ПАРУСА РАЗБОРНЫХ СУДОВ

§ 7. ТИПЫ ПАРУСНЫХ ВООРУЖЕНИЙ РАЗБОРНЫХ СУДОВ

Разборные туристские суда вооружают по-разному: одним гротом (кэт), гротом и стакселем (шлюп), изредка гротом, стакселем и кливером (тендер), двумя одинаковыми парусами на разнесенных по длине судна мачтах (шхуна), причем основные типы вооружения — кэт и шлюп (рис. 32).

Вооружение кэт. Его преимущества по сравнению со шлюпом — простота конструкции и малое количество снастей, высокая эффективность на всех ветрах и курсах, хорошая управляемость. Недостатки — большой вес рангоута, высокое положение центра парусности и соответственно большой опрокидывающий момент, возможность уменьшать площадь парусности только за счет рифления грота, что не всегда удобно.

При усилении ветра используют способность гротов повышенной жесткости работать на малых углах атаки с пониженной тягой. Шквалы при таком вооружении "пропускают”, ставя грот почти во флюгерное положение. Правда, в случае применения мачт с вантами, которые не позволят парусу поворачиваться на 360°, становятся опасны шквалы с кормы. Судно надо успеть привести к ветру еще до того, как оно опрокинется или сломается. Отсюда и обязательное требование — суда с вооружением кэт должны обладать высокой управляемостью (см.§ 15). При стойких усилениях ветра, особенно попутного, грот рифят.

Вооружение применяется:

1) на самых легких и простых прогулочных судах. Здесь особенно ценно малое время сборки и настройки парусного вооружения, малое количество снастей и приспособлений для их проводки, возможность эффективно управлять судном в одиночку;

Рис. 32. Типы вооружений разборных судов (слева — направо): кэт, шлюп, шхуна.

2) на быстроходных спортивно-прогулочных судах. Один грот постоянно нести под оптимальным углом атаки проще, чем два паруса. А если ветер сильный, то на нем проще поддерживать безопасную, но максимально допустимую для данного судна тягу;

3) на судах начинающих парусников. Имея лишь один парус и получая ничем не искаженную информацию о результатах действия единственной управляющей снастью — шкотом, рулевые-новички, ориентируясь по ходу и крену яхты, начинают быстро разбираться в работе паруса, его оптимальных углах атаки, наивыгоднейших углах лавиров-ки и т. д.;

4) на туристских судах, когда от них требуется максимальная надежность (например, когда на борту дети). В экстремальных ситуациях вероятность наделать ошибок с одним парусом гораздо меньше, чем с двумя. Очень важно, что все управление судном сосредоточивается у одного рулевого. Площадь грота на таких судах делают умеренной, а его жесткость повышенной. Вооружение шлюп. По сравнению с кэтом при вооружении шлюп мачта получается более короткой, центр парусности расположен ниже, но требуется значительная прочность и жесткость корпуса в продольном направлении. При усилении ветра заметно снижается общее аэродинамическое качество вооружения из-за ухудшения формы относительно мягкого стакселя и вредного взаимовлияния парусов. При равной площади парусности яхты с вооружением шлюп, как правило, идут менее круто к ветру, чем с вооружением кэт, и менее быстро. При усилении ветра стаксель можно убирать или менять на штормовой, это быстрее, чем рифить грот. При необходимости рифят и грот. На некоторых судах возможно идти против сильных ветров только под одним зарифленным гротом. То есть при вооружении шлюп имеются более широкие возможности изменять площадь парусности. Однако если неожиданный шквал с кормы застанет яхту с вооружением шлюп, идущую под полными парусами, от экипажа требуется достаточное умение, чтобы не потерять мачту или не опрокинуться.

Вооружение применяется:

1) на судах с относительно большой парусностью, когда их остойчивость не позволяет устанавливать один большой грот;

2) на судах с плохой поворотливостью. Даже небольшой стаксель упрощает поворот оверштаг (рис. 33), но не убыстряет его, ибо из-за большого сопротивления полощущегося стакселя яхта может остановиться в положении левентик. В этом случае поворачивают на другой галс задним ходом;

3) на яхтах с традиционным вооружением "бермудский шлюп”. Его особенно любят туристы, прошедшие первоначальную парусную подготовку на спортивных яхтах. Они хорошо умеют управлять такими парусами и настраивать их на разные ветры и курсы;

4) на яхтах, где по условиям приемлемой парусной центровки приходится смещать вперед центр парусности. Как правило, это короткие суда со швертами, расположенными очень близко к мачте, например большинство швертботов.

Вооружение кэт с вспомогательным стакселем. Если разборную яхту вооружить одним гротом умеренной площади, она станет безопасной и выносливой, способной уверенно ходить при сильных ветрах, а при зарифленном гроте выдерживать и самые сильные ветры, которые могут встретиться в сложных туристских походах. Но в средние и слабые ветра такая яхта будет тихоходной. Подобное противоречие удалось разрешить, установив при вооружении кэт в помощь гроту большой вспомогательный стаксель, рассчитанный на работу только при слабых и отчасти средних ветрах. Площадь грота при этом берут действительно небольшой — лишь бы яхта удовлетворительно лавировала. Площадь стакселя делают максимально возможной — до 50—75% площади грота. Это не уменьшает безопасности яхты, ибо при слабых ветрах ее прочности и остойчивости хватает с избытком, чтобы нести такое вооружение. При усилении ветра до 5—7 м/сек вспомогательный стаксель убирают. Уборку и постановку стакселя осуществляют на ходу и очень быстро. Сигналом к уборке стакселя служит резкое искажение его формы и уменьшение тяги при усилении ветра.

Рис. 33. Поворот оверштаг на недостаточно поворотливых яхтах, вооруженных шлюпом. В положении .2 отпорным крюком выносят стаксель на ветер. Если яхта при этом получит задний ход, то и руль перекладывают на ветер на новом галсе.

  Вооружение применяется на самых разных туристских судах, когда нужны надежность, высокая средняя скорость и относительно малый вес вооружения.

  Единственное ограничение применения вооружения кэт с вспомогательным стакселем — требование к управляемости самой яхты. При постановке и уборке стакселя резко меняется ее парусная центровка. Яхта с одним гротом имеет тенденцию приводиться, что особенно заметно на полных курсах. На байдарках и длинных многокорпусни-ках, увеличивая площадь пера руля и относя его на значительное расстояние от мачты, легко удается получить надежную управляемость. Труднее этого добиться на коротких швертботах и надувнушках.

