Последние десятилетия XX-го века “отметились” технологической революцией, которая коснулась и парусных яхт. На рынке появились материалы, позволившие строить ULDB (Ultra Light Displacement Boat) сверхлегкие парусные яхты, сначала рекордные, а потом и серийные. Выяснилось, что простое снижение веса, к которому всегда стремились конструкторы гоночных корпусов, не явилось панацеей от беды низких скоростей, особенно для океанских типов однокорпусников. При проектировании последних по разным причинам не работали проверенные принципы, закладываемые в конструкции скоростных моторных судов или ходящих без крена глиссирующих скифов, хотя подобные попытки были, и всем знакомы. Когда технологические и материаловедческие достижения позволили поднять энерговооруженность (т. е. снизить водоизмещение и увеличить парусность) парусных яхт офшорного плавания до уровня олимпийских швертботов, сломался некий стереотип “океанского” корпуса, что и способствовало успешным похоронам IORа*, взлет IMS** и бурный рост различных “открытых” классов. В тот период и реализовалась, получив широкое распостранение, идея маловодоизмещающего корпуса с независящим от крена комплексным сопротивлением, так называемыемыми “радиальными” обводами.

Радиальный корпус, популярно говоря, это любой корпус, шпангоуты которого образованы радиусами различной величины от носа к корме. Один из крайних примеров — корпус веретена, или торпеды. Другая крайность — плавающая на поверхности воды алюминиевая детская “тарелка” для спуска с горы. У обоих тел форма ватерлинии — вытянутый эллипс или окружность, не зависит от угла крена. Причем у торпеды это понятие абсолютное, а у тарелки в определенных пределах, пока не коснется воды её край, в нашем случае это палуба, причем, чем меньше будет водоизмещение тарелки, тем меньше будет диаметр окружности ватерлинии и тем больше, при сохранении размеров тарелки, возможный угол её крена.

В 1991 году автору удалось присутствовать в США при докладе известного аэро и гидродинамика проф. Свена Риддера, представлявшего рекордный, на тот момент, однокорпусник Ultimate 30 и построенную для кругосветных гонок 60 футовую яхту Hunter Child. Обе лодки имели радиальные корпуса и замечательные ходовые качества. Мне удалось пройтись на 30-ке и походить на Hunter Child. От U-30 впечатлений было столько (ход 28 узлов, на голове каска, брызги секут как гравий), что осмыслить “радиальность” было сложно, а Hunter Child наглядно продемонстрировала полное отсутствие приводящего момента при шквале (и крене соответственно), отличную устойчивость на курсе для яхты с узким плавниковым бульб килем и высокую эффективность бортовых водобалластных цистерн. Ярким доказательством высокой курсовой устойчивости являлось то, что авторулевой имел привод не на баллер руля, а на тримтэб пера. Поразительным было то, что несколько раз, когда я работал у мачты или на баке, лодку прикладывало неожиданным шквалом и я, сломя голову несся к рулю, но автопилот или не “вжикал” вообще, или уже успевал коротким импульсом отрабатывать рысканье.

На рисунке 1 показаны формы и положение ватерлиний при нулевом и рабочем крене. Корпус проектируется на рабочий угол крена до 25 град. максимум. За пределами сечений рабочих ватерлиний форма шпангоутов может быть отдана конструктивной целесообразности. Не нужно объяснять, что сохранение формы и величины смоченной поверхности при получении дополнительного импульса силы от увеличения тяги парусов (соответственно крена) работает только на ускорение на ходу.

На рисунке 2 продемонстрировано образования невероятного плеча GZ, особенно при заполнении бортового балласта. На рис. 3 приведен план секций Hunter Child разработки 1990 года. Обращает на себя внимание погруженная корма и сильно спрямленная килевая. Это является прямым следствием реализации всего комплекса решений ULDB конструкции. Действительно, радиальные корпуса имеют несколько больший коэффициент остаточного сопротивления (Тэта= 4,5*10^-3) при числах Fr = 0,1 - 0,2 и плавный и относительно небольшой рост его до 7,0 * 10^-3 при Fr = 0,5. Однако, этот недостаток “радиалов” на небольших скоростях легко компенсируется увеличением парусности до соотношений Sa/ Dspl *2/3 = 30. Для корпусов крейсерских яхт, скажем ранних IMS аналогичной длины, этот коэффициент меняется от 2*10^-3 до 11*10^-3, причем резкий его рост начинается при Fr = 0,3 - 0,35. (Л1) Благодаря низким значениям остаточного сопротивления при Fr = 0,5 например, сопротивление 60 футового радиального корпуса на скорости в 15 узлов составляет всего около 930 кг, тогда как у типичного IMS крейсера оно составит 2000 кг. (Л2)

Радиальные корпуса стали широко применяться сначала для парусных экстремалов, но постепенно, благодаря очевидным преимуществам, стали применяться и в серийных изделиях. Наиболее широкую известность, благодаря своей ходкости, получил серийный First 210 “Spirit”, модели 1992 года французкой фирмы Beneteau. Его спроектировала известная своими революционными лодками дизайнерская группа Фино. Известный яхтенный конструктор Брюс Фарр также отдал должное “радиалам” в серийном One Design Farr 40, найдя максимальный компромисс между радиальной концепцией и Правилами класса, расположив B max.., практически в корме. И, наконец, легенда европейского паруса — класс “MINI 6,5” практически весь радиальный, включая яхты “Прото” и серийные лодки класса “Pogo”.

Конструкторы экстремальных парусников, продолжая развивать концепцию радиальных корпусов, находят все новые и новые решения для океанских гоночных машин, таких как класс “OPEN 60”. В последних разработках можно также найти любопытные решения проблем всхожести на волну корпуса “Kingfisher” Мэрфа Овена и очень интересный проект корпуса Жан Мари Фино 100 футовика с подъемным килем для “нон-стоп” кругосветки “The Race”.

В нашей стране, как мне кажется исходя из сложившейся экономической ситуации, не просматриваются предпосылки для строительства, и тем более серийного производства ULDB корпусов длиной более 25 футов, а наиболее благодатной почвой для применения радиальных концепций является достаточно свободный, популярнейший класс “Микро”.

Примечания:

* IOR — International Offshore Rules. Весьма консервативные правила обмера гандикапных яхт, сильно ограничивавшие конструкторов в увеличении скоростных качеств яхт. На 2000 год действуют только в РФ.
** IMS — International Measurement System. Закрытые правила обмера гандикапных яхт, по которым может быть обмерена любая яхта.

Литература:

Л1 — ТО “Экспериментальное исследование гидродинамических характеристик яхты 60-ти футового класса” ЦНИИ им. А. Н. Крылова, СПб, 1993 г. вп. 35685.
Л2 — Lars Larsson, Rolf E. Eliasson. Principles of Yacht Design. Pr. Adlard Coles Nautical, London, 1994.

Александр Тараненко
м. с., яхтенный капитан
февраль 2000 года