Техника - молодёжи 1975-07, страница 66

К 3-й СТР. ОБЛОЖНИ

а рус в век атомоходов

ВЛАДИМИР ТАЛАНОВ, кандидат технических' наук, мастер спорта СССР

В разных точках Мирового океана, разде генные тысячами миль водного пространс гва, несут бессменную службу плавучие метеостанции. Эти трехметрового диаметра цилиндры начинены датчиками, аккумуляторами, радиоаппарат} рой, счетно-решающей техни.сой. Часовые службы погоды предают свой «улов» искусственным спутникам Земли. Они ничем не связаны с земной гчердью, но тем не менее их трудно назвать игрушкой стихии.

Поддаваясь ветру, волнам и течениям, станция дрейфует не более чем на 200 м от исходной точки, а затем, словно привязанная, возвращается на место. И так день за днем, месяц за месяцем.

Не стоит напрягать воображение и представлять, что в обратный путь станция пускается за счет энергии аккумуляторов, на электромоторах, приводящих в движение гребные винты. Блуждающие цилиндры возвращаются силой... сам iro ветра, с помощью парусов! Пластмассовые «опахала», напоминающие крылья бабочки, рули и счетно-решающее устройство, которое точно фиксирует снос станции от исходной точки, а затем меняет галс «парусника», — вот главные элементы этой необычной комбинации древнейшей и нынешней техники.

Современная цивилизация многим обязана парусникам — без них были бы невозможны ни великие географические открытия, ни сколько-ни-будь дальние плавания наших предков. Но и теперь, в век спутников, судов на воздушной подушке и подводных крыльях, атомоходов и трансконтинентальной авиации, парус вовсе

не стал музейным экспонатом. Больше того, он вобрал ь себя многие достижения современной науки, техники

и t.'x.il, логии.

Прежде всего произошла полная замена хлопчатобумажных парусов на синтетические. Сначала это был искусственный шелк, затем лавсан, а теперь настал черед дакрона, терилена, нейлона. Такие паруса значительно легче, они не теряют формы при намокании, одинаково растягиваются во всех направлениях, их поверхность чрезвычайно гладка, что уменьшает воздушное сопротивление «полотнища». Малая воздухопроницаемость тканей весьма способствует более эффективной работе парусов. Конструкторы многих яхт вообще отказались от искусственной парусины и оснастили суда жесткими пластмассовыми парусами. Несколько узких и длинных пластин поставлены вертикально, каждая может поворачиваться вокруг продольной оси независимо от других. Внешне такой парус напоминает оконные жалюзи. Более совершенны паруса, установленные молодым английским ученым Д. Уоке-ром на тримаране с подводными крыльями Конструкция напоминает самолетное крыло — те же лонжероны, нервюры из алюминиевых сплавов, обшивка из фанеры или пропитанной лаком стеклоткани: поверхность крыла плотная и гладкая. Площадь четырех парусов-крыльев составляет 25 м². При таком количестве крыльев понижается расположение центра парусности, уменьшается крен судна. Поворачиваются паруса одновременно с помощью вспомогательного паруса-триммера, подъемная сила которого помогает рулевому.

Движущаяся яхта испытывает на себе действие как воздушной, так и водной среды: воздушное сопротивление корпуса, парусов, оснастки, экипажа и гидродинамическое сопротивление корпуса. Основная доля ноздуш-ного сопротивления (65—75%) приходится на парус, 10—25% падает на корпус, 5—10% — на оснастку и экипаж.

Главное препятствие, мешающее увеличению скорости водоизмещаю-щих судов, — так называемое волновое сопротивление корпуса, компонент полного п-доодинамического сопротивления. Наступает момент, когда небольшой выигрыш в скорости достигается чрезмерно дорогой ценой: значительным увеличением мощности моторных судов или парусности у яхт.

Вот почему строители парусных судов, совершенствуя их конструкции, обратили внимание на принцип глиссирования, многокорпугные суда и на суда на подводных крыльях.

У глиссирующих судов волновое сопротивление, хотя и сохраняет свое главенствующее значение, но все же его доля в общем сопротивлении го-

ГРо¥

сгя^сель

Парусное вооружение яхты (грот, стаксель, спинакер).

раздо меньше. Правда, несколько возрастает удельный вес воздушного сопротивления корпуса. Большое значение для глиссировании имеет форма и профиль по (водной части корпуса судна: днище должно быть плоским, широким и длинным, с довольно острыми носовыми, но в то же время широкими кормовыми обводами. Теоретически глиссирующие шверботы могут развивать скорость до 30— 35 км/ч.

Постройка судов — катамаранов и тримаранов также позволила несколько увеличить скорость. Не так давно появилась идея глиссирующего парусного судна трискафа: его средний корпус отнесьн несколько назад. Все это повышает как продольную, так и поперечную остойчивость судна. По мнению проектировщиков, трискаф мог i »ы развить скорость до 50— 60 км/ч и ходить в 1,5 раза быстрее самого ветра. Интересна также схема глиссирующего швербота с парусом типа «летучий змей», то есть с парусом в виде крыла, укрепленного над корпусом под определенным углом к ветру. В этом случае парус играет роль не только движителя, но и разгружающего элемента: его подъемная сила как бы уменьшает вес судна.

С 50-х годов внимание конструкторов парусных судов прив\екли подводные крылья. Они помогли резк. снизить сопротивление яхты в воде и увеличить тем самым эффективность парусов. Однако подводные крылья также не лишены недостатков — скоростной предел есть и у них. При высокой скорости на задних кромках крыльер возникает кавитация, из-за которой увеличивается сопрс тир .ение и падает подъемная сила. Чтобы избежать этого явления, применяют более тонкие крылья. Правда, с их помощью трудно получить силы, достаточные для выхода из воды корпуса.

62