

		Головна

		Парусні яхты

		Моторні яхты

		Розваги на яхте

Статті

Деякі аспекти вибору палубного устаткування

Після програшу в гонці, в якій в самий невідповідний момент зламалося що-небудь з палубного устаткування ми ставимо собі питання: чому все постійно ламається? Здавалося б, при проектуванні палубного устаткування яхти все було розраховано правильно, навантаження на елементи озброєння не повинне перевищити розрахункову. Проте, щось знову зламане, а результат в цій гонці міг би бути кращим. У цій статті, підготовленій по матеріалах журналу "Yachts & yachting" розглядаються деякі проблеми, які виникають при застосуванні на яхтах вітрил з сучасних парусних тканин і вірьовок з високомодульного волокна, на які зазвичай при виборі елементів озброєння не завжди звертають увагу.

При всій перевазі останніх досягнень в створенні високомодульних матеріалів, використовуваних для створення вітрил і парусного озброєння, не було приділено уваги такому їх властивості, як розтягування. Навпаки, головним козирем таких матеріалів є те, що вони не тягнуться. В результаті сила вітру впливає на парусне озброєння, а потім і на корпус яхти з більшою ефективністю, що, сподіватимемося, збільшує (ну-ну!) швидкість яхти.

Але будь-яка медаль, як відомо, має дві сторони, і тут також, не дивлячись на всі переваги цих матеріалів, є "підводні камені" і в немалом кількості.

Замінивши традиційні дакронові вітрила на виготовлених за технологією 3DL компанії "North", примененяя матеріал "генезис" фірми "Sobstad" або більшість сучасних тканин на основі aрaмидных волокон, можна сильно збільшити навантаження на парусне озброєння, палубне устаткування і корпус. Також, встановивши шкоты Spectra/Dyneema і фали Vectran, ви зможете ефективно підвищити швидкість яхти, правда, при цьому через те, що всі ці елементи практично не витягуються, різко зростає навантаження на корпус яхти.

Звернете увагу на те, куди направлені всі ці збільшені навантаження. У 9 випадках з 10 пошкодження фала, стопора, блоку або навіть лебідки відбувається із-за несподіваного і раптового збільшення навантаження на якій-небудь ділянці парусного озброєння, внаслідок чого найслабкіша ланка в ланцюзі виходить з ладу. У яхтовому бізнесі під час парусного сезону вранці в понеділок в офісах продавців палубного устаткування часто доводиться вислуховувати по телефону скарги покупців про те, як не вдалася гонка на яхті під час вихідних, або яка-небудь деталь устаткування зламалася без яких-небудь видимих причин.

Розглянемо цю проблему докладніше.

Розрив фалів

Найчастіше причиною несподіваної поломки є розрив фала після заміни дакронового вітрила на плохорaстяжимый кевлaровый або інший, зроблений з aрaмидного волокна. Фали рвуться із-за збільшення сили натягнення в результаті поганої розтяжності вітрила з кевлaрa, і тому на парусне озброєння повідомляється велике навантаження від фала, навантаження шкота і щогли.

Коли я запитав розробника вітрил, чи можна обчислити відносне збільшення навантаження, яке відбувається із-за заміни дакронового вітрила на кевлaровый, він сказав, що це можна зробити з використанням таких комп'ютерних моделюючих програм, як "Relax" або "Membrane" компанії "North", але при цьому буде складно отримати точні результати. Різниця навантаження, що повідомляється на парусне озброєння, яка відбувається при заміні вітрил, потрібно зрівняти з різницею в швидкостях яхти. У морі пошкодження фала або шкота відбувається в основному із-за динамічного навантаження, що йде від хвиль, несподіваного пориву вітру, удару яхти об хвилю або іншого ударного навантаження, при цьому іноді буде досить, щоб досягши межі пружності при розтягуванні мотузок порвався. Необхідно перевіряти всі фали на наявність ознак зносу і регулярно замінювати їх, особливо після модернізації вітрил.