  Двухмачтовые и многопарусные вооружения. С точки зрения аэродинамики двухмачтовые и многопарусные вооружения невыгодны: их паруса работают в ветровой тени друг друга. Кроме того, они сложны, требуют много времени на сборку и настройку, менее управляемы.

  В последние годы появились двухмачтовые шхуны, удачные с точки зрения эффективности работы и рациональности конструкции. В качестве примера рассмотрим первый такой тримаран на основе байдарки (автор И. Дюргеров), который хорошо себя зарекомендовал в походах и неоднократно становился победителем парусно-туристских соревнований в классе "Тримаран-4,5 м²”.

  На байдарке установлено два паруса типа "Стриж” площадью по 2,25 м². Грот-мачта стоит в самом конце кокпита, а фок-мачта — в самом начале, т. е. паруса разнесены на большое расстояние и почти не мешают работе друг друга. Паруса двухслойные, с прямым гиком (см. рис. 50 в), имеют хорошую форму (чем меньше парус, тем проще сделать его совершенным). Мачты свободностоящие, вставляются в специальные стаканы, закрепленные на шпангоутах байдарки. Корпус не имеет дополнительного усиления, но не скручивается винтом при энергичном откренивании экипажем, ибо матрос и рулевой откренивают каждый свой небольшой парус и просто не возникает значительного момента, скручивающего байдарку. Паруса не рифятся. При усилении ветра грот убирают или просто вынимают из гнезда грот-мачту вместе с парусом и идут под одним фоком. На полных курсах фок-мачту оставляют на штатном месте, а на острых переносят в дополнительный стакан на среднем шпангоуте. Парусная центровка тримарана при этом остается нормальной.

  При таком вооружении, с двумя далеко разнесенными друг от друга парусами, оказалось возможным добиться самонастраиваемости яхты при движении определенными курсами относительно ветра. Более того, когда в походе по Каспийскому морю хлесткие волны все же снесли руль байдарки (на морские условия она не рассчитана), тримаран продолжал уверенно маневрировать под одними парусами.

  Из других многопарусных вооружений можно отметить катамараны с большим количеством стакселей. Целесообразность такого вооружения на легких яхтах сомнительна. Несмотря на обилие парусины, в гонках эти катамараны ходили плохо, иногда опрокидывались, идти мимо них на дистанции было просто опасно из-за невозможности предугадать, куда в следующий момент устремится судно, часть парусов которого тянет в одну сторону, другая — в другую, остальные же громко полощут по ветру. Экипаж при этом полностью поглощен ловлей, выбира-нием и закреплением шкотов. Этот пример еще раз доказывает, что для малых яхт качество парусов важнее их суммарной площади.

§ 8. ТИПЫ ГРОТОВ

Конструкции гротов разборных судов отличаются большим разнообразием. Их выбирают, исходя только из наибольшей приспособленности грота для конкретного судна и предполагаемого района и характера плаваний. При этом определенную роль играют личные вкусы строителя, его квалификация, возможности реальной постройки конкретного паруса, имеющиеся материалы, привычка к новаторским решениям или верность традициям.

Ниже описаны гроты, применяющиеся на разборных судах. Знакомство с ними поможет выбрать себе парус по вкусу или создать свою оригинальную конструкцию, творчески используя имеющийся опыт.

При оценке конкретных парусов каждый строитель руководствуется личными критериями, но при этом надо учитывать и объективные оценки их совершенства:

1) эффективность паруса (чем она выше, тем при данном весе и сложности конструкции яхта будет быстроходней, или, если подходить с другой стороны, при данной ходкости парус можно делать меньшей площади, что прямо снижает вес яхты и упрощает ее конструкцию);

2) управляемость и степень жесткости паруса, его способность работать при резких усилениях ветра;

3) высоту центра парусности, которая определяет величину опрокидывающего момента;

4) удобство и быстроту постановки и уборки паруса;

5) возможность рифления паруса и эффективность его работы в зарифленном виде;

6) сложность конструкции и прямо связанную с ней надежность в работе;

7) удобство в эксплуатации, влияние на обитаемость судна;

8) вес и время сборки-разборки парусного вооружения, его приспособленность к транспортировке в разобранном виде.

Выбирая конкретную конструкцию паруса и оценивая его, надо помнить, что создать идеальный парус невозможно в принципе. Реальный парус — это всегда компромисс между противоречивыми требованиями, предъявляемыми к нему.

Типы гротов.

Прямые паруса(рис. 34) просты по конструкции, имеют низко расположенный центр парусности, быстро спускаются и поднимаются, лучше других гротов работают на полных курсах. Но у прямых парусов, расположенных симметрично относительно мачты, центр ветрового давления находится несколько наветренней оси их вращения, отчего при отданных шкотах парус стремится развернуться поперек ветра и развить максимальную тягу. Во время резких порывов прямой парус выполняет этот маневр при малейшей невнимательности рулевого. Даже если четко работать двумя шкотами и двумя брасами, парус практически невозможно обезветрить, поставив его вдоль ветра. Совершенно неудовлетворительная управляемость прямых парусов ограничивает их применение. Изредка они используются на байдарках как импровизированные небольшие паруса для полных курсов и как вспомогательные на больших остойчивых многокорпусниках.

Рис. 34. Прямые паруса:

слева — прямой; справа — треугольный прямой;
1 — брас; 2 — шов, соединяющий полотнища паруса; 3 — риф-штерт; 4 — шкот.

Рис. 35. Шпринтовые паруса:

слева — простейший вспомогательный парус, справа — парус швертбота «Оптимист»;
1 — реек (шпринт); 2 — «короткая» лата.

Рис. 36. Рейковые паруса:

а — грот байдарки «Нептун»; б — рейковый вспомогательный; в — со средним положением гика; г — с полубалансирным нижним рейком.

Шпринтовые паруса (рис. 35) часто используют как импровизированные вспомогательные паруса для байдарок. Они являются косыми парусами — сами встают во флюгерное положение при потравливании шкота и вполне работоспособны. Однако по своим главным характеристикам — жесткости, управляемости, весу, высоте центра парусности — несколько уступают лучшим парусам для полных курсов.

