Яхта-прямоход

Познакомившись в «М-К» № 10 за 1989 год с необычной моделью яхты класса «П», оборудованной крыловидным парусом и системой автоматической регулировки парусного вооружения, мы всем кружком решили: «Это — «финиш», больше искать попросту бессмысленно, и стоит лишь отрабатывать такую схему».

И действительно, микрояхта, которая была разработана в результате совместных усилий авиа- и судомоделистов (разрешите здесь поспорить с автором упомянутой статьи — все же именно авиаторы внесли наибольший вклад в проект нового судна!), оказалась выигрышнее по сравнению со всеми известными буквально по каждому пункту. При этом схемное решение модели оставляло немало потенциальных возможностей для совершенствования как по дополнительному увеличению технологичности, так и по снижению массы.

Мы даже чуть не принялись за постройку нескольких подобных яхт. Но, то ли «раззадорившись» после прочтения статьи о конструкторских совместных поисках, то ли начитавшись современной литературы по настоящим быстроходным парусным судам, мы сделали еще один шаг в совершенствовании класса «П». С гордостью должны заметить — авиаторы здесь оказались ни при чем, и все использованные нами конструкторские приемы относятся к чисто судостроительным!

Итак, не вдаваясь в перипетии истории поисков, сразу же скажем — несмотря на все выгоды жесткого паруса-крыла, мы отказались от него в пользу пирамидального парусного вооружения (в авиации аналогов таких устройств пока нет!). Если вы еще не знакомы с «пирамидой», то вначале посмотрите на рисунки. Сразу же отметьте для себя, что условия работы парусов здесь близки к стаксельной схеме.

Кроме сверхтехнологичности пирамидального вооружения и возможности создать рекордно легкую мачту, есть немало и других выигрышей. Главное же в том, что удается при той же площади паруса и при том же его удлинении более чем в два раза понизить центр давления ветра на парус! Конечно, это сразу же позволяет, не снижая устойчивости, резко уменьшить массу всей модели и вообще создать яхту, не имеющую равных по быстроходности. Еще раз рекомендуем внимательно ознакомиться со схемой «пирамиды» и оценить такие ее достоинства, как «бипланная схема» установки полотнищ, обеспечивающая более высокие тяговые данные по сравнению с одинарным парусом; то, что на «пирамиде» на любой высоте расстояние между полотнищами равно их ширине, а это наиболее выгодное положение; малые индуктивные потери при расположении нижних шкаторин парусов вблизи палубы; отсутствие крутки и связанных с нею потерь тяги.

Сразу оценив преимущества перехода на пирамидальное парусное вооружение, приступили к прорисовке новой модели. Как видно, конструктивная простота и эффективность идеи были так высоки, что дали возможность нашему непрофессиональному КБ закончить эскизы за вечер! И вот что получилось.

Вся модель, несмотря на максимально допустимую правилами площадь парусов, необыкновенно маленькая (а для нас это синоним слова «легкая» или «быстроходная»!). Кроме того, очень простая. По конструкции яхта близка к опубликованной в приведенном номере «М-К» в части корпуса, киля и автомата самоустановки паруса. Пирамидальную схему вооружения немного модифицировали. Краспицы стали наклонными так, что оба паруса у нас располагаются в непосредственной близи к палубе. Верхняя часть треугольных полотнищ ликвидирована, так как тяга этой зоны более чем мала, а сопротивление воздуху велико (здесь образуется «каша» из завихренного потока в связи с близким расположением обоих полотнищ, мачты и дополнительных элементов оснастки).

Работа над изготовлением сверхинтересного судна также заняла немного времени. Горя нетерпением провести испытания мы повезли еще не просохшую от нитросоставов модель (досыхала она в дороге!) на воду. И сколь же велико было разочарование, когда выяснилось — никакими силами не удается заставить работать систему автоустановки парусов…

Рассказываем об этом потому, что это яркий пример, как даже малейшее упущение или недодуманность иной раз позволяют вынести «приговор» перспективной схеме в целом. Мы ведь вообще чуть не выбросили модель: она создавалась специально под «пирамиду» и с другими парусами ходить не могла. А уж пирамидальному вооружению более лестных характеристик, чем «какая гадость!», не нашлось.

И, лишь проведя «мозговой штурм», мы поняли, что виноваты сами, а никак не схема паруса. Дело в том, что классический расчет центра парусности дает ложное представление о центре давления: на деле последний гораздо ближе к передней кромке. И нашу яхту не спасло даже то, что площадь стабилизатора была вынесена далеко назад — все равно центр давления на систему оказался не за мачтой, а перед нею. Естественно, никакая регулировка не могла заставить автомат хоть как-то работать.

Выход более чем прост. Достаточно либо увеличить площадь стабилизатора, либо перетянуть такелаж так, чтобы гики обоих полотнищ на боковой проекции вооружения располагались не посередине мачты, а двумя третями своей длины за нею. Кстати, очень рекомендуем перед пробными испытаниями провести отработку наивыгоднейших углов установки стабилизатора и смещения основных парусов вначале на штыре, под ветровой нагрузкой. По нашим наблюдениям, максимальная тяга развивается при угле, равном 5° (отрицательный относительно угла атаки парусов), и при «пузе» парусов около 10%.

Намеренно не даем чертежи второго корпуса яхты, хотя на первый взгляд она производит впечатление чистого катамарана. На деле это далеко не так. Но эта задачка — для вас. Глиссирующий поплавок или водоизмещающий? Наветренный или подветренный! А может быть, микропоплавок с «лыжей» или подводными крыльями! Выбор богатый, и вам лишь нужно не ошибиться в привязке к конкретной модели.

С учетом выраженной несимметричности на яхте предусмотрена перестановка киля вогнутостью в обратную сторону, для чего его верх и низ оформлены одинаково, и одновременная переброска балки поплавка на другой борт. Конечно, при этом балка стабилизатора также поворачивается в муфтах крепления на 180° вдоль своей оси.

Быстроходность модели необычно велика. Нередко это приводит к тому, что даже при постоянном ветре вымпельный из-за сложения скоростей меняется значительно, и при запуске приходится вводить поправки в заданный курс: на него модель выйдет только после разгона и выхода на установившийся режим. Как правило, траектория хода непрямолинейна, яхта идет по дуге, по мере разгона приводясь к ветру (еще раз уточняем — до выхода на режим!).

Ю. ПАВЛОВ, руководитель кружка судомоделизма