Літом 1997 року під час відбіркових гонок на Aдмирaльский Кубок в Бертоне, знаходячись на борту яхти "Arbitrator", ми знов поставили кевлaровые вітрила системи 3DL після гонки з мaйлaровыми вітрилами за системою гандикапу, прийнятою в Ла-манші, і відразу ж під час першого лавірування обірвався грота-фал з мотузка Dyneema. Фал, який витримав суворі випробування з мaйлaровым вітрилом, порвався в тому місці, де він проходить через скобу фаловой дощечки, коли ми йшли із швидкістю 12 вузлів з вітрилом 3DL. Відповідно до існуючих правил Sod це був єдиний фал на яхті, який не був замінений з минулого сезону, і заміна вже майже відбулася, але все-таки із-за нього ми програли гонку.

Стопора фалів

Кажучи про проблеми з парусним устаткуванням, варто відмітити, що постійна скарга, яку вам доводитися чути, це: "Чому новий фал прослизає через стопор?" Кожному з нас доводилося добивати новий фал генуи, який "поповз" при збільшенні навантаження. Все стопора вірьовок незалежно від того, якою фірмою вони проведені, краще всього працюватимуть з тонким мотузком з діаметром, рівним декільком міліметрам. Це просто, тому що куркульки стопора повинні рухатися менше назад для того, щоб затиснути 8-мм мотузок, а при 10-мм мотузку, наприклад, можливо вони триматимуть не так ефективно, що і є головною причиною прослизання фала. Це в найзагальнішому випадку.

Але вірьовки замінюють набагато частішим, ніж стопора, тому модернізація матеріалів і конструкції яхти привела до зменшення діаметру мотузка з перебігом років. Зараз типовий грота-фал на 35-футовій яхті може виявитися 8-мм мотузком Spectra/Dyneema, тоді як спочатку на вперше встановленому палубному устаткуванні він був зроблений з терилену, його діаметр відповідав приблизно 10 мм або частіше навіть 12-14 мм, і розмір стопора підбирався під ці значення. Тому немає нічого дивовижного в тому, що зараз стопор не утримує 8-мм мотузок. Щоб вирішити проблему дешево і просто, перед тим, як зробити термінове замовлення новій панелі із стопорами для фалів, попросите такелажника обшити тканью ділянку зовнішньої поверхні відрізання фала, що контактує із стопором, щоб "збільшити" в цьому місці діаметр мотузка і стопор зміг її утримати. Додатковою перевагою даного методу є те, що в результаті фал служитиме довше; коли відмітите, що тканина зносилася, і затиск стопора її не утримує, просто заміните її. Не забувайте пришивати другу і третю ділянки додаткового покриття на грота-фал, коли грот опускається нижче при рифленні.

Як це не дивно, але такелажники стверджують, що фал Spectra/Dyneema може розтягуватися або прослизати в стопорі, коли ви йдете в лавірування під сильно навантаженими кевлaровыми вітрилами. Тобто виходить, що в системі "фал-вітрило" фал виявляється слабкішою ланкою. Якщо ви напевно знаєте, що фал розтягується або злегка сповзає при плаванні проти вітру (можливо, через те, що він новий), для регулювання натягнення фала зробіть маркіровку на обтічнику штaгa і передній шкаторине стакселя за допомогою рулетки, але потім доберіть фал сильніше, ніж потрібно, трохи вище контрольної позначки початкового положення на обтічнику так, щоб він під навантаженням встав на потрібну в даних умовах позицію.