Шпринтовый парус, показанный на рис. 35 справа, имеющий гик и эффективную оттяжку гика, может работать и на острых курсах. Его иногда применяют на парусно-гребных судах.

Рейковые паруса (рис. 36). Эти, одни из наиболее совершенных парусов для полных курсов, успешно используются на байдарках и других парусно-гребных судах. Жесткость и управляемость рейковых парусов становятся вполне удовлетворительными, если их нижние шкаторины крепить к гику, а гик оттягивать вниз с помощью оттяжки (рис. 36,б).

Чтобы уменьшить высоту центра парусности, гик рейкового паруса можно упирать в мачту не у галсового угла, а несколько выше (рис.36, в). В этом случае парус можно опустить прямо до палубы. Оттяжкой гика будет служить нижняя шкаторина паруса. Другое хорошее решение — замена гика нижним полубалансирным рейком (рис. 36, г), который оттягивается вниз специальной оттяжкой с мягким талпером. При выбирании оттяжки одновременно набиваются передняя и задняя шкаторины паруса.

Рейковые паруса — полубалансирные, часть их площади находится с наветренной стороны мачты (оси вращения). Полубалансирность уменьшает приводящий момент паруса на полных курсах и уменьшает момент, скручивающий парус винтом, т. е. увеличивает его жесткость. Но, чтобы полубалансирные паруса уверенно разворачивались во флюгерное положение при отданных шкотах, с наветренной стороны мачты должно находиться не более 15—20% их площади.

Треугольный полубалансирный парус (рис. 37). У него более высокая мачта, чем у рейковых парусов, зато более низко расположен центр парусности, что важнее для безопасности судна. Кроме того, верхняя часть паруса менее массивна. Треугольные паруса быстро и просто поднимаются и опускаются. Они одни из лучших парусов для парусно-гребных байдарок, где уверенно работают вплоть до курса полный бейдевинд. Для повышения К паруса его лучше сделать с задним горбом, подкрепленным короткими латами (рис. 37, справа). Для увеличения площади паруса без увеличения высоты мачты полезно ввести фаловый треугольник или небольшой верхний реек.

Парус Н.Пушкина (рис. 38, слева). Если треугольный полубалансирный парус поставить на Л-образную мачту, то его можно использовать и на лавирующих судах — в этом случае при поворотах оверштаг уже не придется вручную переносить парус на подветренную сторону мачты.

Рис. 37. Треугольные полубалансирные паруса.

Рис. 38. Ланировочные полубалансирные паруса:

слева — парус Н. Пушкина; справа — ромбовидный;

1 — штаг; 2 — ахтерштаг.

Силовой каркас паруса образуется рейком и двумя туго натянутыми тросиками — булинями передней и задней шкаторин. На этот треугольный каркас опирается парусина. Для обеспечения необходимого натяжения шкаторин нижний реек оттягивается вниз с помощью талей. При площади паруса 4,5 м² тали рассчитываются на усилие до 500—700 н (50—70 кгс). Переднюю и заднюю шкаторины делают с отрицательными серпами. Пузо регулируется: грубо — перемещением шкотового угла паруса вдоль гика, тонко — изменением натяжения оттяжки рейка, при этом меняются площади положительного нижнего горба паруса и отрицательных серпов по передней и задней шкаторинам.

При рифлении нижняя часть парусины подтягивается к рейку и фиксируется риф-штертами. Вдоль линии риф-штертов вшит еще один тросик, выполняющий роль булиня нижней шкаторины зарифленного паруса, что необходимо для предотвращения вытяжки парусины в этом месте.

На острых курсах парус Н. Пушкина уступает лучшим лавировочным парусам, поскольку имеет длинную горизонтальную нижнюю шкаторину, на которой развивается большое индуктивное сопротивление. Зато он быстро поднимается и опускается, рифится, обладает высокой жесткостью. Этим и обусловлено его применение на легких парусно-гребных тримаранах (они лавируют только против сильных ветров, а против слабых идут на веслах, что быстрее) и на яхтах, рассчитанных на тяжелые условия плавания, когда от паруса прежде всего требуются надежность и простота обслуживания.

Рис. 39. Латинские паруса:

а — арабской доу; б — с двумя рейками, шарнирно соединенными в галсовом углу; в — с прочными предварительно изогнутыми рейками на Л-образной мачте; г — с горбом по задней шкаторине.

Ромбовидный полубалансирный парус (рис. 38, справа) устроен и работает так же, как и парус Н. Пушкина, но для уменьшения индуктивных потерь его форма сделана ромбовидной. Реек заменен двойным изогнутым гиком — уишбоном, который крепится к парусу в галсовом и шкотовом углах. Такой парус можно использовать и на однодревой мачте, закрепив его фаловый угол на топе мачты, а нижний — на одном из бортов судна.

Латинские паруса (рис. 39) имеют очень низкую мачту, быстро спускаются и поднимаются, достаточно жесткие и управляемые. В основном их применяют на парусно-гребных судах. При движении на веслах короткую мачту можно не убирать.

Старинные латинские паруса (рис. 39, а), которые до сих пор используются на арабских грузовых доу, имеют невысокую жесткость, и на них затруднена смена галсов. На разборные суда ставят другую разновидность латинских парусов — с двумя рейками, шарнирно соединенными в галсовом углу (рис.39, б).

Использованию латинских парусов на лавировке препятствует то, что на одном из галсов они перерубаются мачтой, отчего форма их резко искажается. Делались попытки крепить нижний реек латинского паруса к мачте с помощью специального механизма, позволяющего при поворотах оверштаг быстро заводить парус на подветренную сторону мачты, но они не прижились: на разборных парусниках все дополнительные, а тем более сложные или громоздкие механизмы справедливо считаются лишними.

Усовершенствованный латинский парус (рис. 39, в). Если латинский парус поднимать на Л-образной мачте, он будет сохранять правильную форму на обоих галсах, и его можно использовать на лавирующих судах. Для обеспечения высокой жесткости паруса рейки делают достаточно прочными, ,а их ноки соединяют стальным тросиком — булинем задней шкаторины. Рейки и булинь образуют почти не скручивающийся треугольный каркас паруса, который служит опорой для парусины.

