Крен на остром бейдевинде. Смириться или бороться?
Как часто приходится видеть картину: яхта с выбитыми втугую парусами идёт острым бейдевиндом на 17-18 узловом ветру. Крен – под 40°, нос зарывается в волну, рулевой висит на штурвале, пытаясь удержать лодку от неудержного приведения, руль временами до половины выходит из воды.
Красиво? Возможно. Для тех, кто наблюдает это с берега. Результативно? Не очевидно. Хорошо и правильно ли нести незарифленные паруса, следуя гоночным бейдевиндом на свежем ветру?
У новичка может создаться впечатление, что сильно кренящаяся яхта идёт быстрее. И правда: ветер шумит, брызги летят, вода моет потопчину... Круто! Но это не так. Не в смысле драйва и крутости (с этим можно и согласиться), а в смысле целесообразности.
Можно утверждать, что в соревновании между двумя монотипными яхтами, одна из которых идёт на ровном киле, а вторая с сильным креном, кренящаяся лодка проиграет. Почему?
Крен больше 30° вреден и с точки зрения скоростных показателей, и с точки зрения управляемости крейсерской яхтой. Да и не только крейсерской. Для того, чтобы понять суть этого утверждения обратимся к истокам, т.е. к физике процесса. Начну с вещей очевидных.
Как известно, набегающий на парус ветровой поток создаёт (по аналогии с крылом) аэродинамическую силу, направленную перпендикулярно плоскости паруса.
В свою очередь, аэродинамическую силу можно разложить на две составляющие: полезную силу тяги, заставляющую яхту двигаться вперёд и вредную силу дрейфа, смещающую яхту с курса, вынуждая её дрейфовать под ветер.
Но на этом вредность этой составляющей не заканчивается.
Если посмотреть на пространственную картину, то можно заметить, что силе дрейфа (D) противодействует такая же по величине сила сопротивления дрейфу (RD), направленная в противоположную сторону. Эта пара сил создаёт крутящий момент, вызывающий крен яхты. Поэтому силу дрейфа называют ещё и кренящей силой. Как видно на рисунках, сила дрейфа (или кренящая сила) имеет значительную величину по сравнению с силой тяги (Т). На остром бейдевинде сила дрейфа почти в 4 раза превышает силу тяги.
Очевидно, что чем больше площадь паруса, тем больше величина кренящего момента. Запомним это под пунктом №1.
Сопротивление любого судна в направлении движения много меньше, чем сопротивление движению в поперечном направлении. Поэтому, несмотря на то, что на бейдевинде сила тяги меньше силы дрейфа, скорость движения судна вперед все же больше, чем скорость дрейфа. Более того, киль и руль в потоке воды работают, как парус в воздухе. Из-за дрейфа лодки поток воды набегает на них под углом, создавая подъёмную силу, направленную в сторону, противоположную дрейфу. Это хорошо работает при нормальном положении киля. Но!
Когда киль оказывается под углом 40°, он практически перестает создавать силу сопротивления дрейфу и реактивно компенсировать RD. И это будет пункт №2.
Дальше – больше. Крен яхты приводит к тому, что форма ватерлинии становится несимметричной. Гидродинамическое сопротивление погруженной в воду подводной части корпуса с подветренной стороны будет выше, чем поднятой над морем наветренной, и вода будет выталкивать нос яхты в наветренную сторону. Кроме того, корпуса лодок проектируются, исходя из симметричной смачиваемой поверхности, с учётом небольшого крена. А значит, оптимальные ходовые характеристики (исходя из расчётных форм корпуса) будут у лодки на ровном киле.
Теперь о главном движителе яхты: о парусах. Паруса шьются в расчёте на твист при оптимальном крене лодки около 20°. Большой крен, особенно при сильном ветре, приведет к неоптимальной работе парусов. Как результат, вместо увеличения скорости можно получить даже ее снижение. И это ещё один неприятный пункт.
Подвожу жирную черту. Вот, коротко, к чему приводит излишний крен:
усиление дрейфа яхты вследствие уменьшения силы бокового сопротивления дрейфу;
дополнительная тенденция яхты приводиться к ветру и повышение опасности быстрого и неуправляемого приведения (как при брочинге);
плохая управляемость, очень «наветренный» руль;
снижение скорости;
неоптимальная работа парусов и риск их повреждения;
дискомфорт и усиление рисков при работе экипажа (да и просто пребывания его в кокпите).
Мне кажется, всего перечисленного достаточно, чтобы понять: излишний крен яхты вреден, а значит, с ним надо бороться. И бороться грамотно. Ниже приведёна ситуация излишнего крена на яхте и попытки команды справиться с результатами этого крена.
Видно, что борьба со злом закончилась поражением экипажа яхты. С разгромным счётом в пользу крена. Что же следует делать и как победить эту неприятную наклонность?
Способ первый. «Набивайте, барон, набивайте!»