Блоки в підставі щогли

Що може стати причиною неполадок після установки кевлaровых вітрил і оновлення всіх фалів і шкотов? На новій гоночній 41-футовій яхті "Independent Bear" незабаром було виявлено, що блоки, що обертаються, в підставі щогли були вибрані без урахування додаткових навантажень. Система навантаження компанії "Harken" припускає, що навантаження на блок у підстави щогли, що змінює напрям фала на 90 градусів складає 114% навантажень, мотузку, що повідомляється, але залежно від типу яхти цей чинник може мати дуже велике значення. Для цієї яхти розробники рекомендували блок з безпечним робочим навантаженням в 1,134 кг, яке буде досить, щоб навантаження на відповідний стопор фала не було вище покладених 800 кг Компанія "Harken" вже ввела поправки, що враховують всі ці чинники, але, коли стопора фала почали зісковзувати в сильний вітер, команда яхти спробувала утримувати мотузок на барабані лебідки, що викликало деформацію блоків біля пяртнерсa щогли. Пошкодження також відбулися із-за руху топ щогли назад при добиранні aхтерштaгa і при коливанні його русі яхти по хвилі, тому природно, що блоки ушкодилися через те, що відносно гнучка щогла рухалася, коли яхта гойдалася по великих хвилях, а не фал, що розтягується, - ні. Якщо у вас якісні стопора, у фала діаметр, що є схожим, а вірьовки все одно прослизають, може, ви зможете знайти відповідь, обстеживши парусне озброєння? Враховуючи сказане вище, при підвищеному навантаженні під час гонки обов'язково треба подивитися, в якому стані знаходиться стопор, і зробити так, щоб фал трохи сильніше розтягувався, щоб із-за розриву фала, поломки блоку, а також розриву вітрила ви не програли гонку. Знову ж таки, враховуючи описане вище побажання добивати фал сильніше, щоб компенсувати його "повзучість", вимоги виходять суперечливими.

Часто причиною перевантаження, унаслідок якого відбуваються поломки, стають такі деталі устаткування, як карабіни з дужками, що застібаються, в галсовом або фаловом куті стакселя, D-образные кільця, ушиті в шкотовый кут вітрила, і навіть оковування на носі яхти. Учасниця гонок "Whitbread", 60-футова яхта "Silk Cut", зламала карабін з дужкою, що застібається, на стакселі №4, коли вона вже підходила до фінішу в Окленде - під час гонок "Whitbread" 1997-98 років, карабін вискочив, при цьому зробивши дірку в гроті, який потім порвався. Яхті довелося йти до фінішу під штормовим стакселем і триселем.

Поворотні блоки шкотов генуи, використовувані для управління aрaмидными вітрилами, що слабо розтягуються, за допомогою міцних шкотов Spectra/Dyneema, також можуть бути причиною поломки, якщо вони непрaвильно підібрані. Щоб обчислити навантаження, що йде на рухому каретку генуи, для кожного вітрила в компанії "Harken" навантаження шкота умножають на коефіцієнт навантаження шкота.

(SL = SA*V2* 0,02104, де SL - навантаження шкота в кілограмах, SA - площа вітрила в квадратних метрaхх, V2- швидкість вітру вимпела у вузлах в квадраті).

Потім вони додають коефіцієнт навантаження шкота, залежний від кута обгинання блоку мотузком, або, іншими словами, кут, під яким шкот направлений в каретку від шкотового кута вітрила. Чим більше кут, під яким знаходиться шкот, повернений блоком, тим більше навантаження. Блок, який мотузок огинає під кутом в 180 градусів, піддається подвійному навантаженню, тоді як при меншому вугіллі відхилення, 30 градусів, як у разі палубного панелі блоків палубного органайзера коефіцієнт навантаження шкота складе всього 52%. Тепер вам зрозуміло, чому палубний органайзер може зігнутися, коли ви добираєте фал що йде, наприклад з органайзера на даху рубки правого борту, через фaловую лебідку з лівого борту - поступаючи так, ви подвоюєте кут відхилення мотузка, і збільшуєте навантаження на блоки органайзері на 50% (див. нижче таблицю коефіцієнтів навантаження). Практичний приклад - при проводці бакштагів в 2 лопарі з кріпленням корінного кінця мотузка на нижньому блоці з "вухом", прикріпленим до палуби, навантаження на нього складе 188 відсотків по відношенню до верхнього блоку і сили, з якою набитий трос бакштага.

Також у фірми HARKEN є спеціальна формула для розрахунку навантажень на гонитві і блоках гику-шкота.

Кут обгинання блоку мотузком, град.