Нижний реек оттягивается вниз с помощью талей. Чем сильнее набивается оттяжка рейка, тем сильнее изгибаются дугой нижний и, особенно, верхний рейки. В образующиеся по передней и нижней шкаторинам паруса положительные горбы уходит часть парусины, которая до того шла на образование пуза, и парус уплощается. Одновременно повышается его жесткость из-за увеличения натяжения булиня задней шкаторины. Такой парус может уверенно работать при сильных ветрах и на шквалах. В предельном случае его можно сделать совершенно плоским и во флюгерном положении он не будет заполаскивать.

Для повышения К паруса его рейки помещают в широкие карманы-обтекатели шириной в 6—8 диаметров рейка. Заднюю шкаторину паруса выгоднее делать прямой или слегка выпуклой и подкреплять короткими латами. Трос-булинь при этом ведут не по самой шкаторине, а по полотнищу паруса с небольшим прогибом в сторону мачты. На рис. 39, г его положение показано пунктиром. Карман для прохода булиня образуется пришитой к парусу длинной полоской-фальшивкой.

Рис. 40. Гафельные паруса:

слева — традиционной конструкции; справа — усовершенствованный; 1 — эренс-бакштаг; 2 — оттяжка гафеля; 3 — мачтовый карман — аэродинамический обтекатель мачты.

Гафелъные паруса (рис. 40) традиционной конструкции имеют невысокую эффективность на острых курсах и в первой трети XX века были вытеснены с гоночных яхт бермудскими гротами, хотя у последних более высокая мачта, которую приходится подкреплять краспицами и ромбовантами, и более длинная задняя шкаторина, делающая парус более мягким, склонным к скручиванию и самопроизвольному увеличению пуза в сильный ветер. В последнее время интерес к гафельным парусам возрождается, их конструкции делаются на новом, более высоком уровне; за границей даже появился термин «современные гафельные паруса».

Туристы-парусники всегда охотно использовали гафельные гроты для своих судов. На первых массовых соревнованиях парусных байдарок в 1974 г. две гонки из трех выиграл тримаран автора, вооруженный одним гротом, показанным на рис. 40, справа. Грот имеет удлинение более четырех и высокую степень жесткости. Мачта и гафель помещены в широкие карманы-обтекатели. Короткий гафель поставлен с большим подъемом к нок-бензельному углу, что значительно уменьшает индуктивные потери в верхней части паруса. Чтобы мачта не выступала выше гафеля, он фиксируется в рабочем положении не дирик-фалом, а оттяжкой гафеля. Пузо в верхней части паруса 3—5%, а в средней и нижней частях регулируется перемещением шкотового угла вдоль гика. Гик имеет мощную оттяжку с талями.

В том же году, но уже на первых московских парусно-туристских соревнованиях А. Мордашов из Калинина на своем более широком парусе применил эренс-бакштаг (рис. 40, слева). Его байдарка сразу пошла быстрее и круче к ветру, ибо скручивание паруса резко уменьшилось.

Паруса-крылья Е. Кузнецова (рис. 41). Дальнейшее развитие идей гафельных гротов привело к появлению очень высоких и жестких парусов-крыльев. Жесткость паруса, изображенного на рис. 41, слева, достигается тем, что гик, гафель и средний реек-распорка могут вращаться только синхронно, вместе с мачтой. Небольшая аэродинамическая закрутка верхней и нижней частей паруса обеспечивается за счет упругих деформаций и люфтов в узлах соединения деталей рангоута. В районе гафеля и гика пузо постоянно остается небольшим. В районе среднего рейка оно может достигать 15%. Регулируется пузо путем изменения длины передней телескопической краспицы мачты. Чем она короче, тем мачта сильней прогибается вперед и уплощает парус. Снасть, регулирущая длину краспицы, выведена к шпору мачты на специальный рычажок, имеющий шесть фиксированных положений на разные величины пуза. Длинная задняя шкаторина разбивается рейком на две самостоятельные короткие части, что позволяет делать ее натяжение небольшим. Катамаран Е. Кузнецова с этим парусом неоднократно становился победителем соревнований.

Рис. 41. Паруса-крылья Е. Кузнецова:

слева — прямоугольный со средним расположением гика; в центре — с загнутой назад мачтой; справа — убранный парус;
1 — ромбованты; 2 — регулируемая телескопическая красница; 3 — рычажок системы регулировки пуза; 4 — карман для спасти, подтягивающей парус к мачте; 5 — снасть для регулировки пуза.

Второй вариант крыла (рис. 41, в центре), разновидность паруса «Стриж-крыло», имеет более совершенную форму в плане — ликвидированы горизонтальные шкаторины в верхней и нижней частях паруса. Интересно, что этот парус не спускался по мачте, а при его уборке парусина подтягивалась вплотную к мачте системой снасточек, ходовые концы которых выведены к шпору мачты. Вдоль паруса снасточки проходят по карманам, образованным при сшивании отдельных полотнищ паруса, далее — по мачтовому карману вниз.

При желании все гафельные паруса можно делать с горбами по задним шкаторинам.

Парус «гуари» (рис. 42, слева). Для снижения индуктивного сопротивления паруса выгодно наращивать его передний горб, приближая форму паруса к наиболее совершенной — эллиптической. С этой точки зрения интересна форма старинного паруса «гуари».

Рис. 42. Парус «гуари» (слева) и парус Г. Лисина (справа):

1 — спускаемая изогнутая стеньга в кармане-обтекателе; 2 — ванта; 3 — штаг.

Рис. 43. Парус Люнгстрема (слева) и его вариант.

Парус Г. Лисина (рис. 42, справа). В нем по сравнению с «гуари» сделано принципиальное усовершенствование — верхний реек выполнен изогнутым (его можно рассматривать и как изогнутую стеньгу, и как вырожденный гафель). Форма верхней части паруса еще больше приблизилась к эллипсовидной. Оригинален узел крепления рейка к мачте. Реек наглухо крепится к короткой втулке, которая может свободно скользить по мачте вверх-вниз при спуске и подъеме паруса. В верхней части втулки есть паз с ловителем, которым она находит при подъеме паруса на головку болта на топе мачты, и в дальнейшем изогнутый реек может вращаться только синхронно с мачтой, что предотвращает скручивание паруса. Небольшая закрутка его верхней части обеспечивается за счет люфтов.