Общеизвестен тот факт, что полные паруса обладают большой тяговитостью, но, вместе с тем, на полных (пузатых) парусах вырастает и сила дрейфа, а значит – кренящая сила. Поэтому первое, что нужно попробовать сделать – это уплостить паруса.
Грот уплощают максимально по всей площади, используя в том числе: оттяжку гика, оттяжку Каннингхэма, грота-шкот и ахтерштаг. Все снасти выбираются втугую.
На стакселе тоже нужно набить стаксель-фал и выбрать шкоты втугую так, чтобы нижняя шкаторина была натянута, как тетива. Для этого полезно переместить каретки стаксель-шкотов по погону в крайнее заднее положение.
Способ второй. «Это вам не лезгинка, а твист!»
Увеличенный твист – это один из традиционных способов борьбы с креном. При этом можно до определённого момента и не рифиться. Когда верхняя часть паруса отваливается под ветер, она сбрасывает значительную часть ветра и нагрузки, уменьшая тем самым кренящую силу.
Потравить шкоты, допуская скручивание парусов – самый быстрый способ уменьшить крен лодки. Чтобы увеличить твист грота, надо потравить шкот (не смещая каретку к подветренному борту!). Со стакселем аналогично: потравить шкот, оставив каретку проводки шкота («башмак») впереди.
Для лучшей балансировки грот и стаксель должны иметь близкий твист, в противном случае возрастет усилие на руле.
Что же, можно подвести итоги. Избыточный крен вреден и дурно влияет на управляемость лодки и её скоростные показатели. Оценить величину крена на глаз трудно. Шкиперу может казаться, что его лодка кренится не больше остальных, но существующая на самом деле разница в 10-15 градусов сильно сказывается на эффективности выхода на ветер. Для оценки крена можно воспользоваться своими ощущениями на руле.
Способ третий. «Рифиться и ещё раз – рифиться!»
При усилении вымпельного ветра более 15 узлов на бейдевинде необходимо задуматься об уменьшении площади парусов и в первую очередь грота. Именно излишняя парусность приводит к чрезмерному увеличению крена, что в свою очередь вызывает букет негативных последствий, рассмотренных выше. Целью рифления и настройки парусов при усилении ветра является удержание лодки в балансе, т.е. получение наибольшей эффективности хода яхты против ветра при минимально «наветренном» руле, или, другими словами – при минимальной нагрузке на руле.
Если бы в расмотренном выше примере экипаж немного зарифил грот, яхта бы выровнялась на киле, редуцировав крен до «ниже критического», уменьшился бы эффект приведения, руль стал бы менее наветренным. Самое интересное, что после этого скорость яхты выросла бы, и управлять ею стало бы неизмеримо проще.
Возникает вопрос: как же определить момент, когда пора брать рифы? Для любителей выжать из яхты всё, на что она способна (при условии, что на борту есть опытный экипаж, проверенный «в боях») можно определить экстремум.
Как мы уже говорили, чем больше крен, тем больший дисбаланс имеет подводная часть корпуса, и тем более «тяжёлым» становится руль, из-за возрастающей на нём нагрузки. Из-за того, что его приходится всё время значительно перекладывать (предотвращая постоянное приведение к ветру), яхта начинает тормозиться. В ответ на это мы сдвигаем каретку гика-шкота по погону под ветер. В конце концов, грот оказывается под таким углом к ветру, что почти весь задувается с подветренной стороны паруса. А руль все ещё перегружен. Это и будет то самое крайнее время, когда уже совсем пора уменьшать парусность.
Следует понимать, что в такой ситуации рифы придётся брать уже на волнении и в свежий ветер. При взятии рифов в такой обстановке экипаж должен работать на наветренном борту, опираясь на гик руками и пристегнув страховочный конец. Во избежание падения людей за борт капитан обязан лично удостовериться в надежности крепления гика-шкота и страховочных концов. Излишне говорить, что все, находящиеся наверху должны быть в спасательных жилетах... Может, имеет смысл уменьшить парусность чуть раньше в более спокойных условиях?
На яхте, идущей бейдевиндом в 25 узловый ветер взяты рифы на гроте и стакселе. После взятия рифов и центровки парусов лодка идёт с приемлемым креном, хорошо слушаясь руля и на приличной скорости.
Даже в гонках уменьшение парусности обычно бывает оправдано, чтобы выпрямить лодку и улучшить скоростные показатели. Это можно увидеть по уменьшению расчетного времени выхода на следующую контрольную точку.
В сильный порывистый ветер уменьшение парусности вообще не снижает скорость. С большой парусностью лодка идет на грани возможностей управления, её бросает, крен все время меняется. Уменьшение парусности устраняет рывки и метания, движение становится стабильным, а яхта – более управляемой.
Чтобы добиться результативного движения яхты на острых курсах нужно держать под контролем крен и усилие на руле. Если и то и другое невелико, лодка будет эффективно выбираться на ветер с максимальной скоростью.
Источник: loodsmen.ru