Чинник нагрузки,%

100

122

141

105

159

120

173

135

185

150

193

160

197

180

200

Як не дивно, коли справа доходить до навантажень на шкот генуи, що йде через каретку: до всього іншого ще додається і співвідношення геометричних розмірів вітрила, про яке і піде мова. Навантаження шкота направлене до центру напруги вітрила. У випадку з генуей №1 вона буде набагато менша, ніж з високим вузьким стакселем. Тому кут відхилення шкота для правильно настроєною генуи №1 повинен складати близько 45 градусів по відношенню до блоку.

Кут установки шкота для стакселя №3 може відхилятися до 60 або 70 градусів для забезпечення необхідного натягнення задньої шкаторины.

Звичайно, незручне те, що всі ці розрахунки є наближеними для визначення вірогідних навантажень, вибраної сили вітру і розраховані для середнього типу яхти. Для круїзних катамаранів існує додатковий коефіцієнт, рівний 1.7, доданий у формулу розрахунку навантаження, для гоночних - 2.2, а для дуже жорстких монотипних корпусів - 1.3. Виробники устаткування використовують свій досвід створення яхт такого ж типу, щоб визначити відповідний розмір блоку або лебідки, який буде застосований на проектованій яхті, залежний від всіх чинників, таких як кількість чоловік в команді і який поновлюючий момент, круїзне це або гоночне судно, розмір вітрил і ін. Компанія "Lewmar Marin" спільно з фірмою "Grain" створили "Програму обчислення навантаження", за допомогою якого можна визначити навантаження на різні частини парусного озброєння, для різних комбінацій вітрил, при цьому в розрахунок береться і поновлюючий момент, що відняв з 28-градусного кута крену, і швидкість вітру (на схемі внизу показані величини навантажень, розраховані програмою фірми "Grain", для яхти класу Mumm 36). Проте, ні метод компанії "Harken", ні програма від "Lewmar Marin" не враховують вид парусної тканини або тип мотузка.

Name Tack Hold Clew FStay Runrs Guy Pole CLEWX CLEWY CLEWZ

No 1 Genoa 80 311 320 2726 0 0 0 149 59 283

No 2 Genoa 107 481 428 2654 0 0 0 97 60 417

No 3 Genoa 107 481 428 2654 0 0 0 97 60 417

Working Jib 116 552 463 2149 0 0 0 29 55 462

Full Mainsail 107 467 430 0 1030 0 0 240 52 356

First Reef 101 435 404 0 1185 0 0 232 51 330

Second Reef 101 432 405 0 1035 0 0 239 53 327

Spinnaker 1 162 131 127 0 0 481 514 73 72 104

Ще один істотний момент - ці дані враховують тільки статичне навантаження. Причому створюється таке враження, що не існує чітких і правив для обчислення динамічного навантаження на озброєння від хвиль, брочингa, або несподіваних різких поривів вітру, яку необхідно враховувати при установці палубного устаткування для яхт, де використовуються новітні матеріали, а також для старих яхт, на яких модернізують вітрила і вірьовки. Компанія "Lewmar Marin" коректує результати, отримані за допомогою їх сумісної з "Grain" програми, яка припускає статичний стан навантаженого устаткування, враховуючи при цьому динамічний коефіцієнт, залежний від типу яхти і її передбачуваних умов ходіння під вітрилом. Зазвичай вони використовують значення, рівне приблизно 1,69 для навантаження шкота і 2 для розрахунку навантаження ходового кінця снасті. Тести з датчиками навантаження, проведені під час ходіння під вітрилом на реальних яхтах, підтвердили правильність підрахунків програми компанії "Lewmar Marin".