При такой конструкции удается сделать по всей передней шкаторине паруса карманы-обтекатели для мачты и рейка и в то же время обеспечить низкое положение точки крепления вант и штага к мачте. Напомним, что устойчивость мачты при нагружении ее сжимающими нагрузками от вант и штага обратно пропорциональна квадрату ее длины.

Парус Люнгстрема (рис. 43) применялся в 30-х годах на быстроходных «шхерных крейсерах». Парус двухслойный. Передние шкаторины каждого из двух совершенно одинаковых полотнищ крепятся к мачте с помощью ликтроса, входящего в ликпаз на передней стороне мачты. Мачта — свободностоящая, не имеет штагов и вант и может свободно вращаться вместе с парусом вокруг своей оси. Гиков нет. Пузо паруса регулируется изменением натяжения и направления действия шкота, как у стакселей. Рифят парус, вращая мачту и наматывая на нее излишнюю часть парусины. Таким же способом убирают парус полностью.

При попутных ветрах полотнища паруса раскрывают «бабочкой» в один ромбовидный парус. Возможность очень быстрого рифления путем наматывания части парусины на мачту сохраняется и в этом случае, что дает преимущество парусу Люнгстрема перед другими, в частности перед спинакерами. При случайном ударе ветра в переднюю поверхность развернутого «бабочкой» паруса он сам складывается в треугольный и остается вполне управляемым.

Вариант паруса Люнгстрема (или латинского паруса) показан на рис. 43, справа. Положение наклонной мачты фиксируется двумя трубками-распорками. Рифить этот парус, наматывая его на мачту, уже нельзя, но возможность раскрывать его в ромбовидный, увеличивая площадь сразу вдвое, остается.

Рис. 44. Парус Н. Боркуна:

1 — кольцо крепления шкотового угла паруса к гику; 2 —снасть для регулировки пуза; 3 — шкот; 4 — двойной гик; 5 — топовый подшипник.

Парус Н. Боркуна (рис. 44). При использовании паруса Люнгстрема на лавирующих разборных парусниках выяснилось, что степень его жесткости хотя и значительно выше, чем у стакселей (из-за наличия мачты по передней шкаторине), но все же недостаточна для туристских походов и гонок. Н. Боркун, использовав идеи Хаслера, усовершенствовал этот парус и успешно выступал на нем в соревнованиях. Прежде всего здесь введены гики с мощными регулируемыми по длине оттяжками. Шкотовые углы каждого полотнища паруса соединяются со своим гиком только в шкотовом углу посредством металлического кольца, которое может скользить по гику при рифлении и уборке паруса. От колец к блокам на ноках гиков идут снасти для регулировки пуза, далее они вдоль гиков выводятся к шпору мачты. Чем сильней набиты эти снасти, тем меньше пузо. Положение топа мачты относительно судна фиксируется штагом, ахтерштагом и двумя вантами. Чтобы мачта могла вращаться при наматывании на нее парусины, на топе устроен подшипниковый узел.

Этот парус сохраняет все преимущества паруса Люнгстрема и в то же время обладает более высокой жесткостью, что повышает его эффективность и управляемость.

Бермудские гроты (рис. 45). Конструкции бермудских гротов в настоящее время наиболее отработаны и широко освещены в литературе. Поэтому мы не будет останавливаться на них подробно, отметим лишь несколько моментов, важных именно для разборных парусных судов.

Прежде всего остановимся на распространенной ошибке — использовании упрощенных бермудских гротов (рис. 45, а) в качестве вспомогательных парусов для байдарок. По всем своим показателям они уступают хорошим вспомогательным парусам для полных курсов, в частности рейковым. У них более высокая мачта, более высоко расположен центр парусности, более длинная задняя шка торина, которую трудно набить достаточно туго. Владельцы таких парусов, стремясь понизить центр парусности, часто опускают гик до уровня фальшборта, и он при непроизвольных поворотах фордевинд может травмировать матроса.

Рис. 45. Бермудские гроты:

а — простейший вариант; б — с автономной силовой рамой; в — грот с погоном гика-шкота, корпус завязывается в силовую раму паруса.

Силовые рамы бермудских парусов могут быть автономными (рис. 45, б) и завязанными с корпусом (рис. 45, в). В первом случае оттяжку гика ведут к шпору мачты. Жесткость такого паруса не зависит от жесткости корпуса яхты, и его можно ставить даже на надувнушку. Правда, при этом варианте, из-за малого расстояния между точками крепления к мачте пятки гика и оттяжки, трудно обеспечить необходимое натяжение задней шкато-рины.

Во втором случае применено гораздо более эффективное решение — оттяжка идет не к мачте, а к специальному погону на палубе судна. При этом удается обеспечить требуемое натяжение задней шкаторины и парус получается достаточно жестким. Погон делают либо в виде троса, туго натянутого между бортами судна, либо в виде согнутого по радиусу рельса, закрепленного на палубе судна. По рельсу катается каретка оттяжки гика. Расстояние между гиком и погоном при разных положениях паруса остается постоянным. Высокая эффективность такой оттяжки позволяет делать бермудские гроты в виде высоких и достаточно жестких парусов-крыльев. Суда с подобными парусами успешно выступают на соревнованиях, но широкого распространения у туристов не получили из-за сложности и громоздкости всей конструкции, ухудшения обитаемости судна, к которому приводит установка радиусного погона.

Часто применяется компромиссное решение, когда функции оттяжки гика выполняет шкот. Его проводят через систему блоков, часть которых закреплена на палубе или на днище яхты в ее диаметральной плоскости. Результаты при этом получаются средними — парус работоспособен, но все же заметно скручивается, особенно на полных курсах.

Регулировку пуза на некоторых бермудских гротах гоночных и крейсерских яхт осуществляют путем специального изгиба мачты. Некоторые строители разборных парусников пытаются повторить такую методику на своих судах, но, как правило, получают не гибкую мачту, а недостаточно жесткую и прочную со всеми вытекающими отсюда последствиями. Подобный способ регулировки пуза требует очень точного подбора гибкости мачты в разных ее частях, специального раскроя парусины, а в ряде конструкций — и развитого стоячего такелажа, часть снастей которого используется не для поддержания мачты, а именно для ее изгиба.

