Техника - молодёжи 1998-06, страница 35

этры я

1яет жесткость корпуса, ведь палуба подвергается колоссальному сжатию, особенно в носу и корме. Сейчас разработаны специальные компьютерные программы для оптимизации веса и наилучшего распределения нагрузок.

В гонке 1993/94 большинство парусников пострадало от расслоения обшивки. Единственное исключение — «Гетман Са-гайдачный», созданный на основе передовых авиационных технологий бывшего СССР.

Эта проблема особенно остра для яхт W-60: применение высокоэффективного водного балласта позволяет в сильный ветер нести существенно большую парусность, но, значит, им приходится выдерживать большие скоростной напор и ударные нагрузки по сравнению с традиционными. Поэтому после финиша (июнь, 1994) были разработаны специальные технологические ухищрения, чтобы избежать разрушения корпуса в жестких условиях длительной кругосветной гонки.

КИЛЬ. В гонке 1993/94 все яхты класса W-60, построенные по проекту Брюса Фара (8 из 10), были оснащены L-образны-

шнения отметим, что | чхты «Одесса» (проек нержавеющей стали

м узко

зтруки

1едоста

большие скручивающие нагрузки на узль крепления к корпусу, возникающие на крещен назад.

К гонке 1997/98 в офис Фара поступили заказы на подробное сравнение L- и традиционных Т-образных килей. Вначале были разработаны математические гидродинамические модели обоих типов при разных скоростях и углах крена. Анализ, проведенный на этих моделях, не выявил ярко выраженных преимуществ ни одного из них: на более высоких скоростях предпочтительнее L-образный, а на малых — из-за ламинарного обтекания — Т-образный киль.

Не получив удовлетворительного ответа после компьютерного моделирования, один из клиентов Фара заказал натурные испытания в бассейне. И только они позволили выбрать оптимальную форму — для его судна.

РУЛЬ. Традиционно детали руля гоночных яхт изготавливаются из углепластика, и W-60 — не исключение. Его поломка на яхте «Brooksfield», происшедшая из-за конструктивных недостатков во время 2-го этапа гонки 1993/94 в Южном Океане, чуть не приведшая к гибели судна и команды, неоднократные повреждения на «Heineken» — по тем же причинам — заставили конструкторов пересмотреть к гонке 1997/98 некоторые традиционные концепции,

В ходе доводки руля нового поколения были оптимизированы распределение на-

Например, у рулевой системы «Гетмана Сагайдачного» (яхта W-60 проекта Брюса Фара 2-го поколения) первоначально максимальные расчетные нагрузки на подшипники были приняты 9,2 т на нижний и 5,1 т на верхний. Первые натурные испытания и последующая поломка на «Yamaha» вынудили конструкторов из офиса Фара пересмотреть эти параметры. У нового узла при весе всего в 19,2 кг на нижний и верхний подшипники приходятся, соответственно, максимальные рабочие нагрузки в 36,1 т и 19,6 т.

>i W-60 н

I и натур-1ИЛИ офи-s 1997/98 ,1Й, но бо-ix режи-

лоне подвешена массивная 8-тонная свинцовая бульба, напоминающая по форме торпеду. Новый киль имел значительно меньшую площадь поверхности и давал ощутимое преимущество по подъемной а острых курсах по сравнению с тра-

мах руль. В результате яхт (уже 4-го) поколения стали сопротивлении более управляемы, особенно на высоких скоростях.

КОМПЬЮТЕРЫ — ТЕХНОЛОГИЯ УСПЕХА. Навигаторская рубка яхты класса W-60 не уступает кабине новейшего истребителя по насыщенности современной электроникой и компьютерами. Ведь успех в гонке, в первую очередь, зависит от качества принятых штурманом решений.

Действительно, прочие условия в 7-й гонке одинаковы для участников, поскольку все яхты одного класса и все (кроме одной) спроектированы Брюсом Фаром, а команды состоят из профессиональных гонщиков высшей мировой квалификации. Успех или неудача зависят от одного человека — штурмана, проводящего все время согнувшись в три погибели над своим столом и «колдующего» над компьютерами и погодными картами.

Яркий пример — «Swedish Match». В самом начале 2-го этапа, идя всего в нескольких кабельтовых от остального флота, штурман Роджер Нильсон отвернул на юг. В результате яхта первой получила ветер, шведы уверенно лидировали весь этап и выиграли его.

Во время океанской гонки каждый навигатор получает и анализирует по-своему погодную информацию. При определении оптимального курса он также должен учитывать скоростные характеристики яхты, разные комбинации парусов, угол и силу ветра. Проводить точные расчеты в, мягко говоря, стесненных условиях рубки яхты W-60 (над головой вращается вал привода лебедки, способный в любой момент снять скальп) при постоянном недосыпании, в 100%-ной влажности тропиков или при нулевых температурах воздуха и воды в Южном Океане - нелегкое занятие.