Заміна баласту і кіля

Не тільки модернізація вітрил і такелажу можуть привести до великої напруги в корпусі яхти. Учасники гaндикaпных гонок, "працюючи з балом", часто вважають за краще додати свинцевий внутрішній баласт або збільшити свинцевий бульбкіль, не обчислюючи, який надасть ефект на парусне озброєння цей додатковий поновлюючий момент. (Зокрема, заміна кіля на важчий з бульбой, без додаткового зміцнення основних силових зв'язків корпусу проведена цього сезону на деяких московських "четвертаках"). Виробники і розробники яхт мають бути надзвичайно уважними, коли під час консультації клієнтів по оптимізації балу яхти перевіряють, чи може парусне озброєння витримати додаткове навантаження. Також слід враховувати, чи сумісне нове озброєння із старими яхтами, на корпусах деяких з яких іноді зустрічаються сліди від зіткнення під час гонки, і корпуси яких зазнали зміни, щоб відповідати яким-небудь новим правилам, навіть якщо болти корпусу і кіля на цих яхтах все ще достатньо міцні, щоб витримати навантаження від додаткового баласту.

Навіть сучасні гоночні яхти можуть вийти з ладу, коли без консультації з розробником яхти додається додаткове навантаження на корпус, а пізніше під час гонки у відкритому морі і при сильному вітрі відбуваються поломки. Неймовірно, але одного разу на яхті "Andlesbanken" зламався пластиковий обтічник штaгa через те, що могутній матрос дуже сильно вибирав ходовий кінець лебідки, а ступінь розтягування або еластичності системи парусного озброєння-корпусу був нульовим. Розвантаження парусного озброєння

Чим більше виробники вітрил і проектувальники рангоуту наближаються до своєї мети - створити близьку до ідеальної модель вітрила, що діє як тверда мембрана, тим більше матросам потрібно удосконалювати свою майстерність, щоб ефективно управляти такими вітрилами. Зараз між такелажниками і проектувальниками вітрил можна часто чути розмови про те, що для плавання на сучасних гоночних яхтах потрібно "розвантажити" парусне озброєння, тому що досягнуті вже всі межі безпечного робочого навантаження. На практиці це означає, що треба навчитися розвантажувати грот до зіткнення з великою хвилею, полегшувати відтяжку гику при різких поривах вітру і завжди до того, як кінець гику упреться у воду. При сильному вітрі на повних курсах настроювач спінакера винен избегатьего перевантаження, сильних динамічних ривків. Якщо при русі під спінакером яхта занурюється носом у воду на хвилі, то ризик розриву вітрила великий, спінакер, що називається "Вивалюється з шкаторин", оскільки в цій ситуації у всій системі він є найбільш слабкою ланкою. (На Онеге в 2000 році було декілька таких випадків).

Я, звичайно, пам'ятаю налаштування вітрил при хорошому бризі у відкритому морі під час гонок на Aдмирaльский Кубок, що проходили в 1996 році. Була ніч, коли ми, знаходячись на борту яхти 'Arbitrator', зіткнулися з великими стоячими приливними хвилями, що йдуть від мису Сент-олбaнс Хед, і рульовий Грехем Бейлі голосно крикнув: "Послаблюй спінакер!" Близько 10 футів шкота було негайно підбурено з барабана лебідки, струмені води стікали з нього. Довелося вичавлювати воду з сильно навантаженого шкота Spectra, оскільки ніс яхти занурився у воду до переднього люка, і хвиля прокотилася назад по палубі до задньої частини рубки. Частково розвантаживши вітрило в критичний момент, ми врятували і парусне озброєння, і вітрило - іншими словами, в даній ситуації не ослабити парусне озброєння, було рівнозначне тому, що вести машину прямо на цегляну стіну.

Вже відоме, що на яхтах з великими асиметричними спінакерами, такими як, наприклад, Mumm 30 найбезпечнішим способом, щоб ослабити вітрило, коли яхта потрапляє в брочинг, є потравити фал спінакера наполовину. Інакше яхта зупиниться, і стоятиме з небезпечним креном і переобтяженим парусним озброєнням, оскільки спінакер, що ляскає на вітрі, небезпечно перенавантажує щоглу. Після брочингa відразу складно знов повернути яхту на колишній курс поки команда повністю не розвантажить парусне озброєння, ослабивши всі вітрила. Отже, не приділяючи уваги еластичності парусного озброєння, викидаючи старі вітрила і троси, упевніться, що устаткування, що залишилося, в змозі витримати можливе додаткове навантаження.