В упрощенных вариантах этот способ регулировки пуза недостаточно совершенен. Например, при регулировке пуза паруса гоночной яхты «Финн» гик сильно оттягивается вниз. Соответственно изгибается мачта, и пузо паруса уменьшается, но при этом нарушается вся геометрия паруса, и он перекашивается. В фаловом и шкотовом углах появляются целые семейства крупных морщин.

В любительских условиях гораздо надежнее делать мачту прямой, максимально жесткой, а пузо регулировать, перемещая шкотовый угол паруса вдоль гика. В предельном случае, если поверхность паруса представляет собой часть поверхности цилиндра или конуса, парус не будет перекашиваться при регулировке пуза таким способом в самых широких пределах.

Сквозные латы, которыми иногда оснащают бермудские гроты, значительно повышают жесткость самой парусины, препятствуют ее заполаскиванию, но не уменьшают склонности паруса скручиваться винтом и не увеличивают стабильности величины пуза. При усилении ветра жесткости лат оказывается недостаточно, и они прогибаются. При ослаблении ветра, наоборот, сквозные латы вредно уплощают парус. Выход возможен в использовании нескольких комплектов лат, на что туристы обычно не идут, или достаточно жестких лат и специального устройства, для их принудительного регулируемого изгиба в соответствии с пожеланиями рулевого. Некоторые варианты таких устройств, например для грота популярного 20 лет назад швертбота национального класса «М», описаны в литературе.

В литературе имеется много чертежей бермудских гротов, иногда раскрой их дается с точностью до 1 мм. Пользоваться такими чертежами надо осторожно, ибо сшитый по ним парус будет хорошо стоять на рангоуте и хорошо работать только при условии, что все другие элементы, определяющие его форму (тип силовой рамы, мачта и ее гибкость, гик, система оттяжки гика, жесткость корпуса и характеристики парусины), будут точно соответствовать описанной конструкции. Для любителей гораздо надежней шить паруса не по чертежам, а по месту, по готовому рангоуту с частыми примерками и постепенной доводкой формы паруса до желаемого качества.

Рис. 46. Парус лодки «Скиф» (слева) и простейший вариант паруса «Стриж».

Парус лодки «Скиф» (рис. 46, слева). Этот парус, применявшийся на североамериканских промысловых лодках еще в конце XIX века, имеет целый ряд устаревших решений (крепление к мачте с помощью сезневки, прямой гик, перерубающий парус на одном из галсов, отсутствие устройства для оперативного изменения пуза и его тонкой настройки) и не может конкурировать с современными лавировочными парусами. Однако представляют интерес его форма и способ обеспечения жесткости.

Нижняя шкаторина имеет значительный подъем вверх, что позволяет улучшить обтекание нижней части паруса и уменьшить длину задней шкаторины. В самой широкой части паруса его форма не искажается гиком и имеет правильный профиль, что дает существенную прибавку тяги по сравнению с бермудскими парусами. Кроме того, гик упирается в мачту не в галсовом углу паруса, а гораздо выше. При таком решении пузо в самой широкой части паруса не может самопроизвольно увеличиться, ибо гик четко фиксирует расстояние между шкотовым углом и мачтой. Нижняя часть паруса выполняет роль оттяжки гика, а поскольку расстояние между галсовым углом паруса и пяткой гика значительно, такая оттяжка работает эффективно и парус получается достаточно жестким.

В дальнейшем форма паруса лодки «Скиф» была использована в виндсерферских парусах и в парусах типа «Стриж».

Паруса типа «Стриж». Наряду с бермудскими гротами эти новые паруса наиболее применяются на разборных судах. Остановимся на них подробней.

«Стриж» родился в острой конкуренции с парусами традиционных типов, в первую очередь с бермудскими гротами. Почти идеальные соревновательные условия технического развития позволили ему быстро достигнуть необходимой степени совершенства.

Практика показала, что при достаточной квалификации исполнителей эффективными можно сделать паруса многих типов, но на «Стрижах» высокое аэродинамическое качество, жесткость и управляемость достигаются более простыми методами, чем на бермудских гротах и других традиционных парусах, они более терпимы к качеству парусины и квалификации исполнителей, универсальны.

В «Стриже» идеи, заложенные в парусе лодки «Скиф», получили свое дальнейшее развитие и более целенаправленное воплощение. От своего предшественника и виндсерферских парусов «Стриж» отличается:

1) более значительным подъемом нижней шкаторины по направлению к шкотовому углу, что улучшает условия обтекания нижней части паруса и, особенно заметно, его средней, самой широкой части, на которой развивается основная доля подъемной силы при небольшой силе лобового сопротивления;

2) более короткой задней шкаториной и большим расстоянием между пяткой гика и галсовым углом паруса, что позволяет обеспечить требуемую жесткость паруса при умеренных силах в его силовой раме;

3) ярко выраженным треугольным силовым каркасом паруса, состоящим из мачты, булиней задней и нижней шкаторин и гика-распорки (булинь нижней шкаторины можно рассматривать и как оттяжку гика);

4) более прочной мачтой, обеспечивающей жесткость всего паруса;

5) широким мачтовым карманом, выполняющим роль обтекателя мачты, или выполнением паруса двухслойным;

6) возможностью на ходу в широких пределах регулировать пузо паруса без заметных искажений его формы.

Простейший вариант паруса типа «Стриж» (рис. 46, справа). Отношение теоретических длин шкаторин берется как 5:4:3. Тогда шкотовый угол получается равным 90°, и парусина вдоль нижней и задней шкаторин идет по прямым ниткам утка и основы. Это значительно облегчает пошив паруса без морщин, аэродинамически гладким, обеспечивает минимальную кривизну паруса в районе задней и нижней шкаторин (нижнюю шкаторину можно рассматривать как вторую заднюю) и стойкость формы паруса в процессе эксплуатации: он меньше вытягивается в районе шкаторин.

В простейшем случае мачту «Стрижа» не подкрепляют ромбовантами, чтобы максимально упростить конструкцию, но саму мачту делают достаточно прочной. Ее предварительно изгибают в пределах упругих деформаций. Стремясь распрямиться, мачта туго натягивает булини шкаторин. При этом важно, что булини имеют предварительное натяжение и могут выдерживать меняющуюся ветровую нагрузку без дополнительного прогиба мачты и соответствующего изменения формы паруса. Чем прочнее мачта, тем более жестким получается парус, тем при более сильных ветрах он способен сохранять правильную форму аэродинамического крыла.

