ПАРУС НА РАДИОВОЛНЕ

Современные правила открывают перед спортсменами широкие возможности быстроходных и мореходных моделей яхт класса F5X. Новейшие тенденции яхтостроения, возникшие при конструировании наиболее скоростных настоящих яхт, последние достижения в области технологии и использование новых материалов — все находит воплощение при проектировании спортивной радиоуправляемой модели.

При условной обмерной площади 0,75 м² реальная площадь парусов в классе F5X сегодня может превосходить 1 м², а при мачте Ø 19 мм и высотой 2,5 м площадь парусности доходит до 1,4 м². Применение таких материалов, как кевлар, углеволокно, а также переход к технологии вакуумного формования позволяют создать модель минимальным водоизмещением 8,5 — 9 кг при массе балласта 6 кг.

Таковы основные параметры наиболее совершенных моделей яхт. А каковы возможности дальнейшего улучшения ходовых качеств? Чтобы разобраться в этом, рассмотрим модель, показавшую лучшие результаты на чемпионате СССР 1985 года.

При ее проектировании особое внимание было уделено максимальной быстроходности всепогодной «лодки» с реально достижимой скоростью 3 — 4 м/с в водоизмещающем режиме.

Расчеты показывают, что число Фруда, определяющее основные гидродинамические характеристики обтекания корпусов (Fr), для предлагаемой модели яхты с КВЛ = 1,5 м при скорости 2 м/с разно 0,52. Так как согласно гидродинамике при Fr = 0,5 около 60% общего сопротивления составляет волновое, становится ясно — основное внимание следует уделять его снижению и уменьшению сопротивления формулы, не забывая, однако, о третьем слагаемом общего сопротивления корпуса — о трении. С ним можно бороться, как уменьшая величину смоченной поверхности корпуса, так и создавая «ламинарные» ватерлинии с полнотой, затянутой к корме.

Попытаемся оценить энерговооруженность данной модели для слабых и сильных ветров. При этом воспользуемся безразмерными критериями Брюсса.

Для сильных ветров:

где Sпар. — площадь парусности, равна 1 м², Д — водоизмещение, принято 0,00885 т.

Для слабых ветров:

К2 = Sпар. / Sсм. пов. = 3,16, где

Sсм. пов. — площадь смоченной поверхности корпуса, принято 0,316 м², для моделей яхт может быть определена по приближенной формуле Гроота:

Приведенные величины позволяют считать, что данная модель обладает высокой энерговооруженностью на сильных ветрах при вполне удовлетворительных характеристиках в слабые ветры.

Остановимся подробнее на конструкции самой модели. При изучении теоретического чертежа корпуса сразу обращаешь внимание на заостренность ватерлиний в носу и на очень пологие батоксы в корме. Такая конфигурация выбрана в связи с тем, что «лодка» предназначена для получения максимальной скорости.

Корпус состоит из двух слоев материала кевлар с проклейкой на эпоксидном компаунде К-153. От носового пиллерса до задней кромки киля выклейка внутри усилена углетканью. Способ изготовления — формовка в матрице с использованием вакуумной технологии. Правильно выполненный корпус после склейки весит 1250—1300 г. Правая и левая половины выклейки соединяются по ДП на эпоксидной смоле, шов усилен фланцами. Эти элементы, находящиеся в высоконагруженной зоне, одновременно усиливают жесткость, выполняют роль мидельвейсов и килевого бруса, делают прочнее и монококовый корпус, и палубу. Перед сборкой во фланцах половин корпуса формуются посадочные места под пиллерсы, гельмпортные трубы крепления киля и руля поворота. Вполне удовлетворительные результаты можно получить, заменив кевлар стеклотканью (желательно кварцевой).

Киль изготавливается методом выклейки в матрице под давлением. Его образуют три слоя кевлара и один углеткани с одновременной вклейкой стержней крепления киля и балласта. Последние — из проволоки ОВС Ø 4 мм. Профиль киля — NACA 008.

Из одного слоя кевлара и одного углеткани по аналогичной технологии изготовляется и руль.

Окончательная сборка корпуса осуществляется без шпангоутов и стрингеров. На носовом пиллерсе крепится узел регулировки наклона вертлюга стаксель-гика, на мидельпиллерсе — вертлюг грота-гика с талрепом регулировки натяжения задней шкаторины грота. Вертлюги близки по конструкции друг другу. Носовой и мидельпиллерсы фрезеруются из материала Д16Т с последующей твердой анодировкой. Из дюралюминия выполняются и гики.

Мачты всех трех комплектов парусов поворотные, самоориентирующиеся, каплевидного сечения. Сделаны из углеволокна на бальзовых борнах методом формования в матрице. Штилевые мачты Ø 19 мм и длиной 2,32 м усилены бороуглеродными волокнами для придания им жесткости и прочности. Паруса — из дакрона 110 г/м², профилированные, из семи полотнищ каждый. Сварены после раскроя на ультразвуковой машине. Относительная полнота штилевого комплекта 14%, комплекта на средний ветер 10—12 % и штормового 7—8%. Для увеличения тяги на галсах «бакштаг» и «галфвинд», наиболее выгодных для этой модели, ось вращения стаксель-гика сдвинута на 45 мм от галсового угла в корму, что уменьшает затенение стакселя гротом.

После изготовления корпус, киль и руль тщательно окрашены и отшлифованы. Модель оснащена аппаратурой управления «Вариопроп». Однако надо Отметить, что неплохих результатов можно добиться и с другой аппаратурой. Так, аналогичная яхта с «Сигналом ФМ-7» надежно управлялась в ветер до 12 м/с.

Аккуратно и точно выполненная модель управляется легко и не требует какой-либо дополнительной регулировки положения центра парусности по длине корпуса. Регулировка и настройка радиоуправляемой на воде не вызывают трудностей и выполняются традиционным способом. Правильно отрегулированная яхта на галсе «галфвинд» и «бакштаг» нейтральна, на галсе «бейдевинд» очень слабо приводится.

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ МОДЕЛИ
Площадь парусности, м² 0,750
Водоизмещение, кг 8,85
Длина по ватерлинии, м 1,50
Длина корпуса по перпендикулярам, м 1,90
Масса балласта, кг 6,0

Надо отметить, что модель класса F5X с увеличенной длиной ватерлинии и с высокой энерговооруженностью накладывает определенные условия на ведение гонки. Для реализации скоростных преимуществ стороны треугольника, где ветер попутный, желательно проходить бакштагами, а не фордевиндом. Для лавировочных же сторон предпочтителен «гоночный бейдевинд», а не «острый бейдевинд», без позиционной тактической борьбы, хотя модель может ходить очень круто и способна на такое противоборство. Спортсменам, имеющим опыт гонок в классах F5M и построившим предложенную модель, следует предварительно освоить особенности вождения новой для них техники в спокойных условиях. Дело в том, что такая яхта имеет значительно больший радиус циркуляции, чем модель F5M, и дольше совершает поворот «оверштаг» и «фордевинд».

К. ГОЛОВИН, мастер спорта международного класса, г. Казань