Главная
страница
Требования к яхте # Основа теории паруса
Глиссирование
В теории корабля первый способ поддержания на воде называют плаванием, второй — скольжением или глиссированием. Поэтому суда, которые при движении по воде поддерживаются главным образом силами плавучести, называются водоизмещакмщими, а суда, которые держатся на воде за счет гидродинамической силы, — скользящими или глиссирующими.
Известно, что водоизмещающее судно может увеличивать скорость только в результате
увеличения мощности своего двигателя, причем возрастание мощности примерно пропорционально кубу скорости. Это значит. что если катер водоизмещающего типа имеет скорость хода 6 узлов при мощности мотора 10 л. с., то для достижения скорости 12 узлов надо поставить мотор в восемь раз мощнее — 80 л. с., а для достижения скорости до 18 узлов (если все еще сохраняется водоизмещающий режим) понадобится мотор уже в 270 л. с. Поэтому до появления глиссирующих судов скорости на воде были ограничены. Так как сопротивление при глиссировании растет значительно медленнее, чем при плавании, то с появлением глиссеров стало возможно достигать скорости на воде 350—400 км/ч и более
Еще 15—20 лет назад
считали, что яхта не может глиссировать.
Во-первых, она является типичным водоизмещающим
судном; а во-вторых, парус развивает
недостаточную мощность, чтобы заставить ее
глиссировать. Однако в последние годы термины
«глиссирующий швертбот», «глиссирующая яхта»,
«глиссирование» стали обычными. Более того,
неглиссирующие швертботы сохранились только в
крейсерско-гоночных классах, а современные
гоночные швертботы почти все глиссирующие.
Изучение движений судов на воде показало, что при движении с малыми скоростями гидродинамические силы поддержания очень малы и практически не оказывают влияния на судно. С ростом скорости гидродинамические силы увеличиваются и начинают понемногу выталкивать судно из воды, оно как бы всплывает. Если скорость еще больше возрастет, то в конце концов судно совершенно выйдет из воды и будет держаться на ее поверхности только благодаря действию гидродинамических сил поддержания.
С увеличением этих сил осадка корпуса уменьшается, уменьшается и смоченная поверхность;
следовательно, величина сопротивления движению возрастает в значительно меньшей степени. чем при режиме плавания. Поэтому при больших скоростях глиссирующее судно оказывает сопротивление движению меньше, чем водоизмещающее.Мы знаем, что
скорость 5—6 узлов обычна для малых парусных судов, однако в подавляющем большинстве случаев они очень далеки от глиссирования, и мы почти не замечаем действия гидродинамических сил поддержания.Каким же образом заставить парусное судно глиссировать
?Рассмотрим те условия, которые способствуют глиссированию моторных судов. Их три
:— наличие достаточной мощности на единицу веса судна, то есть высокое отношение мощности двигателя к весу судна;
— особые формы корпуса с большими плоскими поверхностями, создающими достаточно большую гидродинамическую силу поддержания;
— малый вес судна.
Мощность парусов зависит от трех факторов: скорости ветра. площади парусности и курса яхты относительно ветра. Не затрагивая влияния скорости ветра и курса яхты, остановимся на влиянии площади парусности. Поскольку мощность парусов пропорциональна их площади, то отношению мощности двигателя к весу моторного судна будет соответствовать отношение площади парусности к весу яхты. Существует мнение, что глиссирование парусного судна возможно при условии, если его парусность не менее 40 м
2 на каждую тонну водоизмещения. Уверенное глиссирование требует несколько большей нагруженное парусами — 45—50 м на тонну. «Летучий голландец» отлично глиссирует при нагрузке 50 м2 на тонну, а «Финн», имея около 45 м2 на тонну, глиссирует несколько хуже.Парусная доска глиссирует весьма неплохо, имея нагрузку парусами более 50 м
2 на тонну.Но даже если поставить очень большую парусность на маленький швертбот, он не обязательно будет глиссировать. Надо еще, чтобы глиссирующий швертбот был очень остойчив благодаря форме корпуса и открениванню.
Специальные формы корпуса способствуют глиссированию, Типичный глиссирующий швертбот или килевая яхта должны иметь острые носовые и плоские :кормовые обводы с длинной и сравнительно широкой кормовой частью (см. рис. 85).
Глиссирование возможно главным образом на полных курсах, ибо на лавировке трудно удержать судно от сильного крена из-за большого давления на паруса. Кроме того, нужен достаточно сильный ветер, ибо мощность, развиваемая парусами, пропорциональна кубу скорости ветра. Глиссирование возможно при силе ветра не менее 4 баллов. Волнение способствует переходу на глиссирование, так как при скольжении по склону волны скорость яхты увеличивается.
Глиссирующие суда должны иметь минимальную смоченную поверхность, чтобы сопротивление трения было меньше. В итоге легче достигаются скорости, при которых начинается движение на переходном от плавания к глиссированию режиме.
Кратко подытожим сказанное.
Для того чтобы парусная яхта глиссировала, необходимо, чтобы она:—
на полном курсе при ветре около 4 баллов легко достигала скорости 5 - 5,5 узла, при которой небольшой швертбот переходит от плавания к глиссировании;— была достаточно легкой и несла достаточную парусность, не меньше 40—50 м
2 на каждую тонну веса судна в гоночном состоянии, то есть вместе с экипажем;— имела достаточную остойчивость, обеспеченную формой и шириной корпуса или применением «летучей трапеции»;
— имела специальные обводы с плоскими поверхностями в кормовой части, которые при глиссировании обладают хорошей несущей способностью;
— имела минимальную смоченную поверхность корпуса.
Кроме того, необходимы сильный ветер и правильное управление судном. Глиссирующие швертботы с парусностью 12—20 м
2 достигают скорости 12—15 узлов при обычной скорости глиссирования 10—11 узлов, в то время как для водоизмещающих яхт и швертботов подобного размера такие скорости совершенно нереальны.