Мачту таких парусов либо делают свободностоящей (ее нижний конец просто вставляется в стакан, закрепленный в корпусе судна), либо подкрепляют топовыми вантами и штагом.

Заднюю и нижнюю шкаторины делают с небольшими отрицательными серпами. Туго натянутые булини, стремясь распрямиться, оттягивают от мачты прилегающую к ним парусину и тем самым уплощают всю заднюю часть паруса. Для каждого конкретного паруса, изготовленного из нестандартной парусины, требуемую величину отрицательных серпов находят опытным путем во время пошива паруса. («Стрижи» с вогнутыми шкаторинами вполне работоспособны, подавляющее большинство их выполняется именно по этой схеме, но автор считает необходимым подчеркнуть, что введение коротких лат по задней шкаторине ненамного усложнит конструкцию, но даст заметный рост тяги на лавировке.)

Одинарный гик делается изогнутым, чтобы парус не ложился на него на одном из галсов. К мачте он крепится с помощью втулки, которая может свободно скользить вверх-вниз по мачте. Ко втулке приварен болт, на него надевают пятку гика и фиксируют гайкой (см. рис. 86). Гик может свободно вращаться относительно втулки в вертикальной плоскости и вместе со втулкой — относительно мачты в горизонтальной плоскости. Поднимается и опускается гик вместе с парусом.

Пузо регулируется перемещением вдоль гика шкотового угла паруса, для чего между ноком гика и шкотовым углом делают таль в 4—5 лопарей. Ходовой конец тали выводят к шпору мачты вдоль нижней шкаторины или иногда вдоль гика, а затем вниз по мачте. При выбирании тали увеличивается расстояние между шкотовым углом паруса и мачтой. Но поскольку булини четко фиксируют расстояние между шкотовым углом и оконечностями мачты, средняя часть мачты вынуждена прогибаться вперед. В образующийся по передней шкаторине положительный горб уходит часть парусины, которая до того шла на образование пуза (см. рис. 50, а). При этом важно, что максимальную ширину горб имеет в средней части паруса — именно там, где в него необходимо убрать наибольшее количество парусины. При таком методе регулировки пуза не происходит заметного искажения формы паруса при изменениях пуза от нуля до 10—15%.

При уменьшении пуза из-за увеличения изгиба мачты автоматически повышается жесткость паруса, и он становится способным работать при сильных ветрах.

Профиль «Стрижей», сшитых из хлопчатобумажных тканей, делают ложкообразным со смещением максимума пуза ближе к мачте, а по высоте — к гику. Оттяжку гика используют как булинь нижней шкаторины — опору для парусины. Необходимая закрутка верхней части паруса на 1/2—1/3 угла атаки в районе гика обеспечивается за счет естественного скручивания паруса как не абсолютно жесткой системы.

Для уменьшения высоты мачты и положения центра парусности фаловый и галсовый углы паруса подрезают и крепят к дужкам-кронштейнам, постоянно закрепленным на мачте. Длину верхней дужки берут не более 0,25 м, иначе увеличивается сопротивление верхней части паруса. Нижнюю дужку можно делать длиннее, особенно если она находится у самой палубы судна, выполняющей роль аэродинамической шайбы нижней шкаторины грота. На больших катамаранах длина нижней дужки достигает 0,7 м. Попутно дужки позволяют дополнительно регулировать закрутку верхней и нижней частей грота, для чего нижнюю дужку (она вращается синхронно с верхней) отклоняют под ветер и именно на такой угол относительно гика, как сочтет необходимым рулевой. При этой конструкции можно добиться очень эффективной работы средней, самой широкой части грота, неся ее под большим углом атаки с большим пузом, и в то же время не бояться значительного увеличения индуктивного сопротивления паруса и срыва потока в завихренный при случайных увеличениях угла атаки.

На всех «Стрижах» самая широкая часть имеет самый правильный и стабильный профиль, самый большой угол атаки и обтекается плавным потоком воздуха, не завихренным гиком и корпусом судна. Это значительно улучшает тягу на острых курсах, например по сравнению с бермудскими парусами, и при прочих равных условиях обеспечивает «Стрижам» преимущество в гонках. Для тяжелых условий плавания высокая эффективность грота позволяет делать его меньшей площади, что повышает безопасность судна.

«Стрижи» рифят путем уборки в «колбаску» или в промежуток между полотнищами двухслойного паруса его нижней или верхней-задней части. Второй способ (рис. 47) применяют при изогнутых мачтах. «Колбаску» стягивают вдоль булиня задней шкаторины риф-штертами. В новом фаловом углу ее притягивают к мачте прочным штертиком, который пропускают через специальную петлю на передней шкаторине. (При этом надо следить, чтобы зарифленный парус свободно передвигался по мачте!) Наличие «колбаски» по задней шкаторине ухудшает обтекание паруса на острых курсах, но ненамного — в сильный ветер поток достигает задней шкаторины уже настолько завихренным, что ее фактическая толщина уже не имеет большого значения. При таком способе рифления оставшаяся часть паруса занимает на мачте свое обычное место, что при изогнутых мачтах очень важно.

В рабочее положение парус поднимают фалом. Для облегчения подъема паруса и снижения нагрузок на мачту от нисходящей ветви фала, что важно для изогнутых мачт, между топом мачты (верхней дужкой) и фаловым углом паруса устраивают простейшую таль (см. рис. 86).

Рис. 47. Рифление паруса «Стриж»:

1 — прочный штерт, удерживающий новый фаловый угол у мачты; 2 — мачтовый карман, собранный в гармошку; 3 — ходовой конец фала; 4 — положение задней шкаторины незарифленного паруса; 5 — риф-штерты, продеваемые через люверсы; 6 — ткань, собранная в «колбаску».

Рис. 48. Сравнительные размеры бермудского грота и паруса «Стриж» (S = 6 м²).

В заключение остановимся на двух распространенных ошибках, которые допускают строители «Стрижей». Часто на них, по аналогии с виндсерферскими парусами, вместо одного изогнутого гика ставят двойной уишбон, что ничем не оправдано. Двойной гик имеет большее лобовое сопротивление, больше нарушает плавность потока, обтекающего парус, и при равной с одинарным гиком прочности и жесткости имеет больший вес.

