что они, очевидно, забыли о напряжениях, деформациях, одним словом обо всем, что касается прочности. Разумеется, это не замедлило сказаться на ходе первой же гонки. Дистанцию протяженностью 19 миль, на которой оба экипажа должны были выполнить минимум 20 поворотов оверштаг и 10 поворотов фордевинд, 10 раз огибая поворотные знаки, итальянцам просто не удалось пройти. Захватывающей эта гонка была лишь первые десять минут: затем на «Сеньоре Г.» сломалось несколько верхних лат, итальянцы вынуждены были прекратить гонку.
Во время второй гонки «Сеньор Г.» получил пробоину; продавилась обшивка подветренного корпуса — явное следствие того, что фактические нагрузки оказались значительно больше ожидавшихся конструкторами. Как бы там ни было, итальянский экипаж вновь вынужден был выйти из гонки.
Третью гонку, начавшуюся при слабом ветре, вскоре пришлось прекратить из-за наступления полного штиля. А когда на следующий день дали повторный старт, итальянцам в третий раз пришлось сойти с дистанции: на этот раз не выдержали нижние латы. Вместе с латами лопнуло и терпение темпераментных яхтсменов. Несмотря на все уговоры, они наотрез отказались от дальнейшего участия в соревновании и быстро демонтировали свой катамаран для отправки в Европу. Чтобы серия была засчитана, по правилам требовалось провести минимум четыре гонки из семи: четвертую гонку американский экипаж провел в абсолютном одиночестве.
Шеф американцев Тони ди Моро, принимая поздравления, заметил; «Это — победа, но никогда я не участвовал в столь разочаровывающих гонках»...
Познакомимся теперь подробнее с конструктивными особенностями обоих катамаранов, так быстро разыгравших Малый кубок Америки в 1980 г.
«Сеньор Г.»
Конструкция разработана инженером Джорджио Бергамини с учетом опыта проектирования и постройки «Мисс Л.» — двухкорпусной яхты, принимавшей участие в гонках 1978 г. Парус-крыло состоит из прочной носовой части (мачты), занимающей 20% хорды поперечного сечения, и двух плавно сопрягающихся с ней управляемых гибких поверхностей с латами, образующих аэродинамический профиль. Между гибкими поверхностями расположена система управления, состоящая из 250 блоков и 140 тросовых тяг—по 14 на каждую пару симметричных лат. (Поскольку число тяг ровно вдвое превосходило число струн у пианино, за итальянским рулевым Франко Пиволи тут же закрепилось прозвище «настройщик»). Вся эта довольно сложная и, судя по всему, малонадежная система заканчивается двумя управляющими шкотами, работая которыми, можно в широких пределах изменять геометрию крыла, придавая ему как изгиб, так и скручивание на обе стороны. Толщина профиля крыла, определяемая не только требованиями прочности мачты, но и соображениями размещения внутри системы управления, составляет 260 мм — почти вдвое меньше, чем была на «Мисс Л.» (440 мм).
Вдоль всей задней кромки крыла установлен закрылок, имеющий ширину около 20% хорды профиля. В свою очередь он завершается еще одним очень маленьким закрылком, известным под названием закрылка Гарни (по имени изобретателя — известного американского яхтенного конструктора). Эти закрылки обеспечивают существенное увеличение подъемной силы, возникающей на крыле. Широкий закрылок благодаря специальному кинематическому устройству может не только поворачиваться вокруг вертикальной оси, но и перемещаться в горизонтальной плоскости, что дает возможность регулировать перетекание потока воздуха через зазор между крылом и закрылком в зависимости от галса и кривизны паруса.
При числах Рейнольдса от 500 000 до 10000 000 профиль крыла позволяет довести значение коэффициента подъемной силы до 2,5 и более, тогда как на «Мисс Л.» оно не превосходило 1,9.