И потому на W-60 — не менее двух ЭВМ, не менее четырех систем связи, из которых две — глобальные спутниковые, спутниковая же навигационная система, автоматизированный комплекс сбора информации о состоянии яхты и погоды вокруг, радиолокатор, наконец, — система обнаружения «Человек за бортом!»

й бы мощной ни была

ник, решение всегда принимает штурман. И вот со всем этим мудреным хозяйством он и управляется во время 9-месячной гонки вокруг Земли.

ЕЕ ПАРУСА

ГЛАВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ. Парусов, которые на яхте играют такую же роль, как и двигатель под капотом болида «Формулы-1», за все время гонки на W-60, помимо штормового стакселя и триселя, разрешается использовать 38 штук. На каждом этапе на борту должно находиться не более 17 из них. Стоимость полного комплекта — около $ 370.000.

Какими они должны быть, на какую силу и направление ветра рассчитаны, какой должна быть их геометрия и аэродинамика? Из какого материала изготовлены и по какой технологии?

Для получения ответов на эти вопросы в ходе подготовки к гонке для каждой яхты испытывается более 150 вариантов парусного вооружения. В команде обычно три

профессиональных мастера, работающих или имеющих опыт работы в фирмах по производству гоночных парусов. Перед стартом они проводят за швейной машинкой более 5000 часов, перешивая полотнища после испытаний.

7-я гонка «Whitbread» собрала на старте опытнейших в мире шкиперов. В их исследовательских программах широко использовалась продувка в аэродинамических трубах, испытания на двух яхтах в спаринге с применением сверхсовременных лока-торных систем для определения вариаций скорости.

Чтобы яхта шла на ветер (в лавировку), она должна постоянно делать повороты оверштаг («через ветер»). W-60 способна идти под углом 30° (круче, чем большинство других) к истинному ветру. Грот и стаксель на этих курсах закреплены максимально близко к оси палубы. Когда ветер дует сбоку под 90° к курсу — галфвинд — на яхте скорость вымпельного (суммарного со скоростью судна) ветра может вдвое превосходить скорость истинного. Тогда парусник идет быстрее ветра!

На курсах острее галфвинда (бейдвинд) на W-60 ставится грот, джиб-топ — полный стаксель и стэйсэйл — узкий саблевидный внутренний стаксель. Когда угол ветра немного больше 90° (фордевинд), вместо джиб-топа поднимается ричер — плоский асимметричный спинакер. На более полных курсах (бакштаг) — ричер заменяется на ранер — полный асимметричный спинакер.

На яхтах W-60 используются два типа ри-черов и рднеров — топовые и 7/8. Первые при слабом и среднем ветре поднимаются на самую верхушку мачты — топ, вторые — при сильных ветрах — на семь восьмых ее высоты.

В гонке 1993/94 организаторами были введены искусственные ограничения на вес ткани для ричеров и ранеров, не разрешалось использовать топовые версии этих парусов на большинстве этапов гонки (кроме двух). Сейчас ограничения сняты.

Во время урагана на W-60 ставится штормовой стаксель и трисель. Это сравнительно маленькие по площади паруса из сверхпрочной ткани.

ПАРУСА БУДУЩЕГО. Для современных гоночных яхт их изготавливают из специальных ламинированных тканей. При проектировании выбирается материя, соответствующая рабочим нагрузкам в той или иной части паруса, который при сшивании вместе разных полотнищ получается как бы составленным из панелей разного цвета и веса.

Недавно фирма «North Sails» разработала технологию изготовления цельных, бесшовных, так называемых 3DL-napycoB. Они производятся из полимерных пленок и высокомодульных волокон, ламинированных вместе при высокой температуре в специальной матрице, и из-за отсутствия швов значительно легче «панельных». Первые 3DL-rpo-ты для яхт W-60 гонки 1997/98 весили от 90 до 100 кг и были в два раза легче, чем их «панельные» предшественники в гонке 1993/94. А использование в качестве армирующих высокомодульных РВО-волокон позволило сократить их вес до 75—80 кг.

ЗОЬстаксели также превосходят по качеству свои «панельные» аналоги, существенно выигрывая при этом в весе. Основным их недостатком (не считая высокой цены) является полная неремонтнопригодность в случае разрывов, нередких в океане.

Что-то теперь выдумают пытливые умы Whitbread, рассчитывающие на помощь светил современной теоретической физики и имеющие в своем распоряжении многомиллионные бюджеты и самые мощные в мире вычислительные центры? ■

Т Е X Н И К А - М О Л О Д Е Ж И 6 9 8

О