Паруса для лодок

На реках и озерах нашей страны широкое развитие получил водный туризм. На туристских лодках применяются разные типы парусных устройств, многие из которых развиваются в продолжение славных традиций древних славянских мореходов. Конструкции лодок и парусов, основанные на народном опыте, обладают большой надежностью и удобством использования. «Это бесшумный, не отравляющий воздуха и экономящий горючее заменитель подвесного лодочного мотора, он может быть установлен на любой гребной или моторной лодке без какой-либо переделки корпуса», — писал популярный финский ежемесячник «Мир техники».

В наши дни более широкому применению парусов на туристских лодках способствовало устройство, предложенное в 1974 г. А. Катайненом (Финляндия). В нашей стране об изобретении А. Катайнена впервые стало известно из публикации, напечатанной в журнале «Катера и яхты».

Устройство представляет собой объединенные в одном узле мачту с парусом, руль и струбцину (примерно такую же, как у подвесного мотора) для крепления к транцу лодки (рис. 1). Все предельно просто. Однако при первом знакомстве с парусом Катайнена или, как его стали у нас называть, подвесным парусом, даже опытные яхтсмены высказывали сомнения: будет ли лодка устойчива на курсе, пойдет ли круто к ветру. Сомнения эти выглядели достаточно обоснованными: конструктор пренебрег вековыми традициями, которым строители парусных судов свято следуют и по настоящее время.

Рис. 1. Подвесной парус Катайнена:
1 — перо руля; 2 — ось с гайкой; 3 — вилка; 4 — тройник; 5 — кормовой выстрел; 6 — резиновый амортизатор; 7 — карабин гика-шкота; 8 — штерт-регулятор; 9 — гик; 10—шпринт; 11 — парус; 12 — мачта; 13 — штерт; 14 — стопор; 15 — гика-шкот; 16 — румпель; 17 — бугель румпеля; 1В — струбцина; 19 — устройство регулировки угла наклона; 20 — сорлинь

Рис. 2. Характерные точки корпуса парусной лодки и ее вооружения

Принято, что корпус судна имеет наибольшие ширину и осадку примерно посредине между кормой и носом (рис. 2). Поэтому здесь находится и центр объема вытесненной им воды — центр величины (ЦВ) и, следовательно, центр тяжести (ЦТ) корпуса. Однако для парусного судна важна еще одна характерная точка — центр бокового сопротивления (ЦБС) погруженной части корпуса, который должен располагаться в одной поперечной плоскости с центром площади парусов (ЦП), иначе судно трудно удержать на ровном курсе. Таким образом, раз наибольшая осадка находится у среднего сечения корпуса, то и ЦБС должен быть тут же, а мачта должна устанавливаться так, чтобы ЦП оказался в том же среднем сечении.

Примером парусника, абсолютно удовлетворяющего этим условиям, был знаменитый «Спрей» — яхта, на которой капитан Джошуа Слокам впервые в одиночку совершил кругосветное плавание. При постройке своего судна Слокам использовал корпус старого рыбачьего шлюпа, который он заново обшил и надстроил, не изменив, однако, формы подводной части. И результаты полностью оправдали его ожидания: при неплохих ходовых качествах судно обладало феноменальной устойчивостью на курсе. Слокам совершил безостановочный переход через Индийский океан, затратив на него 23 дня, в течение которых провел за рулем всего три часа, включая и время, затраченное на подход к берегу. Остальное время яхта надежно удерживалась на курсе с закрепленным румпелем.

Таковы доводы в пользу традиций.

Исследования в области гидроаэродинамики парусной яхты, проводившиеся в связи с усилившимся вниманием к повышению скорости хода судов этого типа, позволили сформулировать иной подход к выбору формы корпуса и размещению парусов. Движение парусного судна было предложено считать результатом взаимодействия системы крыльев (рис. 3) — воздушного (паруса) и подводного. Корпус при этом рассматривается как вспомогательное устройство, необходимое для поддержания судна на плаву при отсутствии хода и обеспечения комфорта для экипажа. На скоростные качества судна он оказывает в основном отрицательное влияние, создавая дополнительное воздушное и гидродинамическое сопротивление.

Рис. 3. Идеальный парусник — система воздушного и подводного крыльев