Поскольку наличие закрылка существенно увеличивает действующие нагрузки, мачту пришлось выполнить полностью из углепластика. Вес поворотной мачты около 75—80 кг, что на 45% меньше веса такой же мачты из стеклопластика, лишь в наиболее нагруженных местах подкрепленного углеволокном.
Шверты, как и рули, имеют несимметричный вогнутый профиль, заимствованный из 66-й серии NACA, которая разработана для самолетов. Шверты имеют несколько увеличенные размеры и заметный наклон внутрь — к ДП. Это позволяет не только свести до минимума отрицательное влияние швертов на работу рулей, но и благодаря действию вертикальной составляющей подъемной силы получить гидродинамическую разгрузку (до 25% веса корпусов). Прочность шверта рассчитывалась на действие полного веса судна и экипажа, откренивающего катамаран на трапециях, стоя на наветренном корпусе, оторвавшемся от воды. Использован наиболее высокопрочный углепластик. Матрица для формования швертов была изготовлена с особо высокой точностью (до сотых долей миллиметра).
«Пэйшент Леди V»
Катамаран создан группой яхтсменов-конструкторов под руководством Тони ди Моро, посвятившего себя развитию катамаранов класса С и занимающегося ими с первых дней существования этого класса. Название яхты, переводимое как «Терпеливая леди», относится, как утверждают, к жене Тони — Лоран ди Моро.
Парус, в отличие от паруса «Сеньора Г.», представляет жесткую конструкцию, состоящую из шести шарнирно сочлененных и отдельно управляемых частей; развитой поворотной мачты-крыла, двух узких интерцепторов (по авиационной терминологии) один над другим, которые служат своего рода предкрылками для имеющей наибольшую площадь задней части — закрылка, разрезанного по высоте на три части. Части крыла управляются системой жестких тяг, проходящих через основание крыла. Поворотом двух предкрылков-интерцепторов и трех закрылков относительно мачты может придаваться как постоянная по высоте, так и переменная кривизна профиля, необходимая для эффективной работы крыла с учетом повышения скорости натекающего потока по мере удаления от поверхности воды. Изгиб профиля крыла может быть изменен на противоположный почти мгновенно, что дает яхте большое тактическое преимущество.
Передняя — лобовая часть мачты-крыла, т. е. собственно мачта, воспринимающая действие сжимающих, изгибающих и скручивающих нагрузок, имеет, как и на «Сеньоре Г.», сечение подковообразной формы (456X305 мм). Вес мачты 46 кг; она выполнена в виде безнаборной многослойной конструкции из фанеры и елового шпона, покрытой снаружи углепластиком. Боковины мачты-крыла сделаны из монокота — материала, обычно используемого при постройке авиамоделей, обшивка интерцепторов-предкрылков и закрылков — из дакрона. Латы, придающие обшивке жесткость, и тяги управления поворотом сделаны из тонкостенных алюминиевых трубок. Вертикальные ребра жесткости интерцепторов-предкрылков и закрылков, обеспечивающих натяжение обшивки, представляют собой тонкостенные углепластиковые трубки..
Корпуса катамарана выклеены из авиационной фанеры толщиной по бортам и скулам 3 мм, а по днищу 1,5 мм. Днище и скуловой пояс снаружи покрыты углепластиком. Часто поставленный поперечный набор вырезан из фанеры толщиной 3 мм; продольный набор — изготовлен из еловых реек. Продольная шпация — 305 мм, поперечная — 76 мм.
Поперечные трубчатые балки изготовлены путем наматывания ткани из углеволокна на сердечник — дори. Число слоев и ориентация волокон тщательно подобраны так, чтобы выдержать ожидаемые напряжения. Толщина стенок балки переменная, изменяющаяся в соответствии с распределением по ее длине величин напряжений и изгибающего момента. Подмачтовая балка весит всего 10 кг.
Примечания
1. Напоминаем, что правилами IYRU катамараны разделены па четыре свободных класса: А — одиночка с площадью парусности до 13,9 м2. В — двойка до 21,8 м2, С — двойка до 28,9 м2 и D — тройка до 46,5 м2.