Высказывалось мнение, что «Стрижи» имеют более высоко расположенный центр парусности, чем бермудские гроты, а потому и более опасны для легких судов. На самом деле центр парусности «Стрижей» площадью до 7 м² расположен ниже, чем у бермудских гротов, у которых гик проходит над головами членов экипажа (рис. 48).

Варианты паруса «Стриж». Первый «Стриж» был продемонстрирован автором на парусно-туристских соревнованиях 1975 г. Уже со следующего года стали появляться различные варианты этого паруса. Направление оказалось перспективным, допускающим большую свободу творчества. Интересные решения предложили А. Буханов, В. Суровов, Н. Пушкин, Л. Мороз и др. Остановимся на некоторых вариантах таких парусов (рис. 49, рис. 50).

«Стриж» с короткими латами (рис. 49, а). Как уже говорилось, короткие латы улучшают характеристики любого паруса, в том числе и «Стрижа». При наличии лат заднюю шкаторину можно делать прямой (самый удобный при раскрое вариант) или слегка выпуклой. Трос-булинь задней шкаторины при этом остается на месте, прогнутым в сторону мачты. Определив опытным путем положение трос-булиня, его помещают в карман, образованный полотнищем паруса и полоской-фальшивкой. Фальшивку выкраивают по косой нитке, чтобы она не стягивала парусину. Характер работы силовой рамы паруса с горбом обычный.

«Стриж» с обрезанным шкотовым углом (рис. 49, б) применяют на парусах большой площади, чтобы уменьшить длину гика, и при вооружении судна шхуной при недостаточности расстояния между мачтами. Вертикальную заднюю шкаторину подкрепляют отрезком трубки диаметром 20—30 мм.

«Стриж.» с загнутой назад мачтой (рис. 49, в). Впервые этот выгодный с точки зрения аэродинамики парус был разработан автором для спортивно-прогулочного варианта катамарана «Аргонавт-Альбатрос». Мачта собиралась из трех колен, верхнее из них было изогнуто. Ванты и штаг крепились к узлу крепления к мачте гика, который мог вращаться относительно мачты в вертикальной плоскости, но не опускался по ней. При уборке парус опускался до гика, принайтовывался к нему, а затем нок гика опускался на палубу.

Рис. 49. Варианты паруса «Стриж».

Рис. 50. Способы регулировки пуза паруса «Стриж»:

а — изгиб мачты при помощи талей на ноке гика; б — изменение расстояния между шкотовым углом и прямой мачтой; в — изгиб мачты путем подъема по ней пятки гика; г — изгиб мачты при помощи краспицы регулируемой длины; 1 — плоский профиль; 2 — полный профиль; 3 — тали; 4 — краспица; 5 — контрштаг; 6 — телескопическая краспица.

Г. Лисин сделал второй вариант такого паруса, заменив верхнюю изогнутую часть мачты спускаемой изогнутой стеньгой. Точка крепления вант была поднята на топ относительно короткой мачты. При таком варианте добавились некоторые сложности, но упростилась уборка паруса и появилась возможность поднимать на штаге стаксель — вооружать судно шлюпом.

«Стриж» с прямой мачтой (рис. 51). При изготовлении «Стрижа» из парусного лавсана и другой нетянущейся парусины начинающим парусным мастерам трудно сделать их ложкообразной формы и добиться отсутствия морщин при разных величинах пуза. В подобном случае гораздо проще скроить парус совершенно плоским и поднимать его на жесткой прямой мачте. Поставленный на рангоут, он будет иметь форму части поверхности цилиндра с постепенным уменьшением угла атаки по направлению от гика к фаловому и галсовому углам. Как говорилось выше, такая явная закрутка паруса ведет к уменьшению общей аэродинамической силы паруса, но за счет снижения индуктивных потерь и улучшения обтекания средней части паруса его тяга на острых курсах возрастает. Это многократно подтверждалось в гонках.

На лавсановых парусах небольшой площади булинь по задней шкаторине можно не делать — прочности самой парусины достаточно. Трос — оттяжку гика иногда отсоединяют от нижней шкаторины, чтобы он не заворачивал ее на ветер. Принцип регулировки пуза такого паруса показан на рис. 50 б. Прямую мачту, подкрепленную краспицами и ромбо-вантами, делают и на «Стрижах» большой площади (10 — 13 м²), ибо в этом случае для нормальной работы изогнутой мачты ее надо делать из труб диаметром 80—90 мм.

Применяются два варианта прямых мачт. В первом случае узел краспиц совмещают с узлом крепления гика к мачте (рис. 51,а). Гик делают из двух прямых труб. В рабочее положение его и систему ромбовант поднимают фалом при подъеме паруса и окончательно набивают ромбованты талью у шпора мачты. Во втором варианте (рис. 51,б) ромбованты остаются постоянно закрепленными на мачте. Узел краспиц, независимый от гика и паруса, выполняют в виде бугеля, через прорезь которого можно протаскивать парус с мачтовым карманом при его подъеме и спуске мачты.

Окончательно вся система ромбовант набивается после постановки паруса в рабочее положение и набивки булиней его задней и нижней шкаторин, которые служат четвертой ромбовантой.

Рис. 51. «Стриж» с прямой мачтой (слева) и варианты крепления краспиц:

а — со спускаемыми ромбовантами; б — с постоянными; 1 — ромбованта; 2 и 5 — дужка, проходящая через отверстие в парусе; 3 — гик; 4 — парус.

Рис. 52. Два варианта паруса «Стриж-крыло».

«Стриж-крыло» (рис. 52). Схема «Стрижа» оказалась перспективной и для постройки высоких эллипсовидных парусов-крыльев. На рисунке показаны два варианта таких крыльев: со средним положением точки крепления к мачте вант и штага (слева) и со спускаемой изогнутой стеньгой (справа). В первом варианте гик не опускается по мачте, но может поворачиваться вниз и вставать вдоль мачты. Опущенный парус принайтовывается к ним. В обоих случаях из-за большого удлинения парусов шкотовые углы приходится делать больше 90° и вводить центральные швы по их биссектрисам. Направление ниток основы парусины перпендикулярно нижней и задней шкаторинам. В противном случае будет трудно сделать заднюю часть паруса плоской, даже несмотря на короткие латы.